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本文利用清代雨雪分寸档案资料与现代降水观测资料,重建了1736年以来长江中下游地区的梅雨序列、年降水等级序列与梅雨等级序列,分析研究了长江中下游地区梅雨特征量变化,降水等级的变化特征,并对梅雨与东亚夏季风的关系作了初步的探讨。取得的主要进展和结论包括:
(1)根据梅雨的气候特征,利用南京、上海、杭州、安庆和武汉5地的清代雨雪分寸记载,以各站雨日(5~8月间任何连续10大内降水日数不少于6天)为指标来确定长江中下游地区(5站中至少有4站入、出梅)的入、出梅日期,并根据梅雨期长度与梅雨量的回归关系,重建了该地区1736~1911年的入、出梅日期、雨期长度及雨量变化序列;依据同样的梅雨期划定标准,重新确定了1912~2000年梅雨期。
(2)分析了1736年以来长江中下游地区梅雨变化特征;并根据梅雨期长度与东亚夏季风指数之间的关系,推测了东亚夏季风强弱及与之相对应的雨带位置变化。结果表明:长江中下游地区入、山梅日期及雨期长度均存在明显的年~年代际变化,雨期长度除具有2年、7~8年、20~30年及40年的年际与年代际周期外,还具有百年波动的信号。1736年以来,雨期长短、中国东部季风雨带位置移动与东亚夏季风强弱变化有较好的对应关系,1736~1770年、1821~1870年及1921~1970年等时段东亚夏季风偏强,中国东部夏季风雨带多位于华北和华南,梅雨期偏短;1771~1820年、1871~1920年及1971~2000年等时段东亚夏季风偏弱,雨带多位于长江中下游地区,梅雨期偏长。
(3)依照清代雨雪分寸观测,开展了逐次降水入渗观测试验,从而将雨雪分寸转化为日降水量。由日降水等级、雨日、旱涝程度及范围综合确定1~5级月降水等级标准,分别为“过多”、“偏多”、“调匀”、“偏少”、“过少”。重建了1736~1880年年降水等级(5~9月)与梅雨等级(5~8月),并与五百年旱涝对比证明结果可靠。
(4)分析了1736年以来长江中下游地区年降水等级与梅雨等级变化。结果表明,1736~2000年长江中下游地区降水发生了6次大的转变,在1750s、1780s、18los、1860s、1890s、1930s、1960s年出现降水逐渐减少,气候由涝转为早;而在1760s、1790s、1850s、1880s、1910s、1940s、1980s年出现降水逐渐增多,气候由旱转为涝,旱涝转变具有明显的周明性波动,10年左右的周期振荡最为明显,同时也存在20~30年的周期变化。功率谱分析,降水等级序列存在5.5年、22年、35~40年、66年的周期振荡。此外,梅雨等级序列存在2~3年显著性周期变化。
(5)初步探讨了梅雨与ENSO、西太平洋副高的关系。分析表明,梅雨与西太平洋副高强度关系密切,表现为在1880~1900年、1971~2000年副高偏强(弱)时,梅雨偏强(弱),长江中下游地区降水增多(减少);而在1901~1970年副高偏强时,梅雨偏弱,降水减少,反之亦然。