北半球对流层气候异常对热带印度洋海温偶极子型振荡的响应及动力机制解释

利用诊断和数值模拟的方法,探讨了印度洋海温偶极子型振荡(Indian Ocean Dipole,IOD)和北半球对流层气候异常之间的遥相关模态及动力机制.研究结果显示:北半球对流层位势高度异常场存在和IOD变化密切联系的遥相关作用中心,该作用中心呈正负相间的Rossby波列形状分布,该Rossby波列从印度东北部出发,向东北方向发展,进入北半球中高纬度和北极地区.在北极地区该遥相关的特征最为明显.研究结果还进一步显示了大气行星波的能量传播是IOD和北半球对流层气候异常之间遥相关的一种可能的联系方式.     

北半球对流层气候异常对热带印度洋海温偶极子型振荡的响应及动力机制解释

利用诊断和数值模拟的方法,探讨了印度洋海温偶极子型振荡（Indian Ocean Dipole,IOD）和北半球对流层气候异常之间的遥相关模态及动力机制。研究结果显示：北半球对流层位势高度异常场存在和IOD变化密切联系的遥相关作用中心,该作用中心呈正负相间的Rossby波列形状分布,该Rossby波列从印度东北部出发,向东北方向发展,进入北半球中高纬度和北极地区。在北极地区该遥相关的特征最为明显。研究结果还进一步显示了大气行星波的能量传播是IOD和北半球对流层气候异常之间遥相关的一种可能的联系方式。     

全球地表温度大气遥相关路径研究

基于复杂网络方法,分析不同区域地表温度之间存在的相关关系及其时滞,建立了体现大气遥相关的全球地表温度网络,进而给出地表温度网络遥相关路径．研究表明:网络连接的空间距离在3 500和7 000 km处有1个峰值,这与大气Rossby波的1/2和1倍波长一致．地表温度网络中,影响传播的主导节点在北半球分布在东亚、向西延伸的北太平洋、美国东海岸及邻接的北大西洋地区;在南半球分布在50° S纬度带．遥相关现象在南半球比北半球更显著,典型遥相关路径与不同的环流作用有明确对应:1）北太平洋中部到墨西哥的连接反映了西风带的作用;2）北大西洋传播到非洲北部、格陵兰岛到里海的连接,均属于连接北大西洋到欧亚大陆的跨欧亚波列的一部分;3）俄罗斯喀拉海到北太平洋的连接与北大西洋涛动（NAO）密切关联;4）南半球的连接反映了大气西风带和Rossby波的影响．大气遥相关路径分析有利于深化对地表温度变化的认识,可为减缓气候全球变化提供理论基础．      

大气与北极Ⅱ区海冰面积的相关结构

北半球５００ｈｐａ高度场与北极Ⅱ区海冰面积之间在冬半年存在两种相关结构，一种结构是ＮＡＯ或ＷＡ遥相关型，主要是大气相对较高频的贡献，其特征十分相似于冬半年大西洋中纬度地区的海气相互作用特征。     

大气季节内振荡研究的新进展

大气季节内振荡(ISO)在长期天气和短期气候变化中有重要作用,20世纪80年代以来一直是大气科学的重要前沿研究课题.文中在简要回顾大气季节内振荡的主要研究成果的基础上,论述了新近的研究进展.主要包括热带大气ISO的传播规律;大气季节内振荡对南海夏季风爆发及对南海(东亚)夏季风活动异常的重要作用;热带大气季节内振荡与El Nino(La Nina)的相互作用关系;以及大气季节内振荡的数值模拟等.     

南海夏季风爆发与华南前汛期锋面降水气候平均的联系

利用1958-2000年NCEP/NCAR再分析日平均资料、中国气象局气候中心常规地面观测日降水资料,从气候平均角度诊断分析了南海夏季风爆发和撤退前后大气结构特征及其与南亚季风的差异,探讨华南前汛期锋面降水对南海夏季风爆发的可能影响。结果表明:①季节转换期间南海地区大气热力结构、动力结构的配置具有与孟加拉湾和南亚地区明显不同的特征,大气低层(850 hPa以下)温度梯度的逆转(由负变正)发生在西南季风爆发之后。②850hPa西风建立在南海大气低层(850 hPa以下)经向温度梯度为弱负值的时候,是受热成风约束的结果。③季节转换期间南海地区大气热力结构、动力结构的配置具有独特性,是由于东亚地区独特的地理位置,受来源于中纬度冷空气影响的缘故。④随着华南降水强度加强,对流释放潜热加热了中高层大气,有利于南海经向温度梯度的逆转,从而在热成风关系约束下使高层南亚高压的北移,因此华南前汛期第一阶段锋面降水是南海夏季风爆发的有利因素。     

大气与北极Ⅱ区海冰面积的相关结构

北半球５００ｈＰａ高度场与北极Ⅱ区（１１０°ｗ～２０°ｗ）海冰面积之间在冬半年存在两种相关结构．一种结构是ＮＡＯ或ＷＡ遥相关型，且主要是大气相对较高频的贡献，其特征十分相似于冬半年大西洋中纬度地区的海气相互作用特征．另一种结构具有中纬度与高、低纬地区呈相反变化趋势，活动中心分布在冬半年平均槽脊位置上的基本特征，且存在３～４ａ的低频变化周期．这一结构与贝加尔湖高脊的扰动变异关系密切．     

亚洲夏季风区大气能量谱分析

用1979年FGGE—Ⅲb资料,对亚洲及其邻域的总能量、大气显热源和水汽汇进行谱分析.结果表明:准40天振荡是亚洲夏季风区的主要特征振荡.振荡方差贡献的分布以及振荡源中心位置反映出在印度、孟加拉湾、南海和东亚大陆上空夏季风系统具有一定的独立性。长江以北地区主要受中纬度系统影响,华南沿海和云贵地区则分别受南海和孟加拉湾地区夏季风系统的影响.振荡从主要振荡源向外传播,东亚季风区振荡主要从东南向西北传播.总能量和水汽汇振荡的传播还表明,从南半球有明显的向北传播通道.这些通道与越赤道气流通道大致相对应.大气显热源的振荡则无此特征,但它对大气环流准定常状态的维持有一定的影响,孟加拉湾湾头和南海既是热源中心,亦为准双周振荡的源区.     

影响长江地区夏季洪涝的大气环流因子研究

提出用条件相关矩信噪比,研究大气环流对长江地区夏季洪涝的影响,以及研究在不同时间尺度上它们之间的非线性关系,并建立相应概念物理统计模型.发现在上年大气环流指数值偏高时,对长江地区夏季洪涝影响最强烈的大气环流因子是:下半年南海副高面积和南海副高强变,第4季度西太平洋副高面积和南海副高面积,以及7月份亚洲区极涡强度和8月份北美太平洋副高面积.大气环流指数值偏低时,其影响因子是:5月份和上年度西太平洋副高西伸脊点累积值,以及下半年北半球副高北界对该地区洪涝有显著影响.还发现,对长江地区夏季洪涝影响的大气环流因子中,指数值偏低时的影响不如偏高时强烈.     

南海夏季风建立期间副高带断裂和东撤及其可能机制

使用1998年南海夏季风试验（SCSMEX）资料和日本气象研究所（MRI）所提供的TBB资料，分析了南海夏季风建立期间副高带断裂和东撤过程的主要特征及其可能机制。发现北半球副热带高压带的断裂（低层早于高层）和印缅槽（或孟加拉湾槽）的形成是南海夏季风建立的重要前期征兆之一，也为副高东撤和南海夏季风的建立提供了重要条件。斯里兰卡附近低涡的持续北移是副高断裂和印缅槽建立过程的显特征。分析表明，南海夏季风建立之前，印度半岛的感热加热和中南半岛的潜热加热所激发的气旋性流场在孟加拉湾地区是相互迭加的，这有利于孟加拉湾低涡活动和低槽的形成，这可能是副高断裂和印缅槽活跃的机制。伴随着印缅前西南气流和赤道副高东撤、季风加强和对流加热之间存在一种正反馈作用，这导致了副高的连续东撤和南海夏季风的“爆发性”以及各种要素的突变特征。当南海夏季风对流减弱后，西太平洋副高则会西伸。     

澳大利亚高压对南海夏季风爆发前期的影响

利用NCEP/NCAR的在分析资料,分析了1948～2004年期间澳大利亚（以下简称澳高）的年变化和日变化及其对南海夏季风的影响。结果显示在澳高强弱年这种影响有着不同的结果：在年际变化中,澳高与南海夏季风的相关性在澳高弱年明显大于强澳高年;而日变化中,澳高与南海夏季风的相关性在澳高弱年为正,澳高强年则为负。进一步研究表明,造成这些现象的原因大致可以归为：强弱澳高年,越赤道气流的通道变换;西太平洋副热带高压（以下简称副高）的位置偏向;马斯可林高压（以下简称马高）的作用的叠加效应.这些作用对于南海夏季风的重要组成部分：越赤道气流产生了重要影响,从而影响了南海夏季风的强度。     

2003 vs 2002: A large amplitude wintertime temperature anomaly reversion event and its anomalous atmospheric circulation

It is revealed that there happened a large amplitude wintertime temperature anomaly reversion event (LTAR) in Northern Hemisphere high latitude regions and South Australia for the year 2003 versus 2002, with the most notable change in Eurasia, eastern North America, North Pacific, and South Australia. The accompanying atmospheric general circulation anomalies are analyzed and the dominant changes in the circulation are found out. The anomalous cyclonic eddies over the north Pacific and the anomalous anticyclonic eddies over North Europe that cooperate each other are mostly linked with the event. Both anomalous eddy systems are connected with the remote teleconnection patterns respectively. The research also suggests the existence of a cross-equator teleconnection pattern, namely, the Northern Pacific-Western Pacific-Australia teleconnection pattern (NPWPA). It is not only related to LTAR, but also associated with the temperature transition from cold episode to warm episode in the year 2003 versus 2002 during December-January-February.     

Mechanism of formation of low level jets in the South China Sea during spring and summer of 1998

LLJs are much important to transport the vapor, heat and moment in a rainstorm event. Statistical analyses showed that 80% rainstorms have close relationships with LLJ in China[1]. Many studies have been undertaken on the formation of the LLJ and its effects on rainstorms. Uccelini and Johnson[2] documented that the coupling process between the LLJ and upper-troposphere jet is a main reason for the development of the convective weather in North America. Limaitre[3] examined the exci-tati…     

Moisture transport source／sink structure of the Meiyu rain belt along the Yangtze River valley

Based on the analyses of the moisture transport structure in the whole layer of the troposphere along the Yangtze River valley during draught/flood years using the NCEP reanalysis data, this paper reveals that there exists a key region with a “Large Triangle” shape of transporting moisture for the Tibetan Plateau to Meiyu Belt and its“source/sink” structure; discloses that the interannual variation of the whole budget of inflow and outflow of moisture through the boundaries of a “Large Triangle” key region has the in-phase characteristic. Then a moisture transport structure over the skirt of the plateau and a conceptual model on the “transfer post” of moisture transport in the area of the South China Sea-Tibetan Plateau-Yangtze River valley in summer are put forward in this paper: the anti-phase feature of whole layer moisture transport flow patterns of Yangtze River valley during drought/flooding years is exhibited using the computational scheme of whole layer moisture transport correlation vector fields; a comprehensive dynamic model and its physical diagram of the teleconnection source/sink structure of the moisture transport of the Meiyu rain belt have been made. It shows that the moisture transfer effect over the skirt of the plateau from the ocean (Indian Ocean, South China Sea and west North Pacific) led to a moisture confluence belt in the Yangtze River valley and the teleconnection moisture transport source/sink structure over the “Large Triangle” shape area in flooding years.     

2003年东亚夏季风活动的特点

利用2003年国家气象中心提供的再分析资料以及台站降水资料，诊断分析了2003我国东部地区汛期降水和东亚夏季风的活动特点，并对二者之间的联系进行讨论。结果表明：(1)2003年南海夏季风于5月第5候在南海南部建立。6月第1候全面爆发，比常年偏晚，南海夏季风强度也比常年偏弱；(2)该年夏季，副热带高压的一个显著特点是强度强、位置偏西，其中从6月下旬至7月中旬，副热带高压的位置稳定少变，其北脊线位25oN附近，且副高位置偏西，这导致了长江以南的犬部分地区高温少雨。这个阶段副热带高压西侧的南风气流将南海地区的水汽源源不断地输送到淮河流域，是淮河流域强降水过程水汽主要来源。     

越赤道气流对台风,热带低压天气系统的影响

对夏季影响西太平洋，南海地区台风或热带低压天气系统的越赤道气流进行了初步探讨。研究结果表明，在背景场有利的情况下，台风，热带低压的生成与越赤道气流的流量指数以及水汽输送有关。     

The 1997–1998 warm event in the South China Sea

A strong warm event happens during spring 1997 to spring 1999 in the South China Sea. Its intensity and duration show that it is the strongest event on the record over the past decades. It also corresponds with the severe flood over the valley of the Yangtze River and a couple of marine environmental events. This note addressed the evolution process by using several data sets, such as sea surface temperature, height and wind stress in addition to subsurface temperature. The onset of the warm event almost teleconnects with the El Niño event in the tropical Pacific Ocean. Summer monsoon is stronger and winter monsoon is weaker in 1997 so that there are persistent westerly anomalies in the South China Sea. During the development phase, the warm advection caused by southerly anomalies is the major factor while the adjustment of the thermocline is not obvious. Subsequently, the southerly anomalies decay and even northerly anomalies appear in the summer of 1998 resulting from the weaker than normal summer monsoon in 1998 in the South China Sea. The thermocline develops deeper than normal, which causes the downwelling pattern and the start of the maintaining phase of the warm event. Temperature anomalies in the southern South China Sea begin to decay in the winter of 1998–1999 and this warm event ends in the May of 1999.     

The 1997-1998 warm event in the South China Sea

A strong warm event happens during spring 1997 to spring 1999 in the South China Sea. Its intensity and duration show that it is the strongest event on the record over the past decades. It also corresponds with the severe flood over the valley of the Yangtze River and a couple of marine environmental events. This note addressed the evolution process by using several data sets, such as sea surface temperature, height and wind stress in addition to subsurface temperature. The onset of the warm event almost teleconnects with the El Ni?o event in the tropical Pacific Ocean. Summer monsoon is stronger and winter monsoon is weaker in 1997 so that there are persistent westerly anomalies in the South China Sea. During the development phase, the warm advection caused by southerly anomalies is the major factor while the adjustment of the thermocline is not obvious. Subsequently, the southerly anomalies decay and even northerly anomalies appear in the summer of 1998 resulting from the weaker than normal summer monsoon in 1998 in the South China Sea. The thermocline develops deeper than normal, which causes the downwelling pattern and the start of the maintaining phase of the warm event. Temperature anomalies in the southern South China Sea begin to decay in the winter of 1998-1999 and this warm event ends in the May of 1999.     

华南前汛期区域持续性暴雨的分布特征及分型

利用广东和广西两省共175个台站的日降水观测资料,采用计算机检索的方法,对1961-2005年间华南前汛期区域持续性暴雨进行了定义。对南海夏季风爆发前后区域持续性暴雨的气候分布特征的分析发现,季风爆发前持续性暴雨频数从60年代至今呈现出正态分布的年代际变化特征,而季风爆发后的区域持续性暴雨频数变化则几乎相反;广东省前汛期区域持续性暴雨降水明显比广西强。此外,通过EOF方法和相关分析得到了夏季风爆发前后出现频率较高的几种分布雨型,它们能较好地代表季风爆发前后华南降水分布的特点。