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摘要：本文利用NCEP/NCAR 1948~2013每年4月的平均高度场资料确定春季北支脊的强度指数和东、西位置指数，再结合中国气象局国家气候中心提供的1961-2012年4月全国567个测站月温度资料，通过相关分析、对比分析等方法，讨论了近66年春季北支脊与我国温度的关系。结果表明，春季北支脊强度整体呈强度增加的趋势，位置年际变化较稳定。春季北支脊强度指数越大（小），北支脊强度越大（小），我国大部分地区如西北地区、内蒙古自治区中西部、黑龙江北部、内蒙古自治区东北部以及我国中东部等地区可能出现温度相偏高（低）；春季北支脊位置指数越大（小），北支脊位置越偏东（西），我国华北地区如新疆中东部地区、内蒙古自治区中西部地区、甘肃、宁夏、青海北部地区以及陕西地区能出现温度相对偏高（低）。
关键词：春季北支脊；强度指数；位置指数；温度
引言
西风带是北大西洋气候区和东亚季风气候区的联系纽带，它的作用不容小觑，甚至整个中纬度地区的气候变化。那么，通过研究西风带北支脊是如何影响我国温度变化就是为了更加全面的了解西风气流对我国气候变化带来了哪些影响，对完善西风带整体的研究，以及提升我国天气预报业务的水平都具有理论和实际意义。
1资料说明和指数定义
1.1资料说明
本文所使用的环流资料为NCEP/NCAR月平均在分析资料，水平分辨率为的经纬度网格，时段为1948-2013年历年4月。春季一般指每年的3月，4月和5月，而3月属冬春季节转变期，5月属春夏季节转变期，4月的春季大气环流特征相对比较稳定且更具有代表性，因此选取4月来代表春季。所使用的温度资料为1961-2012年4月全国567个测站的实测月平均温度资料。
1.2指数定义
春季北支脊一般是指春季500hPa北支西风带上的短波脊。通过1948-2013年近66年的4月份平均500hPa位势高度场（图1）可以看出，在高原北侧，新疆北部和蒙古西部一带，即35°N-45°N，70°E-90°E区域范围内，存在一个较明显的高压脊。
本文参照吉尔斯[29]东亚大槽的强度指数和位置指数的定义方法，对春季北支脊的强度指数以及位置指数进行定义。由于春季北支脊主要活动的区域范围是35°N-45°N，70°E-90°E。在时间范围为1948-2013年历年4月份，纬度范围为35°N-45°N，经度范围为70°E-90°E内，从70°E起，每间隔2.5个经距，计算所在经度上每2.5个纬距的位势高度并得出该经度上的位势高度平均值（共9个），然后比较所求得的9个平均位势高度值，取9个平均位势高度值中最大值作为春季北支脊的强度指数。那么，将最大平均位势高度值所在的经度作为衡量春季北支脊位置偏东、偏西的位置指数。强度指数的值越大（小）代表春季北支脊的强度越大（小）；位置指数的越大（小）则代表春季北支脊的位置偏东（西）。吉尔斯的定义方法既能充分地反映春季北支脊的主要强度，又能清楚地描述北支脊在纬向上的东、西摆动情况。
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2春季北支脊与我国温度的关系
2.1春季北支脊强弱与我国温度的关系
强度指数与我国西北地区、内蒙古自治区中西部、黑龙江北部、内蒙古自治区东北部以及我国中东部地区有明显的正相关，其中新疆地区以及湖北、陕西地区通过了0.01的显著性水平检验，初步说明若北支脊强度有增强趋势则上述地区的温度将升高。初步说明若北支脊强度有增强趋势则该地区的温度将降低，但北支脊强度对其影响程度不如正相关地区。
将1961-2012年近52年4月全国567个测站所测得的温度实测值进行标准化距平处理，分析得出强、弱年的对比图显示出很明显的温度差异，强年我国西北地区、内蒙古自治区中西部、黑龙江北部、内蒙古自治区东北部以及我国中东部地区温度为正距平，且正距平值较大；我国四川南部、云南东部地区温度为负距平，且负距平值较大。弱年的情况与强年恰好相反，我国西北地区、内蒙古自治区中西部、黑龙江北部、内蒙古自治区东北部以及我国中东部地区温度为负距平，负距平值较大。我国四川南部、云南东部地区温度为正距平，正距平值较大。强、弱年全国567站温度距平对比的结果与强度指数与1961-2012年近52年4月全国567站温度相关系数分布结果十分一致。
因此，结合相关分析结果、距平对比分析结果可以看出，当强度指数越大时，春季北支脊强度越强，我国西北地区、内蒙古自治区中西部、黑龙江北部、内蒙古自治区东北部以及我国中东部地区温度升高，我国四川南部、云南东部地区温度降低，弱年反之。
2.2春季北支脊位置与我国温度的关系
我国范围内绝大部分为正相关分布，位置指数与我国新疆中东部地区、内蒙古自治区中西部地区、甘肃、宁夏、青海北部地区以及陕西地区有明显的正相关，并且通过了0.01的显著性水平检验。而我国重庆、四川北部部分地区的相关系数为正，但只通过了0.1的显著性水平检验。只有黑龙江东部的小部分地区存在负相关，且相关性相对较差这说明北支脊的位置变化与上述地区的温度存在相关性，且位置指数增大，即北支脊位置偏东，温度相对偏高；位置指数减小，即北支脊位置偏西，温度相对偏低。
同样的，对1961-2012年近52年4月全国567个测站所测得的温度值进行标准化距平处理，分别做出偏东年和偏年的全国567站温度的距平图进行对比。强年我国新疆中东部地区、内蒙古自治区中西部地区、甘肃、宁夏、青海北部地区以及陕西地区温度为正距平，且正距平值较大；只有我国黑龙江东北部的小部分地区温度为负距平。弱年的情况与强年相反，我国新疆中东部地区、内蒙古自治区中西部地区、甘肃、宁夏、青海北部地区以及陕西大部分地区温度为负距平，负距平值较大。我国东北、华南地区温度为正距平，正距平值较大。偏东、偏西年全国567站温度距平对比的结果与位置指数与1961-2012年近52年4月全国567站温度相关系数分布结果基本一致。
3结语
通过上述分析得出以下结论：
（1）春季北支脊作为西风带的重要分支，强度和位置都有明显的年际变化特征，并分别对温度产生不同的影响。北支脊强度呈现整体逐渐增强的趋势，且趋势较为明显，21世纪后北支脊强度偏强的次数占总次数的1/2。春季北支脊的位置同样有明显的年际变化，但东西振荡情况稳定，其中20世纪50年代出现连续北支脊位置偏西的情况。
（2）春季北支脊强度指数在年际尺度上与我国温度的关系表明：强度指数 越大，北支脊越强，我国北方大部分地区以及我国中东部等地区可能出现温度相对与平均水平明显偏高；强度指数越小，北支脊越弱，则上述地区可能出现温度相对与平均水平明显偏低。而春季北支脊位置指数在年际尺度上与我国温度的关系表明：位置指数 越大，北支脊越偏东，我国华北大部分地区出现温度相对于平均水平明显偏高；位置指数越小，北支脊越偏西，则上述地区可能出现温度相对于平均水平明显偏低。
参考文献：
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[2]张腾飞，鲁亚斌，张杰，等．一次低纬高原地区大到暴雪天气过程的诊断分析[J]. 高原气象，2006，25（4）：696-703.
作者简介：杨力超（1991-），男，汉族，江西南昌人，大学本科（研究生在读），助理工程师，从事气象观测工作。
论文作者:杨力超,竹筱
论文发表刊物:《科技研究》2018年9期
论文发表时间:2018/11/19
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