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本文通过对嘉兴市1953~2005年近50多年来地面观测站点的夏季降水量资料、1953~1999年西太平洋副热带高压(以下简称副高)各特征量指数和NCEP再分析资料500hPa高度场以及1953~2003年太平洋海温资料,采用统计相关、滤波、子波变换等方法,较系统地分析了夏季降水年际、年代际变化及其与西太平洋副高和海温的关系,得出主要结论如下:(1)夏季(6~8月)降水的年际变化。嘉兴市夏季降水存在显著的年际差异,近50年来常年平均夏季降水量434毫米,最多年份出现在1999年,达到常年平均的2.4倍之多,异常最少年份是1978年,降水量仅常年平均的3成左右。夏季降水具有8年周期、4年周期和高频的准2~3年变化周期。8年周期在分析时段的首尾表现得比较显著,其中在1953~1961年前后有一个较完整的周期,另外,1994~2005年经历了一个半周期;4年周期分别在1970年和2000年前后各有一段相对活跃期,1980年前后也有一个相对较大的波动;而准2~3年振荡在近50年来活跃在三个时段:1960年代以前、1970年代中后期和1990年代到2000年前后,分别对应三个降水多寡转折时段。
(2)复季降水的年代际变化。近50年来,嘉兴夏季降水其有明显的阶段性分布,经历了多—少—多—少的过程。也就是说,1950年代前期和1980、1990年代为丰水期,1960、1970年代为枯水期,21世纪以来,又逐渐进入枯水期。对夏季降水标准化距平的Morlet小波分析发现:存在45年、32年、24年和16年周期的年代际振荡。45年和32年周期小波实部曲线在整个时段内基本呈规则的正弦分布,而16年周期则在不同阶段呈现出或缓慢变动或急速剧变的特点。
(3)夏季降水与副高的关系:通过统计分析副高特征量和考察500hPa高度场上5860gpm线的范围面积,发现近50年来副高经历了一个由小到大的过程。在1979年以前,面积偏小,强度偏弱,脊线位置偏东偏北,1979年以后则反之。本文选择了一个关键区,并在期间定义了一个表征副高强度和西伸形态的副高指数。该副高指数在1980年前后发生了一个年代际尺度上的突变,同样也存在一个45年左右的低频变化周期。可见副高强度与嘉兴夏季降水之间存在着年代际尺度上的直接对应关系。在关键区内,副高偏弱,降水偏少;副高偏强,降水偏多。统计副高指数与降水关系发现两者相关系数高达0.63。
(4)夏季降水与太平洋海温的关系;通过对嘉兴夏季降水与前冬、春季、夏季以及秋季四个季节的太平洋海温作相关普查,发现热带太平洋自西向东各海区海表温度与夏季降水呈“+ — +”的相关区分布。也就是说,嘉兴夏季降水与日更线以西的西太平洋暖池一带以及东太平洋,尤其是美国西海岸的加利福尼亚和南美的秘鲁一带沿岸的赤道东太平洋的海温,呈现正相关,而与中太平洋一带海温呈明显的反相关。研究表明20世纪70年代中后期北太平洋海温发生一次突变,而嘉兴夏季降水也在1978年前后发生了由旱向涝的转折。分别对旱、涝时段作海温距平合成图发现:丰水期与枯水期在各海区呈现出相反的海温分布。西风漂流区及其以南的广大中太平洋海域的海温是影响嘉兴夏季降水的一个强信号,海温负距平有利于降水偏多;海温正距平则反之。丰水年西太平洋暖池一带海温仅在前冬有较明显的正距平,在年际尺度上,夏季降水与西太平洋暖池海温的变化主要呈现出跨季度的超前相关,而丰水年的春季和夏季,赤道中东太平洋海温呈类厄尔尼诺型的正距平,枯水年则反之。