淮河流域暴雨的时空变化及成因和预报物理模型

【摘要】：本文分析研究了近50多年来(1953～2003年)淮河流域夏汛期(6～8月)暴雨日数和暴雨量的年际变化规律和空间分布特征，运用功率谱和小波分析方法揭示了淮河流域夏汛期暴雨日数的主要周期；定义了淮河流域的干旱、洪涝指数，并根据旱涝指数挑出了淮河流域的大水年和大旱年，对比分析了大水年和大旱年的暴雨时空分布特征；进一步从同期500hPa环流特征和前冬太平洋SSTA分布特征出发，分析研究了淮河流域大旱大涝年的气候成因。又着重对比分析了流域性大水年(以1991年与2003年为例)暴雨过程的同期大尺度环流背景、强热带风暴造成的强暴雨过程(以1975年为例)和非热带风暴造成的强暴雨过程(以2000年为例)的同期大尺度环流背景。文中还普查和挑选了近33年(1961年～2003年)淮河流域夏汛期暴雨日数和降水量与前期(前一年1～12月至当年1～5月)逐月500hPa高度场、100hPa高度场、太平洋海温场、地面气压场和81项环流特征量等的相关因子，经过筛选和二次优选，获得暴雨日数和降水量有前兆预报意义的敏感区和高相关物理因子，再把这些前兆预报因子综合计算得到夏汛期暴雨日数和降水量的回归预报物理模型。 通过上述分析研究，我们得到了若干有意义的结果：近51年淮河流域夏汛期暴雨日数和暴雨量偏少的年份居多，暴雨日数存在2～3年的周期振荡；淮河流域大旱年暴雨比较少，大涝年暴雨日数比较多，并且主要集中在淮河流域东部和西南部；淮河流域持续性暴雨的发生与乌拉尔山500hPa高度场上的阻塞高压由强减弱至崩溃密切相关，而西太平洋副高的强度和北界位置也是影响淮河流域暴雨量的关键因素；前冬(12—2月)太平洋海温的变化特征对淮河流域暴雨日数和降水量也有一定的指示意义；得到的两个预报物理模型经过独立样本的检验，在对2001—2003年进行的预报试验中，其结果证明对淮河流域夏汛期暴雨日数和旱涝的预报效果比较好，具有一定的使用价值。