江淮梅雨4Word文档格式.docx
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26
27
28
29
30
120°
E脊线
16
17
高压中心位置
黄海
台北
7月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
31
32
33
34
35
36
日本
南部
朝鲜
西部
14
15
37
台(8)
山东
徐州
8月
台(11)
台(12)
台(14)
赣州
台(15)
38
重庆
汉口
郑州
济南
注:
“朝鲜”:
朝鲜半岛,“台”指台风
从表4.1可知,从6月21日入梅后,副高脊线在20~26°
N间维持了8天,从6月28日即北移27°
N,江淮地区出梅,从7月1~7日一周内,120°
E副高脊线稳定北移达33°
N,继而,在7月中旬初达36°
N,完成了副热带高压季节性北移。
据40年副热带高压脊线(120°
E)完成季节性北移到达的纬度,多年平均为:
34.1°
N,完成季节性北移的时段是,7月中旬后期为:
5年,7月下旬至8月中旬有35年。
而1994年达到多年平均的北移纬度是在7月中旬后期,较常年达到此纬度的时间异常偏早。
(2)副热带高压脊线长期稳定 在27~37°
N之间。
由表4.1可得,从6月28日出梅后到8月11日的盛夏高温期间,120°
E副高脊线始终稳定在27~37°
N之间,(期间除了有台风在120°
E附近活动外)。
且脊线稳定在30°
N以北(以5天滑动平均为准)的天数,7月份达22天之久,突破了1954-1993年最长稳定维持17天(1978年)的纪录。
(3)7月份副热带高压“5920“gpm的高压中心长期稳定在长江口或以东约200~300KM处的黄海海面,它的西伸脊稳定控制长江中下游地区。
进入8月份,由于9412、9414、9415号台风,先后在122°
~125°
E之间缓缓北上,致使西 太平洋副热带高压先被挤压在黄海海面,后又被切断,使副高的西部形成块状,退居大陆,高压中心活动于重庆、汉口、济南一带。
整个长江中下游 和黄淮地区均在块状大陆高压控制下,最终造成了1994年江淮流域的持续高温、久睛、干旱天气。
2、台风移行路径对持续高温和干旱的影响
1994年第二段的高温、干旱尤为突出,其旱情更是迅猛发展,在7月下旬到8月中旬初,这一时段,从气候规律和历史平均情况而论,也是江苏省盛夏高温、少雨季节。
在此期间,要迫使高温中断或有透雨,一般要热带系统(台风)或倒槽的直接影响,或是有较强冷空气从偏东南下,造成大范围的雷阵雨。
如历史上影响江苏风雨程度属严重和最严重影响的台风是在浙、闽登陆后,北上西路─—即在120°
E以西经过苏皖之间北上。
从1960年到1992年共计15例,其中有9例是在7月下旬到8月中旬初影响江苏的,,均造成全省大范围的暴雨到大暴雨天气,由此常常缓解江苏此时段的高温和干旱。
见表4.2
表4.2 历史上台风登陆北上西 路影响江苏的个例
台风编号
登陆省份
登陆日期
路径类型
降水起止日期
≥50mm站日数
≥100mm站日数
≥250mm站日数
6007
福建
8月1日
登陆北上西
8月1~6日
6205
7月23日
7月23~26日
6208
8月6日
8月6~9日
6510
7月26日
7月26~29日
7207
浙江
8月2日
8月1~4日
7412
8月11日
8月11~14日
7504
8月12日
8月12~18日
7704
7月25日
7月25~28日
8209
7月29日
7月29日~8月1日
大雨
而1994年在7月下旬到8月中旬,虽然有9408、9412、9413、9414、9415号台风生成、发展,但它们的移行路径不是偏南西进,就是沿华东近海北上,见图4,1。
图4.1 1994年7月下旬─8月上旬台风移行路径示意图
它们都没有给江苏带来的明显降水过程。
相反,由于台风偏南西行,使居于它北部的副热带高压稳定西伸控制华东地区,而当台风在华东近海或远海缓缓北上时,则副热带高压断裂,形成大陆高压控制长江中下游地区。
二者均使苏、皖处于高温、晴热、少雨的环流形势下,这就更加剧了干旱的发展。
3、亚洲地区转风急流偏北且稳定,冷空气南下势力弱。
见图4.2
图4.2 1994年逐候地转风急流剖面图
从图4.2可知,从6月6候─8月3候的整个高温时段,西风急流从6月5候─7月1候由32.5°
N急速北移至42.5°
N,后又北跳到47.5°
N。
从7月1候─8月3候一直稳定在42.5°
~47.5°
N,无明显的南、北摆动。
说明冷空气活动已显著偏北,缺乏冷空气南下的环流条件,以致于大范围的雷阵雨也难出现。
4、 冷空气季节性恢复南侵偏迟
根据历史平均情况,江淮地区出梅后,由于副热带脊线北移到27°
N以北,每年总有一段时间,北方冷空气在35°
N以北东移,地面冷锋不越过淮河。
但是,通常在7月底一8月中旬,中、高纬度的冷空气将季节性恢复南侵,冷锋也将明显地自北向南横越全省,全省出现大范围的雷阵雨,气温下降,我们称之谓:
“一雨见秋”。
这种季节性恢复南侵的冷空气出现的时间,从40年资料分析,最早为1988年7月21-22日,沿海低槽加深,地面冷空气偏东南下,西太平洋副热带高压脊线(120°
E),从36°
N(7月8日)南落至19°
N(7月22日),21-25日全省出现连续暴雨,结束了7月4-20日的持续高温时段。
这种“一雨见秋”的冷空气南侵出现得较迟的年份在8月14日前后,如1967年、1976年、1994年是偏迟年份,在8月14-15日,由于9415号台风沿121°
~122°
E北上,促使沿海建槽,较强冷空气南下,淮河以南出现区域性暴雨,全省高温结束,旱情也得到缓解。
综上所述,1994年盛夏季节,西风带冷空气偏北,强度偏弱,季节性恢复南侵偏迟也是1994年江准地区持续高温特长的原因之一。
二、1996年长梅和涝梅的剖析
1996年江淮梅雨期长,梅雨量大,梅雨期暴雨频繁,是长江中、下游地区流域性的洪涝年。
作者通过对西太平洋副热带高压、西风急流、中高纬度阻塞形势、超长波环流背景等,分析了1996年梅雨期的划定,并通过历史上40年长江中、下游地区梅雨量“M”值的计算、分析,指出1996年出现流域性的大涝年是符合长江中、下游地区梅雨强度指数的周期演变规律的。
(一)1996年梅雨概况
1996年江淮梅雨明显,长江中、下游梅期暴雨频繁,出现全流域的高水位。
湖北省水位持续上涨,超过1931年最高水位0.37M,居历史第二位;
安徽沿江江南和沿淮部分地区先后出现特大洪涝,淮河王家坝水位一度高达29.22M,比1991年的水位还高,超过行洪水位0.56M;
长江南京下关水位出梅时达9.89M,超过警戒水位1.39M,接近1983年的历史第二高潮位;
长江镇江水位达8.23M,超过警戒水位1.43M,超过了特大洪涝1954年的水位。
以长江中、下游4站(武汉、合肥、南京、上海)的梅雨总量计算,其旱涝指数值仅次于1991年、1954年,与1980年相当。
分析1996年梅雨特征,总体而言是:
梅期长、梅量大、梅期暴雨多,属于流域性洪涝年。
经分析,1996年梅期的主要环流特征是:
西太平洋副热带高压强度、位置不稳定,西风带急流偏南,长波系统活跃,经向调整频繁,冷空气活动偏强。
现就其中两个普遍关注的主要问题分析如下:
(二)1996年梅雨期的划定
1、入梅期的确定
(1) 印度加尔各答稳定西风的结束和印度季风低压的建立
分析1996年6月1-15日加尔各答风向和印度热低压建立的情况可见:
1996年加尔各答稳定西风的结束日期是6月10日08时,转稳定东风的日期是10日20时,从6月10日日20时后,在印度加尔各答上空建立了稳定东风。
印度季风热低压建立在6月11日20时。
(2)西太平洋副热带高压演变特征
1996年西太平洋副热带高压5月份脊线位置(120°
E)比多年平均值偏南约2~3个纬度。
5月份沿海低槽较强,西太平洋副高主体强度偏弱。
进入6月份,从6月4日开始,南海高压明显北上,其中心一度北上大陆,造成120°
E脊线从19°
N跃升为27°
这与1963年6月5-8日极为相似。
6月2候500hpa候距平场的分布出可证实,在10°
~40°
N主要正距平区(40~50gpm)在大陆,从山东到朝鲜有60~90gpm的强正距平中心,而在10°
~30°
N、120°
E以东的西太平洋地区为大范围的负距平区,负值达20~40gpm。
由于历史上确认的入梅环流调整日所指的环流调整是:
西太平洋副热带高压一环的主体,而非南海一环,更不是短时的、不稳定的大陆一环。
所以,把120°
E以西的高压脊线达到27°
N即确认为具备了“入梅”条件是不符合历史规律的。
且从历史上出现早梅的1956、1961、1971、1974、1980、1989等年分析,其前期5月5、6候-6月1候在西太平洋区域20°
~35°
N,125°
~155°
E范围均出现正距平,其值达30~80gpm。
而1996年此时段,在这一范围内均为负距平。
不符合早梅年份出现的前期环流特征。
还可从图4.3给出的1996年6-7月副高脊线(120°
E)位置进一步分析可见:
图4.3 1996年6-7月120°
E副高脊线演变图
〔虚线:
逐日 实线:
5天滑动平均〕
西太平洋副热带高压主体一环比较稳定维持在20°
N左右(120°
E)是从6月14日开始,-8℃达到≥35°
N和588线在115°
E、120°
E、125°
E经度上的平均位置≥25°
N的入梅条件,均在6月14日。
所以,从西太平洋高压主体的季节性北移来分析,1996年江淮地区入梅环流调整日 确定在6月14日。
(3)、高纬(50°
N)超长波(0~3波合的波)环流的调整,见图4.4
图4.4 1996年6月,50°
N(0~3波)时间剖面图
图4.4,给出了6月500hpa50°
N,0~3波时间剖面图。
由图4.4可见:
6月1-15日亚欧地区稳定维持二脊一槽的超长波环流特征,合成波的主槽维持在80°
~120°
E,且主槽逐日西退,到6月16日西风带环流了出现明显调整,6月16-30日亚欧地区调整为一脊一槽,所以50°
N超长波环流的显著调整是在6月15日前后。
因此,从西风带的环流调整分析,1996年的入梅期也应定在6月15日后为宜。
(4)、综上所述,1996年入梅环流调整日可以定在6月15日,而相应的区域性降水开始从长江中下游4站逐日降水资料分析,6月12-14日全流域无雨,6月15日汉口、合肥、先后出现区域性降水 ,6月16日南京、上海出现区域性降水。
所以,1996年的入梅日定在6月15日是恰当的,也是合理的,它距加尔各答转东风和印度季风热低压的建立滞后约4-5天。
2、出梅期的分析
1996年出梅前后的环流调整是清楚的,西太平洋副热带高压北移27°
N,-8℃等温线北移达41°
N的日期均为7月20日。
从图4.5,1996年逐候地转风演变分析可见:
图4.5 1996年5月1候-7月6候逐候地转风剖面图
(图示:
点划线为地转风急流)
副热带东风区从7月5-6候北扩到27.5°
~32.5°
N,西风急流梅雨期稳定维持在37.5°
N,到7月5-6候北移至42.5°
N,符合出梅西风急流北移到42.5N以北的历史规律。
从长江中下游4站降水实况分析,区域性降水终止日为7月22日昌。
所以,出梅日应定在7月21日。
(三)1996年长江中下游流域梅雨“M”梅雨强度指数的分析
1、长江中下游梅雨强度指数“M”的计算和分析
计算公式:
经统计40年(1954年-1993年)长江中下游四省、市气象台在梅期的划定上属基本一致的,在入梅日是:
指40年中有83%的年份入梅日基本一致,出梅日为:
与入梅日97%统计同例。
所以梅长的计算值以江苏省确认的为准,梅雨总量:
以汉口、合肥、南京、上海四站的梅雨量为准,历史平均梅长取:
23天,历史多年四站平均梅雨量
:
为221mm,经计算得表4.3
表4.3 长江中、下游四站1954-1996年M指数值
年份
1954
1955
1956
1957
1958
1995
1960
1961
1962
1963
1964
M值
5.1
2.6
3.0
0.8
1.3
1.5
1.9
3.1
2.1
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
0.7
1.1
2.4
3.9
2.9
2.3
3.4
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
2.7
1.4
2.5
4.4
4.3
3.7
3.2
1.6
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1996
3.3
2.2
9.0
1.7
2.0
1.0
由表4.3分析,取M≥3.1为丰梅,M≤2.0为枯梅,2.0<M<3.1为正常梅量,又取M≥3.5为大涝,M≤1.5为大旱。
由表4.3可知,属丰梅的有13年,其中属大涝的有:
1954、1969、1980、1982、1983、1986、1991、1996年共8年,属旱梅年的有17年,其中属大旱的有:
1958、1959、1960、1965、1967、1977、1978、1981、1994年共9年。
经进一步分析得:
1954-1969年中属大涝的只有1954和1969年,两者相隔15年,而属大旱的有5年,且1958-1968年的11年间除两年属正常外,基本上是偏早到大旱年。
所以,从宏观上分析,长江中下游地区1954-1969年,除两头为大涝外,其它基本上属偏早的时段。
但从70年代后期(1974年起)到1996年,长江中下游的梅雨量出现了明显的旱、涝周期振荡,其大涝或接近大涝(M=3.4)的周期,大致为3-5年,而大旱或接近大旱(M=1.61.7)的周期大致为3-4年。
特别是1980-1996年的17年间出现大涝(或接近大涝)的竟达7年,而出现大旱或接近大旱也有5年。
所以,从80年到1996年,长江中下游地区梅雨的旱、涝周期起伏显著,
2、1996年M值计算及其分析
1996年梅雨期L=37天、∑R=493mm,计算得M=4.4,仅次于1991、1954年,相当于1980年的大涝值。
如从环流特征分析则与1996年相似。
所以,从M值的显著周期分析,1996年出现大涝是符合周期演变规律的。
从表4.3还可见,1992年、1993年处于M值接近大旱的时段,而1994年出现M=1.0的大旱年,对1995年、1996年的梅汛期是转涝还是维持旱可作如下分析和推断:
从M值的历史演变规律看,历史上持续维持旱年最长时段可达3-4年,另外根据非整数波功率谱计算提取的显著周期为4年,1991年出现了大涝,那么1995年或1996年应该有出现大涝的可能。
而1995年没有持续为旱,M值已升至2.7,据此,在1996年5月上旬作出了1996年应排除旱的可能,而且可能出现全流域性的大涝。
事实证明,这一趋势的判断是基本正确的。
三、1997年江淮梅雨的分析
1997年江淮梅雨姗姗来迟,汉口以东的长江中、下游地区和江淮流域梅雨量偏少4-5成,对照历史上江淮梅雨资料分析,1997年梅雨,属迟梅、旱梅,作者通过对西太平洋副热带高压,西风带环流特征分析,认为1997年具有历史上同类迟梅、旱梅的环流特征,并应用长江中、下游地区梅雨总量计算梅雨强度指数“M”值的非整数波功率谱的分析,1997年长江中、下游地区梅汛期出现旱,是符合“M”指数的周期变化,
(一)1997年江淮梅雨的确定
1、入梅环流调整日和入梅
1997年500hpa加尔各答稳定西风最后一天为:
6月22日,6月23日转东风;
E副高脊线在6月28日前基本维持在15°
N,比历史同期脊线位置偏南3~5个纬度,直到6月30日西太平洋副高脊线才北移20°
N,588线和-8℃入梅环流调整日的达标指数同时达到。
从长江中、下游地区区域性降水开始分析,是6月29日。
所以,1997年入梅日应定在6月29日宜。
2、出梅环流调整日和出梅
1997年入梅后,从7月1日开始120°
E副高脊线自18°
N持续北移在7月14日达28°
N后稍有南压,后于7月18日再次达27°
N且稳定北移38°
N,(见图4.6)-8℃线也在7月18日达出梅环流调整日的指标值。
所以,1997年出梅环流调整日应定为:
7月18日。
而中、下游的区域性降水结束日为:
7月21日。
因而1997年的出梅在7月21日
图4.6 1997年5月-7月120°
(二)1997年梅汛期主要环流特征
1、西太平洋副热带高压特征的分析
(1)500hpa五天平均图环流特征,见图4.7
图4.7 6月3候-7月2候500hpa候平均图距平场
从6月3候-7月2候,西太平洋区域对入梅和梅期降水最有影响的关键区(120°
~150°
E,15°
N),基本上为负距平,尤其是在6月4候、6候、7月2候,其负距平值 中心达-40~-50位势米。
这说明 1997年入梅前期到入梅后,西太平洋副热带高压主体强度偏弱,以致于入梅后常年由于副热带高压西伸、北上所输送的西南暖湿气流不强,这也是1977年梅汛期江淮流域梅雨量不足,出现降水量偏少的原因之一。
但自7月4候开始(即临近出梅时段),盘踞华东沿海北部到朝鲜的西太平洋高压势力急剧明显增强,其正距平中心在50~60位势米,这就造成梅汛期后期主要暴雨过程及暴雨带出现在我省沿淮和淮北地区的原因。
(2)120°
E副高脊线演变分析,见图4.6
①、从5月-6月19日,副高脊线位置显著偏南,与多年同期平均值相比,5月份偏南约2~3度,6月上
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