山西省临汾市气象局,山西 临汾 041000
摘 要:统计1961-2016年57年中出现在我国的厄尔尼诺事件发生次数,在尼诺年对临汾市春夏两季降水进行统计,并从尼诺事件发生的季节和强度出发,详细分析了尼诺事件与春、夏两季降水的相关性,结果表明:1) 最近57年中,厄尔尼诺事件以中强事件为主,春季出现的几率最大,秋季最少。2)发生在春季的厄尔尼诺,一般会持续到次年夏季,当年夏季异常偏少的概率大,次年夏季异常偏多概率为80%。3)夏季发生的厄尔尼诺事件,当年夏季降水出现偏少的概率大,并一般不会持续到次年的夏季。4)秋季发生的厄尔尼诺事件,次年一般为正常年份。5)中强厄尔尼诺事件,当年春季和夏季降水出现异常偏少的概率为67%,次年夏季降水偏少的概率为71%。 6)弱厄尔尼诺事件中,当年夏季降水量偏少的概率为100%,次年春季降水偏少的概率大,次年夏季降水偏多的概率大。
关键词:厄尔尼诺;降水;相关
0 引言
厄尔尼诺是指中东太平洋赤道海域海水大面积异常升温的现象[1]。2014/2016厄尔尼诺事件中,从2014年5月开始进入厄尔尼诺状态,10月达到事件标准,到2015年9月达到强厄尔尼诺事件标准[2],与历史上最强的厄尔尼诺事件(1997/1998年)相比,本次厄尔尼诺事件强度比1997/1998年弱,但持续时间超过1997/1998年,并于2016年5月份结束。
2014/2016厄尔尼诺事件持续年份或结束年份,临汾市皆出现了一些极端天气,比如在受其影响的春季和夏季3月和7月中:2015年3月,全市降水特少,平均降水量偏少64.6%。2015年7月,全市降水特少,平均降水量偏少62.8%;2016年3月,全市降水特少,平均降水量偏少60.6%。2016年7月,全市降水特多,平均降水量偏多90.2%;且在2016年厄尔尼诺的结束年,临汾市夏季高温日数和冰雹日数也远远多于前几年。
春季是春播和冬小麦生长的关键期,夏季是一年中降水最集中的季节,降水的多少决定了一年的降水的多寡和洪涝灾害的发生,因此,为了更好了解厄尔尼诺事件对我市春、夏降水的影响及相关性,我们从厄尔尼诺事件出现的强弱,和发生季节为因子,分别对春夏两季降水做详细分析。
1 厄尔尼诺事件与春季降水的相关性
旱涝的定义: 中国气象局国家气候中心在业务上对干旱和洪涝的划分为,-20%﹤△R%<20%,为略偏多或略偏少,为正常年;△R%≥20%以上为异常偏多,即偏涝;△R%≤-20%以上为异常偏少,即偏旱。(△R%: 月降水量距平百分率)15个厄尔尼诺事件中,春季受其影响的也为15年,偏少的年份有9年占整个
年份的60%;偏多年份有6年,占整个年份的40%。就整个时段而言,15年中有10年在平均值附近上下波动,占总年份的70%;偏多或偏少的年份有5年。占总年份的30%。亦即,厄尔尼诺年的春季降水量大多在正常范围内上下波动,异常偏涝和偏旱的现象只占总年份的30%。(见图1)
1.1 厄尔尼诺事件的等级强弱与春季降水的相关性
1
表一 1961-2016年厄尔尼诺事件统计表
.1.1 中等及强尼诺事件与春季降水相关性
序号 | ENino事件年 | 开始 | 结束 | 持续月 | 强度 | 发生季节 |
1 | 1963 | 1963 | 1963 | 9 | 弱 | 夏 |
2 | 1965 | 1965 | 1966 | 15 | 中等 | 春 |
3 | 1972 | 1972 | 1972 | 12 | 强 | 夏 |
4 | 1976 | 1976 | 1976 | 9 | 中等 | 夏 |
5 | 1982—1983 | 1982 | 1983 | 15 | 强 | 秋 |
6 | 1987 | 1986 | 1987 | 18 | 强 | 秋 |
7 | 1991 | 1991 | 1992 | 18 | 中等 | 春 |
8 | 1993 | 1993 | 1993 | 9 | 弱 | 春 |
9 | 1994 | 1994 | 1994 | 9 | 强 | 春 |
10 | 1997 | 1997 | 1998 | 15 | 强 | 春 |
11 | 2002 | 2002 | 2003 | 12 | 弱 | 春 |
12 | 2004—2005 | 2004 | 2005 | 12 | 弱 | 夏 |
13 | 2006 | 2006 | 2007 | 9 | 弱 | 秋 |
14 | 2009 | 2009 | 2010 | 10 | 强 | 夏 |
15 | 2014-2016 | 2014 | 2016 | 20 | 强 | 秋 |
次年春季共发生6年,偏多和偏少的年份各占3年,拟合率为50%,在偏少的3年中有2年偏少了2成以上,其中1966年偏少了6成以上。
1.1.2弱等级尼诺事件与春季降水的相关性
15个厄尔尼诺事件中,弱厄尔尼诺共发生5年,占整个事件的33%。5年中发生在春季的只有2年。当年春季降水偏少和偏多的各有一年,次年的有3年,其中有2年偏少,1个年偏少2成以上。
1.2 厄尔尼诺事件发生季节与春季降水的相关性
15个厄尔尼诺事件中,出现在春季的有6年,占整个厄尔尼诺事件的40%;出现在夏季的有5年,占整个厄尔尼诺事件的33% ;出现在秋季的有4年,占整个厄尔尼诺事件的27%。由此看出,厄尔尼诺事件春季出现的几率最大,秋际最少。
发生在春季厄尔尼诺年共有6年,当年的春季降水偏少偏多的年份各有3年,拟合率为50%,偏多和偏少的最大量级在4~5成,所以基本无规律可循;
春季发生厄尔尼诺事件持续至次年的共有4年,其中有3年是偏多,拟合率为75%。偏多的量级一般为1成左右,在偏少的1年中(1966年),偏少的量级达6成以上,次年出现旱年的概率为25%。
如果厄尔尼诺年发生在夏季,那么对春季降水的统计应为厄尔尼诺年的次年,统计共有3年,其中偏少的有2年,拟合率为67%。其中偏少的量级也在2成以上,在偏多的年份中(1977年),偏多3成以上。亦即,出现在夏季的厄尔尼诺对降水的影响程度偏大。
如果厄尔尼诺年发生在秋季,那么对春季降水的统计应为厄尔尼诺年的次年或下年。分别为1983年、1987年、2007年、2015年、2016年,5年中偏少的年份有3年,拟合率为60%,偏少的量级在1成左右。秋季发生厄尔尼诺对次年春季降水影响程度相对偏小,一般不会出现异常的旱涝。
2 厄尔尼诺事件与夏季降水的相关性
由于出现的季节和持续的时间不同,15次
厄 尔尼诺事件中,夏季受其影响的共有21年,
其中偏少的年份有15年占整个年份的71%,其
中异常偏少的有8年,占偏少年份的53%,占
总夏季年份的38%;偏多的年份有6年,占总
年份的29%,其中异常偏多年份有4年,占
偏少年份的67%,占总夏季年份的19%。亦即
,厄尔尼诺年,夏季降水偏少的概率大,占总
年份的71%,而异常偏少年份又占到偏少年
份的一半以上。异常偏多年份占到尼诺年夏季年
份的近1/5。(见图2)
2.1 厄尔尼诺事件等级强弱与夏季降水的相关性
2.1.1 中等及强厄尔尼诺事件与夏季降水相关性
中强厄尔尼诺事件当年夏季共发生7年,偏少的年份有6年,拟合率为86%,偏少年份中有4年异常偏少(3成以上),占偏少年份的67%,占总年份的57%。
中强厄尔尼诺事件次年夏季共发生7年,其中有5年是偏少的,拟合率为71%,偏少的量级在2成以下的有2年,占次年夏季偏少年份的40%。
2.1.2弱厄尔尼诺事件与夏季降水的相关性
弱厄尔尼诺事件当年夏季共发生4年,其中4年全偏少,拟合率为100%,其中异常偏少的年份有2年,占当年夏季总年份的50%。
弱厄尔尼诺事件次年夏季共发生3年,其中2年是偏多的,拟合率为67%,其中,2003年夏季偏多了5成以上,占偏多年份的50%。
2.2 厄尔尼诺事件发生季节与夏季降水的相关性
春季发生厄尔尼诺年6年中,夏季当年有5年降水偏少,拟合率为83%,偏少的年份中有4年偏少的量级在2成以上,占偏少年份的80%。
春季发生厄尔尼诺次年有影响的有4年,其中有3年是偏多的,拟合率为75%,且在偏多的年份中有2年偏多2成以上,占偏多年份的67%,出现异常偏多的可能性大。
夏季厄尔尼诺发生年对当年夏季有影响的共有5年,其中有4年夏季降水量偏少,拟合率为80%,其中,异常偏少的有2年,占偏少年份50%。1963年的降水量偏少了5成以上。
翻查资料看出,若厄尔尼诺发生在夏季,那么在第二年的夏季之前也基本结束。翻查结果表明:在15次的厄尔尼诺发生在夏季且延长到次年的只有2005年,和2010年。 2年中皆呈偏少趋势,拟合率100%,且偏少的量级皆在2成以下。
秋季厄尔尼诺发生年对夏季的影响出现在次年,资料显示,对次年夏季有影响的共有4年,其中有3年降水出现偏少的趋势,拟合率为75%,且偏少量级皆在2成以下。
3 小结
(1)1961-2016年的57年中,厄尔尼诺事件共出现15次,有3-4年就出现一次的可能性;从强度来看以中强为主;从出现的季节看,厄尔尼诺事件春季出现的几率最大,秋际最少。
(2)厄尔尼诺影响下的春季和夏季的总变化趋势是:春季和夏季降水量都是偏少的概率较大,春季降水量在正常范围内上下波动的年份年份较多,异常偏涝和偏旱的年份只占总年份的30%;夏季降水偏少的概率占总年份的71%,而异常偏少年份占到偏少年份的53%,异常偏多年份占到尼诺年夏季年份的近20%。
(3)中强厄尔尼诺事件,当年春季偏少的概率大,异常偏少占偏少年份的67%;次年春季偏多偏少的概率各占50%,发生异常偏旱的概率为30%;当年夏季,偏少的概率较大,异常偏少年份占偏少年份的67%,出现旱情的概率大;次年夏季降水偏少的概率较大,异常偏少占偏少年份的40%。
(4)弱厄尔尼诺事,当年春季降水变化无规律,次年出现偏少的概率67%,异常偏少的年份占偏少年份的33%;弱厄尔尼诺当年夏季降水量偏少的概率为100%,异常偏少年份占偏少年份的50%,次年夏季降水偏多的概率大,异常偏多年份占偏多年份的50%。
参考文献:
[1] 李学举. 灾害应急管理[M]. 北京: 中国社会出版社,2005:254-290.
[2] 张红英,吴素芬,李菊芬等. 厄尔尼诺/拉尼娜事件变化特征及与长治气候的关系.中国农学通报,2015,31(15):247-253.
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[4] 郑浩,许武成,孙高敏.ENSO事件对川西高原区气候的影响[J].气象与环境学报,2013.29(1):40-46.
[4] 姚辉,李栋梁. 厄尔尼诺事件与中国降水及历史旱涝[J].应用气象学报,1992,3(2):228-234.
[6] 姚彩霞,杨小萍,王云峰.厄尔尼诺事件山西春秋季典型旱涝年环流特征分析[J].山西气象,2002(3):9-12.
[7] 张鹏飞,赵景波.50余年来厄尔尼诺-拉尼娜( ElNino/La Nina)事件对山西省气候影响分析[J].干旱区资源与环境,2012,26(2):74-78.
作者姓名:孙悦,(1968.05),汉族,山东省蒙阴县人,本科学历,副高级工程师,从事天气预报工作。
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