安徽省近60年梅雨时空特征分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenlianggui888
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季风雨带锋面降水是安徽省夏季降水的重要组成部分,随副高北跳和停滞,安徽省位于季风雨带的时段主要分为梅雨期和黄淮雨季期,梅雨期时安徽省降水主要在长江以南和江淮之间区域,黄海雨季时,安徽省降水主要在淮河以北区域。论文根据季风雨带的移动特点,将安徽省分为江南、江淮和淮北3个区域,结合副高脊线位置、气温和雨日等高空和地面多方面因素对安徽省1957~2016年的梅雨过程进行识别,分析各区域梅雨量、梅雨期长度等梅雨特征量的时空分布,并对3个区域梅雨期之后的黄淮雨季期降水特征进行分析。利用Z指数对安徽省梅雨期的副高脊线、西伸脊点进行等级划分并分类,分析了不同副高类型下各区域的梅雨降水特征。采用Z指数对江南梅雨期和黄淮雨季两个时段的江南和淮北两个区域的降水量等级进行识别,分析了两个时段安徽省降水空间分布及其对同期副高的响应。识别了影响安徽省各区域梅雨量的前期因子,通过t分布双侧检验筛选了其中的部分因子作为梅雨量预测模型的输入,构建了基于集对相似(SPA-SF)的梅雨量预测模型,其中1957~2006年安徽省3个区域的梅雨量及其相关数据为训练样本,2007~2016年的数据为验证样本。研究结果表明:(1)安徽省梅雨入、出梅日有从南到北逐渐推迟,梅雨量由南到北逐渐减少的特征。仅有一段梅雨期的江南、江淮和淮北的多年平均入梅日分别为6月16日、6月19日和6月25日,出梅日分别为7月11日、7月11日和7月14日,梅雨量分别为344.1、234.7、207.8mm;3个区域空梅年数分别为5、6和9a;3个区域二度梅年数分别为7、5和4a。(2)安徽省江南、江淮和淮北的梅雨量的年代际、周期和重现期特征存在差异。安徽省3个区域的梅雨量在年代际尺度上总体上呈现增加趋势,但各个区域的变化存在差异,江南与江淮区域的梅雨量在20世纪90年代为最大值,淮北区域则在2000年初为最大值。江南区域的梅雨量表现出4、10和21a左右的周期波动,江淮区域的梅雨量表现出6、9和17a左右的周期波动,淮北区域的梅雨量表现出6、13和18a左右的周期波动。3个区域梅雨期最大3d、5d降水量超过20a、50a一遇等典型重现期的年份也有所不同:江南区域1996和1999年梅雨期最大3d降水量均同时超过20a一遇和50a一遇;1996、1999和2016年梅雨期最大5d降水量超过20a一遇,1999年最大5d降水量超过50a一遇。江淮区域1991和2003年梅雨期最大3d降水量超过20a一遇,其中1991年超过50a一遇;1991和2016年梅雨期最大5d降水量超过20a一遇,其中1991年超过50a一遇。淮北区域1965、2000和2007年梅雨期最大3d、5d的降水量均超过20a一遇,此外1991年梅雨期最大3d降水量超过20a一遇,淮北区域梅雨期最大3d、5d均未超过50a一遇。(3)安徽省梅雨期时副高脊线偏南有利于江南区域降水,偏北有利于淮北区域降水;当西伸脊点偏西时,有利于安徽省3个区域降水,偏东时,不利于安徽省3个区域降水。江南梅雨期时降水可分为南北正常、南北同丰、南北同枯、南丰北枯和南枯北丰5种,在空梅年除外的55年中比例分别为11.0%、7.2%、20.0%、34.5%和27.3%。南北正常时副高脊线、强度、面积和西伸脊点与多年均值接近,南丰(南丰北枯和南北同丰)时的脊线位置偏南,南枯北丰时脊线偏北,南北同枯时副高强度、面积异常偏小,西伸脊点异常偏东。黄淮雨季时,降水可分为南北正常、南北同丰、南北同枯、南丰北枯和南枯北丰5种,在60年中出现的比例分别为13.3%、11.7%、15.0%、26.7%和33.3%。南北正常时,副高各特征接近接近多年均值,北丰(南北同丰和南枯北丰)时的副高强度偏大,北枯(南丰北枯和南北同枯)时副高强度偏小,其中南丰北枯的副高强度最小。(4)基于SPA-SF的江南区域2007~2016年的梅雨量预测结果良好,除2012年和2016年,模型预测的平均相对误差绝对值为12.2%;江淮区域2007~2016年的梅雨量预测总体上效果较好,除2009、2012和2016年,模型预测的平均相对误差绝对值为13.8%;淮北区域2007~2016年的梅雨量预测效果不如江南和江淮区域,预测的10年中只有6年的梅雨量等级正确。
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