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利用长江下游区域38个基本、基准站点1957-2001年的逐日降水资料,运用相关分析和方差F检验方法,确定了新的降水集中期划分方法,提出了以15天作为时长,用滑动统计来划定主雨季降水集中期的新方法,该新方法划定的降水集中期特征量与主雨季降水总量存在时间上的相对独立性和总趋势上的显著相关性,同时进行了应用检验,证明了其在气候极端灾害事件上有较强的描述能力。
采用新方法计算了长江下游区域的降水集中期两个特征量:重心日和雨量,运用EOF分析方法对长江下游区域的降水集中期两个特征量进行分析,结果表明长江下游区域降水期重心日全区域表现为一致的变化趋势,而雨量则表现为南北反相的变化趋势,通过聚类分析验证,认为在气候分析时将长江下游区域降水集中期雨量分为南北两区更为合理,而重心日作为一个区域考虑,以权重法计算其发生时间。用9年滑动统计方法分析年代际变化显示,目前降水集中期雨量处在偏多的趋势中,重心日则处在推迟趋势中。用最大熵谱分析和小波分析方法分析显示降水集中期雨量南区有一个主周期,北区则存在四个明显的周期,降水集中期重心日则一直存在一个准4年的周期。
采用相关分析的方法分析了长江下游区域降水集中期与梅雨的关系,结果表明长江下游区域降水集中期重心日发生在5月时,当年对应的梅雨一般梅雨期偏短、强度偏弱,甚至可能出现空梅,集中期降水量与梅雨量及强度无明显的相关关系;降水集中期重心日发生在6月时,北区与当年的梅雨量及强度有较好的正相关关系,而南区却表现为反相关,但相关程度并不显著;降水集中期重心日发生在7月,则南、北区的雨量均与当年梅雨量和梅雨强度存在很好的正相关性。
利用美国NCEP/NCAR再分析资料中的网格距为2.5°×2.5°的1957~1999年月平均高度场、海平面气压场资料,国家气候中心气候诊断预测室提供的(1957~2001年)74项环流逐月特征量等资料,采用相关分析及合成分析等方法对长江下游区域降水集中期与前期的大气环流形势进行分析,结果表明:
(1)前期4月份的500hpa高度距平场上乌拉尔山有阻塞形势发展,北半球极涡偏强,西太平洋副热带高压偏弱,南极涛动弱时,则降水集中期重心日偏早,反之偏晚;4月份海平面气压距平场上蒙古高压、北非高压偏弱,北太平洋涛动强,则降水集中期重心日偏早,反之偏晚。
(2)早PCPD年南北区雨量与前期2月500hpa距平场相关性较好的区域主要分布在南半球,与乌拉尔山阻塞高压,北太平洋地区为低位势高度区、东亚大槽较浅、南极涛动强、南极极涡也偏强对应的是南区多雨年,少雨年则相反;与乌拉尔山阻塞高压、北美大西洋高压偏强、南极涛动偏弱、南极极涡偏弱对应的是北区多雨年,少雨年则相反。
(3)晚PCPD年的南北区雨量与前期2月500hpa距平场相关性较好的区域则主要分布在北半球,与北太平洋为为低位势高度区,北美高压强、贝加尔湖阻塞高压、赤道太平洋高压和印度高压偏强,南方涛动强对应的是南区的多雨年,少雨年则相反;与鄂霍茨克海到贝加尔湖地区无阻塞高压、南亚高压、北非高压、北美大西洋高压、马斯克林高压偏强对应的是北区的多雨年;少雨年则相反。