华北夏季降水年代际变化与东亚夏季风、大气环流异常

利用华北夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,对华北夏季降水、东亚夏季风年代际变化特征及大气环流异常进行研究,发现一些有意义的结果:华北夏季降水变化存在明显的8a、18a周期,东亚夏季风变化18a、28a周期性比较明显,二者年代际变化特征明显,但华北夏季降水变化和东亚夏季风变化的周期不完全一致.华北夏季降水量变化在60年代中期发生了突变,东亚夏季风变化在70年代中期发生了突变.华北夏季降水与东亚夏季风变化存在很好的相关关系,强夏季风年,华北夏季降水一般偏多,弱夏季风年,华北夏季降水一般偏少,但又不完全一致.东亚夏季风减弱是造成华北夏季降水减少的一个重要因素,但不是唯一因素,华北夏季降水减少还与环流异常密切相关.在地面上,青臧高原地区、华北地区气温下降造成华北低压系统活动减少,不利于降水.在850 hPa层上,东亚中纬度的西南季风和副热带高压南部的偏东风、西北部的西南风异常减弱,使得西南气流输送水汽很多难以到达30°N以北的地区,而副热带高压西部外围偏东南、偏南气流输送到华北地区的水汽也大量减少,水汽不足造成华北夏季降水偏少.在500 hPa高度场上,80年代欧亚遥相关型表现与50年代相反,变为欧洲( )、乌拉尔山(-)、中亚( )形势,这种环流使得乌拉尔山高压脊减弱,贝加尔湖至青藏高原高空槽变浅,纬向环流表现突出,不利于冷暖空气南北交换.同时在500 hPa气温场上,80年代,西伯利亚至青藏高原西北部的冷槽明显东移南压到蒙古至华北地区,锋区位于华北以东以南位置,使得华北地区冷暖空气交汇减少,降水也因此减少.华北夏季降水减少是由于东亚夏季风减弱和大气环流异常造成的.     

我国夏季雨带分布类型的集成估算模型

定义了客观、定量表征我国1951—2005年夏季3种雨带类型变化的指数,分析了它们的年代际和年际尺度的变化特征,在此基础上提出了建立雨带类型估算模型的新方法．利用估算模型分析了大气、海洋等诸多因子对雨带类型不同尺度变化的作用,并检验了估算效果．结果表明,3种雨带类型变化是由显著的年代际和年际尺度变化叠加而成的,其中年际变化主要受El Ni(?)o/La Ni(?)a事件、东亚夏季风和西太平洋副热带高压脊线位置的影响,而年代际变化主要受到PDO, AO,ENSO,Ni(?)o3区海温和夏季风的年代际变化的控制．雨带类型集成估算模型的估算结果表明,文中提出的分尺度估算然后再做集成的估算方法,估算准确率比不进行尺度分离有了明显提高．     

亚非夏季风年代际变化强度指数

根据海陆热力差异驱动季风的原理,利用夏季印度洋与欧亚大陆的地表面温度差定义了一个亚非夏季风年代际变化强度指数.该季风指数能很好地表征亚非夏季风强度的年代际变化,并且在年代际时间尺度上与亚非干旱半干旱过渡地区夏季降水量具有明显的反位相相关关系.亚非夏季风指数低位相时期,干旱半干旱地区从日本经我国华北、印度西北和北非Sahel地区是一条多雨带,亚洲大陆季风低压较强;亚非夏季风指数高位相时期,以上地区为少雨带,亚洲大陆季风低压较弱.弱夏季风时期与强夏季风时期相比,亚非季风区上空有辐合异常,不利于低空对流辐合上升.     

四川南部秋季降水变化及相应大气环流异常特征

利用1961—2014年全国756站的降水资料和美国NOAA-CIRES的20CR月平均再分析资料,研究了四川南部秋季(9～11月)降水变化及其相应的大气环流异常特征。结果表明,四川南部秋季降水具有显著的年际和年代际变化特征,其年际周期以2～4 a和准6 a为主,年代际周期以9～15 a为主。它与黄淮流域同期降水存在显著的负相关关系,与四川南部秋季降水关系密切的大气环流结构是北大西洋—俄罗斯西部—蒙古西部—东亚(NRMA)遥相关波列,NRMA遥相关波列在东亚地区激发出一个气旋性环流,与此同时,中南半岛西侧存在一个反气旋性环流,以上环流型有利于北方冷空气和来自孟加拉湾的暖湿气流在四川南部地区汇合,从而容易导致该地区降水的产生,反之亦然。     

华北夏季降水80年振荡及其与东亚夏季风的关系

根据1470～1999年共530 a中国东部25个站旱涝等级资料和1951～1999年共49 a中国160个站降水的观测资料,利用相关分析、功率谱分析和小波分析对中国华北地区降水的年代际振荡及其与东亚夏季风的关系进行了研究,结果表明华北降水的80 a振荡与东亚夏季风强度的长期变化有很好的对应关系.CCM2.0 30 a模拟研究进一步证明了中国东部降水与东亚夏季风之间的密切关系.     

西太平洋副热带高压变化特征与四川盆地夏季降水的关系

本文根据川渝地区47个台站1981—2000年夏季日常观测降水资料和同期副高特征指数资料,以及NCEP/NCAR再分析资料分析了川渝地区夏季降水和副高的关系。结果表明:川渝地区降水带是随副高脊线和北界位置北抬而向北移动,随西伸脊点的西进东退而变化,降水偏多的地区主要出现在副高北侧边缘水汽输送带附近,而副高本体控制区域往往降水偏少;多雨年,副热带高压为经向性,强度较弱,位置偏东偏南,有利于冷空气南下和水汽输送;少雨年,副高为纬向性,强度较强,位置偏北,西伸明显,不利于冷空气南下和水汽的输送。     

太阳磁场磁性指数对东亚夏季风的影响

根据太阳黑子相对数建立了1850~2011年太阳磁场磁性指数序列,并分析了其变化规律与特征,应用SLP和NCEP/NCAR资料归一化得出相对应年代的东亚夏季风指数以及东亚地区的海陆温度变化趋势,基于Morlet小波分析法对太阳磁场磁性指数和东亚夏季风的相关性做了相应的分析,并在此基础上分析了太阳活动影响东亚夏季风的途径。结果表明:海陆温差的变化是太阳活动影响东亚夏季风的主要途径;从1972年开始东亚地区海陆温差大幅度减小,随之东亚夏季风也存在较大幅度的减弱并与太阳磁场磁性指数呈负相关;且太阳磁场磁性指数与东亚夏季风存在相同的22年和40年层次周期。     

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。     

湖南冬季降水的年代际突变及其影响因子

利用1960-2010年湖南20个测站的降水资料,采用经验正交函数分解(EOF)等方法分析了湖南冬季降水的年代际变化特征及其影响因子。结果表明:1973-2009年湖南冬季降水经历了两次年代际突变,分别出现在1988和1998年。1973-1987年湖南冬季降水偏少,1988-1997年降水偏多,1998-2009年降水再次偏少。湖南降水的年代际变化与西伯利亚高压、北极涛动(AO)、东亚西风急流和欧亚遥相关型年代际变化的协同作用有关。西伯利亚高压偏弱、AO指数偏强、东亚西风急流偏弱以及欧亚遥相关型为负位相这些因子的共同作用导致1988-1997年期间湖南冬季降水偏多。而1973-1987年和1998-2009年,湖南冬季降水偏少时期,上述影响因子的变化则基本相反。     

江淮流域夏季降水异常及与全球中低纬海温异常关系的诊断研究

对1951－1999年中国夏季江淮流域降水异常与海温异常关系的分析表明,前期及同期各季节三大洋海表温度异常（SSTA）与长江流域降水异常的关系是非常显著的,而对淮河流域降水异常总体上的影响较小,前期冬季SSTA的影响显著区主要有：热带印度洋、黑潮、热带中东太平洋和大西洋,各关键区海温异常对亚洲夏季风的影响特征为：当前期冬季赤道印度洋、黑潮、赤道大西洋和热带东太平洋海表温度异常升高（降低）,当年夏季印度西南季风和东亚热带辐合带减弱（加强）,副热带高压位置偏南（北）,副热带辐合带加强（减弱）,长江流域易发生洪涝（干旱）,相关显著性分析表明,前冬赤道印度洋和黑潮区的海温异常对中国夏季降水的影响更为显著。     

渤海和北黄海溶解氧与营养盐年际变化特征

基于收集的1975—1999年间渤海与北黄海现场实测数据,分析溶解氧(DO)、磷酸盐(PO_4-P)和硅酸盐(SiO_3-Si)的年际变化特征.结果表明:在这25年间,渤海和北黄海溶解氧浓度均呈降低趋势,冬季年际降低程度比夏季明显,且冬季溶解氧与温度负相关性较夏季更显著.溶解氧最显著变化是夏季北黄海中部海域底层高值区逐渐缩小,至20世纪90年代全部低于6.0 mL/L.除夏季渤海北部和北黄海底层磷酸盐在20世纪80—90年代表现为升高趋势外,夏季研究海域内磷酸盐和硅酸盐浓度表现为波动性降低趋势,且在20世纪80年代中期(1984—1987年)下降到历史性最低水平;冬季研究海域内磷酸盐浓度表现为波动状态,硅酸盐却有着显著降低趋势.     

我国副热带地区夏季深对流活动气候分布特征

利用1996—2007年(无2004年)11年6—8月具有较高时、空分辨率与很好时、空完整性的静止卫星红外亮温(TBB)资料,给出了我国副热带地区(94°—124°E,24°—36°N)夏季的深对流活动气候分布特征。该地区夏季深对流活动存在3个活跃中心:青藏高原东部的川西高原及云南北部部分区域,云贵高原东北部的云南、贵州交界区域以及广西北部区域,浙江、福建与江西大部区域。深对流活动与地势分布、东亚夏季风和大气环流密切相关,不同区域的深对流活动具有不同的月际和候际变化特征,深对流活动具有显著的间歇性发展特征。江淮流域的候变化特征清楚地反映了该区域的梅雨期降水和二度梅降水。深对流活动日变化演变表明川西高原、云贵高原、浙闽地区等不同地区的深对流活动具有不同的传播特征。这种深对流活动的日变化传播特征与区域地势分布密切相关。我国副热带地区存在单峰型和双峰型两类日变化特征深对流,但不同地区同类型日变化深对流也具有不同的日变化特点。川西高原、云贵高原与浙闽地区深对流日变化都为单峰型,但川西高原与云贵高原深对流比浙闽地区持续活跃时间更长。四川盆地东部、江淮流域、湖南与广西区域都属于双峰型深对流活动区域,但四川盆地东部深对流活动主峰在日出前(22UTC),不同于江淮流域、湖南与广西在日落时段(09—10UTC)的深对流活动主峰。     

北太平洋海面高度低频变化特征及其影响因素

为了解北太平洋海面高度年际、年代际变化特征及其影响,基于1961年1月至2010年12月的简单海洋资料同化(SODA)海面高度再分析资料,采用经验正交函数(EOF)、小波分析、交叉小波等方法研究北太平洋海面高度低频时空变化特征及其影响因素。结果表明:1961-2010年期间,北太平洋沿岸地区和副热带海域海面高度存在明显上升趋势,而中纬度太平洋存在下降趋势;海面高度EOF第一模态为年际变化,呈东西反位相分布;第二模态为年代际变化,以黑潮主轴(约30°N)为界,呈"跷跷板"式分布;海面高度异常与Nino3.4指数在热带太平洋和东太平洋呈正相关,在西太平洋为负相关,且相关性随纬度升高而减弱;海面高度异常与太平洋10年涛动(PDO)指数在大洋中纬度海域显著相关,热带中东太平洋海域二者为正相关;北太平洋海面高度年代际变化和年际变化的主要影响因素分别为PDO振荡、厄尔尼诺/南方涛动现象(ENSO)。     

近30年来宝鸡夏季旱涝分析研究

利用宝鸡30年(1971～2000年)夏季(6～8月)降水资料,采用正态化Z指数变换和谐波分析方法对宝鸡降水进行了旱涝等级划分及时间演化规律研究.结果表明:宝鸡地区不同级别旱涝出现的几率存在着一定的差异,旱涝具有明显的年际、年代际、周期性以及阶段性和群发性变化特征.     

东北地区夏季降水异常年份分析

利用1951—2012年间国家气候中心整编的中国东北地区月平均降水资料,分析研究中国东北地区夏季(5月—8月)降水异常年份.结果表明,1951—2012年间东北地区夏季降水没有明显的年代际变化,1969年为一个转折年份,在此之前东北地区夏季降水较气候态常年偏高;1970—2012年,东北地区夏季降水量低于平均水平.同时...     

1960-2012年我国夏季降水的时空分布特征

基于1960—2012年我国8个区域310个站点的夏季逐月降水数据,采用趋势特征指数、M-K检验和空间差值等方法,分析我国夏季降水的时空分布特征。研究发现:从时空分布看,1960—2012年,长江中下游、华南、西北地区和青藏高原地区夏季降水量呈上升趋势,其中,长江中下游和西北西部地区夏季降水量显著增加,两个地区均在1990年代夏季降水量增加最多;东北、华北和西南地区夏季降水量呈下降趋势,从东北到西南一线,夏季降水出现了一条明显的倾向率负值带,其中,东北和华北地区夏季降水量减少最显著,东北地区夏季降水量在2000—2010年减少最多,华北地区在1980年代减少最多;区域内部安徽省夏季降水量增加最多,山东省、河北省、山西省、云南省和四川省夏季降水量减少最明显。长江中下游和西北西部地区夏季降水量变化达到突变水平,突变点分别发生在1986年和1989年,均表现为降水量由少到多的变化。长江中下游和华南地区夏季降水量增多,华北和东北地区夏季降水量减少可能是东南夏季风减弱造成的;西南地区夏季降水量减少可能与西南季风减弱有关,西风气流对流活动加强可能是造成中国西北地区夏季降水量增多的重要原因;青藏高原地形复杂,降水量受地形的影响较大。     

ENSO对东亚夏季风和我国夏季降水的影响研究进展

回顾了最近几年我国学者在ENSO对东亚夏季风和我国夏季降水影响方面的研究成果,通过夏季风时降水的影响分析ENSO对夏季降水的作用,结合1997-1998年的ENSO现象,对前人的理论和统计结果进行了讨论,指出除了ENSO发生的时间、区域、强度外,其增长和衰减率在这一问题的研究中也值得关注。     

青藏高原隆升影响东亚副热带西风急流的数值试验

利用p-σ九层区域气候模式进行高原隆升对东亚副热带西风急流影响的敏感性试验,分析高原隆升过程中西风急流垂直结构和水平结构的变化,并对其变化的原因进行初步分析.数值试验结果表明,在西风急流垂直结构上,高原隆升后冬季沿90°E高原南侧由低层到高层西风增强,沿115°E经圈在35°N以南中高层西风增强,35°N以北中高层西风减弱,夏季沿90°E高原南侧中高层东风明显减弱,沿140°E在35°N以南中高层西风增强,35°N以北中高层西风减弱.在西风急流水平结构上,冬季沿40°N从100°E到120°E一带200 hPa西风风速显著减弱,而孟加拉湾至华南至日本南部海上一带200 hPa西风风速则显著增强;夏季沿42°N从120°E到150°E一带200 hPa西风风速显著减弱,而沿25°N从120°E到150°E一带200 hpa西风风速则显著增强.冬季高原冷源作用加强和日本西南海上潜热增加所导致东亚500至200 hPa平均温度发生变化以及高原隆起后对西风急流绕流作用的增强共同导致东亚西风急流发生变化,夏季则是高原热源作用加强以及朝鲜半岛和日本西南海上潜热减少导致东亚500至200 hPa平均温度发生变化,进而导致东亚西风急流发生变化.此外,无论冬季还是夏季,对流层中上层温度变化及其所导致的200 hPa风速变化均是在从高原隆升高度为现在高度的1/4至1/2期间变化最为显著.     

冬季Hadley环流与热带海表面温度的关系及其对中国气候的影响

利用1979-2021年全球海表面温度(SST)、气象再分析资料等数据,探讨冬季Hadley环流(HC)的变率及其与热带SST异常的关系,研究其对中国同期降水量和气温的影响.结果表明, HC的EOF₁模态(46.2%)是上升支在10°S左右的主体位于北半球的非对称模态,包含年代际和年际变率.年代际变率与印度洋(20°S～20°N, 50°～90°E)SST南北不均匀增暖趋势有关(南半球大于北半球);年际变率与El Ni?o事件下印度洋(10°S～10°N, 50°～90°E)异常SST经向梯度沿正方向为0的位置出现在南半球有关. EOF₂模态(16.7%)是关于赤道对称模态,仅体现年际变率,与El Ni?o事件下热带东太平洋(180°E～90°W)异常对称的经向热力结构有关.两个主模态与中国同期降水量和气温均呈正相关.在EOF₁(EOF₂)模态影响下,中国东南沿海地区(南方地区东南部)降水偏多,与110°～120°E异常反环流有关. EOF₁模态下,中国西北-中部地区存在气温正...     

近3O年来宝鸡夏季旱涝分析研究

利用宝鸡30年(1971～2000年)夏季(6～8月)降水资料，采用正态化Z指数变换和谐波分析方法对宝鸡降水进行了旱涝等级划分及时间演化规律研究。结果表明：宝鸡地区不同级别平涝出现的几率存在着一定的差异，旱涝具有明显的年际、年代际、周期性以及阶段性和群发性变化特征。