關于連陰雨的氣候特征和氣候信號的研究
作者：陳光
我國氣象學家對各地的春季連陰雨作了廣泛的研究。20世紀70年代中國科學院大氣物理研究所對我國的春季連陰雨預報進行了研究(李麥村等，1977)。馮明等(1996)對湖北的連陰雨進行了分析，指出影響湖北連陰雨的天氣系統(tǒng)主要是北方冷空氣的頻繁活動。姜愛軍等(1997)利用連陰雨的持續(xù)天數、總降水量和總日照距平三個主要要素建立了江蘇省的連陰雨災害評估模型。“長江中下游連陰雨和連晴天氣研究”課題組研究表明，長江中下游的春季連晴連陰雨有準兩周的顯著周期（朱盛明，1991）。長江中下游春季連陰雨是Hadley環(huán)流受到破壞的結果，高濕的西南水汽不是來自于孟加拉灣，而是來自西太平洋副熱帶高壓（簡稱西太副高）西側的氣流，來自于南海（仇永炎等，1993）。此時馬斯克林高壓較弱，其北側60。E的越赤道氣流較弱，印度處于反氣旋環(huán)流，從流場上看無直接聯(lián)系(朱盛明，1991)。當南支西風、澳大利亞越過赤道的氣流以及西太副高均處于低頻振蕩的增加位相，且振幅達到這一時期最大時，長江下游容易出現(xiàn)全區(qū)域性的持續(xù)陰雨天氣（施寧，1991）。
三峽庫區(qū)春季存在雨日多雨量少，降水強度小的特征，近40多年來春季的降水量存在減少的趨勢，從而使連陰雨的氣候特征發(fā)生著一定的變化（鄒旭愷等，2005）。作為三峽庫區(qū)的主體，重慶地處四川盆地東部，三面環(huán)山，屬于亞熱帶濕潤氣候，同時重慶還是位于青藏高原東南麓的長江上游地區(qū)，地理位置特殊，既受東亞季風和印度季風的影響，還受青藏高原的影響，是一個典型的氣候多變區(qū)。特殊的地理位置、相互交錯的特殊地形使得重慶成為自然災害高發(fā)的地區(qū)之一。盡管春季連陰雨對重慶的農業(yè)和交通造成了重大影響。但在重慶，春季連陰雨的發(fā)生規(guī)律和預測技術仍然沒有得到足夠的重視。本文將統(tǒng)計重慶春季連陰雨的氣候特征，以增加對重慶春季連陰雨的認識；討論同期的環(huán)流形勢和西太副高．前期海溫、熱帶地區(qū)的對流活動、大氣環(huán)流異常和西太副高，探索重慶春季較強連陰雨發(fā)生的可能原因、前期氣候信號和影Ⅱ向的關鍵區(qū)域，為提早準確預測春季連陰雨的發(fā)生提供科學依據。
1 資料來源和方法
本文所用資料主要包括：(1)重慶34個常規(guī)氣象觀測站1961-2012年3 5月的氣溫、降水和日照資料。( 2) 1961 2012年冬季和春季美國NCEP/NCAR的200和500 hPa高度場。(3)1974 2012年冬季NCEP/NCAR的OLR再分析資料。(4)1961-2012年的NOAA月平均海表溫度資料，網格距為2.0°×2.0°。(5)西太副高各指數、亞洲經向環(huán)流指數、緯向環(huán)流指數等來自國家氣候中心提供的74項環(huán)流特征指數。多年平均采用1981-2010年的平均值。
各地的連陰雨標準不同，統(tǒng)計結果也各不相同（馮明等，1996;姜愛軍等，1997；鄒旭愷等．2005）。2008年重慶市地方氣象災害標準（重慶市質量技術監(jiān)督局，2008）將連續(xù)≥6d的陰雨且無日照，其中任意4d白天雨量≥0.1 mm定義為一次輕度連陰雨。如果連續(xù)3d白天無降水則連陰雨終止。將連續(xù)≥10 d陰雨且無日照，其中任意7d白天雨量≥0.1 mm定義為一次嚴重連陰雨。為便于研究，本文利用重慶市地方標準中的輕度連陰雨標準進行統(tǒng)計分析。
盡管連陰雨是大尺度的天氣過程，但由于連陰雨的時空分布不均且持續(xù)時間長短不一。連陰雨的強弱不僅與影響范圍有關，還與持續(xù)時間有關。本文針對重慶春季連陰雨的影響范圍（累計影響站點數）和累計持續(xù)日數（對達到連陰雨標準的每個站的持續(xù)日數進行累加）對重慶連陰雨的時空分布特征進行分析，并從氣候角度對同期的大氣環(huán)流和西太副高、前期冬季海溫、熱帶地區(qū)對流活動、大氣環(huán)流形勢和西太副高進行研究，試圖揭示重慶地區(qū)較強連陰雨發(fā)生的可能原因和前期的氣候預測信號。為提早預測重慶春季連陰雨打下基礎。
2 春季連陰雨的時空分布特征
2.1 時間變化特征
2.1.1 多年平均狀況
鄒旭愷等(2005)研究表明，三峽庫區(qū)春、秋季雨日多，雨量少，降水強度小，降水時間長，以連陰雨為主。并指出三峽庫區(qū)連陰雨天氣四季都有可能出現(xiàn)，但以9、10月發(fā)生最頻繁，出現(xiàn)頻率高達82.9%，春季的連陰雨出現(xiàn)的頻率也很高，達75. 6%。
從圖1可知，重慶春季連陰雨有發(fā)生頻率高的特征。3月連陰雨不僅影響范圍最廣，持續(xù)日數也最長。3月全市多年平均影響站點數為6.5個，占整個春季的36.5%；多年平均累計持續(xù)日數達56.8 d，占整個春季的39. 9%，平均每個站點持續(xù)8.7 d。其次是5月，多年平均5.3個站點，多年平均累計持續(xù)日數為38.2 d，平均每個站點持續(xù)7.2 d。4月出現(xiàn)范圍最小，持續(xù)日數也最短。4月多年平均4.8個站點，多年平均累計持續(xù)日數為32.1 d，每個站
點平均6.7 d。整個春季多年平均17.8個站點，占全市的52.4%；多年平均累計持續(xù)日數達142.3 d，平均每個站點持續(xù)達22.6 d。其中平均有1.2個站點持續(xù)15 d的連陰雨出現(xiàn)在跨月份時段，無法單月統(tǒng)計。
綜上所述，春季每月平均有5.9個站點出現(xiàn)連陰雨，平均每個站點持續(xù)達8d。3月最容易發(fā)生連陰雨，其次是5月。整個春季而言，重慶連陰雨影響范圍廣，持續(xù)時間長。
2.1.2年際和年代際變化特征
春季連陰雨明顯的時段影響范圍廣，持續(xù)時間也較長。在1961-2012年期間，3月連陰雨影響范圍最廣的是1961年，累計影響站點數達37個，累計持續(xù)時間也最長，達305 d。3月出現(xiàn)連陰雨區(qū)縣較多的年份還有1985、1993和2011年，累計影響站點數都超過了19個，這些年份持續(xù)日數也較長，累計日數都達148 d以上。而1962、1966、1969、1971、1972、1978、1981、1995、2001、2002、2004和2009年的3月都沒出現(xiàn)連陰雨天氣。4月連陰雨影響范圍最廣的是1971年，累計影響站點數達27個，累計持續(xù)日數也最長，達197 d。影響范圍較廣的年份還有1968、1989和1994年，都超過了14個站點，這幾年累計持續(xù)日數均超過了100 d。1961、1965、1969、1970、1972、1978、1979、1 988、1990、1998、2005和2006年的4月都沒出現(xiàn)連陰雨。5月連陰雨影響范圍最廣的是2002年，累計影響站點數達31個，而持續(xù)時間最長的是1996年，累計達243 d。影響范圍較廣的年份還有1962、1968和1996年，累計影響站點數都超過了18個。而持續(xù)日數較長的年份有1962、1968和2002年，各年累計持續(xù)日數都超過了130 d。然而，1969、1970、1971、1980、1981、1982、
1986、1989、1990、1994、19 95、1997、2000、2006、2007、2008和2011年的5月都沒出現(xiàn)連陰雨。
從圖2可知，就整個春季而言，1968年連陰雨影響范圍最廣，累計影響站點數達57個，持續(xù)日數也最多，累計達426 d。較廣的年份有1961、1962、1992、1993、19 96和2002年，累計影響站點數都超過了35個，這些年份的連陰雨累計持續(xù)日數都超過了250 d。然而，1969年春季沒有出現(xiàn)連陰雨，1972、1978和2006年春季都僅1個站點出現(xiàn)，這幾年的春季持續(xù)日數均在7d以內�？傮w表現(xiàn)出連陰雨較重時段影響范圍廣，持續(xù)時間長；連陰雨不明顯時段影響范圍小，持續(xù)時間短的特點。
從圖2還可知，重慶春季連陰雨影響范圍和持續(xù)時間的年代際變化趨勢基本一致，總體呈現(xiàn)出連陰雨明顯時影響范圍廣，持續(xù)時間長的特點。20世紀60年代中期至80年代后期和21世紀前10年的中期，重慶春季處在連陰雨偏少的背景下，這兩個時段受連陰雨影響的站點少，持續(xù)時間也較短。90年代至21世紀前10年的前期處在偏多的背景下，受連陰雨影響的范圍較廣，持續(xù)時間也較長。重慶春季連陰雨的這種年代際變化趨勢與三峽庫區(qū)的變化基本一致（鄒旭愷等，2005）。
從表1可知，重慶春季各月連陰雨累計影響站點數和累計持續(xù)日數的相關系數都在0. 98以上，表現(xiàn)出很好的一致性。由此表明，重慶春季連陰雨明顯的月份，受影響的站點數多，影響范圍廣，且持續(xù)時間長。同時也表明，連陰雨出現(xiàn)的區(qū)縣個數或持續(xù)總日數都能反映重慶連陰雨的強弱。
2.1.3周期分析
Morlet小波為復數小波，其小波系數的實部能夠表示不同特征的時間尺度信號在不同時間尺度上的分布和位相信息，具有多時間尺度、多分辨率和良好的局部性質，適合于平穩(wěn)的時間序列分析（蔣竹將，2014；Torrence et al，1998）。對連陰雨累計持續(xù)日數的EOF分析的第一模態(tài)和第二模態(tài)對應的時間系數進行Morlet小波分析，即反映重慶春季連陰雨的主要分布形態(tài)：全市一致型和東西相反型的春季連陰雨的周期進行分析。
進行了顯著性檢驗的小波系數模的時頻分布如圖3所示。從圖3a可知，重慶春季連陰雨的周期存在明顯的階段性特征。全市一致型的連陰雨在20世紀60年代后期到70年代前期存在2～4 a的振蕩周期，0線外的顯著周期受邊界效應影響，可能為虛假的周期信號。20世紀70年代中期后存在2a左右的振蕩周期，80年代后期到2000年存在3～5a的振蕩周期。從圖3b可知，東西相反型的春季連陰雨在70年代中期存在3～4 a的振蕩周期，在1993-2003年期間存在3～6 a的振蕩周期。
綜上所述，重慶春季連陰雨有發(fā)生頻率高的特征。春季各月都有可能發(fā)生影響范圍廣、持續(xù)時間也較長的連陰雨，其中3月最容易出現(xiàn)，其次是5月。連陰雨的影響范圍和持續(xù)時間存在一致的年代際變化特征。重慶的這種變化特征與三峽庫區(qū)的變化基本一致。連陰雨明顯的時段重慶受影響的站點數較多，影響范圍較廣，持續(xù)時間也較長。全市一致型的連陰雨在20世紀60年代后期到70年代前期存在2～4 a的振蕩周期，20世紀80年代后期到2000年存在3～5 a的振蕩周期。東西相反型的春季連陰雨在20世紀70年代中期重慶存在3 -4 a
的振蕩周期，在1993 2003年期間存在3～6 a的振蕩周期。連陰雨影響站點數或累計持續(xù)日數都能反映連陰雨的強弱。因此，后面將利用連陰雨的累計持續(xù)日數與影響因子進行深入分析。
2.2 空間分布特征
2.2.1 頻次分析
連陰雨過程的發(fā)生頻率在一定程度上反映了連陰雨的災害程度。鄒旭愷等(2005)研究表明，三峽庫區(qū)的全年連陰雨頻次分布以中南部最多，西南部次之，北部和東北部最少。近40年來，庫區(qū)的西部和南部地區(qū)全年連陰雨頻次有微弱的減少趨勢，但這種趨勢的減少主要是由秋季連陰雨頻次減少造成的。
對重慶各地逐年春季連陰雨的出現(xiàn)次數進行求和并分別除以總年數，得到連陰雨頻次的空間分布如圖4所示。重慶春季連陰雨有明顯的空間分布特征。從圖4a可知，3月的連陰雨頻次超過0.2的地區(qū)主要分布在城口、墊江、渝北、綦江和渝東南大部地區(qū)。從圖4b可知，4月的連陰雨頻次較高地區(qū)出現(xiàn)在城口、墊江、涪陵和東南部地區(qū)。從圖4c可知，5月墊江、涪陵、綦江和渝東南的大部地區(qū)頻次較高。整個春季而言，全市大部地區(qū)的頻次都超過了0.5，其中城口、墊江、渝北、綦江和渝東南大部地區(qū)的頻次達0.65以上。由此表明，重慶各地春季連陰雨發(fā)生頻率高。其中，城口、墊江、渝北、綦江和渝東南大部地區(qū)相對更容易出現(xiàn)連陰雨。從各月的空間分布來看，東北大部地區(qū)和西部地區(qū)春季各月連陰雨發(fā)生的頻次相對較少，東南部較多。3、4月出現(xiàn)頻次最高的地區(qū)都在東南部的秀山，都超過了0.3，5月出現(xiàn)在彭水。東南部的大部地區(qū)春季的頻次超過了0.7，其中酉陽和秀山超過了0.9。由此表明，春季東南部不僅容易出現(xiàn)連陰雨，同一春季內還容易出現(xiàn)幾次連陰雨。
2.2.2 分布形態(tài)分析
對春季各地區(qū)的陰雨出現(xiàn)次數和累計持續(xù)日數分別進行EOF分解，所得的前兩個模態(tài)如圖5所示。從圖5a和5c可知，出現(xiàn)次數和累計持續(xù)日數的第一模態(tài)都為正位相，對應的時間系數都為正值（圖略），說明第一模態(tài)是全市一致型，反映出連陰雨影響范圍廣，全市各個區(qū)縣都發(fā)生了連陰雨，且持續(xù)日數都較多，其中東南部出現(xiàn)次數最多，持續(xù)時間也最長。出現(xiàn)的次數和累計持續(xù)日數的第一模態(tài)方差貢獻分別為58.2%和57.2%。從圖5b和Sd可知，
出現(xiàn)次數和累計持續(xù)日數的第二模態(tài)呈東西相反分布型，東南部和東北部大部為正位相，其余地區(qū)為負位相。結合著時間系數來看，2000年以前的時間系數大都為正值（圖略）。這說明2000年以前第二模態(tài)主要反映的是連陰雨呈東多西少型。由此可知，在第二模態(tài)下連陰雨主要發(fā)生在東南部和東北部。2000年以后，時間系數的負值出現(xiàn)較多，表現(xiàn)出中西部地區(qū)連陰雨有增加的趨勢，東南部和東北部的連陰雨相對有所減少。出現(xiàn)次數和累計持續(xù)日數的第二模態(tài)的方差貢獻分別為6.8%和7.1%。
綜上所述，無論是全區(qū)一致型，還是東多西少型，東南部都容易出現(xiàn)持續(xù)時間較長的連陰雨。
3 與氣溫的關系
通過以上分析，選取連陰雨范圍廣且持續(xù)時間較長的1961、1968、1993、1996和2002年作為典型的春季連陰雨明顯年份，1969、1972、1978和2006年為典型的連陰雨不明顯年份對氣溫距平和氣溫距平出現(xiàn)的概率進行合成分析，結果如圖6所示。從圖6a可知，連陰雨明顯年份重慶各地的氣溫都偏低，且大部地區(qū)偏低0.5～0.8℃，全市平均偏低0.7℃，東北部的部分地區(qū)偏低超過了0.9℃，其中巫山和巫溪偏低幅度達1.8 0C。從圖6b可知，連陰雨明顯的年份，氣溫偏低的概率也較大，大部地區(qū)的概率在75%～100%之間，其中有9個區(qū)縣的氣溫偏低概率達100%。從圖6c可知，連陰雨不明顯的年份全市各地氣溫都偏高0. 6～0.8。C，全市平均偏高0.7℃。從圖6d可知，連陰雨不明顯年份大部地區(qū)氣溫偏高的概率在80%～100%之間，其中有18個區(qū)縣的氣溫偏高概率達100%。
綜上所述，春季連陰雨明顯的年份，重慶各地氣溫偏低，且偏低概率大；連陰雨不明顯的年份重慶各地氣溫偏高，且偏高的概率大。
從表1可知，3、5月和整個春季的連陰雨累計影響站點數、累計持續(xù)日數與同期的氣溫相關系數都通過了0. Ol的顯著性水平檢驗。由此表明，3、5月和整個春季氣溫偏低明顯時，重慶連陰雨影響范圍較廣，持續(xù)時間較長。氣溫明顯偏高時，連陰雨
出現(xiàn)地區(qū)較少，持續(xù)時間較短，陰雨天氣可能達不到連陰雨標準，甚至不會出現(xiàn)陰雨天氣。
通過以上分析可知，連陰雨是影響重慶春季氣溫的主要因素。持續(xù)時間長、影響范圍廣的連陰雨將導致重慶春季氣溫偏低。另一方面，重慶春季氣溫偏低明顯，也指示著該時段連陰雨較為明顯。這為春季連陰雨的提早預測提供了新的思路。同時，連陰雨的準確預測也有助于提高春季氣溫預測的準確率。連陰雨的發(fā)生是大氣環(huán)流異常的表現(xiàn)，也受西太副高進退的影響。為提前準確預測重慶春季連陰雨，接下來對同期環(huán)流形勢、西太副高和前期的氣候信號進一步分析。
4 同期大氣環(huán)流分析
4.1 環(huán)流形勢分析
大范圍的天氣氣候異常總是同特定的大氣環(huán)流異常相聯(lián)系。造成大范圍陰雨天氣的先決條件是大尺度暖濕氣流的形成與維持。因此，連陰雨是大型的天氣過程，有深厚的大尺度環(huán)流背景（孫錦銓等，1991）。
對典型的連陰雨明顯年份和不明顯年份春季的500 hPa高度場進行合成分析，結果如圖7所示。從圖7a可知，連陰雨明顯的年份春季北極濤動正位相．歐亞中高緯地區(qū)環(huán)流形勢呈“+-+”型。具體表現(xiàn)為西歐地區(qū)高度場偏高，新地島至烏拉爾山地區(qū)有低渦發(fā)展，巴爾喀什湖及新疆地區(qū)受低壓槽的影響高度場偏低，貝加爾湖及東西伯利亞地區(qū)高度場偏高。青藏高原到我國大部地區(qū)都處在高度場偏低的區(qū)域。中高緯的這種環(huán)流配置容易使得西北冷空氣從新疆地區(qū)由北向南影響我國。青藏高原高度場偏低，容易在高原上產生短波槽，從而影響到四川盆地。春季從重慶南部向重慶地區(qū)輸送的西南水汽輻合特征較為明顯（楊茜等，2010）。春季當冷空氣頻繁地入侵四川盆地后與暖濕氣流相互作用，重慶便產生連陰雨。
從圖7b可知，典型的連陰雨不明顯年份春季北極濤動負位相，歐亞中高緯地區(qū)高度場偏低。東亞大槽位置偏東，高原高度場偏高。這樣的環(huán)流形式使冷空氣主要影響北方地區(qū)，不利于南下到四川盆地。高原高度場偏高，也不利于高原短波槽的生成及東移。
對重慶春季連陰雨累計持續(xù)日數與同期500 hPa高度場進行相關分析。從圖7c可知，重慶春季連陰雨的強弱與北半球的巴倫支海地區(qū)的高度場呈顯著負相關，與貝加爾湖以東地區(qū)高度場呈顯著正相關。表明巴倫支海地區(qū)高度場偏低，貝加爾湖以東地區(qū)高度偏高時，重慶春季連陰雨比較明顯，連陰雨影響范圍廣，持續(xù)時間長；巴倫支海地區(qū)高度場偏高，貝加爾湖以東地區(qū)高度偏低時，重慶春季連陰雨不明顯，連陰雨影響范圍小，持續(xù)時間短，甚至不會出現(xiàn)連陰雨。結合圖7a和7b可知，重慶春季連陰雨明顯時，巴倫支海地區(qū)的高度場偏低，貝加爾湖以東地區(qū)高度偏高；不明顯時巴倫支海地區(qū)高度場偏高，貝加爾湖以東地區(qū)高度偏低。再次表明了春季巴倫支海地區(qū)和貝加爾湖以東地區(qū)的高度場與重慶連陰雨有較好的遙相關。
4.2 西太副高分析
仇永炎等(1993)研究指出，長江中下游地區(qū)的連晴和連陰雨與副熱帶急流、東亞Hadley環(huán)流，以及行星尺度輻散風場有關。春季西太副高西伸時，高層會強迫局地Hadley環(huán)流萎縮，切斷兩半球之間相互聯(lián)系的輻散環(huán)流，從而使副熱帶急流減弱，長江中下游地區(qū)出現(xiàn)連陰雨。
從表2可知，重慶春季連陰雨明顯的年份，西太副高面積明顯偏小，強度明顯偏弱，西伸脊點明顯偏東，脊線和北界位置都偏南；不明顯的年份，西太副高面積和強度都接近于常年，西伸脊點偏西，脊線和北界位置偏北。由此可知，春季重慶的連陰雨與仇永炎等(1993)研究的長江中下游地區(qū)的連陰雨時期西太副高配置有明顯的差別。
綜上所述，歐亞地區(qū)中高緯環(huán)流形勢有利于冷空氣南下，高原高度場偏低，西太副高面積偏小，強度偏弱，西伸脊點偏東，脊線和北界位置都偏南時，重慶春季容易出現(xiàn)連陰雨；當歐亞地區(qū)中高緯環(huán)流形勢不利于冷空氣南下，高原高度場偏高，西太副高面積偏大，強度偏強，西伸脊點偏西，脊線和北界位置偏北時，重慶春季不容易出現(xiàn)連陰雨。
5 前期氣候信號分析
通過以上分析可知，重慶春季連陰雨發(fā)生頻率高，持續(xù)時間長，影響范圍廣，連陰雨期間氣溫持續(xù)偏低。作為持續(xù)時間長的大尺度天氣系統(tǒng)，連陰雨與同期的環(huán)流形勢和西太副高的配置關系密切。但由于數值模式對月尺度和季節(jié)尺度的環(huán)流形勢預測準確率仍然較低，因此，很有必要對前期冬季熱帶地區(qū)的海洋信號、對流活動和大氣環(huán)流進行深入分析，探索影響重慶春季連陰雨的前期氣候信號和影響關鍵區(qū)域，為提早準確預測春季連陰雨的發(fā)生提供科學依據。
5.1 前期海表溫度
在全球變暖的背景下，近年來極端氣候事件頻繁發(fā)生，海溫異常是氣候異常的主要原因之一（鮑媛媛等，2007）。連陰雨不僅是南北兩支西風帶系統(tǒng)的相互作用產生的，熱帶赤道地區(qū)的系統(tǒng)對連陰雨的產生和維持同樣具有重要作用（施寧，1990）。吳洪顏等(2003)研究表明，江蘇省春季連陰雨次數受ENSO現(xiàn)象的滯后影響非常顯著。厄爾尼諾事件對江蘇春季連陰雨發(fā)生次數呈正效應，拉尼娜事件對當年江蘇春季連陰雨無顯著影響。因此，挑選了最
敏感區(qū)域和關鍵月份作為預報因子，利用逐步回歸建立了預測模型，對江蘇的連陰雨有一定預測性（吳洪顏等，2004）。
對春季重慶全市平均累計持續(xù)日數與前期冬季海溫進行相關分析，從圖8a可知，重慶春季連陰雨強弱與前期冬季的臺灣以東地區(qū)海溫、南海海溫和赤道中東太平洋海溫呈顯著負相關。由此可知，當上述地區(qū)出現(xiàn)冷海溫時，重慶春季容易出現(xiàn)明顯連陰雨；當出現(xiàn)暖海溫時，重慶春季連陰雨不明顯。當冬季受拉尼娜事件影響時，赤道中東太平洋海溫呈負距平，當出現(xiàn)厄爾尼諾事件時，赤道中東太平洋海溫呈正距平。由此表明，冬季有厄爾尼諾事件發(fā)生時，來年春季重慶不容易出現(xiàn)明顯連陰雨，當有拉尼娜事件發(fā)生時，來年春季重慶容易出現(xiàn)明顯連陰雨，且連陰雨出現(xiàn)的地區(qū)可能較多．持續(xù)時間可能較長。這一結果與厄爾尼諾年江蘇（吳洪顏等，2004）和長江中下游地區(qū)春季連陰雨明顯（施寧，1991）有明顯差異。
從圖8b可知，重慶春季連陰雨明顯的年份前期冬季赤道中東太平洋地區(qū)、南海及臺灣附近地區(qū)海溫都偏低。由此表明．前期冬季這幾個區(qū)域的海溫對春季重慶連陰雨有一定的指示性。結合圖7a、圖lod和連陰雨明顯年前期冬季西太副高各指數（表略），重慶春季連陰雨明顯的年份前期冬季西太副高面積偏小，強度偏弱．西伸脊點偏東，脊線和北界位置偏南。結合表2可知，前期冬季受拉尼娜事件影響時，赤道中東太平洋海溫呈負距平，有利于西太副高的這種特征一直持續(xù)到春季。
5.2 前期冬季OLR
射出長波輻射(outgoing long-wave radiation，OLR)是指地球大氣系統(tǒng)在大氣層頂向外空輻射出去的熱輻射能量密度。OLR的大小主要取決于云頂溫度和下墊面溫度，在低緯度地區(qū)OLR主要反映熱帶地區(qū)天氣系統(tǒng)和對流活動狀況。對流旺盛和頻繁的區(qū)域，如熱帶輻合帶(ITCZ)和季風區(qū)表現(xiàn)為OLR的低值區(qū)，而少云的赤道信風帶則表現(xiàn)為OLR的高值區(qū)(Chelliah et al，1992)。OLR的平均最大軸表征的西太副高脊線位置的季節(jié)性南北變動與高度場資料的研究結果一致（蔣尚城等，1989）。因此，OLR被廣泛應用于氣候分析和氣候預測（趙璐，2006;施寧等，1991;施寧，1990）。為進一步探索重慶春季連陰雨的前期氣候預測信號，接下來對前期冬季熱帶地區(qū)的OLR進行深入分析。
OLR負距平區(qū)表示該區(qū)域輻合上升運動劇烈，赤道輻合帶偏強，對流活動比較活躍，在Hadley環(huán)流的作用下副熱帶高壓偏強（施寧，1990）。從圖9a可知，春季重慶的連陰雨強弱與前期冬季赤道150°E地區(qū)的OLR呈顯著負相關。由此可知，當前期冬季赤道150°E地區(qū)的OLR呈負距平時，即前期冬季這個地區(qū)對流加強時，來年春季重慶容易出現(xiàn)明顯的連陰雨。從圖9b可知，春季連陰雨明顯的年份前期冬季，赤道中西部太平洋地區(qū)OLR呈明顯負距平，輻合上升運動劇烈，對流活動旺盛，赤道輻合帶偏強。這個輻合帶一直持續(xù)到春季，我國中東部地區(qū)，包括重慶大部地區(qū)都處在上升運動區(qū)（圖略），有利于對流云的生成，從而有利于重慶地區(qū)連陰雨的產生。從圖9c可知，連陰雨不明顯的年份前期冬季，赤道中西部地區(qū)上升運動不明顯，150°E地區(qū)對流活動不旺盛。由此表明前期冬季赤道150°E地區(qū)的對流活動對重慶春季的連陰雨具有前瞻性的指示意義。結合表2可知，前期冬季赤道150°E地區(qū)的OLR呈負距平時，即前期冬季這個地區(qū)對流加強，將有利于來年春季西太副高面積偏小，強度偏弱，西伸脊點偏東，脊線和北界位置偏南。
5.3前期大氣環(huán)流
每個季節(jié)的大氣環(huán)流異常都是在上個季節(jié)環(huán)流異常的基礎上發(fā)展演變而來的。因此，大氣環(huán)流異常具有一定的持續(xù)性特征，季節(jié)之間存在著一定的內在聯(lián)系。東亞地區(qū)季節(jié)間大氣環(huán)流異常存在著較為密切的關聯(lián)，且這種明顯的非同步聯(lián)系具有時空相關的顯著特點（孫力等，2002）。琚建華等(1999)研究表明，冬季大氣環(huán)流形勢與我國夏季東部降水關系密切，500 hPa環(huán)流形勢上槽脊的加深或減弱將影響雨帶的分布。由此可知，對前期冬季環(huán)流的顯著性差異區(qū)域及與關系密切的關鍵區(qū)域的研究，將可為春季的連陰雨預測增加氣候學意義的預測依據。
春季連陰雨是一種大尺度的天氣現(xiàn)象，由大型的天氣過程和環(huán)流系統(tǒng)支配。從圖lOa和lOb可知，前期冬季200 hPa高度場上，重慶春季連陰雨的強弱與鄂霍次克海地區(qū)高度場呈顯著正相關。在500 hPa高度場上，與鄂霍次克海地區(qū)高度場呈顯著正相關，與臺灣島及其鄰近地區(qū)的高度場呈顯著負相關。從圖lOc可知，連陰雨明顯的年份前期冬季200 hPa高度場呈北高南低型。西西伯利亞、貝加爾湖、東西伯利亞及鄂霍次克海地區(qū)高度場偏高，我國大部地區(qū)高度場偏低。中緯度經向環(huán)流明顯，容易引導冷空氣南下影響我國地區(qū)。從圖lOd可知，500 hPa高度場與200 hPa高度場相似，歐亞大陸北高南低的環(huán)流形勢和中緯度地區(qū)的經向環(huán)流，使冷空氣入侵我國的頻率增加。由此表明，當前期冬季環(huán)流場為北高南低環(huán)流形勢，經向環(huán)流明顯，且中高層大氣鄂霍次克海地區(qū)高度場偏高時，有利于來年春季重慶出現(xiàn)影響范圍廣、持續(xù)時間長的連陰雨天氣。
綜合以上分析，前期冬季的環(huán)流形勢對重慶春季的連陰雨有一定的指示意義。前期冬季受拉尼那事件影響，赤道中東太平洋海溫呈負距平，赤道150°E地區(qū)對流加強，西太副高面積偏小，強度偏弱，西伸脊點偏東，脊線和北界位置都偏南。歐亞大陸環(huán)流形勢呈北高南低，鄂霍次克海地區(qū)高度場偏高，中緯度地區(qū)的經向環(huán)流明顯，有利于來年春季重慶地區(qū)較強連陰雨的發(fā)生。
6 結論與討論
本文通過對重慶春季連陰雨的時空分布特征進行了分析，討論了春季連陰雨與同期的氣溫、環(huán)流形勢、西太副高，前期冬季的海溫、OLR、大氣環(huán)流以及西太副高等之間的關系。得出以下主要結論：
(1)重慶春季連陰雨有發(fā)生頻率高的特征。春季各月都有可能發(fā)生影響范圍廣，持續(xù)時間也較長的連陰雨，其中3月最容易出現(xiàn)，其次是5月。春季連陰雨的影響范圍和持續(xù)時間存在一致的年代際變化特征。重慶的這種變化特征與三峽庫區(qū)的變化基本一致。連陰雨明顯的時段重慶受影響的站點數較多，影響范圍較廣，持續(xù)時間也較長。全市一致型的連陰雨在20世紀60年代后期到70年代前期存在2~4 a的振蕩周期，20世紀80年代后期到2000年
存在3～5 a的振蕩周期。東多西少型的連陰雨在20世紀70年代中期存在3～4 a的振蕩周期，在1993-2003年期間存在3~6 a的振蕩周期。連陰雨影響站點數或累計持續(xù)日數都能反映重慶連陰雨的強弱。
(2)春季東北部和西部連陰雨出現(xiàn)頻次相對較低，東南部相對較高。連陰雨分布主要為全市一致型和東多西少型。無論是全區(qū)一致型，還是東多西少型，東南部都容易出現(xiàn)持續(xù)時間較長的連陰雨。
(3)連陰雨明顯的年份氣溫偏低的概率大，連陰雨不明顯的年份氣溫偏高的概率大。
(4)春季巴倫支海地區(qū)的500 hPa高度場偏低，貝加爾湖以東地區(qū)偏高，歐亞地區(qū)中高緯環(huán)流形勢有利于冷空氣南下，高原高度場偏低，西太副高面積偏小，強度偏弱，西伸脊點偏東，脊線和北界位置偏南是重慶連陰雨發(fā)生的主要原因。
(5)前期冬季受拉尼娜事件影響，赤道150°E地區(qū)對流加強，西太副高面積偏小，強度偏弱，西伸脊點偏東，脊線和北界位置都偏南。歐亞大陸環(huán)流形勢呈北高南低，鄂霍次克海地區(qū)高度場偏高，中緯度地區(qū)的經向環(huán)流明顯，有利于來年春季重慶地區(qū)較強連陰雨的發(fā)生。6提 要：
利用1961-2012年3-5月NCEP/NCAR再分析資料.NOAA的海溫、重慶34個站氣象資料和74項環(huán)流特征指數，分析了重慶春季連陰雨的時空變化特征及其與同期的大氣環(huán)流、西太平洋副熱帶高壓（西太副高）、前期冬季的海溫、OLR、大氣環(huán)流以及西太副高之間的關系。結果表明：重慶春季連陰雨有發(fā)生頻率高的特征，3月最容易發(fā)生影響范圍廣，持續(xù)時間長的連陰雨，其次是5月。連陰雨明顯的時段重慶受影響的范圍廣，持續(xù)時間較長，氣溫偏低。東北部和西部地區(qū)出現(xiàn)頻次較低，東南部較高。連陰雨分布主要為全市一致型和東西相反型。春季巴倫支海地區(qū)和青藏高原的500 hPa高度場偏低，貝加爾湖以東地區(qū)偏高，歐亞中高緯環(huán)流形勢有利于冷空氣南下和西太副高的減弱東退是重慶的連陰雨發(fā)生的主要因素。冬季拉尼娜事件的發(fā)生、赤道1500E地區(qū)的對流加強和鄂霍次克海地區(qū)中高層大氣高壓脊的建立都有利于來年春季重慶連陰雨的發(fā)生。
