东北盛夏月尺度气温的时空分布特征及预测试验

第26卷　第4期2008年12月

干　旱　气　象

AR I D METEOROLOGY

Vol .26　No .4

Dec,2008

文章编号:1006-7639(2008)-04-0051-05

东北盛夏月尺度气温的时空分布特征及预测试验

张运福1,金　巍2,曲　岩

2

(1.沈阳区域气候中心,辽宁

沈阳　110001;2.辽宁省营口市气象局,辽宁营口　115001)

摘　要:利用1961～2004年东北地区53个测站7～8月逐月气温资料及太平洋海温场、北半球500

hPa 高度场和环流特征量资料,采用场经验正交函数展开和主成分分析方法,研究近44a 东北地区盛

夏月尺度气温的时空分布特征;借助典型相关系数,对场与场的关系进行分析,利用多因子场预测未来要素场的典型相关方法,对东北地区盛夏逐月气温进行了预测及评估检验。结果表明:东北地区

7、8月份平均气温分布的一致性比较好,分别占总方差的65%和72%;东北地区盛夏7、8月气温主要

有全区一致型、南北型和东西型等几种主要空间类型。通过实践检验,典型相关分析方法对2005～

2006年东北地区盛夏7、8月份月尺度气温趋势有较好的预测能力。

关键词:东北地区;E OF 分析;时空特征;典型相关分析;预测中图分类号:P468.0+21 文献标识码:A

收稿日期:2008-08-29;改回日期:2008-11-14

作者简介:张运福(1962-),山东省安丘人,高级工程师,主要从事气候预测及研究.E -mail:zyf mail@vi p.sina .com

引　言

东北境内东、北、西3面为低山和中山环绕,中部是大平原,南北和东西相差约15个纬度或经度,因此气温变化差异较大。近44a 资料表明盛夏高温、低温等气候灾害异常活跃,对经济和社会发展产生很大影响。过去许多专家对中国气温分布特征及其预测进行了研究

[1-16]

,但逐月的详细探讨东北地

区盛夏气温异常的气候分析并不是很多。本文选用了具有代表性的东北3省53个测站、44a (资料序列1961～2004年)夏季7、8月气温资料,应用场经验正交函数展开和主成分分析方法,对东北地区盛夏(7、8月)气温的空间异常结构进行了研究;应用典型相关分析作区域性短期月尺度的气候预测研究,目的在于进一步了解该区域月尺度气温异常的变化规律和预测。

1资料和方法

所用资料来自国家气候中心和沈阳区域气候中

心,包括东北3省分布均匀的53个站点1961～2004年7、8月气温资料,1961～2004年逐月北半球500

hPa 高度场、太平洋海温场、500hPa 环流特征量。

采用场的经验正交函数展开和主成分分析(E OF )方法,分析东北地区盛夏月平均气温的时空分布特征,

利用典型相关分析(CCA )方法作区域性月尺度平均气温的短期气候预测研究。

预测趋势评分方法:对逐个站点预测趋势与实况趋势评估,趋势一致时评为正确,趋势相反评为错误,正确趋势的站点除以所有站点的总和作为正确的百分率。评估办法评分:利用短期气候预测质量评估方法,当预测趋势与实况趋势一致,或者当实况与预测相反,但实况值在正常±0.5℃以内,为正确。

2　盛夏气温的空间分布特征

2.1

气温的空间分布特征

从1961～2004年,7月份东北地区平均气温在18～25℃之间(图1),气温最低的站点位于黑龙江省最北端的漠河,最高的站点位于辽宁省的锦州和营口;气温北部低、南部高,同纬度沿海气温低于内陆,随着纬度升高,气温逐渐降低。

8月份东北地区平均气温在15～24℃之间(图

图1

近44a 东北地区7月平均气温

Fig .1

The mean te mperature in July

during 1961-2004in Northest China

2),最低的站点仍然是黑龙江省最北端的漠河,最

高的站点位于辽宁省的中部。8月气温分布与7月

近似,气温的空间分布仍为北部低、南部高;同纬度内陆略高,沿海略低;随着纬度升高,气温逐渐降低。

由图1、图2分析,东北地区7、8月平均气温的空间分布形势比较稳定,气温最低中心常年位于黑龙江北部,气温的等值线走向与纬度、地形廓线基本一致,说明影响东北地区气温分布的主要因素是纬度和地形。

2.2气温分区的空间分布特征

对近44a 东北地区53个站的7

月平均气温进

图2

近44a 东北地区8月平均气温

Fig .2

The mean te mperature in August

during 1961-2004in Northest China

行EOF 展开可得到主要的3种空间分布特征(图3),累积方差贡献达到88%。

第一载荷向量场给出东北地区一致的正值区,在0.05～0.17之间,没有大值中心,黑龙江省北部偏低,吉林省中部略高。这一空间分布特征占总体方差的65%,这是东北地区平均气温变化的主要形势,即主体一致型。这说明东北地区虽然地形较复杂,但是7月平均气温的变化还是相当一致的,虽然黑龙江北部值略偏低,但是不明显。这是因为东北地区主要受西风带大尺度系统的影响,所以气温变化比较一致

。

图3东北地区7月平均气温第一(a )、第二(b )和第三(c )载荷向量场

Fig .3

The first (a ),second (b )and third (c )l oad vect or fields of July mean te mperature fr om E OF in Northest China

2

5干 旱 气 象

26卷