8.3.2 淮河流域降水的时空演变特征
江淮区域平均逐候降水呈现单峰型(江南春雨较弱时)或双峰型(江南春雨较强时)分布,如图8.3-1所示。单峰型降水表现为典型的东亚季风气候特点,双峰型降水则表现为春汛(桃花汛)也较为明显。降水从上一年的12月开始增加,到6月下旬降水量达到最大,然后逐渐减少,12月降水量达到最低值,降水也主要集中在4—9月。相对于华南地区,江淮地区降水变化趋势更为平缓,雨季更难以使用有效的阈值进行确定。从多年平均来看,6—7月降水距平百分比基本对应了高于50%等值线的降水集中时期,峰值在第35候,第34~38候在时间上基本对应梅雨期的入梅、出梅时间及持续时间,因而6—7月可以被认为能够包含江淮雨季,其多年平均年降水量为398.3mm。
表8.3-3 长短系列统计丰、平、枯年型频次分析


图8.3-1 江淮区域平均逐候降水
从周期性来看,江淮区域平均雨季降水可能存在3.475年、6.95年和13.9年周期,其中准3年周期通过了0.05显著性检验,江淮区域平均雨季降水小波分析如图8.3-2所示。20世纪50年代初的2~8年周期方差明显偏高,可能与这一时期间歇性的洪涝年份有关,雨季降水最大年份1954年也出现在这一时期。20世纪60年代末至90年代末存在稳定持续的准3年周期,在这一时期有类似的周期缩短现象,从降水趋势来看,江淮雨季降水整体呈增加趋势,而90年代末以后年际变化周期性明显减弱。
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图8.3-2 江淮区域平均雨季降水小波分析
选取1954年和1978年作为江淮区域雨季的典型年份。1954年为江淮区域雨季降水极大值年份,如图8.3-3(a)所示,6—7月的多数候降水量远远大于多年平均候降水,整个雨季降水(784.5mm)也明显多于多年平均雨季降水量,雨季持续时间明显偏长。从5月降水来看,由于1954年华南前汛期也相对多雨,降水范围延伸到长江流域甚至更北,当年整个中国东部雨季偏涝。1978年,江淮区域雨季降水明显偏少(251.3mm),如图8.3-3(b)所示,6月下旬至7月降水均明显低于常年,几乎没有明显的梅雨雨季。

图8.3-3 江淮区域典型年份逐候降水
整个中国东部雨季从总体趋势上来看,华北降水减少,江淮流域降水增加,华南没有明显的增减趋势,但3个区域均在20世纪70年代末存在转型。雨季平均小波分析的结果表明,降水时间变化以准2年和准5年周期的年际变化为主,以20世纪70年代中期以前和90年代中期以后最为明显,而年代际变化较弱。纬向平均降水分布显示了降水南多北少的经向空间分布特征,各纬度降水存在年际变化,70年代末降水的转型也比较明显,之后江淮区域雨季降水明显增加,而华北和华南雨季降水减少。总体可视为华南大部分地区→长江流域南部→长江沿岸→淮河流域→华北地区雨季降水的反相变化。
大范围暴雨往往出现在某种特定的大尺度环流形势下。在这种大尺度环流背景下,冷暖空气不断在淮河流域交绥,使得引起暴雨的天气尺度系统或中尺度系统发展,淮河流域低层形成强而持续的垂直运动和水汽输送,有利于暴雨形成。高低纬度、不同尺度的天气系统相互作用是引发淮河流域暴雨的重要原因。欧亚大陆中高纬度出现的长波系统能使环流形势稳定,或者造成经向度很大的环流形势。副高的位置决定了从海洋向陆地的水汽通道路径,热带环流系统则是暴雨的主要水汽来源,因此对暴雨大形势分型时主要的依据是副高脊线的位置、西风带环流型和低纬度环流型,另外还要着重考虑中低层影响暴雨的主要天气系统。