1959-2018年ENSO 事件对弥渡降水变化的影响

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年第4期   作者:马易微
[导读] 通过统计分析1959-2018年云南省弥渡县的降水资料


        马易微

        大理州气象局  云南大理  671000

        摘要:通过统计分析1959-2018年云南省弥渡县的降水资料,研究了近60年来 ENSO事件对该地区降水变化的影响,结果表明,1959-2018年弥渡县年平均降水量为761.8mm,总体上呈现波动变化趋势。ENSO事件对弥渡旱涝变化影响较大。 通过研究ENSO事件对弥渡降水的影响,加强监测和预防,可以对减少旱涝灾害对农业经济发展可能造成的损失。
        关键词: ENSO;降水;相关

引言  
        ENSO是海洋和大气相互作用的较强信号,海洋主要是通过向大气输送热量而影响大气,是大气环流的主要能源;大气则主要是通过向海洋输送动量和热量而影响海洋。大量研究表明,ENSO对大气环流以及天气气候异常有着重要的影响。依靠农业发展的地区,所受影响较大。在ENSO期间,赤道东太平洋海温的变化,对热带大气环流的影响最为直接,而热带大气环流的异常变化,会影响到全球大气环流的变化,从而会在全球范围内引起一系列的天气气候异常。 ENSO事件中冷暖两种不同位相的异常状态分别是厄尔尼诺和拉尼娜,其中厄尔尼诺也称ENSO暖事件,拉尼娜也称ENSO冷事件。厄尔尼诺事件对中国天气气候的影响具有区域性,对气候的影响应该分地区来讨论。弥渡县位于云南省大理州的东南部,地处地位高原地区,季风环流的影响特征较为明显,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和,干季、雨季分明。县内主要经济为农业经济,气候变化对农业生产影响较大,降水量也是影响农业生产的重要影响因素之一,所以研究近年来弥渡降水量变化特征以及ENSO对降水的影响,通过ENSO事件来预测弥渡降水变化可为弥渡县农业生产提供科学依据。
1 资料与方法
1.1资料
         本文采用的降水量数据来源于弥渡国家气象观测站的降水资料,包括年平均降水量和月平均降水量,选取的时间段为1959-2018年共60年。尼诺指数来自于美国国家海洋与大气管理局(NOAA)发布的数据,选取的时间段和降水选取的时间段相同。
1.2方法
         主要采用距平分析法来分析降水偏离平均值的情况,采用滑动平均法来分析降水序列随时间的变化趋势,采用相关性分析来研究ENSO事件对降水的影响。并参照标准,根据尼诺指数来定义相关的ENSO事件。
2 结果与分析
2.1 近60年来年平均降水情况分析
        通过统计弥渡1959-2018年的年平均降水情况,发现近60年来总体上呈现波动变化趋势,年平均降水量为761.8mm。其中年平均降水量最大年份为1986年,达1105mm。其中年平均降水量最小年份为1982年,仅457mm。再通过计算年平均降水的5年滑动平均值来分析近60年年平均降水的年代际变化,从图1可以看出, 20世纪60年代初期至20世纪70年代初期为降水量上升阶段,20世纪70年代初期至20世纪80年代初期为降水量减少阶段,20世纪80年代初期至20世纪80年代中期为降水量上升阶段,20世纪80年代中期至21世纪初期年平均降水量为波动上升阶段,21世纪初期开始先为波动下降阶段,到了近10年则转为波动上升阶段。
        
图1   弥渡1959-2018年年平均降水及5年滑动平均情况
        再通过计算各年的年平均降水的距平值来分析各年降水量偏离平均值的情况,由图2可以看出,近60年来年平均降水量有30年为正距平,30年为负距平。 在雨量大于平均值 (正距平)的年份中,降水量异常偏多,大于平均值200mm以上的有5年,分别为1961、1986、1991、1999、2001年。在雨量小于平均值 (负距平)的年份中,降水量异常偏少,小于平均值200mm以上的有4年,分别为1960、1980、1982、1988年。



  图2    弥渡1959-2018年年平均降水及距平
2.2  ENSO事件对弥渡年平均降水的影响
2.2.1 ENSO现象对当年降水的影响
         应用美国国家海洋与大气管理局(NOAA)发布的尼诺指数数据,及其对于厄尔尼诺年以及拉尼娜年的标准,判定出1959-2018年之间的厄尔尼诺年份为1963、1965、1969、1972、1982、1983、1987、1991、1992、1997、1998、2002、2004、2009、2015、2016年,拉尼娜年份为1964、1970、1971、1973、1974、1975、1985、1988、1989、1995、1998、1999、2000、2007、2008、2010、 2011年。通过分析这些年份对应的降水量距平值,可以看出在厄尔尼诺年共16 年中降水偏少年份共10年,在拉尼娜年共16年中降水偏多年份共11年。所以在厄尔尼诺年弥渡年平均降水偏少的可能性较大,在拉尼娜年弥渡年平均降水偏多的可能性较大,ENSO事件对弥渡旱涝变化影响较大。
2.2.2 ENSO现象对次年降水的影响
        由于ENSO现象对降水影响存在一定的滞后性,因此对ENSO现象出现年的次年降水情况进行分析,发现在厄尔尼诺次年共16年中降水偏多年份共9年,在拉尼娜次年共16年中降水偏多年份共9年。可以看出厄尔尼诺次年降水量偏多偏少年份相差不多,但在拉尼娜 年次年则降水偏多概率较大。
2.2.3 ENSO现象对年平均降水异常的影响
        在1959-2018年这60年中,年平均降水量超过1000mm的年份共3年,其中降水量最大的年份为1986年,达1105mm,其次是2001年,达1056.9mm,再次是1999年,达1010.9mm。通过分析尼诺指数发现,这3年的前一年均发生较强的拉尼娜现象。在1959-2018年这60年中,年平均降水量少于500mm的年份共2年,其中降水量最少的年份为1982年,仅457mm,其次是1980年,仅492mm。通过分析尼诺指数发现,这2年均发生厄尔尼诺现象。
2.2.4 ENSO 现象与月降水相关性分析
        在厄尔尼诺年共16年中将尼诺指数序列与这16年各月气温序列分别进行相关性分析,其中尼诺指数应用三年滑动平均的中间月份与相应的月气温序列进行相关分析,发现2月相关系数达0.51,通过了0.05的显著性水平检验,5月相关系数达0.62,通过了0.01的显著性水平检验。在拉尼娜年共16年中将尼诺指数序列与这16年各月气温序列分别进行相关性分析,其中尼诺指数应用三年滑动平均的中间月份与相应的月气温序列进行相关分析,发现11月相关系数达0.47,通过了0.1的显著性水平检验。
   同时,还考虑到ENSO的降水的影响有一定滞后作用,再将年一月的尼诺指数与后一月的降水情况进行相关性分析,发现厄尔尼诺年中2月降水与1月尼诺指数相关系数为0.49,通过了0.1的显著性水平检验,拉尼娜年中5月降水与4月尼诺指数相关系数为0.46,通过了0.1的显著性水平检验。
    通过分析结果,在尼诺指数与降水量相关性较好月份,可利用尼诺指数来对弥渡降水情况进行预测,对指导弥渡农业生产,气象防灾减灾具有重要意义。
3 总结与讨论
  (1)1959-2018年弥渡年平均降水量为761.8mm,总体上呈现波动变化趋势。 近60年来年平均降水量有30年为正距平,30年为负距平。在雨量大于平均值 (正距平)的年份中,降水量异常偏多,大于平均值200mm以上的有5年。
  (2)ENSO事件对弥渡旱涝变化影响较大,厄尔尼诺年弥渡的年平均降水偏少概率较大,拉尼娜年弥渡的年平均降水偏多概率较大。厄尔尼诺次年降水量偏多偏少年份相差不多,但在拉尼娜 年次年则降水偏多概率较大。
  (3)通过研究ENSO事件对弥渡降水的影响,加强监测和预防,可以减少旱涝灾害对农业经济发展可能造成的损失。但本文仅是通过观测资料及统计方法分析出ENSO事件对弥渡降水的影响,但ENSO 事件通过海气相互作用对降水的影响情况还受很多因素影响,不同类型ENSO事件对降水的影响情况也不同,并且影响弥渡年降水量的因素除了ENSO事件外,还受许多因素的影响。因此,对于弥渡降水变化影响因素以及ENSO事件对弥渡降水的影响程度还需进一步研究。

参考文献
[1]刘永强, 丁一汇. ENSO事件对我国天气气候的影响[J]. 应用气象学报, 1992, 3(4):473-481.
[2]]龚道溢, 王绍武. 近百年ENSO对全球陆地及中国降水的影响[C]// 全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会. 1999:315-320.
[3]龚道溢, 王绍武. ENSO对中国四季降水的影响[J]. 自然灾害学报, 1998 (04):44-52.
[4]张键. ENSO事件对中国气候的影响研究[D]. 首都师范大学, 2001.
[5]]刘宣飞, 袁慧珍, 管兆勇. ENSO对IOD与中国夏季降水关系的影响[J]. 热带气象学报, 2008(05):64-68.

作者简介:马易微(1993-),女,学士,助理工程师,主要从事气象服务工作。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: