西北太平洋夏季風對中國長江流域夏季降水及農業的影響研究

王嘉佩 沈迪桑 杜愛軍

摘 要：為了探究影響中國長江流域夏季降水的因素，研究了西北太平洋夏季風對中國長江流域夏季降水及農業的影響，并從中發現長江流域夏季降水的主要影響因素，以期作為洪澇災害防治依據;探析了季風氣候對中國長江流域農業發展的影響，有助于促進該區域農業發展。

關鍵詞：長江流域;西北太平洋夏季風;夏季降水;農業

文章編號：1004-7026（2019）10-0105-02 ? ? ? ? 中國圖書分類號：P426.6? ? ? ?文獻標志碼：A

季風是一種變化顯著的環流系統，因季節變化而變化。中國位于東亞季風區域，受季風氣候影響較大，容易引發洪澇災害，對社會和經濟造成了嚴重影響[1]。近年，中國長江流域夏季降水影響因素受到了關注。通過查找文獻資料可知，西北太平洋夏季風氣候對降水影響較大，農業生產也受之影響，將針對此問題展開研究分析。

1 ?資料選取與研究方法

為了深入研究中國長江流域夏季降水問題，通過查找1995—2015年數據資料，選取6—9月數據作為重點分析對象，即西北太平洋夏季風期。

對于相關數據的計算如下：當整層積分水汽輸送時，沿著垂直方向劃分8個層次：以300 hPa為第一層;設置間隔為100 hPa，劃分第二層～第五層;第六層～第八層依次為850 hPa、925 hPa、1 000 hPa。假設單位邊長整層大氣水汽輸送通量矢量為Q，則其計算公式如下：

2 ?必要性分析

通過查找文獻資料可知，西北太平洋夏季風降水在6—9月較多，所以，在對該區域季風降雨情況進行研究分析時，取130°E～150°E和12.5°N～20°N作為重要研究區域。另外，將這3個月的降水標準化距平時間序列作為研究季風氣候降雨變化指標，通過觀察時間序列獲取西北太平洋夏季風降雨信息。

一般情況下，利用低層緯向風場經向切變對不同季風強度指數的年際變化進行定義，依此作為對比標準。中國夏季降水與時間序列之間的關系：中國長江流域及以該區域為中心南部區域的降水，與西北太平洋夏季風降水存在負相關關系，并且兩者之間的相關系數在-0.4以下，α高于標準水平。

3 ?西北太平洋夏季風對中國長江流域夏季降水的影響

從內振蕩傳播、內振蕩相位循環兩個方面出發，探究太平洋夏季風對長江流域夏季降水造成的影響。

3.1 ?強季風和弱季風內振蕩傳播影響研究

大氣傳播包括兩種傳播路徑，分別是緯向傳播路徑和經向傳播路徑，兩者之間既相互作用，也相互影響。前者沿著正東方向，以熱帶印度洋季風區域為起點傳播，或者沿著正西方向，以中西太平洋區域為起點傳播;后者沿著正北方向，以熱帶區域為起點傳播，或者沿著正南方向，以中高緯區域為起點傳播。在研究季風氣候對長江區域降雨的影響時，為了簡化研究步驟，提取CISO特征，將強季風氣候和弱季風氣候合并，形成850 hPa緯向風分量，采取帶通濾波法進行處理得到變化曲線，將其作為影響分析的主要依據。在弱季風年，沿著正北方向，CISO能夠傳播至30°N～35°N區域，江淮流域降雨在東亞雨季時期所受影響較大。其中，降雨變化比較明顯的是一次東亞雨季和二次東亞雨季。而強季風年位于熱帶區域的CISO較強，并且沿著正北方向傳播的時間間隔較短，大氣CISO匯聚到一起，致使降水量出現了大幅度變化現象。由于沿著正北方向傳播較弱，兩者綜合起來，對中國長江流域降水影響較小。

另外，沿著西北方向傳播時，對長江流域降雨造成的影響較大。在夏季風強盛年份，長江流域受西傳CISO的影響較弱，導致降水量低于平均降水量。而夏季風較弱年份，沿著正東方向傳播的印度季風區域CISO和沿著正西方向傳播的太平洋季風區域CISO匯合，對長江流域降雨影響較大，導致降水量高于平均降水量。

3.2 ?弱季風內振蕩相位循環影響研究

將西北太平洋關鍵區域劃分為8個相位分布空間，分別觀察不同相位中CISO流經方向與強度對長江區域降雨的影響。太平洋季風季節內振蕩變化明顯，以緯向和經向傳播，大氣CISO與中國長江流域降水發生相互作用，導致其降水量變化幅度較大。當太平洋季風處于強盛時間段時，大氣CISO在熱帶區域較強，并且沿著正北方向傳播時間間隔較短，大氣CISO疊加得到的氣候對太平洋降水影響較大，導致該區域降水量高于平均降水量。在此過程中，只有沿著正西方向的大氣CISO對長江流域區域降雨造成了影響，并且影響較小，沿著正東方向傳播的大氣CISO對長江流域影響較大，形成鎖相關系。

4 ?西北太平洋夏季風對中國長江流域農業的影響

長江流域受西北太平洋夏季風氣候的影響，其降水量要高于平均降水量。因此，此區域種植的農作物應該以對水分要求較高的農作物為主，從而避免降水量過高導致農作物死亡。為了證明西北太平洋季風氣候對長江流域農業的影響，一些研究學者在此區域同時種植了玉米、水稻。通過對比農作物產量，從而得出氣候對農業的影響。測試結果為，水稻產量達到了最佳生長環境的96%，而玉米產量僅達到了最佳生長環境的70%。因此，在西北太平洋夏季風氣候的影響下，長江流域適合選取種植水分要求較高的作物。目前，我國長江流域以水稻、茶葉為主要作物，為該區域創造了較大經濟效益。

5 ?結束語

通過查找文獻資料，總結出長江流域夏季降水量與太平洋夏季風之間存在負相關關系，并且強季風年份和弱季風年份之間存在顯著差異。在強季風年份，長江流域受到的影響較小，降水量低于平均降水量。在弱季風年份，結果相反，從而增加了該區域降水。另外，太平洋季風季節內振蕩顯著，在長江流域形成鎖相關系，導致區域降水量較多。受到西北太平洋夏季風氣候的影響，長江流域應該選取對水分要求較高的作物種植。

參考文獻：

[1]李棟梁，張茜，姚慧茹，等.北印度夏季風與中國河套及鄰近地區盛夏降水的聯系[J].高原氣象，2016，35（6）：

1512-1523.