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贵州位于我国西南地区,属于亚热带湿润季风气候,省内的降水时空分布极为不均。2009年以来,又发生了有气象记录以来未见的特大连年干旱,对人民的生产生活造成了很大的影响。因此提高贵州地区降水的预测水平,对于减灾防灾具有非常重要的现实意义。本文选用贵州83站1979~2011年的夏季降水月资料、NCEP/NCAR再分析资料、NOAA海温月资料,综合应用滑动平均、一元线性回归、经验正交函数EOF分解、小波分析、M-K突变检验等方法,揭示了近33年贵州夏季降水的基本特征、年际变化及周期变化;应用奇异值分解(SVD)、合成分析等统计诊断方法,研究了影响贵州夏季降水的北太平洋海温关键区及关键时段,进一步对异常年份进行合成分析后,获得了前期海温影响贵州夏季降水的物理过程。 (1)贵州夏季降水的空间分布具有“西南多东北少”的分布特征。近33年贵州夏季降水大部分地区都呈减少趋势,仅在南部及东部有小部分区域呈现增加趋势。贵州全年1~12月均会出现降水,6月降水量最多,其量级高于其他月份,其次为7月,呈现出明显的单峰结构特征。贵州夏季降水空间上具有多模态分布特征:第一特征向量场呈现出明显的全省一致的同位相分布特征;第二特征向量场表现为东北-西南反向变化特征;第三特征向量场表现为东南-西北反向变化特征。突变检验的结果显示贵州夏季降水在1980、1986、2010年发生了变化,但是未能通过显著性检验。连续小波变换的结果显示,贵州夏季降水存在4-8年的准周期震荡。 (2)影响贵州夏季降水的北太平洋关键海域主要集中在重要洋流区:黑潮、亲潮、北太平洋暖流区与北赤道暖流区之间、加里福尼亚冷流区等,且关键海温区从上年夏季至同期夏季逐步由北太平洋的加利福尼冷流区过渡到黑潮区。上年夏季及上年秋季北太平洋异性相关系数从西北到东南均呈“+-+”的分布,显著海区都在加利福尼亚冷流区。上年冬季海温影响贵州夏季降水的关键海域有明显的变化,北太平洋海温的异性相关系数整体仍为“+-+”结构,但原来的正显著相关区消失,而日本海附近的显著相关区明显加大。同期春季,日本海附近的异性相关系数符号基本维持,只是通过显著性检验的面积减少,且位置有所东移,贵州仅有西部部分区域通过了显著性检验。同期夏季,影响贵州夏季降水的海温关键区仍然在日本海以东洋面,贵州仅有中北部部分区域通过了显著性检验。对贵州夏季降水产生重要影响的洋流区面积和持续时间不尽相同,加利福尼亚冷流区对贵州夏季降水有重要影响,显著相关持续时间达到6个月,二者为同位相变化,中纬度北太平海域对贵州夏季降水也有较重要的影响,显著相关持续时间为3个月,二者为反位相变化,黑潮区与贵州夏季降水的异性相关持续时间最长,从上年夏季开始出现,持续到同期春季,且显著相关面积和量级在冬季达到最大,二者为正相关,而北太平洋其它海域与贵州夏季降水的异性相关不够稳定、持续时间短,相关系数小。 (3)合成分析结果表明:贵州夏季降水偏多年上年夏季北太平洋海温分布从西北到东南为“+-+”分布,而降水偏少年为“-+-”分布,降水偏多年与ELnino事件关系不密切,而降水偏少年与LA nina事件关系较密切;在北太平洋海温正异常年翌年夏季,贵州夏季降水呈现全区一致的偏多,副高588线位置较常年偏西,强度加强,贵州地区低层为上升运动,海温上升激发出西太平洋地区底层异常反气旋环流,中低层西太平洋西风显著加强,经向异常气流变化显著,对流旺盛,有利于贵州降水;而在负异常年,贵州夏季降水呈现全区一致的偏少,西太平洋副高明显东退,强度减弱,贵州地区低层为下沉运动,海温下降激发出西太平洋地区底层异常气旋环流,对流弱,不利于降水。而北太平洋前冬海温正负异常年的气象要素场的合成分析结果与上年夏季的合成分析结果较一致,只是变化没有上年夏季的合成结果变化显著。 (4)北太平洋海温异常升高可引起向中纬度西太平洋传播的波列,通过加强西风,造成西太平洋副高西伸、偏强,有利于贵州降水异常偏多;而北太平洋海温异常降低对贵州降水的影响不如海温异常升高显著,它可造成西风减弱,使得西太平洋副高东退、偏弱,从而抑制贵州夏季降水。