【doc】海南省台风季节降水的特征和类型

【doc】海南省台风季节降水的特征和类型 海南省台风季节降水的特征和类型 第l3卷第1胡 1993~12月 热带地理 TROPICALGEOGRAPHY Vo1.13.blo.4 Dee..1993 一 海南省台风季节降水的特征和类型 /,/ 妻差篮堕盟星郑福荣?' (中山大学大气科学系,广州5】0275)/ 4 '提要本文利用化主分量方法对海南省1959~1982年台风季节(7~10月)的降承 量作丁统计分析.结果明该期间降水空间分布比较集中,仅含有d种主要类型:即全省范围的 涝(旱)型}南涝(旱)北旱(涝)型;东涝(旱)西旱(涝)型;东部和西部沿海涝(旱)南 一 中一北部旱(涝)型.前3种类型巳占该降水场总方差的82,但其出现频率却可高选96. V/ 关链词宴墨Ej;棼窭,特征.型垦直省{),,) 海南省属热带季风气候区,受季风环流的影响,雨季和旱季分明.夏季风期间,园地 处低纬海洋,降水受台风影响甚大,平均每年直接登陆或影响该省的台风达8,9个,且 主要集中在7-1o~份该段时间的降水与台风活动的多寡和影响强弱关系密切,加 上台 风登陆的迟早及登陆位置的不同,使降水分布出现不同的类型 本工作用主分量方法对海南省23个测站1959,l982年24年台风季节(7,1O月)总降 水量作了分析,旨在弄清该省台风季节降水时空分布的特征和主要类型,为长期降水预 报提供参考依据 1台风季节降水特征及其统计学分析 由所选取的23个站2d年7,1O月降水量资料作海南省台风季节降水多年平均分布(图 1).从图中可见,该降水分布的总趋势是以琼中附近为中心向四周减少的,等雨量线几乎 呈圆形,在中心附近雨量可达l400mm以上,而位于西南部地区的降水量仅在700rnm以 下,例如八所站为631mm,莺歌海站为699?1Il1,它们远少于东南部的降水量.出现这种 形势的主要原因是该省中部的五指山脉对降水的影响当台风西行时,东南面为迎风坡, 山脉对气流起强迫抬升作用,降水随高度迅速增加.西部为背风坡,山脉对气流起强迫下 沉作用,即所谓焚风效应而使降水大为减少. 用标准化主分量方法对该降水量场进行统计学分析,得出前8个主分量的特征值(表 1).从表1可见,用这种方法去逼近海南省23个站台风季节降水时,其第l主分量已可表示 拄:弗福荣同志现在福建闽侯县工作. 来稿日期t1993~6月. 一 热带地理13卷 降水场总方差的67-前3个主分量可表示其82.前8个可表示其9d.这说明该降水场 的标准化主分量逼近的收敛性好.反映出该地台风季节降水的主要分布特征比较枭中.所 以,本文仅选取前5个特征向量进行分析. 一 E 毒 7 丞. 一7..,图1海南省台风季节降水的平均分布 FiB】Thedistributi~口mtduring..nse阻oninH~nanProvinee 表1降水场的特征值及其在总方差中所占的比例 Tab.】TeLVmuFfielddtper曲n诅ginthetotalvar'Janee 第l特征向量的分布是各地特征向量值均为负,等值线闭合成椭圆形,在松涛水库形 成最低值中心(图2).这种分布与图l相似,但中心位置比图1中的降水中心向西北移动了 约45km.西南侧的特征向量的绝对值最小.这种情形也与平均降水分布基本一致. 第2特征向量的分布是南部的特征向量值为正,北部的为负.它的界线经过琼海,通 什,白沙和儋县附近.在中部的南坤附近有一个相对较小的负值中心(图3). .一 I \ oJ/ \\一{//i盎 ,亭 . ?,f.0l夏r018 图2海南省台风季节降水第1特征向量分布 F嘻2e血ti0noft一嘴?嘲orofrainfallduringtypb.oon期蜘inHainanProv/n? 图3海南省台风季节降水第2特征向量分布 P-zg-31distt~..ttlont9?叩d一咄吲r~a]ldryingI蛐田ni|.nin}n帅Province 热带地理l3考 第3特征向量的分布是东部的特征向量值为正,而西部为负(图4)在西南部的乐东 有一个较强的负中心,而在西部的儋县,加来附近有一个弱的负中心.东南部的特征向量 的正值区的视中心在万宁附近. 腰海南省台风季节降水第3特征向量分布 F41曲,一咖0feLh删一ei肛nofr血舢dudng嘲蹦nH血蛐PrlT梯? 第4特征向量分布(图5)是东部沿海和西部沿海为正值区东部以琼海,文昌附近为 最大.西部以八所附近为最大,乐东附近有一较小的中心.负值区贯通南北两端和中部,以 通什,琼中,松涛水库和自沙附近为最大负值中心.北部临高和南部陵水附近各有一个 较小的负值中心.正和负特征向量值区的界线有两条;东部界线经过澄迈东,屯昌东,加 豪到万宁;西部界线经过长坡,大溪桥东,三沛至感恩. 2台风季节降水的主要类型 主要分量(又称时间权重系数)有正有负,从量上反映了特征向量场随时问的演变 规律.当主分量越大,表示该向量场所占的比例也越大.它们与特征向量的配合,可以反 映出该降水空间分布的各种类型. 21全省性旱(涝)型 当第l特征向量的时间权重系数为正时,该降水分布呈现以松涛水库为中心的全省性 d期郭英琼等t海南省台风季节肆水的特征和类型309 囝5海南省台风季节降水第4特征向量分布 Fig?5Tdi.V.rih~tionofthef叫rth—c.nvecrr丑'mfalld咖pb蛳驰a?nhIPrace 旱型,降水明显偏少的地区位于松涛水库及其东西两侧,即儋县,白沙,琼中,屯昌和 南坤一带.位于西南部的莺歌海附近播海一带降水相对多些,如1959年和1969年为这种分 布的典型年份 当第1特征向量的时间权重系效为负时,该降水分布呈现以松涛水库为中心的全省性 涝型,在松涛水库,儋县,自抄,琼中,南坤和屯昌一带形成降水中心.西南部的莺歌海 一 带降水相对较少.该种分布的典型年份如1973年,时间权重系效为一8.94l(表2).从台 风季节降水量分布(图6)可见,其与第l特征f句量分布相似,且与该季节的多年平均降 水量分布(图1)更为相似,但雨量更大.在琼中附近出现降水量达2600ram的极大中心, 向西北,西和西南沿海减少,在莺歌海仅为828mm,不及中心雨量的1/3. 2.2南部涝(旱)北部旱(涝)型 当第2特征向量的时间权重系效为正时,该季节降水的分布呈南部涝北部早型.以琼 海,加豪,乘坡,通什北部,自沙和儋县为界线,南部多雨,北部少雨.其中,以西南部 坍海的莺歌海为明显的多雨区;以屯昌,南坤一带为相对少雨区;北部沿海从临高至海 口一带为明显少雨区-如1977年为该种分布的典型年份. 当第2特征向量的时间权重系效为负时,该季节降水分布呈现北部涝而南部旱型,恰 与该特征向量的时间权重系效为正时的分布相反,如1967年~]976年为该种分布的典型 319热带地理13卷 年份. ].:/ 一1,: I]i~;,J2ooo . 图6海南省1973年台风季节降水量分布 .6Thedlstdbmianr?oftyphoonmI973inHairpinFrovtv,ce 2.3东南半部涝(旱)西北半部旱(涝)型 当第3特征向量的时间权重系数为正时,该季节降水分布呈现东南半部涝西北半部早 型.以翁田,定安,屯昌,南坤和通什为界线.东南部的万宁,陵承地区一带为降水明显 偏多的中心,而乐东和加来则是西北半部降水明显偏步的中心,典型分布年份如198]年. 当第3特征向量的时间权重系数为负时,该季节降水的分布呈东南半部早而西jE半部 涝型,这恰与该特征向蹙的时间权重系数为正时的分布相反,典型分布年份如1975年. 2.东部和西部涝t早)北一中一南部早(涝)型 当第4特征向量的时间权重系数为正时,该季节降水分布呈束部和西部涝,而北一中 一 南部沿海旱型.东部和中部以澄迈东,屯昌东,加豪到万宁北为界线.中部和西部以长 坡东,大溪桥东,三沛,乐东至感恩为界线.降水量明显偏多的地区含东部的琼海至文昌 一 带和西部的八所至昌化一带而降水量偏步的地区位于中部通什,琼中,松涛水库,白 抄一带,北至临高,东南至陵水. 当第4特征向量的时间权重系数为负时,降水量的分布与时间权重系数为正时的分布 相反,典型分布如1962年. ? 4期郭英琼等海南省台风季节降术的特征和类型311 3台风季节降水类型的划分 根据台风季节降水的统计学特征,已将其分为以上4种主要类型.如果将这些类型作 为基本类型,并将实际降水分布看成由这些类型相应的特征向量和时间权重系数互相配 合所形成的一些基本降水分布迭加的结果,则在这些基本类型的降水分布中哪种分布起 主要的作用,就要由时间权重系数值的大小来决定.哪一个分布类型的时间权重系数的值 越大,该种分布在实际降水分布的形成中所占的比例就越大,该种降水分布类型的作用 就越显着,可将实际降水分布划归于该类型.这种划分可以通过对同一时间各十时间权重 系数绝对值的大小的比较中得出.哪一十时间权重系数的绝对值最大,就将该时间的降水 分布划归于该娄型.因为前d个主分量已占有该降水场总方差的85.7,故对实际降水类 型的具体划分可仅限在前4个时间权重系数中进行.在划分过程中若遇到前d个系数中有2 个以上的绝对值相差不大的情况,则根据较大时间权重系数绝对值与特征向量来确定降 水分布与实际降水分布就不一定完全一致.在此情况下降承类型的确定,既要考虑时间权 重系数叉要考虑降水的实际分布.表2列出了海南省台风季节2d年降水量场的前5十时闻 袁2 Ta2Thedistril~tionofI帅 se~oninH~inanPr. 海南省台风季节降水前5个时问函数值 一 fivetimefmlc~[ons?nwdirtotbre曲vl-嘲ofrai~alld.r/~8typhoon 312热带地理13卷 权重系数值.其中有?"号者表示当年出现的时间权重系数绝对值最大者,而"?"号 表示该值与同年有.?"号者其绝对值相近.例如l959年,lTl一}TIl=5.062{l97"3年, Tl,一}l=8-941但在1963年,lTl,=!:l一3.822,而fl一3.305则与同年l 相近,故用?"号标记. 根据表2对海南省逐年台风季节降水的分布类型进行划分.其中以I.表示全省性涝 型,以Ia表示全省性早型;以I.袭示南部涝北部旱型,以I表示南部旱北部涝型;以 ?-表示东南部涝~i:iL部旱型,以?表示东南部旱西北部涝型;以?.表示东部和西部涝 而中部旱型,以Iv表示东部和西部旱而中部涝型.该台风季节降水类型的逐年划分结果 如表3其中有"x"号者表示当年实际降水所属类型,而合"-k"号者表示园其时问权 重 系数的绝对值与x"号者相近并列为参考型.从表3可见,降水各类型中,以垒省性的涝 (I)和旱(I)型出现的机率最高,占66.7,其次是南涝北旱(I)和南旱北涝 (I)型,占16.7,第3为东南部涝西北部旱(?.)和东南部早西北部涝(?)型,占 l2?d.这3种类型的累积颠率达到95.8,表明该降水场分布类型相当的集中.这一结果 和前述的理论分析结果相一致. 表3海南省台风季节降水分布的类型 Ta3mlyl~esd/~cff.butionofn?dm-i~lypdbo,~?皓呻in}hi?Frmzlr,~ 年份I.I-I.1h_._-?.IV. ??????? 郭英琼等;海南省台风季节降水的特征和类型313 对海南省逐年台风季节降水类型的划分比较清楚地揭示了该地区该季节降水分布类 型的逐年变化,对该季节降水的长期预报,提供了有用的气候背景. 参考文献 高素华等海南岛气候气象出版扯,】985. Jmn,1975}Trop~cat鼬日.rAna!y~aandtheSouthernO~]2ation 司有元.黄淮i荜平原豆季降东特征和类型.地理.198{,39(1). 章萋嘉辱.应用自然正交函数连步划丹东西自然天气季节的尝试.气象 陈于湘.自然正交函敖在梅雨天气分析中的应用.气象.1982,99(2) 黄嘉估.气象统计分析与颓报方法.气象出版杜.1990 MonwROY.,103.187—195. THECHARACTERI1CSANDTYPESOFRAINFALL DI刀RINGTYPHOONSEASONINH^iANPR0,INCE GuoYingqinngChertChuangmaiZhengFurong (凸施唧廊&竹哪,斑日畸.'如510275) Keywords:Rainfallduringtyphoonsea.soB;Rainfalltype;HainanProvince Abstract Thispaperhasmadethestatisticalanalysisofthespatialandtemporaldistributionofrainfall duringtyphoonseas.n(July--October)of1959— 1982inHamanProviNcebyusingthesrandar— dizedprincipalcomponenttechnique.Thefirst.fromthefirst— deigenvaluesofprincipalcompo- nents.fourkindsofmainspatialdistribudontypesaredetermined.That'stheflood(drought)in thewholeHalnan,theflood(dsoughc)inthesouthanddroL1ght(flood)inthenorth,theflood (drought)intheeastanddroughc(flood)inthewest,theflood(dsought)intheeastandwest coastswhilethedrought(flood)jnthemid-part.Thesecond.fromthema面 mun1absotutevalues ofprincipalcomponenmthe可 pcofspatialdisrzibufionofrainfallforeachyeararedetermined. Thethird,fromthemaximumabsolutevaluesofeachprincipalcomponentinb0恤 positiveand negative,thetypicalyearofvariousdistributiontypesisdecided.Thelast.thefrequencyofap- Dearenceofeachtypeiscalculated.Theresul亡sshowthatthetheoryafeinagreement,七 hprac— riceverywell-Forexample,thestatisticalanalysisshowsthatthefirsteigenvalueis67.3per- Centofthetotal,andtheactualappearotlc~frequencyofthefirst-typeis66.7percent.There,- suitsofthispapercanprovidesoien~'icbasisforlong-rangeralnfaHforecast.