MJO變化對云南主汛期降水的影響

羅冬莉　趙爾旭

【摘 要】使用云南省1979—2013年125站汛期降水和熱帶季節內振蕩（MJO）活動指數為研究資料，對強MJO事件中的8個位相所對應的降水場、對流場、水平風場等分別進行統計合成，分析MJO活動變化對云南主汛期（6～8月）降水的影響。結果表明：①主汛期MJO的強度變化與云南降水量有明顯的正相關性。②主汛期內MJO活動在多數位相時，云南降水為正距平。受冷暖空氣交匯的配合影響，MJO活動在第六位相時云南降水正距平最大，第四位相次之;出現降水負距平對應有3個MJO活動位相：第二、第五和第七位相，尤其MJO處于第五位相時，因受干燥的偏北氣流控制，云南降水負距平最大。③從MJO各個位相和風場的合成來看，出現降水正距平的都與熱帶對流北傳影響云南有關。

【關鍵詞】MJO;云南;主汛期降水

【中圖分類號】P434 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）08-0092-03

0 引言

過去的研究表明，MJO對全球的氣候異常變化有著重要的影響，自20世紀80年代以來，大氣季節內振蕩，尤其是熱帶大氣季節內振蕩一直是大氣科學研究的國際前沿之一，其研究結果對于提高和改進數值天氣和短期氣候預報具有重要意義。

云南雨季降水占整個云南省年降水的80%以上，其中主汛期（6-8月）的降水最多，主汛期的降水決定了云南一年降雨量的多寡，因此研究影響云南主汛期降水變異的因素具有重要意義。李汀等人[1]分析了云南主汛期（6～8月）季節內振蕩（ISO）的活動特征及傳播的年際差異，著重分析云南主汛期的ISO活躍年熱帶印度洋ISO向云南傳播的兩條路徑及兩個亞洲季風系統ISO分別對云南主汛期ISO的影響。李汀等人[2]分析了對應低頻的對流場、環流場及降水的異常特征，熱帶印度洋大尺度振蕩MJO影響云南主汛期ISO及降水的情況。但是，有關MJO活動對云南雨季降水影響的物理機制和過程的研究還很少見，對于云南雨季開始、結束及降水的多寡發生的原因和物理機制目前還不是很清楚，而云南雨季降水的多少直接關系到云南氣候干旱的持續時間及影響范圍。根據MJO季節內持續性異常分析云南雨季開始、結束及降水多少的物理成因，對提高云南干旱等極端氣候事件的監測和預測能力有積極作用，還能為極端氣候干旱事件的監測和預測提供科學依據，同時為云南短期降水預報提供方法和預報理論基礎。在此基礎上，本文主要分析6～8月MJO強度變化及其不同位相活動的情況，以及與云南主汛期降水的影響關系。

1 資料與方法

使用1979—2013年云南省125站日降水資料;1979—2013年的NCEP數據集;Wheeler和Hendon[3]提出的描述MJO觀測事實的逐日獨立指數RMM（All-Season Real-Time Multivariate MJO Index，即全年實時多變量MJO指數），含RMM1、RMM2、MJO振幅和位相等。將■≥0.9時定義為強MJO[4]。本文主要采用統計合成的分析方法對強MJO事件在不同位相上的變化情況及其對云南主汛期（6～8月）降水的影響進行分析。

2 結果和分析

2.1 6～8月MJO強度的變化對云南主汛期降水的影響

圖1是1979—2013年云南6～8月平均降水距平與1979—2013年6～8月平均MJO強度指數距平對比圖。從圖1中可見，主汛期的MJO強度指數與云南主汛期的降水有一定的相關性，相關系數為0.29，達到了90%的顯著性水平，說明6～8月的MJO強度指數大，則云南主汛期的降水多，6～8月的MJO強度指數小，則云南主汛期的降水少。

MJO是熱帶地區的對流活動，云南處于低緯高原。圖1說明MJO的強度變化對云南降水有影響。但是為什么MJO平均強度與云南降水兩個系列的相關顯著性水平不是很高呢？考慮到MJO的變化包括強度的變化及位相的變化，有必要研究MJO的位相變化對云南降水的影響。

2.2 6～8月MJO不同位相的活動對云南主汛期降水的影響

為表現MJO活動中心位置與云南主汛期降水量的關系，計算出云南主汛期測站日平均降水距平百分率，與MJO的1～8位相進行合成（如圖2所示）。從圖2中可見，在云南主汛期時，MJO活動中心處于第二、第五及第七位相時，云南主汛期測站降水距平為負，說明此時云南降水較常年同期偏少，特別是MJO活動中心處于第五位相時，云南測站降水的負距平百分率最大，達到-7.8%，MJO活動中心處于第七位相時，云南測站降水的負距平百分率次之，為-5.7%。從整個云南主汛期的降水情況與強MJO活動中心位相關系來看，MJO大多數位相以正距平為主;MJO中心在第三、第四、第六位相時，云南主汛期降水均處于較明顯的正距平，特別是當MJO活動中心處于第六位相時，降水正距平百分率最大，達到了13.8%。圖2說明云南主汛期降水比較明顯，水汽條件較好，容易造成降水。

2.3 主汛期MJO不同位相對應的大尺度環流背景

下面對MJO不同位相影響熱帶及副熱帶地區的大尺度環流背景進行研究。分析1979—2013年6～8月850 hPa風場距平在MJO的1～8位相上的合成（如圖3所示）。

MJO中心在第一位相時，孟加拉灣地區的弱反氣旋環流雖然阻攔了西南氣流向北的輸送，但是副熱帶高壓邊緣的東南氣流仍然較強，風速較大，向云南地區輸送水汽，所以此時云南的降水仍較明顯。當MJO中心在第二位相時，孟加拉灣地區仍受異常反氣旋控制，并且反氣旋環有所北抬，控制了滇西南地區，不利于該地區產生降水;云南的其他地區主要受副高外圍的東南氣流影響，但此時東南氣流已減弱，輸送到云南的水汽減少，主要對滇東南部地區的降水有貢獻，所以云南的降水也體現為較弱的負距平形態。MJO到達第三位相時，位于孟加拉灣的反氣旋環流減弱消失，副熱帶高壓外圍的東南氣流加強，向云南輸送南海的水汽由此也加強，云南地區主要受東南水汽的影響，降水增大。當MJO中心在第四位相時，孟加拉灣主要為熱帶氣旋所控制，氣旋前部的西南環流可以影響到云南，這時對于云南地區既有西南水汽的輸送，也有來自北方的冷空氣輸入，有助于云南此時出現明顯的降水。MJO中心在第五位相時，東移的氣旋移到了中南半島和南海西部，而西部的氣旋位于印度次大陸，云南此時正好處于兩個氣旋環流之間，受到下沉偏北氣流的控制，來自孟加拉灣地區的西南氣流中斷，不利于云南發生大范圍降水。MJO處在第六位相時，南海地區的氣旋環流維持，氣旋外圍影響云南的仍是西北氣流，但此時原來位于孟加拉灣地區的氣旋在繼續向東移的過程中同時也向北移動，氣旋移到了印度次大陸的西北部地區，氣旋前部的西南氣流開始活躍，向云南輸送水汽，正好在云南形成冷暖氣流的交匯，所以MJO此位相時，云南主汛期的降水最明顯。MJO中心在第七位相時，云南地區主要受弱的偏西氣流控制，不利于出現降水。MJO中心在第八位相時，云南地區主要受繼續北抬的南海地區氣旋外圍的偏北氣流控制，此時云南地區仍有弱對流發展，是否是因為南海地區氣旋的位置已經抬高到30°N左右，于是從氣旋邊緣輸送的偏北氣流也比較潮濕，有利于云南地區發生對流，這個問題有待討論。

3 結論

通過MJO的變化對云南主汛期降水影響的研究得出如下結論：①主汛期時，MJO變化的強度與云南的降水有較明顯的正相關性，MJO強度較強時，云南的降水多，MJO強度較弱時，云南的降水少。②在不同的MJO活動位相時，云南主汛期降水以正距平偏多。受冷暖空氣交匯的影響，第六位相正距平最大，第四位相次之;負距平有三個位相，分別是第二位相、第五位相及第七位相，處于第五位相時，受干燥的偏北氣流控制，此時的云南降水負距平最大。③從風場的MJO的8個位相合成來看，出現降水正距平的都以熱帶對流的北傳影響云南有關，當MJO處在第六位相時，熱帶對流較強烈，西南氣流活躍，并配合水平風場的偏北氣流，在云南形成明顯的輻合，造成云南的較強降水。當MJO處于第五位相時，熱帶對流向北的傳遞暫時中斷，沒有有效的水汽到達云南，并且云南正處于干燥的下沉氣流控制中，所以云南的降水較少。

參 考 文 獻

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