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摘要 利用金华市1961～2011年的年降水量和逐日降水量资料，分析梅雨特征量（梅雨起讫日期、梅雨期长度、梅雨量、梅雨强度）的基本统计特征及其相互关系，并在此基础上对梅雨汛期的年际和年代际变化、周期和变化趋势进行了研究，最后探讨了各梅雨特征量对厄尔尼诺（拉尼娜）年的响应。结果表明，金华市梅雨年际和年代际变化明显，大致存在22年的周期；厄尔尼诺年，金华市出梅偏迟，梅雨期长度偏长，梅雨量偏多，梅雨强度偏强；拉尼娜年，金华市梅雨量偏少，梅雨强度偏弱。
关键词 梅雨；特征量；统计；金华市；厄尔尼诺事件；拉尼娜事件
中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611（2014）29-10242-03
基金项目国家级大学生创新创业训练计划项目（201310345019）。
作者简介应瑶（1993-），女，浙江宁波人，本科生，专业：地理科学。*通讯作者，教授，硕士生导师，从事灾害地理学教学与研究。
梅雨是每年6～7月江淮地区出现的持续降雨天气。相关研究表明，每年梅雨特征量的变化直接与江淮地区旱涝灾害的形成有关。因此，梅雨一直是吸引广大气象学者研究的重要课题，目前该方面的研究也取得了较大进展[1-3]。如魏凤英等根据长江中下游梅雨特征量的年代际变化，将1885～2000年划分为6个不同的梅雨阶段[1]；闵屾等分析认为梅雨降水特征有很强的地域性，划分江淮梅雨区为3个子区，研究各区域梅雨特征量的相关性[2]。金华市位于浙中地区，地处金衢盆地，属于亚热带季风气候，年平均降水量在1 414.3 mm，其中5～7月降水最集中，占5～9月汛期降水量的64.7%，其变率极大，是暴雨、强对流等灾害性天气发生频次最多时段，诱发地质灾害，并严重地造成生命和财产损失。因此，笔者主要对近51年金华市梅雨特征量进行分析，通过了解金华市梅雨的特点及变化趋势，辅助洪涝灾害的预报及政府部门决策，进而减少梅雨灾害带来的损失。
1 资料与方法
1.1 资料来源浙北地区进入梅雨期的时间大致在6月上旬～7月中旬，考虑到某些年份在5月下旬出现早黄梅的情况，因此在确定入梅日、出梅日、梅雨期长度与梅雨量（从入梅日到出梅日之间的时期内降雨量的总和）时选取资料为金华站1961～2011年各年份5～7月逐日降水量；在确定梅雨强度时结合了金华站1961～2011年各年份年降水量。降水数据资料均来源于中国气象局国家气候中心，海温资料来源于NCEP的1961～2011年全球平均海温场的经纬格网资料。
1.2 梅期划分方法由于梅雨期出现的早晚与东亚大气环流的季节变化有关，大气环流因子具有复杂性和多变性，各地梅期又具有差异性，因此梅雨期的划分是广大气象学者的重大难题，梅期划分尚无一个固定的标准。参考其他学者梅期划分的方法，确定如下具体标准[4-6]：将6月15日以前结束的连续降雨时段定为春雨时段，将7月15日以后出现的连续降雨时段定为夏雨时段，区分出梅雨期所在时间范围；首次出现连续3 d及以上连阴雨天气，且其中有1 d雨量可达大到暴雨，则取起始日为入梅日，若首次出现连续5 d连阴雨天气，也可取第1天为入梅日；在连阴雨天气之后出现连续5 d以上的无雨日，则取第1天为出梅日；当6月中下旬已出现出梅日，而7月上旬又出现较长一段时间的连续阴雨天气，则将其确定为二度梅，纳入梅期之内；梅雨期长度为入梅日与出梅日之间的日数。
1.3 梅雨强度的计算 梅雨强度是形容梅雨期降水集中程度的特征量，对于指示洪涝灾害有重要意义。然而对梅雨强度的评判没有统一的标准，参考徐群等的研究[7-9]，最终确定梅雨强度（M ）用下面的公式表示：
2 结果与分析
2.1 梅雨期的变化特征分析
2.1.1时间特征。在1961～2011年的51年中，除去3年空梅（1981、2003和2006年），最早入梅日期为5月11日（1973年），最迟入梅日为6月25日（1961年），入梅日前后相差达45 d，平均入梅日期为6月9日；最早的出梅日期为6月15日（1961年），最迟出梅日期为7月20日（1999年），出梅日前后最大相差35 d，平均出梅日期为7月5日。梅雨期长度最短为11 d （1982年），最长达64 d（1973年），梅雨期平均长度为26 d。
2.1.2年际和年代际变化特征。入梅日和出梅日均存在显著的年际变化，经计算，入梅日和出梅日的标准差分别为9.41和8.54，由此看出入梅日的年际变化较出梅日显著。若定义标准化距平值<-1的年份为早入梅年；定义标准化距平值>1的年份为晚入梅年。从入、出梅标准化距平值的时间序列（图1a、b）可以看到，早入梅年主要集中在20世纪70年代，晚入梅年主要集中在21世纪初；同理得到，早出梅年主要集中在20世纪80年代，晚出梅年集中在20世纪70和90年代。从梅雨期长度的标准化时间序列（图1c）看出梅雨期长度的年际变化亦较显著，经计算，其标准差为11.26，梅雨期长度年际变化显著会导致长江中下游旱涝灾害频繁。定义标准化距平值>1的年份为长梅年，长梅年主要集中在20世纪70和90年代。分析所得数据结果，长梅年集中的年代与早入梅年和晚出梅年集中的年代均对应。
2.1.3周期和变化趋势。从入梅日的3年滑动距平来看（图1a），1961～2011年大致包括2.5个周期，其周期长度约为22年，这与太阳活动的磁性周期是相同的，李邦宪研究金华市的旱涝气候特征发现其周期也对应太阳活动的22年周期[10]，初步认为梅雨与洪涝灾害有一定的相关性；就总体的变化趋势上看，入梅日呈现较强的推迟趋势。同理，根据出梅日的3年滑动距平（图1b），依据其波峰情况大致将其划分为4个周期，其周期长度约为12年，这与胡波等研究得出的浙江省自1975年后梅雨存在11～13年周期相吻合[11]；从整体上来看，近年的出梅日期相较1961年没有太大的变化。观察梅期长度的3年滑动距平（图1c），可以明显看出2.5个波动周期，判断其周期亦为22年；梅期长度的变短趋势较明显，且其与入梅日呈现相反的变化趋势。 2.2 梅雨量的变化特征分析
2.2.1基本特征。统计1961～2011年梅雨量发现，最少梅雨量为38 mm（2007年），最大梅雨量与最小梅雨量相差800 mm，51年的平均梅雨量为304 mm。将各年份梅雨量与其5～7月份的总雨量相比，其比值的平均值为51.9%，说明5～7月的降水集中在梅雨期，赵贤产等在金华地区时段暴雨的研究中也发现，时段暴雨旬际分布的最高峰正是6月中下旬，即梅汛期是降水最集中期[12]。梅汛期降水具有降水集中、强度大的特征。
2.2.2年际和年代际特征。分析梅雨量标准化距平值的时间序列（图2），将标准化距平值<-1的年份定义为枯梅年，1961～2011年金华市则有10个枯梅年；将标准距平值>1的年份定义为丰梅年，则有8个丰梅年；枯梅年主要集中在21世纪初，而丰梅年主要集中在20世纪90年代，即进入21世纪以后梅雨量出现了骤降。
2.2.3周期和变化趋势。求取1967～1977、1978～1988、1989～1999、2000～2010年这4个时期梅雨量的平均值，其结果分别为395、209、417、201 mm，与金华市的丰枯年变化的22年周期相对应[13]。总观其整个变化趋势，梅雨量呈现出较微弱的减少趋势。
2.3 梅雨强度的变化特征分析
2.3.1基本特征。采用梅雨强度计算公式得到1961～2011年金华市的梅雨强度为1.12～4.79， 51年间金华市梅雨强度最大的年份为1995年，其次为1999年，据了解1999年也是浙江省出现世纪性暴雨的年份。
2.3.2年际变化和年代际变化。当梅雨强度标准距平值<-1时，认为该年的梅雨强度偏弱，当梅雨强度标准距平>1时，认为该年的梅雨强度偏强。从图3可以看出，金华市梅雨强度偏强的年份主要出现在20世纪90年代，而梅雨强度偏弱的年份主要集中在21世纪初；从20世纪90年代至21世纪梅雨强度显著减弱，与梅雨量的年代际变化出现了相同的情况。
2.3.3周期和变化趋势。分析梅雨强度的3年滑动距平（图3）发现，1961～2011年金华市出现了明显的近似于正弦曲线的周期变化，其周期约为22年。总体上，51年间具有梅雨强度由弱变强的变化趋势。
2.4 梅雨特征量间的相互关系通过SPSS软件对51年来的梅雨特征量进行了相关性分析，结果发现（表1），入梅日与梅雨期长度之间存在着显著的负相关性，出梅日与梅雨期长度间的相关性较入梅日的相关性低，入梅日与出梅日的相关性较低。梅雨期长度对梅雨量有较强的影响，可以说明梅雨期长度越长，梅雨期雨量越大。由于梅雨强度中包含了梅雨量的系数，梅雨强度与梅雨量的相关性极高。总体而言，梅雨期长度是描述梅雨的最重要特征值。
2.5 梅雨特征量与厄尔尼诺（拉尼娜）事件的相互关系长江中下游入、出梅的迟早与西太平洋副热带高压活动密切相关[3]，且中东赤道太平洋SST（Sea Surface Temperature）与西北太平洋副热带高压的强度具有滞后半年左右的正相关，因此可以推测中东赤道太平洋SST与长江中下游梅雨存在一定的相关性。厄尔尼诺事件与拉尼娜事件是描述中东赤道太平洋海温异常的指标，通常将中东赤道太平洋SST距平值达±0.5 ℃且持续6个月以上的事件称为厄尔尼诺（拉尼娜）事件，由于王世平研究发现NINO 3区（5°N～5°S、90°～150°W）与NINO 1+2+3+4变化趋势相同，仅振幅较小[14]，所以采用NINO 3区来确定厄尔尼诺年和拉尼娜年。根据厄尔尼诺（拉尼娜）年判断标准[15]，得出1961～2011年中共有15个厄尔尼诺年（1964、1966、1970、1973、1977、1983、1987、1988、1992、1993、1995、1998、2003、2007、2010年）和15个拉尼娜年（1963、1965、1968、1971、1972、1974、1975、1976、1979、1985、1986、1990、2000、2008、2011年）。
统计各梅雨特征值的距平，在15个厄尔尼诺年中，入梅偏早的年份有7年，出梅偏迟的年份有9年，梅雨期偏长的有8年，梅雨量偏多的年份有8年，梅雨强度为正距平值的年份有10年。由此表明，处于厄尔尼诺年时，金华市很可能出现出梅偏迟、梅雨期偏长、梅雨量偏多、梅雨强度偏强的情况。同理，统计15个拉尼娜年中的梅雨各特征值的距平值，入梅偏迟的年份有7年，出梅偏早的年份有9年，梅雨期长度偏短的年份有9年，梅雨量偏少的年份有9年，梅雨强度平均偏弱的年份有9年。由此可以得出，当处于拉尼娜年时，金华市出梅偏早、梅雨量偏少、梅雨强度偏弱。对比厄尔尼诺年与梅雨特征值标准距平值>1的年份发现，9个晚出梅年中有7年属于厄尔尼诺年（E）或其次年（E+1），发生频率为77.8%；8个丰梅年中有6年属于厄尔尼诺年或其次年，发生频率为75%；9个梅雨强度偏强的年份中有8年属于厄尔尼诺年或其次年，发生频率为88.9%（表2）。由此更能证明厄尔尼诺当年或次年，金华市的出梅日偏晚、梅雨量偏多、梅雨强度偏强。
3 结论
（1）金华市入梅日期的时间分布较为分散，最大可达45 d。相较入梅日和出梅日，梅期长度的年际变化最大。
（2）总体上来看，51年间金华市的入梅日呈现推迟的变化趋势，梅雨期长度呈现缩短的变化趋势，梅雨量呈现减少的变化趋势，梅雨强度呈现增强的变化趋势。
（3）入梅日、梅雨期长度、梅雨量存在较明显的周期性波动，其他特征量的周期性不太明显，其周期大致为22年。
（4）金华市梅雨各特征量之间存在较大相关性，梅雨期长度是描述梅雨的最重要特征量。
关键词 梅雨；特征量；统计；金华市；厄尔尼诺事件；拉尼娜事件
中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611（2014）29-10242-03
基金项目国家级大学生创新创业训练计划项目（201310345019）。
作者简介应瑶（1993-），女，浙江宁波人，本科生，专业：地理科学。*通讯作者，教授，硕士生导师，从事灾害地理学教学与研究。
梅雨是每年6～7月江淮地区出现的持续降雨天气。相关研究表明，每年梅雨特征量的变化直接与江淮地区旱涝灾害的形成有关。因此，梅雨一直是吸引广大气象学者研究的重要课题，目前该方面的研究也取得了较大进展[1-3]。如魏凤英等根据长江中下游梅雨特征量的年代际变化，将1885～2000年划分为6个不同的梅雨阶段[1]；闵屾等分析认为梅雨降水特征有很强的地域性，划分江淮梅雨区为3个子区，研究各区域梅雨特征量的相关性[2]。金华市位于浙中地区，地处金衢盆地，属于亚热带季风气候，年平均降水量在1 414.3 mm，其中5～7月降水最集中，占5～9月汛期降水量的64.7%，其变率极大，是暴雨、强对流等灾害性天气发生频次最多时段，诱发地质灾害，并严重地造成生命和财产损失。因此，笔者主要对近51年金华市梅雨特征量进行分析，通过了解金华市梅雨的特点及变化趋势，辅助洪涝灾害的预报及政府部门决策，进而减少梅雨灾害带来的损失。
1 资料与方法
1.1 资料来源浙北地区进入梅雨期的时间大致在6月上旬～7月中旬，考虑到某些年份在5月下旬出现早黄梅的情况，因此在确定入梅日、出梅日、梅雨期长度与梅雨量（从入梅日到出梅日之间的时期内降雨量的总和）时选取资料为金华站1961～2011年各年份5～7月逐日降水量；在确定梅雨强度时结合了金华站1961～2011年各年份年降水量。降水数据资料均来源于中国气象局国家气候中心，海温资料来源于NCEP的1961～2011年全球平均海温场的经纬格网资料。
1.2 梅期划分方法由于梅雨期出现的早晚与东亚大气环流的季节变化有关，大气环流因子具有复杂性和多变性，各地梅期又具有差异性，因此梅雨期的划分是广大气象学者的重大难题，梅期划分尚无一个固定的标准。参考其他学者梅期划分的方法，确定如下具体标准[4-6]：将6月15日以前结束的连续降雨时段定为春雨时段，将7月15日以后出现的连续降雨时段定为夏雨时段，区分出梅雨期所在时间范围；首次出现连续3 d及以上连阴雨天气，且其中有1 d雨量可达大到暴雨，则取起始日为入梅日，若首次出现连续5 d连阴雨天气，也可取第1天为入梅日；在连阴雨天气之后出现连续5 d以上的无雨日，则取第1天为出梅日；当6月中下旬已出现出梅日，而7月上旬又出现较长一段时间的连续阴雨天气，则将其确定为二度梅，纳入梅期之内；梅雨期长度为入梅日与出梅日之间的日数。
1.3 梅雨强度的计算 梅雨强度是形容梅雨期降水集中程度的特征量，对于指示洪涝灾害有重要意义。然而对梅雨强度的评判没有统一的标准，参考徐群等的研究[7-9]，最终确定梅雨强度（M ）用下面的公式表示：
2 结果与分析
2.1 梅雨期的变化特征分析
2.1.1时间特征。在1961～2011年的51年中，除去3年空梅（1981、2003和2006年），最早入梅日期为5月11日（1973年），最迟入梅日为6月25日（1961年），入梅日前后相差达45 d，平均入梅日期为6月9日；最早的出梅日期为6月15日（1961年），最迟出梅日期为7月20日（1999年），出梅日前后最大相差35 d，平均出梅日期为7月5日。梅雨期长度最短为11 d （1982年），最长达64 d（1973年），梅雨期平均长度为26 d。
2.1.2年际和年代际变化特征。入梅日和出梅日均存在显著的年际变化，经计算，入梅日和出梅日的标准差分别为9.41和8.54，由此看出入梅日的年际变化较出梅日显著。若定义标准化距平值<-1的年份为早入梅年；定义标准化距平值>1的年份为晚入梅年。从入、出梅标准化距平值的时间序列（图1a、b）可以看到，早入梅年主要集中在20世纪70年代，晚入梅年主要集中在21世纪初；同理得到，早出梅年主要集中在20世纪80年代，晚出梅年集中在20世纪70和90年代。从梅雨期长度的标准化时间序列（图1c）看出梅雨期长度的年际变化亦较显著，经计算，其标准差为11.26，梅雨期长度年际变化显著会导致长江中下游旱涝灾害频繁。定义标准化距平值>1的年份为长梅年，长梅年主要集中在20世纪70和90年代。分析所得数据结果，长梅年集中的年代与早入梅年和晚出梅年集中的年代均对应。
2.1.3周期和变化趋势。从入梅日的3年滑动距平来看（图1a），1961～2011年大致包括2.5个周期，其周期长度约为22年，这与太阳活动的磁性周期是相同的，李邦宪研究金华市的旱涝气候特征发现其周期也对应太阳活动的22年周期[10]，初步认为梅雨与洪涝灾害有一定的相关性；就总体的变化趋势上看，入梅日呈现较强的推迟趋势。同理，根据出梅日的3年滑动距平（图1b），依据其波峰情况大致将其划分为4个周期，其周期长度约为12年，这与胡波等研究得出的浙江省自1975年后梅雨存在11～13年周期相吻合[11]；从整体上来看，近年的出梅日期相较1961年没有太大的变化。观察梅期长度的3年滑动距平（图1c），可以明显看出2.5个波动周期，判断其周期亦为22年；梅期长度的变短趋势较明显，且其与入梅日呈现相反的变化趋势。 2.2 梅雨量的变化特征分析
2.2.1基本特征。统计1961～2011年梅雨量发现，最少梅雨量为38 mm（2007年），最大梅雨量与最小梅雨量相差800 mm，51年的平均梅雨量为304 mm。将各年份梅雨量与其5～7月份的总雨量相比，其比值的平均值为51.9%，说明5～7月的降水集中在梅雨期，赵贤产等在金华地区时段暴雨的研究中也发现，时段暴雨旬际分布的最高峰正是6月中下旬，即梅汛期是降水最集中期[12]。梅汛期降水具有降水集中、强度大的特征。
2.2.2年际和年代际特征。分析梅雨量标准化距平值的时间序列（图2），将标准化距平值<-1的年份定义为枯梅年，1961～2011年金华市则有10个枯梅年；将标准距平值>1的年份定义为丰梅年，则有8个丰梅年；枯梅年主要集中在21世纪初，而丰梅年主要集中在20世纪90年代，即进入21世纪以后梅雨量出现了骤降。
2.2.3周期和变化趋势。求取1967～1977、1978～1988、1989～1999、2000～2010年这4个时期梅雨量的平均值，其结果分别为395、209、417、201 mm，与金华市的丰枯年变化的22年周期相对应[13]。总观其整个变化趋势，梅雨量呈现出较微弱的减少趋势。
2.3 梅雨强度的变化特征分析
2.3.1基本特征。采用梅雨强度计算公式得到1961～2011年金华市的梅雨强度为1.12～4.79， 51年间金华市梅雨强度最大的年份为1995年，其次为1999年，据了解1999年也是浙江省出现世纪性暴雨的年份。
2.3.2年际变化和年代际变化。当梅雨强度标准距平值<-1时，认为该年的梅雨强度偏弱，当梅雨强度标准距平>1时，认为该年的梅雨强度偏强。从图3可以看出，金华市梅雨强度偏强的年份主要出现在20世纪90年代，而梅雨强度偏弱的年份主要集中在21世纪初；从20世纪90年代至21世纪梅雨强度显著减弱，与梅雨量的年代际变化出现了相同的情况。
2.3.3周期和变化趋势。分析梅雨强度的3年滑动距平（图3）发现，1961～2011年金华市出现了明显的近似于正弦曲线的周期变化，其周期约为22年。总体上，51年间具有梅雨强度由弱变强的变化趋势。
2.4 梅雨特征量间的相互关系通过SPSS软件对51年来的梅雨特征量进行了相关性分析，结果发现（表1），入梅日与梅雨期长度之间存在着显著的负相关性，出梅日与梅雨期长度间的相关性较入梅日的相关性低，入梅日与出梅日的相关性较低。梅雨期长度对梅雨量有较强的影响，可以说明梅雨期长度越长，梅雨期雨量越大。由于梅雨强度中包含了梅雨量的系数，梅雨强度与梅雨量的相关性极高。总体而言，梅雨期长度是描述梅雨的最重要特征值。
2.5 梅雨特征量与厄尔尼诺（拉尼娜）事件的相互关系长江中下游入、出梅的迟早与西太平洋副热带高压活动密切相关[3]，且中东赤道太平洋SST（Sea Surface Temperature）与西北太平洋副热带高压的强度具有滞后半年左右的正相关，因此可以推测中东赤道太平洋SST与长江中下游梅雨存在一定的相关性。厄尔尼诺事件与拉尼娜事件是描述中东赤道太平洋海温异常的指标，通常将中东赤道太平洋SST距平值达±0.5 ℃且持续6个月以上的事件称为厄尔尼诺（拉尼娜）事件，由于王世平研究发现NINO 3区（5°N～5°S、90°～150°W）与NINO 1+2+3+4变化趋势相同，仅振幅较小[14]，所以采用NINO 3区来确定厄尔尼诺年和拉尼娜年。根据厄尔尼诺（拉尼娜）年判断标准[15]，得出1961～2011年中共有15个厄尔尼诺年（1964、1966、1970、1973、1977、1983、1987、1988、1992、1993、1995、1998、2003、2007、2010年）和15个拉尼娜年（1963、1965、1968、1971、1972、1974、1975、1976、1979、1985、1986、1990、2000、2008、2011年）。
统计各梅雨特征值的距平，在15个厄尔尼诺年中，入梅偏早的年份有7年，出梅偏迟的年份有9年，梅雨期偏长的有8年，梅雨量偏多的年份有8年，梅雨强度为正距平值的年份有10年。由此表明，处于厄尔尼诺年时，金华市很可能出现出梅偏迟、梅雨期偏长、梅雨量偏多、梅雨强度偏强的情况。同理，统计15个拉尼娜年中的梅雨各特征值的距平值，入梅偏迟的年份有7年，出梅偏早的年份有9年，梅雨期长度偏短的年份有9年，梅雨量偏少的年份有9年，梅雨强度平均偏弱的年份有9年。由此可以得出，当处于拉尼娜年时，金华市出梅偏早、梅雨量偏少、梅雨强度偏弱。对比厄尔尼诺年与梅雨特征值标准距平值>1的年份发现，9个晚出梅年中有7年属于厄尔尼诺年（E）或其次年（E+1），发生频率为77.8%；8个丰梅年中有6年属于厄尔尼诺年或其次年，发生频率为75%；9个梅雨强度偏强的年份中有8年属于厄尔尼诺年或其次年，发生频率为88.9%（表2）。由此更能证明厄尔尼诺当年或次年，金华市的出梅日偏晚、梅雨量偏多、梅雨强度偏强。
3 结论
（1）金华市入梅日期的时间分布较为分散，最大可达45 d。相较入梅日和出梅日，梅期长度的年际变化最大。
（2）总体上来看，51年间金华市的入梅日呈现推迟的变化趋势，梅雨期长度呈现缩短的变化趋势，梅雨量呈现减少的变化趋势，梅雨强度呈现增强的变化趋势。
（3）入梅日、梅雨期长度、梅雨量存在较明显的周期性波动，其他特征量的周期性不太明显，其周期大致为22年。
（4）金华市梅雨各特征量之间存在较大相关性，梅雨期长度是描述梅雨的最重要特征量。