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冬季地温分布与春、夏降水相关的统计分析

冬季地温分布与春、夏降水相关的统计分析汤懋苍尹建华。蔡洁萍。(中国科学院兰州高原大气物理研究所)提要本文利用1954—1983年的30年冬季(12—2月)地温资料及春夏季的降水资料,分析了它们的距平分布图。发现冬季0.8米地温的高轴线与春季(3—5月)的多雨轴线基本相合,1.6米的高地温轴线与汛期(4—9月)多雨轴线相合,偏差在2。纬距以内者达90%。还发现,几西太副高强年的次年汛期雨带偏向高温轴线的北方约土一2。纬距,凡副高弱年的次年,雨带则偏向高温带的南方1.5—2。纬距。这些统计结果可直接应用于长期降水预报。我们曾经指出(1),冬季0.8米地温距平与次年春季的降水,1.6米地温距平与次年汛期降水有着较好的对应。这种对应关系可以通过它们的轴线对应情况反映出来。本文对近30年图1各年0.8米地湓测站数的统计曲线Fig.1The interannUalChangeOf the numberOf obSerredStation with0.8m soil temperature xg85~F6月lOa收囊,11月4日收剩修改稿。·成都气象学院81圾毕业生,来我国东部地区(100—120。E)冬季地温(0.8米及1.6米)轴线与次年降水(春季及汛期)轴线的相互对应情况作一些统计分析。本文所用资料为1954—1982年29年的冬季0.8米和30年(1954—1983)冬季(12—2月)1.6米的地温资料。0.8米和1.6米的地温资料基本上是配套的,但由于各年拥有这些资料的站数不等,因此,我们仅对所统计的区域(22.5。一42.5。N,100。一120。E)内有冬季0.8米地温资料的站数作了统计,见图1。1期汤懋苍等:冬季地温分布与春、夏降水相关的统计分析1.6米地温与汛期降水我们曾明确指出cl,,地温振动的周期愈深层愈长,且从资料统计中发现,深度为1.6米的地温距平符号的同号持续期(可看成是地温振动的半个周期)大致是半年,所以,从时间尺度上看,用1.6米的地温来作汛期降水预报是有一定依据的。我们选用了自1954—1984年的直2—2月共30年的1.6米地温资料,在100。一120。E及42.5。一22.5。N区域内,分析了地温距平图,并划出了高温轴线和低温轴线。分析发现,地温的极值轴线基本上可以分为东一西向和南一北向两大类。下面将分别讨论。',高温轴线呈东—西向这一类共有22年。我们把高温轴线位于115。一120。E区间内的纬度的平均值列于表1。同样,对汛期(4尸9月)降水距平百分率图[2)也定出115。一120。E区间内的多雨轴线(即雨带)位置(见表1)。然后仿照中央气象台关于雨带的分类规定,把高温轴线分为三类:即高温轴线在36。N以北定为I类,3l。N以南定为Ⅱ类,介于这两者之间的定为Ⅱ类。由表工可见,在这22年中有10年每年有两条高温轴线,其余年份均为一条,这样共有32条高温轴线,其中Ⅱ类为主2条,占37.5%,Ⅱ类为13条,占40.7%,夏类为?条,占21.9%o表1.中最后一列为中央气象台长期科所划分的历年雨带的分型。比较发现;冬季的地温型与汛期的雨带型几乎完全相合,只有1969年例外,该年冬季高温轴线在32.5。N,属Ⅱ类,而雨带位于30。一32。N之间属置类。有意思的是,那些有两条高温带的年份,汛期雨型总是与最高温轴线的类型相一致,只有1983年例外:雨带与次高温轴线一致。;我们认为将我国的雨带分为三类仍太粗了些,若能预报出雨带所在的纬度,则更为;精确。利用冬季的高温轴线位置,有可能做出这样的预报。由表1可以统计出冬季高温轴线与汛期雨带两者的纬度差值。表1中“+”号表示雨带偏于高温轴线的北面,“—”号反之。可见,两者相差纬距在2。以内者占29/32((()90.9%),相差在1。以内者占21/32(钧65.6%)o如果我们规定偏差在南北1个纬度以内算预报正确,那么,从表2可知,I类的准确率为10/12(真c83.3%),Ⅱ类的准确率为9/13(彰69.296),置类的准确率为3/7(((,42.996)。可见I,夏两类的预报效果较好,置类偏差较大,这主要是因为30。N以南的地温测站较少,是什么因素使得雨带与高温轴线之间会发生偏移呢?我们认为西风环流与副热带环流的强弱对比是一个重要因素(3,。我们根据中央气象台长期科的西太平洋副热带高压(以下简称副高)年平均强度指数距平资料,分别以距平值为+50和—40为界将副高划分为强、中、弱年三类,又根据其年际变化值,用同样的界线将副高划:分为“增强”、“稳定”、“减弱尸三类,这样再根据副高本身强度及其变化情况可以组合为9类,我们将其归并为4类,把头一年的副高类别与当年的高温轴线和雨带的偏移找相关(见表3)。由表3可以得到几点有意义的结果:①凡副高为强年,次年的雨带偏在高温轴线的北边(只有一次偏在南边0.5个纬度),平均北偏1。一2。,②凡副高为中常年(共2年),次年雨带与高温轴线基本相配合(仅北偏0.5。左右),⑧凡副高为弱年者,次年雨带均偏在高温轴线的南边,平均南偏1·;5。一2。,只有3次与次高温轴线相伴的雨带北偏不到一个纬距,④凡副高特弱的年份(强度。距平