西太平洋副热带高压位置对华北盛夏降水的影响

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３６卷第３期　气象科技　Ｖｏ１．３６，ＮＯ．３　２００８年６月　ＭＥＴＥｏＲＯＩ　ＯＧＩＣＡＩ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｊｕｎ．２００８　西太平洋副热带高压位置对华北盛夏降水的影响　段丽瑶　荣艳淑　梁平德。　（１天津市气候中心，天津３０００７４；２河海大学，南京２１００９８；３天津市气象台，天津３０００７４）　摘要　应用１９５８￣２００２年ＮＣＥＰ　ＮＣＡＲ　５００　ｈＰａ再分析资料，分析夏季逐日两太平洋副热带高压在１１Ｏ。～１３０。Ｅ、　２０。～５ｏ。ＮＩｘ＿域脊线活动情况。发现盛夏（７～８月）副高在５８８　ｄａｇｐｍ以上、脊线在３ｏ。Ｎ以北的日数与华北降水有大　范围正相关区，中心相关系数０．５６１（显著性水平为０．００１）。分析发现西太平副热带高压越过３Ｏ。Ｎ的初日（连续３天　副高脊线越过３ｏ。Ｎ的首日）早晚与华北盛夏降水量显著相关，初日与华北盛夏的平均降水量相关系数为一０．３８５，即　副高北上早华北盛夏降水多，反之副高北上晚华北盛夏降水少。１１Ｏ。～１３０。Ｅ区域副高脊线越过３Ｏ。Ｎ的日数和初日　能更好地描述西太平洋副高与华北乃至我同东部盛夏降水的关系，对实际业务工作具有重要意义。　关键词　两太平洋副热带高压　脊线　盛夏降水　华北　引言　离，需要做进一步的分析。　本项目所研究的华北区域是指内蒙、河北、天　西太平洋副热带高压的强弱和位置变化对我国　津、北京、山西、山东、河南５省２市所辖的行政区。　降水的分布有重要的影响，与区域性旱涝也有很大　使用了国家气象局资料中心提供的华北１０４个测站　关系。其脊线位置的突变可使我国夏季的旱涝分布　的１９５８～２００２年降水资料、国家气候中心提供的西　型发生显著变化。副热带高压的位置、面积和强度　太平洋副高脊线位置和全国１６０站降水资料以及　的变化对我国东部地区降水有着极其重要的作用，　ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ　１９５８～２００２年５００　ｈＰａ逐日再分析　早在２Ｏ世纪５Ｏ、６Ｏ年代已有不少研究　’　。华北大　资料。　部地处东亚季风区，作为东亚夏季风系统的主要成　员，西太平洋副热带高压的异常活动对华北降水有　１　副高脊线位置定义方法　相当大的影响。副高脊线北上的过程也是东亚夏季　华北夏季大到暴雨的多少基本决定了华北夏季　风北上情况的一种反应。赵振国ｌ。　等的研究表明我　的旱涝状况，２Ｏ世纪７Ｏ年代中期到８Ｏ年代晚期北　国夏季降水与西太平洋副热带高压各指数的关系以　方暴雨的研究成果表明，华北夏季区域性大到暴雨　副高脊线位置的关系最好，其中尤以盛夏副高脊线　发生时西太平洋副热带高压强度在５８８　ｄａｇｐｍ以　位置的关系最为密切。这些研究指ｍ了西太平洋副　上，副高中心位于日本海，或者脊线在３Ｏ。～３５。Ｎ附　高异常变化与区域旱涝存在密切关系。谭桂容　等　近，西伸脊点在１２０。Ｅ附近［＝５］。　的研究表明，西太平洋副高与华北夏季旱涝有关，西　国家气候中心定义的脊线位置计算方法是取　太平洋副高脊线位置及其西伸脊点，在华北的南部　１１０。～１５０。Ｅ（５×１０格点）范围内副热带高压体脊线　和北部为显著正相关区，相关系数最高达到０．３以　与每隔５。的９条经线交点的平均纬度值定义为副热　上，达到０．０５显著性水平，但在华北中部相关不显　带高压脊线指数，并规定在该范围内当每隔５。的９条　著。上述研究所给出的副高与华北降水、特别是与　经线上只有１个纬度与脊线相交时不予考虑。按此　华北中部降水的关系不甚明显。这与多年来中短期　计算方法，西脊点在１３０。Ｅ以东的副高也会包含在　预报以及短期气候预测人员的实践体验还有一定距　内，而这时的副高即使偏北，也无助于华北降水。　围家科技部社会公益类项目（２００２ＤＩＢ２００６７）资助　作者简介：段丽瑶，女，１　９６７年生，高级工程师，长期从事气候分析和短期气候预测，Ｅｍａｉｌ：Ｔｊｌｙｄｕａｎ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ　收稿日期：２００６年２月６口；定稿日期：２００７年４月２３日　维普资讯 http://www.cqvip.com ２７４　气　象　科　技　第３６卷　本项目尝试在参考国家气候中心对副高脊线定　义的基础上采用一种与华北夏季降水相适应的新的　副高脊线分析方法。　基于上面的分析，在计算西太平洋副高脊线位　置时要同时约定其西端所到达的经度位置。另外，　在反复比较旱涝年的月平均图时常看到副高脊线位　置差异不大，特别是将７、８两个月平均后更难反映　副高的活动状况。例如，有时在盛汛期副高很强且　位置偏北，但８月后半月撤退很快，这样７～８月的　平均副高脊线可能接*均值。于是我们使用了　ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ（２．５。ｘ　２．５。格点）逐日资料来统计脊　线偏北的日数以反映西太平洋副热带高压的活动状　况。具体的做法是，先识别各经度上５００　ｈＰａ高度　大于等于５８８　ｄａｇｐｍ的脊线位置（纬度），且规定在　１１ｏ。～１３０。Ｅ区间内至少要有３个经度点满足要求　（每隔２．５。经线上只有２个纬度与脊线相交时不予　考虑）再取其在此区间各经度上脊线点的纬度平均　值为脊线位置，然后统计逐年各月副热带高压脊线　位置越过３Ｏ。Ｎ的日数。此外，还要考虑是否有大　陆的华北高压（即河套高压）。人们已经知道有华北　高压时夏季风受阻，且华北在高压控制下干旱少　雨＿６’７３，此时即使西太平洋副热带高压偏北（有时候　甚至与大陆高压相联接）也不易使华北产生降水，于　是在统计脊线位置越过３ｏ。Ｎ的时候，要扣除同时　存在华北高压的日数。　２　７～８月副高脊线位置越过３Ｏ。Ｎ的日数与华北　盛夏降水的关系　按照上述确定副高脊线位置的方法，计算１９５８　～２００２年６～８月逐日脊线位置，并统计逐年各月　副高脊线位置越过３Ｏ。Ｎ的日数以及它们与华北夏　季降水的关系。统计结果表明：６月副高脊线越过　３ｏ。Ｎ的日数很少且与华北夏季降水的关系不明显，　７月副高脊线位置越过３ｏ。Ｎ的日数多的年份华北　夏季降水相应较多，反之７月副高脊线位置越过　３ｏ。Ｎ的日数少的年份华北夏季降水相应较少，８月　情况也基本如此。而７～８月（盛夏）副高脊线越过　３ｏ。Ｎ的日数与同期华北大部地区降水更是正相关　的，与天津９站盛夏降水百分率相关系数达到　０．５６Ｏ。　图１是７－－８月副高脊线越过３ｏ。Ｎ日数与同期　华北１ｏ４站降水的相关图。从图中可以看出，华北　中部有一显著的正相关区，相关系数大于等于０．３　以上的区域（显著性水平０．０５）从１０５。Ｅ直到１２０。　Ｅ，相关系数大于等于０．４的区域（显著性水平　０．０１）从１１Ｏ。Ｅ到１２Ｏ。Ｅ，中心区域的相关系数大于　等于０．５（显著性水平０．００１），最大中心在遵化、天　津、廊坊，相关系数达到０．５６１。这清楚地表明西太　平洋副高脊线位置越过３ｏ。Ｎ的日数与华北降水存　在显著正相关。　图１　１９５８～２００２年７～８月副高脊线位置越过３ｏ。Ｎ日　数与华北同期１０４站降水相关图　３　自定义与国家气候中心定义副高脊线的比较　赵振国＿３　等曾计算过１９５１～１９９６年７～８月平　均副高脊线位置与全国１６０站夏季降水的相关，其　结果表明，正相关区分布在江南南部到华南地区和　黄河以北的大范围地区，而长江流域的大范围地区　为负相关区。　为了和本文计算的时间一致，我们利用国家气　候中心提供的副高脊线资料，计算了１９５８￣２００２年　７～８月副高脊线与同期１６０站降水的相关（图２ａ），　同时应用本文设计的方法统计了７～８月副高脊线　越过３Ｏ。Ｎ的日数与同期１６Ｏ站降水的相关（图　２ｂ）。从图２ａ可以看到高相关区位于长江流域，与　华北区也存在正相关，但相关并不显著。最大相关　系数仅为０．２４，而长江流域大范围负相关区显著的　相关系数达到０．４５。而图２ｂ则显示长江流域的高　相关区与图２ａ一样存在，且有所增强，其中合肥、屯　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　段丽瑶等：两太甲洋副热带高压位置对华北盛夏降水的影响　２７５　溪、衢县相关系数都在０．５以上，而且相关系数在　一０．４以上的区域也远大于图２ａ，不仅如此，在华北　的高相关区与图１的位置大致相同，但是相关大于　等于０．３的区域一直向东扩展到辽宁，其中大部分　区域相关系数大于等于０．４，最大值达到０．５６。显　然副高脊线位置越过３０。Ｎ的日数能更好地反映副　高与我国东部降水的关系。　图２　１９５８～２００２年７～８月副高脊线（ａ）及其越过３Ｏ。Ｎ　的日数（ｂ）与同期１６Ｏ站降水相关图　４　副高脊线越过３０。Ｎ初日对华北盛夏降水的影响　从初夏到盛夏西太平洋副高一般有两次北跳过　程，第１次北跳引发长江中下游梅雨，而第２次北跳　使华北进入盛汛期。事实上有些年份副高没有明显　的第２次北跳过程（或者副高虽北移但位置偏东），　这就导致华北夏季少雨干旱。因此，第２次北跳的　早晚也与华北夏季旱涝有关。　以副高脊线连续３天越过３０。Ｎ的起始日作为副　高北上的初日，从初日的早晚探讨其与华北夏季降水　的关系，发现涝年一般副高北上初日早，而旱年大多副　高北上的初日晚或者无连续３天越过３０。Ｎ的日子。　以副高北上的初日与天津盛夏降水做相关分　析，得到与天津盛夏降水量百分率平均值的相关系　数为一Ｏ．３７９，通过Ｏ．Ｏ１的显著性检验，天津４５年　（１９５９～２００２年）中共有１１个涝年（降水距平百分　率大于等于２０　），其中７年副高北上初日在７月　１６日以前，有１０年涝年副高在７月２６日以前北　上。这表明在７月２６日前副高没有北上的年份出　现涝年的几率很低。而１２个旱年（降水距平百分率　小于等于２０　）中有８年副高在７月２６日以后才　北上或者当年没有稳定越过３０。Ｎ的初日，仅有１年　副高北上初日在７月１６日以前。这又表明在７月　１６日前副高北上的年份出现旱年的几率很低。华　北中部的情况也与之类似。这有助于我们在盛夏前　期对未来汛期的发展作出适当判断。　５　小结　（１）盛夏（７～８月）副高在５８８　ｄａｇｐｍ以上，脊　线在３０。Ｎ以北的日数与华北大部地区降水正相　关，中心相关系数达到０．５６１。　（２）盛夏副高脊线越过３０。Ｎ的日数多，华北中　部夏季降水偏多，反之华北中部夏季降水偏少。　（３）副高第２次北跳脊线越过３０。Ｎ的初日早，　华北中部盛夏降水容易偏多，反之降水偏少。　（４）以１１０。～１３０。Ｅ区域副高脊线越过３０。Ｎ的日　数和初日能更好地描述西太平洋副高与华北乃至我国　东部盛夏降水的关系，对实际业务Ｔ作更有意义。　参考文献　［１］　陈汉耀．１９５４年长江淮河流域洪水时期的环流特征［Ｊ］．气象　学报，１９５７，３２（１）：ｌ—ｌＯ．　［２］　陶诗言．徐淑英．夏季江淮流域持久性旱涝现象的环流特征　ＥＪ３、气象学报，１９６２，３２（１）：１—１０、　［３］赵振国．中国夏季旱涝及环流场［Ｍ］．北京：气象出版社，　１　９９９：４５．　［４］谭桂容，孙照渤．西太平洋副高与华北旱涝的关系ＥＪ３，热带气　象学报，２００４，２０（２）：２０６—２１Ｏ．　［５］王绍武，慕巧珍，朱锦红，等．西太平洋副热带高压与中国夏季　降水关系的诊断研究［Ｇ］／／陈兴芳主编．汛期旱涝预测方法研　究、北京：气象出版社，２０００、　［６］梁平德．华北平原夏季干旱的天气气候分析［Ｇ］／／北方文集　（６）．北京：北京大学出版社，１９８７：１　３８—１　５１．　［７］高安春，中培鲁，张延龙．夏季西太平洋副热带高压与山东降水　的关系口］．气象科技，２００６，３４（１）：６２—６７．　［８］黄嘉佑．气象中使用统计检验的几个问题［Ｊ］．气象，２００５，３１　（７）：３—５．　维普资讯 http://www.cqvip.com

２７６　气　象　科　技　第３６卷　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｈｉｇｈ　ｏｎ　Ｓｕｍｍｅｒ　Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｄｕａｎ　Ｌｉｙａｏ　Ｒｏｎｇ　Ｙａｎｓｈｕ。Ｌｉａｎｇ　Ｐｉｎｇｄｅ。　（１　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｃｌｉｍａｔｅ　Ｃｅｎｔｒｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７４；２　Ｈｅｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９８　３　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄａｙ－ｂｙ－ｄａｙ　ｒｉｄｇｅ　ｌｉｎｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｏｆ　１１０。ｔｏ　１３０。　Ｅ　ａｎｄ　２０。ｔｏ　５０。Ｎ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ　ｒｅａｎａｌｙｓｉｓ　５００　ｈＰａ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　１９５８　ｔｏ　２００２・　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ａ　ｌａｒｇｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ａｒｅａ　ｉｎ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ，ｗｈｅｒｅ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍｉｄ－ＳＵｍｍｅｒ（Ｊｕ１ｙ　ａｎｄ　Ａｕｇｕｓｔ）ｉｓ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｄａｙｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｂｅｉｎｇ　ｏｖｅｒ　５８８０　ｇｐｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｉｄｇｅ　ｌｉｎｅ　ｂｅｉｎｇ　ｎｏｒｔｈ　ｏｆ　３０。Ｎ（ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｂｅｉｎｇ　０．５６１　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ｂｅｉｎｇ　０．００１）．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｄａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｄａｙ　ｏｆ　Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａ１　ｈｉｇｈ　ｃｒｏｓｓｉｎｇ　３０。Ｎ，ｉ．ｅ．，ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｄａｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｒｉｄｇｅ　ｌｉｎｅ　ｂｅｉｎｇ　ｎｏｒｔｈ　ｆ　３０。Ｎ　ｉｎ　ｔｈｒｅｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ　ｄａｙｓ，　ｉｓ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｉｄ　ｓｕｍｍｅｒ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｏｖｅｒ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ，　ｗｉｔｈ　ａ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ—Ｏ．３８５．Ｔｈｅ　ｍｉｄ～ｓｕｍｍｅｒ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　ｗａｓ　ｈｅａｖｉｅｒ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａ１　ｈｉｇｈ　ｍｏｖｅｄ　ｎｏｒｔｈｗａｒｄ　ｅａｒｌｉｅｒ，ａｎｄ　ｖｉｓｅ　ｖｅｒｓａ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｖｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｒｉｄｇｅ　ｌｉｎｅ　ｂｅｉｎｇ　ｎｏｒｔｈ　ｏｆ　３０。Ｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｉｄｇｅ　ｌｉｎｅ　ｃｒｏｓｓｉｎｇ　３０。Ｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｔｉｍｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｏｆ　１　１０。ｔｏ　１　３０。Ｅ　ｃａｎ　ｗｅｌｌ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ａｎｄ　ｍｉｄ—ｓｕｍｍｅｒ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ，ｅｖｅｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｓｔｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈ　ｌＳ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆｏｒ　ｈｅａｖｙ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ＷＯｒｄｓ：Ｗｅｓｔ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ，ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｒｉｄｇｅ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ，ｓｕｍｍｅｒ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ