东亚季风南北方向上汇合的低频振荡对中国降雨带的影响

东亚季风南北方向上汇合的低频振荡对中国降雨带的影响

1998年夏季，我国的长江流域出现了持续性的严重洪涝灾害。形成特大洪涝灾害原因往往不是单个因子，而是多个因子的协同作用。其中来自低纬和高纬的低频系统在长江流域一带的交汇可能是产生持续性降水的主要原因。

1998年夏季东亚西太平洋的赤道低纬地区和中高纬度地区低频系统的传播和变化及其与长江流域降水的关系。图1和图2分别是对1998年5〜8月长江中下游地区（28°〜31°N,10°〜120°E之间18个站点）平均日降水量的Morlet小波分析能量谱和降水量距平及其重建30〜60天LFO(低频振荡）分量。从图1中可以看到，1998年5〜8月长江中下游地区降水的LFO主要有两种尺度：一种是占主要地位的40天尺度，另一种大约是12天尺度，其中，30〜60天（包括主要的40天尺度）低频振荡有最强的能量谱密度。从图3.41中可以看出，30〜60天尺度低频成分的所有峰值出现在长江中下游地区5月上半月的降水时期、6月11日后梅雨时期中的大暴雨时期、7月中后期的大暴雨时期。虽然重建的LFO的振幅只是真实值的1/3〜2/3,但是其峰值出现的时间是与观测结果一致的，这表明30〜60天LFO对1998年夏长江中下游的降水起到了主要的作用。

图1 1998年5〜8月长江中下游地区逐日降水的小波能量谱密度

另外，东亚低纬度地区（100°〜120°E、0°〜10°N)和中讳度地区（100°〜125°E、30°〜40°N)700hPa上区域平均纬向风（下称为东亚低纬和中纬环流指数）的小波分析结果也表明：在低纬度地区5月15日后有明显的主要尺度为35天的低频振荡，其他两种次要LFO的尺度分别为12〜15天和5〜8天。在中讳度地区，从5月16日起700hPa环流指数主要尺度为35〜40天，其次是15天和8〜10天。东亚季风指数(EAMI)的小波分析结果也表明30〜60天LFO存在于降水和700hPa纬向环流中，并且是主要的振荡。

图2 1998年5〜8月长江中下游地区逐日降水的距平和其30〜60天的LFO分量

进一步分析长江中下游地区降水量、850hPa东亚季风指数和700hPa中低纬环流指数的30〜60天LFO成分变化（图3)可以看到，低频降水的峰值出现时间比东亚

图3 1998年5〜8月30〜60天低频分量的演变

(a)长江中下游地区降水（虚线）和东亚季风指数（实线（b)长江中下游地区降水（点-虚线）以及低纬度（虚线）和中纬度（实线）环流指数季风指数

[图3(a)]提前大约7天，并位于EAMI低频波西南气流的增强时期，而不是其峰值时期；降水的低频振荡与700hPa低纬环流指数[图3(b)]几乎是相反位相的，即降水LFO的峰值时期与700hPa低韩环流指数的波谷时期几乎是一致的，这表明它是在低频赤道东风异常时期或低频弱赤道西南夏季风时期；比较低频降水和700hPa中纬度环流指数，低频降水的峰值时期就是在中纬度低频环流指数从负到正(东风到西风）的过渡时期，而中纬度地区的环流指数的增强则意味着北方冷空气的增强。这表明长江中下游低频降水的峰值时期正好是来自低纬度地区的低频暖湿气流与来自中高讳度地区冷空气交汇于该地区的结果。