1、辽宁省夏季降水对ENSO事件的响应分析杜 妮（辽宁七星湖旅游开发有限责任公司，辽宁 沈阳 110003）摘 要本文利用辽宁省508个雨量站夏季降水数据，分析了省内各流域夏季降水的演变规律及其对ENSO的响应。结果表明，辽宁省西部、中北部和东南部地区夏季降水都表现出偏多-偏少-偏多-偏少的年代际特征，ENSO无论是发展阶段、衰减阶段还是东部型、中部型，其与辽宁省各流域夏季降水多寡的对应关系均较难成立，对降水的预测指示意义较小。关键词厄尔尼诺；拉尼娜；辽宁省；夏季降水中图分类号 TV125；P338+.9文献标识码B文章编号 10020624（2023）030028030 引 言厄尔尼诺-南方涛动
2、（ELNino-SouthernOscillation，简称ENSO）是热带太平洋海-气耦合相互作用的最强年际信号之一，它发生在热带太平洋地区，不仅直接造成热带太平洋地区的天气气候异常，还以遥相关的方式间接影响全球近 3/4 的地区1，2。ENSO具有27年的准周期性循环，厄尔尼诺和拉尼娜是ENSO 循环过程中的反相位状态。ENSO正相位时，赤道中东太平洋海表温度异常升高，显著高于气候平均态时，称之为厄尔尼诺；反之，负相位时，赤道中东太平洋海表温度异常降低，显著低于气候平均态时，称之为拉尼娜。ENSO 的不同相位对中国夏季降水的影响是不同的。研究表明3，4，厄尔尼诺年的夏季，赤道东太平洋海温升
3、高，哈德莱环流加强，导致太平洋副热带高压强度增强，而西太平洋海温降低，导致副高位置偏南。受环流形势的影响，夏季风偏弱，暖湿气流北上势力不强，因此，季风雨带也随之偏南，致使江淮流域多雨，而华南、华北地区少雨；反之拉尼娜年的夏季，江淮流域降水偏少，华南、华北地区降水偏多。诸多研究讨论 ENSO 循环的影响时，均集中在我国东部地区，如华南、长江中下游、淮河及华北等地，而对东北地区夏季降水的影响分析还很少，对辽宁省的影响研究更是寥寥无几。因此，本文致力于揭示ENSO循环对辽宁省夏季降水的指示关系，进而判断其对辽宁省夏季降水中长期预测工作是否具有指导意义。1 资料来源与研究区概况1.1 资料来源采用辽宁
4、省河库管理服务中心（辽宁省水文局）提供的 508 个雨量站夏季（68 月）降水量数据，时间范围为 19562021 年。ENSO 不同相位事件资料来源于国家气候中心 ENSO 监测、分析和预测系统（SEMAP2.1）。1.2 研究区概况辽宁省地处中高纬地区，是东北地区降水量最多的省份，年降水量在6001 100 mm。东部山地丘陵区年降水量在1 100 mm以上；西部山地丘陵区年降水量在400 mm左右，是辽宁省降水最少的地区；中部平原降水量比较适中，年平均在600 mm左右。辽宁省内河流纵横，河网密布，本文中的辽河流域包含辽河和绕阳河。2 辽宁省各流域降水量变化趋势图1为19562021年各
5、流域夏季降水距平累东北水利水电水文水资源2023年第3期 28DOI:10.14124/ki.dbslsd22-1097.2023.03.015加曲线图。距平累加可以用来表示数据一段时间内距平的演变情况，若曲线持续上升，则表示该时间段内正距平值偏多；若曲线持续下降，则表示负距平值偏多。从图1中可以看出，各流域由于地理位置的不同，表现出的变化趋势不尽相同，大致可归为3种：一是辽河、浑河、太子河，1956年至60年代末为降水增加期，70年代初至80年代初为降水减少期，80 年代初至 90 年代末为降水增加期，90年代末至今虽有小波动，但总趋势为降水减少期；二是鸭绿江和辽东沿海诸河，1956年至60
6、年代末为降水增加期，70年代初至80年代初为降水减少期，80年代初至年代末为降水增加期，90年代初至今为降水减少期；三是大小凌河和辽西沿海诸河，1956年至70年代末为降水增加期，80年代初至90年代初为降水减少期，90年代初至年代末为降水增加期，90年代末至今为降水减少期。综上，19562021年共66年当中，各流域夏季降水先后经历了偏多-偏少-偏多-偏少的年代际波动，且各时段降水的多寡分布明显。其中，变化最显著的是鸭绿江流域，由第一个偏多段到偏少段，降水量减少了约 140 mm，由偏少段到第二个偏多段，降水量增加了近 200 mm，再由偏多段到最后的偏少段减少了约160 mm。结合辽宁省各
7、流域分布位置，从年代际演变特征来看，可将辽宁省划分为辽宁西部（包括大、小凌河和辽西沿海诸河）、中北部（包括辽河、浑河和太子河）和东南部（包括鸭绿江和辽东沿海诸河），这与辽宁省日常雨水情业务工作中的区域划分是一致的。3 各流域降水对ENSO循环的响应3.1 ENSO不同阶段对各流域降水的影响表1为1956年至今厄尔尼诺和拉尼娜在不同阶段（发展或衰减）的年份表。据统计，厄尔尼诺和拉尼娜分别发生20次和14次，一般来讲，发展年的次年即为衰减年，仅有个别年份发生跨两年的现象，如 19681970 年、19861988 年、20142016 年的厄尔尼诺，以及 19701972 年、19982000年的
8、拉尼娜。同时，也存在一些特殊年份，如1977年和2019年既是厄尔尼诺发展年又是厄尔尼诺衰减年，2000年和2011年既是拉尼娜发展年又是拉尼娜衰减年，这4年在统计该年降水多寡时将予以剔除。表1 1956年以来ENSO事件不同阶段年份统计表2分别统计了ENSO在发展年和衰减年时，辽宁省各流域降水正距平年占比情况。由表2可知，当发生厄尔尼诺时，无论是发展年还是衰减年，辽宁省夏季降水正距平占比均偏少，即与负距平占比近似各占一半。当发生拉尼娜时，虽然发展年降水正距平的占比稍大于衰减年，但也均在50%左右。综上所述，厄尔尼诺和拉尼娜的不同阶段对夏季降水多寡的指示意义不大。表2 ENSO不同阶段各流域夏
9、季降水正距平年占比注：将发展衰减重复年剔除后，厄尔尼诺年共 18 年，拉尼娜年共12年3.2 ENSO不同事件类型对各流域降水的影响ENSO按照其发展中心区域的不同划分为东部型和中部型。1956年至今不同类型的ENSO事件见表3。由表3可知，20次厄尔尼诺事件中，东部型占12次，中部型占8次；14次拉尼娜事件中，东部型占10次，中部型占4次。表4分别统计了ENSO不同类型下各流域夏季降水正距平年占比情况。由表4可以看出，ENSO200250150100500-50-1001960197019801990200020102020鸭绿江辽东沿海辽西沿海大小凌河太子河辽河浑河辽东沿海ENSO事件厄尔
10、尼诺拉尼娜阶段发展衰减发展衰减年份1957，1963，1965，1968，1972，1976，1977，1979，1982，1986，1991，1994，1997，2002，2004，2006，2009，2014，2018，20191958，1964，1966，1970，1973，1977，1978，1980，1983，1988，1992，1995，1998，2003，2005，2007，2010，2016，2019，20201964，1970，1973，1975，1984，1988，1995，1998，2000，2007，2010，2011，2017，20201965，1972，1974，1
11、976，1985，1989，1996，2000，2001，2008，2011，2012，2018，2021相位厄尔尼诺拉尼娜阶段发展年正距平衰减年正距平发展年正距平衰减年正距平辽河7/189/187/124/12浑河4/1810/188/124/12太子河4/187/187/125/12大、小凌河7/188/187/128/12鸭绿江6/187/186/126/12辽东沿海6/188/188/125/12辽西沿海6/187/187/126/12平均5.7/188.0/187.1/125.4/12距平/%年份2023年第3期水文水资源东北水利水电图1 19562021年辽宁省各流域夏季降水量距平
12、累加曲线 29收稿日期 2022-11-18不同事件类型条件下，各流域夏季降水多寡的概率近似各占一半，对预测指示意义很小。表4 ENSO不同事件类型各流域夏季降水正距平年占比4结 语本文利用辽宁省508个雨量站的夏季降水资料，分析了辽宁省各流域夏季降水的年代际演变特征，并研究了 ENSO 不同阶段及不同类型条件下与各流域夏季降水的对应关系，得出：厄尔尼诺和拉尼娜无论是发展还是衰减阶段，无论是东部型还是西部型，其对辽宁省各流域夏季降水多寡的指示意义不大。辽宁省各流域夏季降水的多寡与 ENSO 之间的关系较难建立，在中长期降水预测工作中，ENSO 发挥的作用不大。由于辽宁省乃至东北的夏季降水成因十
13、分复杂，同时受到中、高纬甚至低纬度大气环流的共同影响，因此，在预测方法方面也较为困难，还需要进行更多探索。参 考 文 献1Bjerknes J.Atmospheric teleconnections from the equatorialPacific J.Monthly Weather Review，1969，97（3）：163-172.2Alexander M A，Blade I，Newman M，et al.The atmosphericbride：The influence of ENSO teleconnections on air-seainteraction over the g
14、lobal oceans J.Journal of Climate，2002，15（16）：2205-2231.3刘永强，丁一汇.ENSO事件对我国季节降水和温度的影响 J.大气科学，1995，19（2）：200-208.4赵振国.厄尔尼诺现象对北半球大气环流和中国降水的影响 J.大气科学，1996，20（4）：422-428.5金祖辉，陶诗言.ENSO循环与中国东部地区夏季和冬季降水关系的研究 J.大气科学，1999，23（6）：663-372.表3 1956年以来ENSO事件不同事件类型年份统计ENSO事件厄尔尼诺拉尼娜事件类型东部型中部型东部型中部型年份1958，1964，1966，19
15、73，1977，1980，1983，1988，1992，1998，2007，20161970，1978，1995，2003，2005，2010，2019，20201965，1972，1985，1989，1996，2000，2008，2011，2018，20211974，1976，2001，2012相位厄尔尼诺拉尼娜类型东部型正距平中部型正距平东部型正距平中部型正距平辽河6/125/83/101/4浑河6/125/82/102/4太子河5/124/84/102/4大、小凌河6/124/85/104/4鸭绿江6/122/84/102/4辽东沿海5/124/84/102/4辽西沿海6/123/84/
16、103/4平均5.4/123.9/83.7/102.3/4收稿日期 2022-09-14（上接第18页）于周边环境影响，可采用土基翻填或置换、挤密法来消除地基湿陷性，以确保工程安全可靠。4 结 语新疆某干渠工程规模大、外部环境复杂，尤其是北山坡渠段渠基为粉土，大多具有湿陷性，如若处理不到位，对输水明渠尤其是工程中的建设物会造成极大的安全隐患，因此，对地基湿陷性展开处理具有重要意义。上文中列举的土基翻填或置换、强夯等在该工程的湿陷性黄土地基处理中多有运用，且起到了较好的效果。除挤密法、预浸水处理外，湿陷性黄土地基的处理方法还有防渗墙、排水法等。在实际的工程运用中，要本着安全可靠、施工便捷、投资合理，并结合施工环境影响、基础处理的必要深度等多重因素，选择适用的基础处理方案。参 考 文 献1中华人民共和国建设部.湿陷性黄土地区建筑规范：GB 50025-2004 S.北京：中国建筑工业出版社，2004.2胡海涛.湿陷性黄土基础施工技术研究与应用 J.水利技术监督，2013（5）：68-70.3刘林涛.新疆某干渠1#输水矩形槽基础湿陷粉土特性及处理方案比选 J.内蒙古水利，2015（2）：11