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本文利用南京1905年1月1日~2005年8月31日(其中缺9年)和江苏省33个气象站1960年1月1日~2005年8月31日的日降水资料,用带通滤波的方法,揭示了江淮梅雨期降水的多尺度时空结构特征;对2003年梅雨期间南京降水量的低频振荡、西太平洋副高、西风带系统、季风内的振荡周期分析;采用eof、趋势分析、相关分析等统计诊断的方法,分析揭示了江苏降水时空结构及降水异常的海气系统气候背景。得到如下结论:
1、92年平均的梅雨期在6月20日~7月9日,对应准40 d振荡的波峰,其中6月下旬3~7 d振荡偏强,7月上旬准两周振荡偏强。
2、从梅雨开始时间上分为正常、偏早、偏迟型。从梅雨的波动特性上又将正常型分为正常单峰型梅雨、正常双峰型梅雨、入梅正常出梅偏迟双峰型梅雨:从开始时间上又将偏早型分为偏早6月上旬型梅雨、偏早6月中旬型梅雨;加上迟梅型和欠梅型共分为7种梅雨型。
3、正常单峰型24年、迟梅型6年和欠梅型4年共34年以准40天振荡为主,占总年份的38%;偏早6月上旬型17年以25~30 d振荡为主,占总年份的18%;偏早6月中旬型26年和入梅正常出梅偏迟双峰型梅雨6年共32年以20~25 d振荡为主,占总年份的34%;正常双峰型9年以准两周振荡为主,占总年份的10%。即多年平均梅雨期降水呈40 d周期特征,但并非每年都是严格的40 d周期,而是从两周到40 d都有。
4、涝年3~7 d振荡、10~30 d振荡一定偏强,30~60 d振荡不一定强,但30~60 d振荡偏强的年份一定是涝年;早年3~7 d振荡、10~30 d振荡一定偏弱,30~60 d振荡不一定弱,而且30~60 d振荡偏弱的年份也不一定是旱年。小时间尺度振荡的空间变率大,大时间尺度振荡的空间变率小。
5、2003年江淮流域发生了仅次于1991年的洪涝,梅雨期间有三次暴雨过程,降水有强烈的准40 d周期的振荡。西太平洋副高40~60 d的振荡周期、西风带系统25~30 d的振荡周期、季风内的准40天振荡周期,它们的相互耦合,
与降水振荡的准40 d周期有着密切的关系。梅雨期间降水异常强烈,与各系统低频振荡位相一致有关。
6、1960~2004年江苏省秋季降水量呈下降趋势,南方比北方下降明显;冬季降水量呈上升趋势,南方比北方上升明显。
7、全省降水同时偏多或偏少是江苏降水异常的主要雨型,但夏季南北反向异常解释方差有20%,因此很多时候夏季分区分析是必要的。
8、江淮之间是江苏省降水变率最大、旱涝最敏感的区域。上个世纪九十年代以来江苏省夏季降水南北不一致性加大,出现严重的北涝南旱或南涝北旱的频率增加。
9、江苏四季降水异常在同期大气环流都有显著的相关区。
10、与江苏降水关系最密切的海温区主要集中在Nino海区,主要影响时间在异常事件后第三季到第四季。一般来说EL Nino发生的次年春、夏季江苏为异常多雨,冬季为异常少雨。
11、黑潮区海温异常对江苏降水有较大影响,尤其是冬季降水与前期四季的海温异常均呈负相关。太平洋中东部海温异常与夏、秋、冬季降水均呈负相关。