我国暴雨的500.PDF

第26卷 第2M 大 气 科 学 VMoal.r2.6N10o0.,2 2002年 3 月 ChmeseJournalofAtmosphericSciences 我国暴雨的500hPa高度信号场分析* 黄嘉佑 杨 扬 周国良P4} (北京大学地味物理系，北京 100871) (水利部水利信息中心、北京 100053) 摘 要 提出用气候信号噪音比的概念来分析500hPa逐日高度场、并建立500hPa高度 信号场用来分开我国暴雨发生的气候异常环境 从暴雨发生b当天和前两大的500hPa高度 场中提取气候寻常信号 发现在中国周围的东亚地区t30一1800E,80--200N),500hPa信 号场的西部出现显著负信号区、中部为正显著信号区.东北部为显著负信号区 大休自西向 东呈经向一+一的分布形势 信号场主要显著信号区大体分布在我国境外的西部和东部，它们 的符号相反，，己造成我国各人流域地区出现暴雨的主要模态。结果表明，此方法能进行天气 意义分析和气侯异常现象的统计规律诊断，对我国年度暴雨短期预报分析有一定的参考价 值，可以作为f专统天气动力诊断的补充工具 关挂词二暴雨;信}3-场;主分量分析 1 前言 我国暴雨出现的地域从南部广东的北江流域到北部东北辽宁的太子河流域、覆盖我 国主要经济发达地区，给国民经济带来严重影响。暴雨发生规律的研究一直是气象学研 究的前沿课题。 通常暴雨的短期预报主要靠天气和动力诊断分析和数值模式进行预报 统计方法常 常只能通过模式愉出统计 (MOS)方法进行预报，而且往往因为暴雨样本少，预报效 果不是很好。在天气和动力诊断分析方面往往只限于个例分析、对单个个例的暴雨成因 可以了解很细1一‘1，但是对多次暴雨发生的气候学规律，则很难进行大量个例的规律性 总结。而且、天气学诊断分析往往只着眼某一天的空间形势分布的差异(例如，槽脊位 置，低涡位置)，在时间分析方面仅着眼于几天的变化过程 未能从多年气候背景中对 天气系统的强度进行分析。因此，有必要对传统的空间天气系统分析手段，扩充到时间 域上进行分析。把短期天气系统的演变过程，放到长期气候时间尺度上进行分析 另外，暴雨的发生是小概率事件，一直是统计预测的难题，一般只从平均旱涝状态 进行研究tsl没有把短时天气系统和气候研究结合起来 用统计方法能否对作个例的天 气动力诊断进行补充分析，并从多次暴雨的分析中得到一些暴雨发生的共性规律，这是 很值得研究的巴实际上，每场暴雨的发生虽是表现在天气变化上，但暴雨是一种灾害性 很强的现象 在大气系统变化中属于突变很强的变化过程，在这个过程中，特别是暴雨 发生的前期演变中 会对应有其他非天气的异常现象发生。因此，我们有必要通过 2000-06-30收到.2001-06-22收到再改稿 国家重点基础研究发展规划项目我国重大气候和天气灾害形成机理和预测理论的研究伙01998040901-11 资助 222 大 气 科 学 26卷 其他气象要素的异常信号进行诊断分析，对多次暴雨发生的气候学进行规律性的研究和 总结 有可能发现某些共同的分布形势特征.以及有气候意义的光兆，这对研究暴雨短 期气候预测有一定意义 500hPa高度场的变化是天气现象变化在对流层大气气象要素的主要代表 如果能 在它们的变叱中提取长期变化中的异常信号 对它们演变过程进行诊断分析，就有可能 发现暴雨发主前的大气突变先兆。本文提出的用500hPa高度信号场进行气候背景上的 异常信号诊断方法，无疑可以弥补传统天气动力诊断工具的不足，能够把短时天气尺度 变化在气候背景尺度上进行分析，这是天气系统不同尺度上的结合 2 方法与资料 在对短期天气过程与长期天气过程关系的研究中，不少气象学家认为大气的振动是 由内部动力和缓慢外力之间复杂的相互作用而产生的。系统内部由动力所产生的扰动影 响只能持续儿天，对长期天气变化尺度而言，可看成为杂乱无章的噪音，称为自然变化 (naturalvariability)或气候噪音 (climatenoise) 长期天气过程，外力的影响是主要 的 缓慢外力来自包括下垫面热状况和水汽