巴里坤近40年极端降水特征分析及其对ENSO事件的响应

摘 要：运用1976―2015年新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县气象局降水资料，分析了巴里坤县近40a极端降水天气特征及其对ENSO事件的响应。结果表明：巴里坤年际降水量分布不均，主要集中在夏季；年降水量总体趋势上升。降水天气对于ENSO 事件的响应会有一定的滞后性，与ElNino事件需要滞后4月才能达到最显著响应，而与La Nina 事件只需滞后1个月，它们的相关显著性都通过了0.01显著性水平检验。

关键词：巴里坤；极端降水天气特征；ENSO事件；响应

中图分类号：S162 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161233191

ENSO事件是厄尔尼诺（El Nino）现象和南方涛动（Southern Oscillation）现象的统称，是发生在太平洋海气系统中最强烈的年际变化信号，它的发生常常引起气候异常。由于 ENSO 具有全球尺度的影响，许多地方的降水、气温等气候要素的异常与ENSO有着密切的联系，尤其是对降水的影响更为显著。已有研究表明，ENSO事件对东亚冬、夏季风的强弱变化和中国夏季降水的分布有着重要影响。

1 资料及研究方法

选取巴里坤县气象局1976―2015年降水资料，分析降水量在不同年代以及不同月份的变化特征，用最小二乘法通过实际资料计算出气候要素的变化速率，回归系数为正（负）表示增加（减弱）趋势，接近零则无明显变化趋势，通过降水天气折线图或柱形图分析以及研究巴里坤降水天气的发生规律。

2 巴里坤降水的气候变化特征

2.1 降水量年际变化

分析1976―2015年巴里坤降水量逐年变化（图1）得出，近40a巴里坤年平均降水量为233.7mm，年均降水量总体呈明显上升趋势，降水倾向率为12.3mm/10a。年降水量历史极大值为364mm（2015年），极小值139.5mm（1985年），两者相差224.5mm。

2.2 降水量月际变化

巴里坤年降水量分布不均（图2），1―7月平均降水量呈逐渐增加趋势，7―12月份则呈逐渐减少趋势。集中在5―9月，降水量达174.8mm，占全年降水量75.6%，以7月最多，月平均降水量51.4mm，占全年的22.3%，1、2月最少，月平均降水量仅3.3mm。

2.3 降水强度变化

2.3.1 雨

2.3.1.1 小雨事件

近40a巴里坤地区总共出现小雨1512d，20 世纪70、80 年代较多，2000年以后逐渐减少。小雨日数总体呈减少趋势，气候倾向率1.7d/10a。

2.3.1.2 中雨事件

近40a巴里坤中雨日数272d，呈略减少趋势，气候倾向率为-0.43d/10a.

2.3.1.3 大雨事件

近40a巴里坤大雨日数128d，呈0.31d/10a略增长趋势，20世纪80、90年代大雨事件持续时间为69d， 2000―2015年为59d，整体增加趋势缓慢。

2.3.1.4 暴雨事件

巴里坤地区暴雨日数较少，近40a仅29d，其中2015年暴雨日数出现最多（3d），14个年份仅出现1d。

2.3.2 雪

2.3.2.1 小雪事件

近40a巴里坤地区小雪日数1191d，呈微减少趋势，气候倾向率为-0.14d/10a。小雪日数最多年份2010年（49d），最少为1983、2015年，仅19d。

2.3.2.2 中雪事件

近40a巴里坤中雪日数128d，呈增加趋势，气候倾向率约1.0/10a。其中出现最多的是2009年（10d）；1983年和1993年均未出现过中雪事件。

2.3.2.3 大雪事件

近40a巴里坤大雪日数79d，整体呈微减少趋势，气候倾向率为-0.018d/10a。大雪日数最多为1984年（6d），有7个年份未出现大雪。

2.3.2.4 暴雪事件

巴里坤地区暴雪较少，近40a仅33d，最多年份2014年（4d），16个年份未出现暴雪。

3 极端降水事件

受境内地形影响，6―8月遇到中到大量级别降水或降水量集中时，易产生局地洪涝、泥石流等灾害。春、秋季降水小，常伴随强降温、大风、寒潮和霜冻，冬季则产生暴风雪和雪崩。据统计，近40a巴里坤共发生暴雨30次，成灾15次，引发洪水11次，泥石流1次；冰雹23次，成灾1次；暴雪13次，成灾7次。20世纪80年代中期前，极端降水事件少，1988年出现突变；到20世纪90年代中期达到突变高峰，次高峰发生在1997年，当年7月17日降水达49.7mm，大暴雨引发大山洪，受灾范围涉及农牧业、水利、交通、电力、通讯等，直接经济损失7224万；20世纪末到21世纪，暴雨频发，暴雪次数也居高不下。据统计，巴里坤近40a来共发生极端降水事件161次，其中雪暴13次，寒潮42次，暴雨30次，冰雹23次，洪水11次，霜冻42次。

4 降水与ENSO事件的响应

ENSO事件是一种大尺度的大气与海温相互作用的现象，它的出现常对大气产生巨大影响，引起全球性气候异常变化。

4.1 降水与海温相关分析

对巴里坤降水相对海温（SSTA）做2a滞后分析可知，在8 个月内出现一次完整的由弱到强、然后由强到弱的相关强度变化过程（表 2）。El Nino期间，巴里坤降水滞后4个月时达到最大滞后正相关，La Nina 却只需1个月就可达到最大负相关，它们相关系数分别是0.302 和-0.296，都通过0.01显著性水平检验。表明巴里坤降水对El Nino和La Nina达到最显著响应所需要的时间不一致，对El Nino事件的响应需要更多的时间。

4.2 ENSO事件对巴里坤地区极端降水的影响

ENSO时间和空间尺度很大，与热带太平洋过程及其以外地区的大气环流直接相关联。ENSO主要是通过影响西太平洋副热带高压强度及位置而对中国西北地区天气气候产生影响。经相关统计得出，ENSO事件对巴里坤旱涝影响较大，ENSO事件发生时段旱涝灾害发生次数占总次数的48%～70%，其中强度为中等以上的ENSO暖、冷事件分别发生8次、6次，极强暖事件2次，强暖事件2次，持续10个月以上；强度为强冷事件3次，强度中等冷事件3次，持续11―24月。强度为中等以上的事件，El Nino多发生于4―5月，冬季较少，而La Nina多开始于5―9月。

5 结论

通过对巴里坤1976―2015年的降水资料以及与ENSO事件的相关性进行分析探讨，得出：巴里坤近40a降水量总体呈增多趋势，降水主要集中在5―9月，以7月份降水最多。降水对ENSO事件响应有一定滞后性，El Nino事件需滞后4个月，而与La Nina 事件需滞后1个月，通过0.01显著性水平检验。近40a巴里坤共发生极端降水事件161次，其中雪暴13次，寒潮42次，暴雨30次，冰雹23次，洪水11次，霜冻42次。ENSO事件出现对大气产生巨大影响，引起全球气候异常，分析里坤极端降水事件与ENSO事件的相关性，为极端天气预测提供了重要依据。

参考文献

[1]李威，翟盘茂.中国极端强降水日数与ENSO的关系[J].气候变化研究进展，2009，5（6）：335-342.

[2]杨萍.近40a中国极端温度和极端降水事件的群发性研究[D].博士学位论文.兰州：兰州大学，2009.

[3]信忠保，谢志仁.宁夏气候变化对ENSO事件的响应[J].干旱区地理，2005（4）.

作者简介：唐红英（1965-），女，汉族，甘肃省瓜州县人，本科，工程师，新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县气象局，主要从事综合气象观测工作。