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胡佳洁, 王 伟
(成都信息工程大学大气科学学院四川省高原大气与环境重点实验室,四川 成都 610225)
梅雨是春末夏初东亚夏季风季节进程中,中国东部夏季重要的气候现象,由于正好是江南梅子成熟的季节,所以称为“梅雨”,又因此时空气湿度大,物体极易受潮霉烂,故又有“霉雨”之称[1]。梅雨最初开始于5月中旬,与东亚夏季风在南海地区的爆发同步,随着东亚夏季风的向北推进,梅雨雨带相继北移到华南、台湾、江淮流域、日本以及朝鲜半岛[2]。中国江淮流域地理位置独特,东临太平洋,南接南岭山脉,西连三峡、湘黔山地和秦(岭)巴(山)山地,北通中原大地,是中国经济发达和人口密集的区域之一,同时也是6-8月中国洪涝多发区域。江淮地区洪涝灾害的发生和维持与梅雨期降水有着密切关系,出、入梅的时间、梅雨期的长短、梅雨量的丰枯以及梅雨的强弱是每年汛期预报中关注和研究的重点[3-5]。当发生在该地区的梅雨存在降水异常时,因其雨带位置稳定、持续时间长、累积雨量大,易导致洪涝灾害,对国民经济和人民生命财产造成巨大损失。
对于江淮流域夏季梅雨的研究已有许多重要的成果与结论。魏凤英等[6]分析了1885-2000年长江中下游梅雨特征量的统计特征,指出入梅和出梅是反映东亚过渡季节环流变化与调整的重要天气气候指标。丁一汇等[2]指出东亚梅雨季是整个亚洲季风系统中东亚夏季风系统与欧亚地区中高纬度环流系统相互作用的体现,东亚夏季风和中高纬环流系统的异常活动对江淮流域的入、出梅时间及梅雨持续时间有显著影响。陶诗言等[7]指出梅雨期的开始和结束与亚洲高空西风急流的两次北跳过程有密切关系。李崇银等[8]指出,东亚高空急流在6月的第二次北跳是梅雨开始的前期征兆。西太平洋副热带高压位置和强度变化对梅雨也有着极其重要的作用。周曾奎[9]对27年江淮梅雨环流形势特征进行总结,认为副高脊线的北进位置及其演变规律对入梅的早晚与梅雨持续时间起直接决定作用。梅汛期降水受到对流层高、中、低层多个大尺度大气环流系统的直接或间接影响。对于梅雨期持续性异常降水的成因及机理前人也有大量的研究。金荣花等[10]指出阻塞高压的频繁出现和副热带季风涌异常大尺度环流是造成2007年梅汛期降水异常的重要成因。刘梅等[11]认为中高纬度稳定超长波和超长波形势下阻塞形势的建立和稳定少动对2011年7月中旬江淮流域持续性强降水过程中起到很好的基础作用。王黎娟等[12]认为西太平洋副热带高压的南北摆动与东西进退对江淮流域持续性降水的差异起决定性作用。赵俊虎等[13]对2016年中国梅雨异常进行特征及成因分析,指出梅雨期副高异常偏强,副高西南侧转向的水汽输送异常偏强,并在长江区和江淮区与北方弱冷空气辐合,是造成梅雨量异常偏多的原因之一。严佩文等[14]认为,伴随着东亚副热带急流和极锋急流的变化,西太平洋副热带高压和北风产生持续性异常,利于冷暖空气活动,导致持续时间较长的区域性降水发生。频繁的东北冷涡[15]、与低空急流相联系的低层水汽辐合[16]、南亚高压的东进北抬[17]、Walk环流位置及强度的不同[18]都会对江淮流域降水造成影响。江淮流域洪涝灾害与海温异常变化也存在密切关系[19-20],与前期青藏高原积雪也有明显关联[21]。
2020年和1998年夏季梅雨期均存在降水异常的现象,导致江淮流域出现了大范围的洪涝,造成了严重的经济损失[22-24]。本文从梅雨期的降水阶段时空分布特征、降水过程的大气环流演变形势对比分析2020年与1998年梅雨过程,着重研究梅雨期大气环流异常,分析2020年与1998年梅雨期异常年存在的异同点,为今后江淮流域异常梅雨期的预测提供参考信息。
降水资料来自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的全球逐日降水数据,分辨率为0.5°×0.5°。环流数据为美国国家环境预报中心(NCEP/NCAR)的大气再分析资料,分辨率为2.5°×2.5°。
1998年、2020年出入梅时间、梅雨期长度均来自于国家气候中心提供的梅雨基本监测数据。根据中国气象局《梅雨监测指标》国家标准[25],江淮流域梅雨的监测可分成3个区域进行监测,即江南区(28°N～30°N)、长江中下游区(30 °N～32 °N)、江淮区(32 °N～34 °N)。
江淮流域梅雨的研究范围选取南岭以北 28°N～34°N、湖北宜昌以东110°E～122.5°E。文中夏季指北半球夏季(6-8月),变量的气候态(常年)为1991-2020年的平均,距平场去除的都是气候态的平均。热带大气季节内振荡(MJO)指数资料,采用Wheeler等[26]2004年提出的RMM实时多变量MJO指数,取自澳大利亚气象局官方网站(http://www.bom.gov.au/climate/mjo/)。用以表征110°E～130°E西太平洋副高脊线位置的指数为10 °N～45 °N、110 °E～130 °E范围内5880 gpm等值线所包围的西太副高体内纬向风切变线所在纬度位置的平均值(即 u=0,∂u/∂y＞0)。
图1为1991-2020年夏季江淮流域平均降水量历年序列图。2020年夏季,江淮流域平均降水量为916.6 mm,较常年同期(530.1 mm)偏多72.9%,为1991年来同期最多。1998年夏季,江淮流域平均降水量为638.4 mm,较常年同期偏多20.4%,仅次于2020年,为历史同期次多。图2为2020年、1998年夏季降水累计距平分布图。2020年夏季江淮流域累计降水明显偏多,特别是安徽西南部地区累计降水距平较大,最大累计降水距平可达941.0 mm,位于安徽六安附近。1998年夏季长江流域以北存在降水显著减少的地区,长江流域以南累计降水明显偏多,多雨带位置较2020年偏南,其中鄱阳湖、洞庭湖(两湖)流域之间以及江西、安徽、浙江交界地区累计降水距平较大,最大累计降水距平达512.1 mm,位于两湖流域之间。
图1 1991-2020年夏季江淮流域平均降水量历年序列(黑色实线为1991-2020年平均)
图2 2020年、1998年夏季降水总距平(阴影部分)
2.1 时空特征
根据2020年梅雨基本监测信息,2020年夏季江淮流域于6月1日入梅,8月2日出梅,梅雨期为6月1日-8月2日,持续时间为63 d。图3(a)为2020年梅雨期江淮流域平均的逐日降水量演变序列,区域平均总梅雨量为783.3 mm,区域平均日降水最大值出现在7月18日,降水量为38.3 mm。图3(b)为2020年江淮区域梅雨期累计降水量的空间分布,可以看到降水范围覆盖整个江淮流域,南北范围跨度广,累计降水量普遍超过600 mm。强降水中心出现长江中下游沿江一带,湖北东部、安徽南部、江西北部等地受灾严重,部分沿江区域达800 mm以上,最大累计降水量为1623.6 mm,位于安徽黄山附近。
图3 2020年6月1日-8月2日梅雨期江淮流域区域平均的逐日降水量演变序列及累计降水量空间分布(阴影部分)
根据国家气候中心的1998年梅雨监测信息,1998年夏季江淮流域于6月8日入梅,8月4日出梅,梅雨期为6月8日-8月4日,梅雨期持续时间为58 d。图4(a)为1998年梅雨期江淮流域平均的逐日降水量演变序列,1998年梅雨期存在显著的“二度梅”特征。第一段梅雨期为6月11日-7月4日,持续时间为24 d,区域平均梅雨量为264.5 mm;第二段梅雨期为7月16日-8月3日,持续时间为19 d,区域平均梅雨量为203.4 mm。第一段梅雨期较第二段梅雨期,持续时间更长,累计降水量更大。第一段梅雨期区域平均最大降水量出现在6月24日,降水量为21.1 mm;第二段梅雨期区域平均最大降水量出现在7月22日,降水量为31.6 mm。图4(b、d)分别为1998年江淮流域总梅雨期、第一段梅雨期、第二段梅雨期累计降水量的空间分布。从图4(b)看总梅雨期,降水呈东西向带状分布,雨带位置偏南,降水大值区主要位于江南区中北部,降水量普遍超过500 mm。湖南东北部、江西北部、安徽南部、浙江西南部、福建西北部等地累计降水量达600 mm以上。特别是鄱阳湖、洞庭湖(两湖)流域之间以及江西、安徽、浙江、福建4省交界地区出现了严重洪涝,降水量达900 mm以上,最大累计降水量为1119.0 mm,位于江西景德镇附近。从图4(c)看,第一段梅雨期降水空间分布与总梅雨期一致,雨带位置偏南,江淮流域降水大值区主要位于江南以北,局地最大降水量超过700 mm。从图4(d)看,第二段梅雨期降水雨带较第一段梅雨期北移,降水大值区主要位于湖北东部、安徽南部、江西北部,局地最大降水量超过600 mm。
图4 1998年6月8日-8月4日梅雨期江淮流域区域平均的逐日降水量演变序列、1998年总梅雨期、第一段梅雨期、第二段梅雨期累计降水量空间分布(阴影部分)
2.2 纬向变化特征
图5为2020年、1998年梅雨期江淮流域110°E～122.5°E平均日降水量的时间-纬度剖面图,从南至北分别代表江南区(28°N～30°N)、长江中下游区(30 °N～32 °N)、江淮区(32 °N～34 °N)。
从图5(a)看,2020年6月1日主雨带进入江淮流域,江南区开始入梅,6月上旬雨带位置偏南,强降水中心主要位于江南区与华南北部。6月9日梅雨带开始北抬,雨带位置主要位于长江中下游区域江淮区及黄淮南部。随后6月下旬至7月上旬主雨带稳定维持在长江中下游区域,期间雨带位置存在多次的南北摆动,造成雨带南北分布跨度广。7月10日雨带再次北抬至江淮区,后回落至长江中下游区至江淮区,后又北抬。此后江淮流域降水强度逐渐减弱,梅雨趋于结束。从图5(b)看,1998年6与8日雨带进入江南区,6月中下旬强降水雨带位置偏南,主要位于江南与华南北部,后逐渐向北移动。6月28日前后雨带位置快速北抬至江淮地区,7月4日雨带位置北抬移出江淮流域,华北地区进入多雨期,对应1998年第一段梅雨期结束。随后,7月16日前后,主雨带回落到江淮流域,强降水区域主要位于长江中下游区和江南区。8月4日雨带再次北抬移出江淮流域,此后雨带位置存在轻微摆动,江淮流域仍有小范围低强度降水产生。
图5 2020年、1998年梅雨期沿110°E～122.5°E平均的逐日降水量的时间-纬度剖面图(阴影部分)(虚线代表梅雨监测区)
总体来说,2020年与1998年均为梅雨异常年份,夏季江淮流域梅雨期降水较常年同期均偏多。2020年降水偏多区域位于长江沿江流域和淮河流域,1998年降水偏多区域位置较2020年偏南,位于长江流域以南。2020年梅雨期入梅时间为6月1日,比1998年早7 d;出梅时间为8月2日,比1998年早2 d;2020梅雨期持续时间为63 d,比1998年梅雨期长5 d。这两年梅雨期降水多雨带位置均位于长江沿江流域,2020年较1998年分布范围更大,南北跨度更大,梅雨量更大,降水强度更大。从这两年梅雨期降水的纬向分布来看,2020年与1998年雨带位置均在江淮流域内存在显著的南北位移的阶段性变化。2020年雨带位置基本以30°N～32°N为中心,在28°N～34°N南北摆动,具有明显的阶段性变化,最强降水时段为7月中旬。1998年雨带位置较2020年偏南,雨带位置基本以28°N～30°N为中心,南北摆动明显,出现显著“二度梅”特征[22],两段梅雨降水期均存在各自最强降水时段,分别为6月下旬和7月下旬。
对2020年、1998年江淮流域梅雨期大尺度环流的演变特征进行对比讨论,分析这两年大气环流异常的差异。
3.1 西太平洋副热带高压
西太平洋副热带高压是东亚季风环流系统中最重要的成员之一,对中国江淮流域夏季降水意义重大。副高脊线的南北位移和西伸东退与降水雨带位置的变化有很好的对应关系,副高强度和位置的异常直接决定了水汽输送的异常以及冷暖空气的交绥位置。当脊线位于18°N～26°N,有利于江淮梅雨的发生和维持[9,23]。图6分别为2020年、1998年梅雨期110°E～130°E副高脊线位置的逐日演变序列。从图6(a)看,2020年5月27日前后西太副高第一次开始北抬,江淮流域有小范围降水产生。6月1日副高脊线到达20°N附近,江淮流域进入梅雨期。此后脊线有短暂的南落和停留,对应图5(a)降水剖面图中,主雨带位置偏南。6月9日副高脊线再次到达20°N附近,此时雨带位置开始北抬。6月24日副高开始第三次北抬,并于6月25至7月10日期间稳定维持在20°N～23°N,为长江中下游沿江出现持续性降水过程提供了非常有利且稳定的环流条件。7月中旬,副高再次出现两次波动,对应江淮流域主雨带也发生南北跨度较大的摆动,强降水过程频繁,影响范围增大。直到7月28-31日,副高第六次明显北抬至26°N以北,夏季主雨带移出江淮流域,江淮流域梅雨趋于结束。
从图6(b)看,1998年6月8日前后西太副高开始第一次北抬,江淮流域进入第一段梅雨期。6月10日脊线位于18°N附近,此后副高脊线在18°N～21°N浮动,对应图5(b)此阶段强降水雨带位置偏南。6月24日,脊线开始北抬,雨带位置也开始逐渐北移。7月4日前后副高脊线迅速北抬至26°N,江淮流域第一阶段梅雨期结束。此后脊线继续北抬到达26°N以北,进入华北地区,对应于华北地区进入夏季强降水阶段。7月13日副高脊线再次南退至23°N附近,雨带位置也渐渐南落到江淮流域,并于7月16日进入到第二段梅雨期,即“二度梅”。8月3日前后,副高脊线再次北抬出26°N,至此江淮流域梅雨期结束。
图6 2020年、1998年梅雨期110°E～130°E副高脊线位置的逐日演变序列
2020年、1998年副高脊线阶段性的北抬南落,与图5分析得到的梅雨期雨带位置和强降水过程的南北移动有很好的对应关系。西太副高南北位置的异常变化是导致中国东部夏季降水的雨带位置移动的重要原因。2020年与1998年,梅雨期副高脊线均存在显著的北抬和南撤阶段,副高脊线的变化对应梅雨期的开始和结束,主雨带的南北摆动。其中,2020年副高脊线多次北抬和南撤的阶段性变化,与梅雨期主雨带的位置变化有很好的对应关系。1998年副高脊线也有明显的北抬和南撤,导致江淮流域出现显著“二度梅”特征。
3.2 大气环流异常特征分析
图7为2020年梅雨期大气环流及距平图。从图7(a)可见,南亚高压呈带状分布,较气候平均偏强偏东。南亚高压北侧为高空西风急流,急流中心轴位于35°N～40°N。江淮流域位于南亚高压范围内,处于高空急流南侧的辐散上升区。南亚高压主体范围内,包括江淮流域上空,处于异常反气旋环流控制下,西太平洋为异常气旋型环流控制。从图7(b)可见,500 hPa欧亚中高纬度大气环流表现为“两脊一槽”型,其中乌拉尔山以西和鄂霍茨克海为较强的高压脊,高压脊向极区伸展,且鄂霍次克海存在偏强的阻塞高压。巴尔喀什湖附近为低压槽,经向度较大,有利于来自中高纬地区的冷空气南下。亚洲中高纬东亚地区从高纬到低纬为“+-+”的距平型,江淮流域位于位势高度场正距平场。同时,西太平洋副热带高压显著偏强、偏西。从图7(c)可见,从孟加拉湾到南海西南季风偏弱。华北地区为较弱的异常反气旋环流控制,黄海附近有一异常气旋性环流,菲律宾附近、南海与西北太平洋为异常反气旋环流控制。东北反气旋东部以及黄海气旋西部外围的东北风,使冷空气南下并正好与南海反气旋带来的西南暖湿水汽交汇,造成江淮流域的降水偏多。
图7 2020年梅雨期200 hPa距平风场(黑色实线为12520等值线,红色实线为6-7月气候平均12520等值线,阴影部分为风速≥30 m·s-1的高空急流)、500 hPa位势高度场(等值线)和距平场(阴影区)(红色等值线表示6-7月气候平均5880和5860等值线)及850 hPa距平风场(阴影部分为风速≥7 m·s-1的低空急流)
图8为1998年两段梅雨期大气环流及距平图。从图8(a)、(d)可见,1998年两段梅雨期南亚高压均呈带状分布,较气候平均偏强偏东。第一段梅雨期较第二段梅雨期南亚高压东脊点位置偏西,且南亚高压脊线位置偏南,主体也偏南,对应此阶段江淮流域梅雨雨带位置偏南。南亚高压北侧为高空西风急流,两段梅雨期急流中心轴位于35°N～40°N,第一段梅雨期较第二段梅雨期高空急流范围更大,强度更强。两段梅雨期江淮流域上空,均处于异常反气旋环流控制下,处于高空急流南侧的辐散上升区。从图8(b)、(e)可见,1998年两段梅雨期,500 hPa欧亚中高纬均呈“两脊一槽”形势。第一段梅雨期乌拉尔山与鄂霍次克海均为加强的高压脊,贝加尔湖为加强的低压槽;第二段梅雨期乌拉尔山以东与鄂霍次克海以西均为加强的高压脊,贝加尔湖至中国东部为加强的低压槽。第一段梅雨期较第二段梅雨期,欧亚中高纬度高压脊与低压槽的强度更强,大气环流的经向度更大,冷空气更活跃,对应于第一段梅雨期降水强度大于第二段梅雨期。亚洲中高纬东亚地区从高纬到低纬均为“+-+”的距平型,第一段梅雨期江淮流域位于位势高度场正距平场;第二段梅雨期江淮流域位于位势高度场负距平场。西太副高均偏西、偏强,第一段梅雨期较第二段梅雨期,副高脊线偏南,对应于第一段梅雨期雨带位置分布较第二段偏南。从图8(c)、(f)可见,两段梅雨期从孟加拉湾到南海的西南季风均偏弱。第一段梅雨期,西北太平洋对流层低层为异常反气旋环流控制;第二段梅雨期,中国南海、菲律宾附近与西北太平洋对流层低层存在多个异常反气旋环流。来自南海和西太平洋的低空急流将水汽输送到江淮流域,为梅雨期降水提供有利的水汽条件。
图8 1998年第一段梅雨期、第二段梅雨期200 hPa距平风场(黑色实线为12520等值线;红色实线为6-7月气候平均12520等值线;阴影部分为风速≥30 m·s-1的高空急流)、500 hPa位势高度场(等值线)和距平场(阴影区)(红色等值线表示6-7月气候平均5880和5860等值线及850 hPa距平风场(阴影部分为风速≥7 m·s-1的低空急流)
由此可见,2020年与1998年两段梅雨期的大气环流存在许多相似之处:200 hPa南亚高压呈带状分布,偏东偏强。江淮流域上空位于南亚高压主体范围内,处于异常反气旋环流控制下的高空辐散上升区;500 hPa欧亚中高纬均呈“两脊一槽”形势,亚洲中高纬东亚地区从高纬到低纬为“+-+”的距平型,环流经向发展强,有利于中高纬度阻塞形势的出现,导致降水偏多;副高均偏强偏西,从孟加拉湾到南海的西南季风均偏弱,索马里急流和赤道印度洋至南海越赤道气流大体接近常年,无明显异常。虽然西南季风偏弱,但强大的副高持续稳定地将西南季风引导至江南至华南北部,使这一带西南暖湿气流偏强,与冷槽引导的北方南下干冷空气在长江中下游辐合,在高层辐散形势配合下形成强降水。这两年大气环流也存在诸多差异:500 hPa高度场,1998年两段梅雨期乌拉尔山与鄂霍次克海附近高压脊距平场强度强于2020年梅雨期,贝加尔湖低压槽也更强,经向发展更强;2020年东亚沿海附近较1998年更多平均低槽区,且槽区位势高度为负距平,表明东亚沿岸低槽活跃,冷空气势力也较强;1998年第一段梅雨期的高空西风急流中心轴、南亚高压脊线和副高脊线较2020年梅雨期和1998年第二段梅雨期偏南,对应此阶段雨带位置较偏南。
3.3 热带大气季节内振荡(MJO)对比分析
MJO是热带地区大气低频振荡最显著的信号,时间尺度为30～60 d,MJO对流通过向东向北的传播特征,影响到水汽输送进而影响东部降水[24-29]。无论在春季还是在夏季,当MJO对流主体位于热带印度洋时(2、3位相),长江中下游地区、西南、华南地区降水偏多;而MJO对流主体位于西太平洋时(6、7位相),南方和长江流域降水偏少。
图9为2020年、1998年6-8月 MJO指数位相图。从图9(a)可见,2020年MJO表现出异常东传现象,在主要梅雨期的6-7月,MJO对流活跃在热带印度洋(1、2、3位相),这两个月有59个“活跃 MJO”日。在热带印度洋中活跃的MJO有利于西北太平洋对流低层产生异常的反气旋环流(图7c),从热带海洋为东亚持续输送丰富的水汽,为江淮流域持续性降水提供有利的条件。8月,MJO经3、4位相依次东传经过5～8位相,再回到1、2位相,完成一个全位相循环。从图9(b)可见,1998年MJO活跃程度低于2020年,在主要梅雨期的6-7月,MJO从4、5位相逐渐东传至6、7位相,后稳定活跃在2、3位相。8月MJO主要活跃在热带印度洋西部(1、2位相),处于6～7位相只有2 d,且强度较弱。
图9 2020年、1998年6-8月MJO指数位相(蓝、绿、红分别代表 6、7、8 月指数)
利用多种数据资料,对比分析了2020年和1998年两个典型的强梅雨年江淮流域梅雨期降水特征,以及造成持续性异常降水的大气环流变化的异同点,得出以下结论:
(1)2020年与1998年江淮流域梅雨期降水特征的异同点:2020年和1998年均为梅雨异常年,夏季江淮流域降水量较常年同期均偏多,2020年偏多72.9%,为 1991年以来最强,且明显强于 1998年(20.4%),均给长江中下游地区带来了严重的洪涝灾害。这两年梅雨均存在以下特点:入梅时间早,出梅时间晚,雨季持续时间长,降水范围广,降水强度大。2020年梅雨降水异常程度总体上强于超强厄尔尼诺事件次年的1998年梅雨期,入梅时间更早,梅雨期更长,累计降水量更大。2020年最大累计降水量为1623.6 mm,位于安徽黄山附近;1998年最大累计降水量为1119.0 mm,位于江西景德镇附近。2020年梅雨期多雨带南北分布范围更广,累计降水量普遍超过600 mm,而1998年多雨带位置较2020年偏南,降水量普遍超过500 mm。2020年梅雨影响范围主要位于长江中下游沿江一带,湖北东部、安徽南部、江西北部等地受灾严重。1998年梅雨期影响区域主要在长江中游和两湖流域,“二度梅”进一步增强了长江中游洪涝灾害。
(2)西太副高的南北位移振荡特征与梅雨期的开始和结束、主雨带位置和强降水过程的南北移动有很好的对应关系变化。2020年梅雨期间副高脊线共经历了6次北抬和南撤的阶段性变化,前两次北抬振幅较强,主雨带进入江淮流域,梅雨期开始,中间3次振幅相对较小,主雨带位置稳定于江淮流域内,存在小幅度的南北位移。最后一次北抬对应江淮梅雨趋于结束。1998年梅雨期间副高脊线第一次明显北抬,江淮流域进入梅雨期,主雨带位置偏南,之后副高北抬时雨带位置也有明显的北跳。7月4日前后副高持续北抬进入华北地区,对应第一段梅雨期结束。之后副高南退,雨带位置回落到江淮流域,出现显著“二度梅”特征。
(3)2020年梅雨期和1998年两段梅雨期大气环流存在诸多共同特点:200 hPa南亚高压主体位于青藏高原上部,呈带状分布,江淮流域位于南亚高压主体内。南亚高压脊线稳定维持在20°N～30°N,东伸脊点较气候平均偏东。同时,副热带高压向西延伸,脊点较气候平均偏西,副高北侧5840 gpm线则始终维持在江淮流域附近。500 hPa中高纬表现为典型的“两脊一槽”型,乌拉尔山和鄂霍次克海附近为高压脊,贝加尔湖附近为低压槽,槽脊位置的不同、槽脊经向发展的强度对冷空气的活动有重要影响。200 hPa高空急流主要位于江淮流域的北部,850 hPa低空西南急流主要位于江淮流域上,江淮流域同时受到槽后南下冷空气与副高西南侧北上暖湿气流的共同作用,高空强辐散与低空强辐合长时间维持为持续性强降水提供了有利的动力条件。1998年两段梅雨期乌拉尔山与鄂霍次克海附近高压脊、贝加尔湖低压槽强度,槽脊经向发展强度较2020年梅雨期偏强,但是2020年梅雨期中高纬阻塞高压、东亚沿海低槽、冷空气势力活跃强度较1998年两段梅雨期更强,因此南下冷空气与副高西南侧北上暖湿气流在江淮流域的辐合更强,导致2020年梅雨期降水强度强于1998年。
(4)2020年和1998年MJO表现出异常东传现象,在主要梅雨期的6-7月,2020年MJO对流活跃在热带印度洋。1998年 MJO活跃程度低于2020年,MJO从4、5位相逐渐东传至6、7位相,后稳定活跃在热带印度洋。在热带印度洋中活跃的MJO有利于西北太平洋对流低层产生异常的反气旋环流,为江淮流域持续性降水提供有利的条件。
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