近121年来梅雨发生的强烈的年代际变化外文翻译资料

 2022-11-28 14:22:52

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近121年来梅雨发生的强烈的年代际变化

徐群

江苏气象学院，南京210008，中国

摘要：在20世纪70年代末，自1885年以来，长江中下游的梅雨期发生了最强烈的变化 :从1958年到1978年的一个弱梅雨阶段突然转变为1979年到1999年的强梅雨阶段。与前21年相比，后21年的平均梅雨量增加了66%，伴随着长江中下游夏季洪水的爆发而显著增加。这一变化与长江中下游出梅日的频繁延迟以及盛夏的延迟密切相关。这在很大程度上反映了中国东部夏季气候的突变。进一步的分析表明了上述因对这两个21年的阶段里梅雨的年际变化的影响也有区别。改变的原因：中国的工业化自上世纪70年代以来蓬勃发展，伴随着大气污染的增加和到达地面的太阳辐射的减少。由于过度放牧，华北的沙区也扩大了。增强型温室效应在暖冬(特别是在二月)表现明显。与此同时,长江中下游1月份的降水大部分都是微弱的增加，而从20世纪70年代末开始厄尔尼诺现象更加频繁。由上述五个因素组成的相关散点图清楚地表明，梅雨的两个不同的阶段是被分在两个不同的位置，有截然不同的环境(陆地环境)条件。从2000年开始，很有可能我们现在进入了小梅雨的新阶段。

关键词:梅雨变化;强有力的年代际变化;人为活动的影响

Recent strong inter-decadal change of Meiyu in

121-year variations

Xu Qun*

Jiangsu Meteorological Institute, Nanjing 210008, P. R. China

Abstract: The strongest change in Meiyu periods in the mid-lower Yangtze Basin (MLY) since 1885 occurred in the late 1970s: a stage of weak Meiyu from 1958 to 1978 abruptly transformed into a stage of plentiful Meiyu from 1979 to 1999. The average Meiyu amount of the latter 21 years increased by 66% compared with that of the former 21 years, accompanied by a significant increase in the occurrence of summer floods in the MLY. This change was closely related with the frequent phenomenon of postponed Meiyu ending dates (MED) and later onset dates of high summer (ODHS) in the MLY. To a considerable degree, this reflects an abrupt change of the summer climate in East China. Further analysis showed that the preceding factors contributing to inter-annual changes in Meiyu in the two 21-year stages delimited above were also very different from each other. The causes of change were associated with the following: Chinarsquo;s industrialization has greatly accelerated since the 1970s, accompanied by an increase in atmospheric pollution and a reduction of the solar radiation reaching the ground. The sand area of North China has also expanded due to overgrazing. The enhanced greenhouse effect is manifested in warm winters (especially in February). Meanwhile, the January precipitation of the MLY has for the most part increased, and El Nintilde;o events have occurred more frequently since the late 1970s. A correlative scatter diagram consisting of these five factors mentioned above clearly shows that the two stages with opposite Meiyu characteristics are grouped in two contrasting locations with very different environmental (land-atmosphere) conditions. It is quite possible that we are now entering a new stage of lesser Meiyu, beginning in 2000.

Key words: Meiyu variations; strong inter-decadal change; effect of anthropogenic activity

  1. 绪论

初夏，温暖潮湿的南方空气(夏季风)通常会压过从北方来的中国中部的浅冷气团，形

成准静止锋，给长江中下游带来持续不断的降水，持续20天左右。这是长江中下游的主要降水。而且因为它发生在李子成熟的时候。常被称为梅雨。梅雨雨量，入梅日期和出梅日期每年都有很大的变化，对人们的经济活动和生活有相当大的影响。梅雨期也是中国东部夏季风的一个重要指标。无一例外，每逢强梅雨年就会有洪水发生。因此，研究梅雨的变化及其成因是非常重要的。从1885年到1964年的梅雨时期，被划分为不同的时期(徐1965)。作者又进一步限定了自1951年开始的长江中下游北部和南部的梅雨期 (徐1998)。将区域降雨日，集中雨季，集中雨季的降水强度，以及对集中雨季的自然天气季节特征这四个概念进行的合理的组合，取的是长江中下游5个站点(上海、南京、芜湖、九江、武汉等地)1885年到2000年之间的116年内日降水数据(徐 2001)。通过分析可以看出，自上世纪70年代末以来，梅雨在这一过程中发生了显著的年代际变化—降雨量的显著增加和出梅日的延迟(徐 2001)。在本研究中，将对突变及其成因进行分析。

图1 梅雨量(曲线1)、出梅日(曲线2)和盛夏(曲线3)的21年移动平均曲线

二. 长江中下游梅雨期低频振荡和年代际变化

1885年以来关于梅雨的分析(徐 2001)表明：20世纪70年代末开始出现了显著的年代际变化。使得梅雨量明显小于1958年到1978年的21年间的正常雨量。另一方面，从1979年至1999年的21年里出梅日更晚，梅雨量更多，这些差异都非常显著。非整数波法被用来计算长期的振幅(超过30年），作为每年F测试的梅雨指数(表1)。

注意:1)、2)和3)周期的F值置信值的振幅分别达到1%、2%和5%;MPL是梅雨期的长度

从表1中可以看出,40年的低频振荡普遍存在于过去的121年的梅雨指数,体现在长江中下游出梅日的39.6年变化,梅雨量的39.2年变化和盛夏开始时间的41.5年变化（徐 1965,1998)。大多数年份,盛夏开始日期与出梅日相关,但是少数几年，它落后了5天多(徐 2001)。然而,虽然39.6年的振幅达到了2%的置信水平，其他两个时期的振幅没有达到F检测的5%的置信水平。这表明这一时期大约维持了40年，但不是很明显。较明显的是，盛夏开始的日期的长期延迟趋势以及盛夏的长度大于100年，数据体现在表1。纵观过去的121年里梅雨的变化，在两个21年的阶段里，在梅雨量上的区别非常巨大的。从21年的滑动平均曲线(图1)的梅雨量，出梅日和盛夏的开始日期清晰的呈现出以下特点：

（1）从1958年到1978年，梅雨量达到了一个世纪的最低点:这21年的平均值比过去120年(1885-2004)的平均值少了26%。尽管之后21年(1979-1999)的平均梅雨降水量达到自1885年以来的第二次峰值，超过过去120年的平均值23%。

(2)从1958年到1978年的21年间，出梅日达到了1949年以来最早的水平。，虽然之后21年(1979-1999)的平均出梅日达到了最晚（7月的第二旬）。长江中下游后21年平均到达盛夏的日期在这个过程中，居然推迟到7月22日，甚至比之前(1900-1920年)迟到7.3 d更甚。因此，这两个21年梅雨阶段的差异是非常显著的，尤其表现在后一阶段出梅日和盛夏开始的日期的反常延迟。

三.最近42年的两个截然不同的阶段

近42年(1958-1999)来，连续两个阶段的梅雨特征进一步的对比(表2)，不仅体现在1958年至1978年越来越少的的梅雨量上，而紧接着从1979年到1999年，梅雨量又增加，但出梅日仍然不同。在后一阶段中，平均出梅日和盛夏到达日比前一个阶段要分别晚了11天和12.8天，比出梅日延迟7-8天和盛夏到达日延迟至7月23日更甚，甚至在1980年，1993年和1999年根本没有盛夏，这意味着在这三个夏天长江中下游北侧季风雨带甚至不能稳定移动。 在1980年之前的95年，这种重大异常现象没有发生过。后一阶段的平均出梅日和盛夏到达日的严重滞后为前一阶段的7 - 8倍。两个阶段梅雨量的区别也清晰地反应在夏季雨量分布中。

注意:1)表中所有异常都是基于近年116年的数据(1885-2000);2)116年的平均梅雨量: 100(徐 2001);3)出梅日(或盛夏)在7月23日或以后出现;4)入梅日、出梅日和盛夏的日期

图2(a)显示，在前一阶段，中国东部大部分地区(104 ordm;E以东)夏季雨量不足，且都集中在长江中下游地区，有20%到30%的负异常，相比中国北方和南方夏季降雨更多。后一阶段的夏季降雨的分布如图(图2(b))区别于前者（2a))。长江中下游地区出现了一些正异常现象，然而在中国北方和华南地区，夏季降雨量少。图2(a)和图2(b)夏季降水异常的对比分布表明，在梅雨的后期阶段，中国的夏季季风雨带正在向南后撤退。

图2中国两个阶段里平均夏季雨量异常分布(相对于1951-2002年平均值)

Kn的年变化曲线(7，8月份在110 ordm;E - 130 ordm;E范围内的太平洋副高平均脊线纬度大于等于26 ordm;N）清楚地表明后一阶段的平均Kn比前一阶段小14天，与另一事实正好符合，后一阶段的平均出梅日和盛夏到达分别日落后前者11天，12.8天。在整个42年期间(1958-1999年)，Kn与平均梅雨量，出梅日，盛夏到达日，中国东部夏季雨带纬度高度相关，分别为-0.62、-0.75、-0.51，0.55和0.59，均为0.1%的置信水平。这表明了前一阶段的梅雨量的变化。还表明两个阶段的差异受到Kn的显著影响，以致于从8.1下降到5.3。在这两个21年之间的过渡期间，伴随着中国东部夏季雨带的显著南移(徐 2001)。图3也显示了两阶段之间梅雨变化的一个重要差异。

图3 两个阶段里长江中下游梅雨与西太平副高北的密切关系

后一阶段所有梅雨指数的年际变化平均振幅都比前一阶段大。后一阶段平均的出梅日和盛夏到达日的年际变化标准差分别为前一阶段的1.42和1.77倍(表3)。显然，这是受到后一阶段Kn的年际变化异常的影响。

因此，这两个阶段的梅雨期的对比不仅表现在后期更加丰富的梅雨上，也体现在长江中下游夏季气候异常的年际震荡中。那些年际震荡的干扰水平降低，并且不足以代表7，8月大气环流主要特征的年份为:前一阶段的11年(1958年，1959年，1960年，1961年，1963年，1964年，1965年，1967年，1971年，1972年和1978年)，梅雨量较少并且出梅日更早;后一阶段的11年(1979年，1980年，1982年，1983年，1986年，1987年，1991年，1993年，1996年，1998年和1999年）梅雨量较多并且出梅日更晚。7、8月份500 hPa环流与图4的不同的梅雨趋势进行比较。

图4年在两个不同的阶段7，8月500hPa平均大气环流与梅雨趋势

(1)在前一阶段，平均的梅雨量更少，盛夏到达日更早，对应的7，8月的西太平洋高压脊线位置偏北，在28ordm;N-29ordm;N(图4(a))。这也影响了夏季降雨的分布:华北和华南地区降雨更多，江淮流域降水较少 (图2(a))。相比之下，图4(b)显示了后一阶段的平均脊线。西太平洋位置偏南，在24ordm;N-25ordm;N,造成梅雨量更多，出梅日延迟，并且与图2(b)中夏季雨量异常分布吻合良好:华北和华南地区的降水偏少，降水较多。

(2)阻塞形势出现在90ordm;E - 14

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