東亞西風急流的年代際變化對我國雨帶分布的影響

侯姝伊，張 蔚，岳 陽

（1.樂亭縣氣象局，河北樂亭 063600；2.豐南區氣象局，河北唐山 063300）

0 引言

我國降水位置、強度多變，旱澇頻發，葉篤正等[1]早期的研究表明，副熱帶西風急流的北躍或南移影響亞洲地區氣候的季節變化；丁治英[2]研究發現江南雨帶多受高空急流影響，華南雨帶多受南亞高壓和高空急流的共同作用影響。但以往的研究對高空急流的年代際變化及其與我國降水雨帶分布的研究相對較少。為弄清這一問題，本文分析了東亞高空西風急流的年代際和年變化特征，及其與我國降水雨帶平均緯度變化之間的關系，對于我國降水預報和研究有一定的現實意義。

1 資料與方法

本文使用的資料包括：美國國家環境預報中心（NCEP）和國家大氣中心（NCAR）提供的1981—2010年全球月平均緯向風再分析資料；國家氣候中心提供的1981—2010年全國756站降水資料及各站點經緯度。

根據200 hPa緯向風的各月平均值進行計算，并根據急流軸的定義（某一經度上緯向風極大值所在的位置），使用急流軸的位置變化來表示急流位置的南北移動；根據全國降水資料，參考中國氣象局國家氣候中心給出的40年全國各月雨量平均分布情況，定義各月雨量在10～25 mm之間的平均緯度為雨帶的北端，并用其表示我國各月雨帶的南北移動。

2 結果與分析

2.1 急流軸與雨帶逐年位置變化特征

由圖1可以看出：1月急流軸與雨帶變化大致一致，在1983—2003年之間的變化具有良好的一致性；2月兩者緯度差逐漸減小，在1984—1986年、1988—1992年、1994—1997年、2003—2005年之間的一致性較好；3月急流軸和雨帶的基本重合，在1984—1986年、1991—1995年、1998—2006年之間的變化具有良好的一致性；4月兩者一致性相較其他月份更差，但在1991—1993年之間的變化較一致；5月急流軸波動明顯，由雨帶的南部逐漸北移，兩者一致性較差；6月急流軸已經位于雨帶的北部，且在1984—1986年、1994—1998年、2000—2007年等年份和雨帶之間的變化配合較好；7月、8月急流軸穩定在雨帶的北部，且和雨帶的變化大致一致；9月急流軸跨度較7月、8月有所增大，雨帶跨度較小，比較穩定，急流軸穩定在雨帶的北部，且在20世紀80年代和雨帶的變化大致一致；10月兩者之間相距的緯度較8月、9月有所減小，但整體變化僅在1995—1999年之間較一致；11月、12月急流軸在雨帶北部，兩者相距的緯度有所減小，在大多數年份之間的變化具有良好的一致性。

圖1 多年平均1—12月急流軸（紅色）與雨帶（黑色）緯度位置隨年份變化

2.2 急流逐月變化特征

圖2為多年平均急流隨月份變化。從急流軸位置變化來看，1月到4月急流軸位于30°N附近，并稍微向南移動，從4月開始急流軸向北移動，進入7月和8月后，急流位置達到最北，之后急流軸又開始向南移動，進入冬季急流軸最為偏南；從急流中心來看，1月到3月急流中心位于日本海附近，從4月開始明顯地向西移動，在7月和8月移動至我國新疆和內蒙古地區，對我國內陸地區的降水產生影響，9月到12月急流中心持續向東，仍移動至日本海一帶；從急流強度來看，在12月、1月和2月急流強度達到最大，最大風速可達到70 m/s，隨后急流強度逐漸減弱，在7月強度達到最小，隨后急流強度逐漸增強。

圖2 多年平均急流隨月份變化

2.3 急流軸輻散區和降水中心的分布特征

由圖3可以直觀地看出，隨著月份變化，降水雨量逐漸增加，到6月份和7月份降水中心明顯地集中在江浙滬一帶，隨后降水逐漸減少；在1月份至3月份急流出口區的左側均存在一個小范圍的降水區域，且該區域的降水量等于或大于其南部的降水中心；而在4月份至6月份降水區域位于急流軸的右側。分析為在不同月份急流入口區與出口區對我國降水分布的影響不同：在1月份至3月份我國降水主要受急流出口區左側的高空輻散影響，而在4月份至6月份我國降水主要受急流入口區右側的高空輻散影響。

圖3 1—12月份東亞高空西風急流（單位m/s；等值線）和降水分布（填色）

3 結語

通過分析急流軸和雨帶的南北移動和變化，及兩者是否存在對應關系，得出以下結論：總體而言，急流軸和雨帶的緯度變化之間對應較好，尤其在1984—1989年和1991—2006年之間的大多數月份變化高度一致。從月份來看，1—3月、6—8月、10—12月，對于大多數年份而言，急流軸和雨帶的相關性都較好，而在季節轉換月份，如5月份和9月份，兩者之間并沒有表現出一致性。一年之中，1—4月份，急流軸先南移，4月份開始出現北移，8月份急流位置達到一年之中的最北位置，之后向南移動，進入冬季急流軸最為偏南。與此同時，急流中心由日本海附近向西移動，在7月份和8月份移動至我國內陸地區并對降水產生影響，而后持續向東，仍移動至日本海一帶。在冬季月份急流強度最大，隨后逐漸減弱，在7月份強度達到最小，之后逐漸增強；不同月份，急流入口區與出口區對我國降水分布的影響不同，1月至3月主要受急流出口區左側的高空輻散影響，4月至6月主要受急流入口區右側的高空輻散影響。