河南省春季降水的气候特征及干旱预测

河南省春季降水的气候特征及干旱预测

李俊亭1,竹磊磊1,李 晔2

【摘 要】摘 要:利用河南省 1956—2008年的降水量资料及 NEEP的 500 hPa高度场和 850 hPa风场资料,分析了河南省春季降水的气候特征,同时从短期气候预测角度对春季干旱进行了研究,结果表明:①河南省春季降水量存在明显的年及年代际变化,降水量随年代呈减少趋势,4月份的减少趋势最为明显;②前期太平洋海温与之后的河南省春季降水量具有明显的相关性,特别是秋、冬季赤道中东太平洋海温和下年河南省春季的降水量呈明显的正相关关系;③旱年不利于暖湿气流北上,中高纬度少冷空气活动;④在旱年,我国东南部为弱的偏北气流,在涝年,南海海面有明显的东风距平,蒙古低压加强了副高西北侧的西南气流,极易形成降水。

【期刊名称】人民黄河 【年(卷),期】2010(032)012 【总页数】3

【关键词】关 键 词:春季降水;气候特征;干旱;预测;河南省

在全球变暖的气候背景下,干旱成为越来越严重的问题。春季是河南省冬小麦生长发育的关键季节,干旱对小麦生长发育的影响尤其严重,笔者在前人研究[1-13]的基础上,分析了河南箥春季降水的气候特征及与海温场、高度场、风场的关系,以期确立一种预测思路和方法,为春季农业生产提供一定的决策依据。

1 春季降水的气候特征

河南省的春季从南向北依次开始于 3月中旬到 4月初,于5月下旬结束,平均春长为 60 d。依照习惯,将 3—5月作为春季。河南省 3—5月份平均降水量分别

为 34.4、50.4mm和65.8mm;季降水量为 150.6mm,约占年降水量的 20.1%。 1.1 春季降水量情况

河南春季降水量(图 1)差别较大,多雨年(1964年,337.7 mm)约为少雨年(2001年,33.8mm)的 10倍,约 72%的年份季降水量为 100～200mm,15%的年份季降水量不足 100mm,另有 13%的年份季降水量大于 200mm。1965—1989年间降水量振幅较小,以 2～4 a振荡为主,这段时间没有出现特别干旱与特别多雨的年份;1956—1961年春季降水量逐年呈微弱下降趋势;2004—2008年逐年呈微弱上升趋势;其他两个时段振幅较明显。春季降水随年代有下降趋势但不明显,全省整体不能通过 0.05信度检验。 1.2 3月份降水量情况

河南省 3月份平均降水量为 1.3～78.2 mm,1991年 3月降水量为 78.2mm,是 53a(1956— 2008年,下同)中的最大值;最小值为 2000年的 1.3 mm。当 3月份降水量不小于 60 mm时,次年降水量一般下降(概率为 80%)。3月份降水量年际变化明显,同时,3月份降水量存在年代际特征,1956—1967年、1987—1993年 、1996— 1998年是相对多雨时段;1968— 1986年是相对少雨时段,19 a中仅有 1 a偏多,3 a略多。3月份降水量随年代增长没有明显的升降趋势(图略)。

1.3 4月份降水量情况

河南省4月份平均降水量为 13.7～177.6mm,53a中最大值为 1964年的 177.6 mm,最小值为 2000年的 13.7 mm。1956—1979年间降水量振幅较大;1980年以来,4月份降水量振幅变小(见图 2)。可以看出:1964—1979年是相对多雨年代;1980—1992年是相对少雨年代;4月份降水随年代增长存在明显

的下降趋势,下降速率约 7.0mm/10 a,全省整体通过0.05信度检验。 1.4 5月份降水量情况

河南省 5月份平均降水量为 5.9～192.9mm,是春季降水量振幅最大的一个月,53 a中最大值为 1998年的 192.9mm,最小值为 1981年的 5.9mm。当 5月份降水大于118.0mm时,次年降水下降(概率 100%)(见图 3)。可以看出:1983—1991年为相对多雨时段;1965—1982年为相对少雨时段,在这 18 a中仅有 2 a偏多;5月份降水量随年代增长存在不明显的上升趋势,上升速率约为2.6mm/10a,但全省整体不能通过0.10信度检验。

2 春季降水量影响因子

2.1 太平洋海温与河南省春季降水量

海洋是地球大气的潜在热源,海温的变化影响大气环流,进而对全球各地的天气或气候造成不同的影响。海温作为短期气候预测因子,具有变化平缓且较为稳定的优点,特别是太平洋海温与河南春季降水具有较好的相关性。 2.1.1 太平洋海温与河南春季降水量的相关分析

太平洋海温与河南省各地春季降水的相关系数在时空分布上并不完全一致,为了便于分析和比较,选择相关系数显著、相关区域较集中的月份和格点,将这些格点的相关系数平均值列于表 1。从表 1可以看出:上年 2月西太平洋副热带海温与来年春季降水量在许昌以北地区大部分呈反相关,在许昌以南地区没有相关性;上年 3、4月份太平洋西风漂流区暖流与河南省春季降水量相关显著,多数地区相关系数在 0.30以上;秋、冬季(上年 9月及当年 1月)赤道东太平洋(NINO 3区)海温与河南省北部、西部、南部春季降水量相关性显著,与河南省东部相关较差;安阳、南阳、驻马店各月相关系数都较高。