基于20CR再分析资料的中国西南地区气温长期趋势评估

利用20CR再分析资料,分析了西南地区1900—2012年气温长期趋势的时空分布特征,通过功率谱分析诊断了西南地区气温的主要时间周期.结果表明:冬季西南地区气温的长期趋势在南部(23°～26°N,101°～107°E)增暖更强,春季西南部(22°～25°N,98°～102°E)增暖更强;夏秋两季长期趋势的空间分布相反,即夏季为自西向东逐渐递减,而秋季为自西向东递增;对比冬春两季,夏秋两季的变暖趋势更加明显,范围更大;气温长期趋势最强区域为秋季东部关键区(23°～32°N,104°～109°E),长期趋势最弱区域为夏季东部关键区(23°～32°N,105°～108.5°E);四季各关键区域时间序列均有超过20 a以上的显著周期.     

TMI 10.7 GHz低分辨率亮温资料的细化处理方法研究

由于良好的穿透性,被动微波低频通道探测经常用于卫星遥感中,但其较粗的空间分辨率容易导致像元充塞效应,且无法直接匹配高频通道的细致分辨率,严重影响到微波低频观测资料的使用.以TMI 10.7GHz通道探测数据为对象,探讨如何便捷有效地提高微波低频数据的分辨率.首先以TMI 85.5GHz垂直极化通道探测分辨率(约5km)为基准,利用就近取值法、距离反比权重法和动态最小二乘曲面拟合法这3种方法做算法进行自检验分析.对比结果表明,最优方法为动态最小二乘曲面拟合法,距离反比权重法次之,就近取值法效果最差.在此基础上,选取洋面(170°E～180°E,10°N～20°N)、陆面(110°W～100°W,29°N～38°N)、海陆交界区(140°E～150°E,13°S～3°S)3个不同的区域进行TMI 10.7GHz与85.5GHz两套观测数据的匹配,并将匹配结果应用到台风个例分析中.研究结果为实现在85.5GHz高频通道的细致水平分辨率上,统一高低频通道观测资料的计算分辨率,得到多通道被动微波融合亮温资料提供了依据。     

浙江外海渔场蛸类(章鱼)的数量分布

根据 2002～ 2003年浙江外海资源监测调查资料和 1994～ 1995年浙江渔场及邻近海域头足类资源调查资料,研究了蛸类 (章鱼 ) 数量的季节变化和时空分布 ,结果表明 :蛸类数量有两个高峰期,即夏季高峰 (8～ 9 kg/h)和秋冬季高峰 (5.73～ 10.5 kg/h).夏季高峰密集中心在 29° 00'～ 31° 00' N, 124° 00'～ 127° 00' E海域,秋冬季高峰密集中心出现在 26° 30'～ 28° 00' N, 123° 30'～ 125° 30' E.最后提出蛸类开发利用的建议.     

基于渔捞日志的舟山渔场单拖网渔获量时空特征分析

依据单拖网渔船2010年在舟山渔场进行捕捞作业时渔捞日志所记录的统计数据,开展了总渔获量以及渔获优势种时空分布的研究.结果显示,总渔获量在1～2月产量下降,3～5月产量在持续上升.禁渔期过后,9月产量显著上升,随后10～12月产量先上升后下降.总渔获量空间分布为,春季在30°18′～31°00′N,124°18′～25°18′E范围内渔获量相对较高;秋季渔获量最高分布在30°18′～31°00′N,123°00′～123°18′E之间;冬季在29°00′～30°00′N,125°00′～125°18′E范围内渔获量相对较高.秋季渔获量较春季和冬季明显增加.渔获量随时间变化的趋势大于随空间变动的趋势.渔获物中优势种类包括日本红娘鱼Lepidotrigla japonice、带鱼Trichiurus haumela、小黄鱼Pseudosciaena polyactis,渔获比例分别达到16.88％、7.58％、4.58％.研究结果表明,季节是影响优势种产量的主要因素.带鱼的高产季节为春季,小黄鱼高产则主要出现在春季和秋季,红娘鱼主要集中在春季和冬季.从各优势种产量的空间分布看,舟山渔场单拖网作业带鱼高产区主要分布在29°05′～31°18′N、123°00′～125°13′E范围内;小黄鱼产量主要分布在29°00′～30°34′N、122°34′～125°34′E范围内;红娘鱼产量主要集中在29°00′～31°10′N、123°00′～125°09′E区域内.     

台风Utor登陆广东过程的数值研究

台风Utor(0104)于2001年7月6日00时(UTC,下同)在广东汕尾地区登陆,带来比较严重的灾害性天气.以美国国家大气研究中心和宾州大学联合研制的第五代中尺度模式(MM5)为基础设计的台风预报模式比较准确地预报出台风Utor(0104)的移动路径(前24 h的移动路径平均误差为 68 km)和天气现象的分布.在此基础上,设计了3个敏感性试验:①是把华南地区(26°N以南,110°E以东)的陆地变为海洋,②是把华南地区的山地变为平地,③是减小华南地区陆地的粗糙度,即取为近似于静风的洋面上的值.对比数值试验的结果表明:引起台风登陆后减弱的最主要因子是下垫面水汽供应的切断,其次是下垫面粗糙度(摩擦)的影响;地形作用能使迎风坡的降水明显增加,但对台风强度则没有明显的影响.     

东海剑尖枪乌贼的数量分布和生长特性研究

根据1994-1996年和2004-2006年东海大陆架25°30′-33°30′N,128°00′E以西海域调查资料,对剑尖枪乌贼的数量分布和生长特性进行研究,结果表明:剑尖枪乌贼渔获量高峰期出现在夏季,其资源密度指数达到20.3kg/h,其次是春、秋季,均为5.1kg/h,冬季最低。中心渔场在27°00′-28°30′N,122°30′-124°30′E和28°00′-30°30′N,124°00′-126°30′E。渔场表、底层水温分别为28-29℃和18-21℃,表、底层盐度分别为32-34和34-34.5。该种生命周期为1年,5月份出现性成熟个体,6-10月性成熟个体出现率较高,性成熟度Ⅳ期和Ⅴ期达到41.3-63.5%,有春生群、夏生群和秋生群之分,夏秋季出生的群体,经过越冬后,翌年春夏季长大进行繁殖,并与春生群、夏生群一起,成为夏秋季的主要捕捞对象。为合理利用该资源,宜在夏季渔获量高峰期发展光诱作业或鱿钓作业,以提高其利用效益。     

西北太平洋台风活动和中国沿海登陆台风暴雨及大风的气候特征

根据１８８４－１９９６年台风资料对西北太平洋台风活动及中国华南、华东沿海登陆台风暴雨和大风进行了分析,得出：西北太平洋台风有两个活动中心,一个在南海,一个在菲律宾以东洋面上,各月活动中心的位置不同,华南沿海登陆台风主要集中在６－１１月,８－月的降水量和风速最大;华东沿海登陆台风主要集中在７－９月,其降水量和风速都不亚于华南沿海陆台风;华南和华东沿海登陆台风异常多和异常少的年份,台风的最大降水量和最大风速都无显著差异,西北太平洋台风生成频数有３０年和１５年的周期变化,华东沿海登陆台风有较强的１５和３－４年的周期变化。一般厄尔尼诺期间西北太平洋台风生成和登陆台风次数减少,拉尼娜期间次数增加;从气候学角度看,西北太平洋副热带高压指数中有副高脊线位置与华沿海６－７月登陆台风次数和副高北界位置与华南沿海８－９月登陆台风次     

泉州市台风降水分布特征及异常原因分析

台风降水的分布特征及异常原因可以为台风预报预警服务提供参考。该文利用泉州市1981—2013年逐日的降水资料,将台风降水与季风降水进行分离,运用经验正交函数(EOF)和相关分析等方法进行研究,结果表明,7～9月泉州市台风降水的主要模态为全区一致型,异常偏多年份为1990年、2005年、2006年和2013年,异常偏少年份为1983年、1993年和2003年;台风降水的异常主要与台风生成源地和台风路径有关,当菲律宾以东洋面台风生成较多且副热带高压位置偏北时,泉州市台风降水偏多。     

利用NCEP/NCAR数据探寻高空颠簸高发区的方法研究

基于预报效果较好的颠簸预报指数Dutton,利用美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合处理的再分析数据集NCEP/NCAR数据,绘制颠簸指数分布情况,对大量颠簸指数图进行统计分析,最终探寻出颠簸高发区.结果表明:1月份31日中日颠簸分布情况相似度达64%;颠簸发生的空间面积占该区域(100°~150°E,15°~60°N)约20%;严重颠簸占颠簸区域约46%,重度颠簸占颠簸区域约22%,中度颠簸占颠簸区域约32%;1月份我国(100°~150°E,15°~60°N)区域高空急流背景下颠簸高发区具体统计信息为:中度与重度颠簸高发区呈现独立零星分布,严重颠簸的高发区分布则相对集中,主要位于华北地区(110°~120°E,30°~42°N).     

云南上空700hPa等压面风能资源分布分析

对云南区域(97.5°～107.5°E,22.5°～30°N)从1948年1月至2009年12月的时间段内的700 hPanc风场和温度场月平均再分析资料进行了风速、风功率密度随时间变化的分析和风向的频率分布情况分析.结果发现:云南上空700 hPa平均风速风功率密度年际变化总体波动平稳,二者变化趋势一致.700 hPa上平均风速和风功率密度的月际变化显现出明显的月份特征:最大的月是2月,其次是3月,各月风速、风功率密度差异显著.各季度的风功率密度由大到小依次是:冬季,春季,秋季,夏季,其中冬季波动明显.以云南为中心的(10°～30°N,87.5°～117.5°E)范围内风功率密度图显示云南上空700 hPa风速、风功率密度也有其显著的空间分布特点:滇东南风速较大,风能功率密度大;滇北海拔高,风速小,风功率密度小.云南上空700 hPa风向特点显著:多为偏西偏南风,各季节各年度风向较为集中,并且频率较高的风向伴随较大的风速和风功率密度.     

近40年大尺度气候因子对中国洪涝灾害的可能影响

基于中国1980—2018年0.5°×0.5°逐日降水数据、紧急灾害数据库数据（EM-DAT）,分析了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和北大西洋涛动（NAO）对中国极端降水频次及强度、洪水发生率及损失的可能影响．结论如下:1)当冬季厄尔尼诺发生后,次年我国东部沿海及黄河、长江下游地区秋季极端降水强度增加26%;当冬季拉尼娜发生后,次年我国东部地区春、夏季极端降水强度分别增加8.8%、5.1%．2)当NAO为正位相时,我国大部分地区春、夏、秋季极端降水频次较高,华东地区夏季极端降水强度增加8.5%．3)与正常年份相比,冬季厄尔尼诺或拉尼娜发生后,次年我国春季洪水损失偏多14.5%,秋季洪水发生率偏低30%;NAO为正位相时,我国春季洪水损失偏少20%,秋季洪水发生率偏高14%．4)当拉尼娜发生后及NAO正位相、负位相时,我国长江、黄河和珠江流域极端降水与洪涝灾害的变化具有一致性．      

格陵兰海冰盖与混合层深度及海表温度之间的关系分析

研究了在北极格陵兰海（20°W-10°E,65°N-85°N）,2003-2012年冰盖（ICE）、混合层深度（MLD）和海表温度（SST）的分布及之间的耦合关系．研究发现,ICE和SST在区域内存在着很强的负相关关系,相关系数达0．9以上,尤其是在750N-800N区域,峰值的时间间隔调整后．相关性更加显著．通过Eviews滞后回归分析发现,SST在70°N-750N和75°N-80°N分别滞后ICE7个月和4个月．而且ICE和SST之间存在着协整。说明这两者长期存在均衡关系．ICE和MLD在区域内为负相关关系．尤其是75°N-80°N区域,相关系数达0．82以上．回归分析发现,MLD在70°N-75°N和75°N-80°N分剐滞后ICE1个月和4个月．而且两者之间也有长期的均衡关系．总体来看：随着温度的升高,冰盖在8—9月达到低谷;海表温度夏天高、冬天低;混合层深度冬季深、夏季浅．冰盖的大量融化和海表温度、混合层深度有着很大的关系．     

北半球温带反气旋的气候统计特征

利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)/美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)再分析资料,采用判定和追踪反气旋的客观方法统计分析了1948～2016年北半球冬季温带反气旋活动特征。研究发现,北半球温带反气旋主要活动在中东部的北太平洋、东北大西洋、北美的沿落基山脉东部和美国东部、欧亚的环地中海、伊朗高原、青藏高原以北且贝加尔湖以南地区。海洋上、北美洲和环地中海地区上的反气旋夏季频数最高,而伊朗高原、青藏高原以北且贝湖以南的反气旋均冬季最多。海洋上的反气旋生成区域分布较分散,且主要向偏东方向移动、发展,且具有季节变化。相比于海洋,大陆上反气旋生成的纬度较低,主要向东南方移动、发展。北美大陆上的反气旋夏季生成的较多,冬季移动范围较广。北半球反气旋年平均过程数呈缓慢上升趋势。夏季过程数最多,且从1970年开始呈上升趋势。欧亚地区的反气旋过程数最多,其次太平洋,大西洋最少,但是同一个区域的四季相差较小。反气旋的中心气压大值区的形态和高频区的分布形态相似,且中心气压有明显的季节变化。四季中冬季反气旋最强。秋冬季节是欧亚地区的反气旋最强,大西洋的最弱。春夏季大西洋的反气旋最强,欧亚地区的最弱。四季均是欧亚地区的反气旋的平均纬度较低,且冬季最低。北美地区的反气旋除秋季均是移动纬度范围最大的。反气旋数随生命史的变长而急剧下降,90%左右的反气旋的生命史在4 d内,四季均是大洋上的反气旋生命史较大陆上的长。     

基于CALIOP资料的中国及周边地区云出现概率时空分布特征分析

云垂直结构是影响大气辐射的重要参数,其时空分布是影响全球气候变化的关键组成部分.本文利用星载激光雷达CALIOP的1 km云层产品,计算了中国及周边地区（0-55°N,70-140°E）云的出现概率,对不同地区、不同季节、不同高度单层云的出现概率做了对比分析.结果表明：云的出现概率表现出明显的地区差异,蒙古高原和印度半岛北部少云,热带海域和中国南方多云,多数地区夜间云出现概率略高于白天;除蒙古高原和印度半岛北部以外,多数地区单层云比多层云更常见;多数地区高云占单层云的比例最大,而中国大陆南部单层的中云较常见,西太平洋北部海域常被单层的低云覆盖;夏秋两季云出现概率普遍大于春冬两季,尤其印度半岛北部的云主要出现在夏季;蒙古高原和印度半岛北部单层云少于多层云,冬季尤其明显,而中国西南地区东部全年单层云更常见;夏季单层的高云占全年单层云的比例最大,青藏高原部分地区超过35%,这与其地形特征和夏季对流活动旺盛有关.     

近33 a珠海市雷暴日数的时间变化特征

基于珠海市近33a雷暴日资料,利用Morlet小波分析、累积距平和M-K突变检验等方法对珠海市雷暴日的演变趋势、周期变化和突变特征等进行全面分析,结果表明:(1)珠海市雷暴日有明显的季节变化特征,表现为夏半年偏多,冬半年偏少;(2)雷暴日的年际变化表现为下降-上升-平缓的演变特征,而且在各个时间尺度上都有明显的周期变化;(3)四季雷暴日的年际变化不同,春季、秋季和冬季均有不同程度下降趋势,而夏季为上升趋势,并通过99%的信度检验;(4)四季雷暴日在不同时间尺度上的周期变化不同,春季周期振荡在4～6a的时间尺度最为剧烈,夏季在6～8a的时间尺度上,秋季从高频到低频都有明显的周期振荡,冬季各个频率上的周期振荡都较为明显,2000年之后周期振荡有转弱的趋势;(5)M-K突变检验表明夏季雷暴日在1994-1995年有突变现象。研究结果有助于了解珠海地区雷暴的变化特征,对科学防御雷暴灾害、科学规划和设计雷电防护等有重要作用。     

南海表层环流和热结构特征的数值模拟与影响因素分析

 采用普林斯顿海洋模式,在真实的地形数据、计算区域右边界上半部分设为开边界的条件下,对南中国海98°-126°E,3°S -26°N的范围进行了环流和温度结构的模拟。模拟从静止的海洋开始,以1月份的月平均温盐数据为初始场,在12个不同的月平均风场驱动下,模式稳定地模拟了4个模式年。从第3年开始进行数据分析。首先从数值模拟的角度给出了南海表层环流和热结构的时空演变过程,继而详细分析了气候和环境因素的影响。结果表明：冬季南海主要被一个大的气旋式环流占据,夏季主要呈大的反气旋式环流。春季和秋季是季风转换季节,南海环流在受到上一个季节影响的同时也向下一个季节的典型流态转换,并由多个涡旋组成。此外,气候和环境条件的设置,都会影响到南海的环流和热结构特征。     

中国东部四季降水量变化空间结构的研究

利用观测资料和史料所重建的中国东部（110°E以东）71站1880?2004年的四季降水量序列,通过EOF分析得到了各个季节降水量空间分布的主要形态,并且按其特点分为两类,冬春秋季为一类,夏季为一类。利用重建的1880?1950年和观测的1951?2004年的500 hPa高度场资料,分析了大气环流对各季降水异常的影响。结果表明,各季的降水异常分布形态与高空环流形势有很好的对应关系,并且近百年来这种对应关系比较稳定。最后研究了各季降水量空间结构的周期变化特征,结果显示各个季节降水量空间分布形态都存在高频的年际变化和低频的年代际变化。功率谱和子波分析表明,高频集中于2～4年、5～8年,而低频则集中在15年、20～25年、60年,共同代表了中国季节降水异常变化的主要周期。     

巴伦支海的冰盖与气溶胶光学厚度的耦合关系

冰盖（ICE）和AOD之间的关系对北极及全球气候有重要的影响.分析了北极巴伦支海地区（30-50°E,70-80°N）在2003—2009年的AOD和ICE的分布及其之间的耦合关系.从7年的总数据来看,AOD春天高,夏天低,秋天又有回升;南部AOD含量一般高于北部,但在75-80°N区域,2003年的AOD含量特别高;AOD和ICE在一定的区域有着带有滞后期的关系,几乎每一年的相关性都是正的.通过统计软件Eviews的滞后回归分析发现,ICE的峰值先于AOD 1个月左右.在研究区域北部,ICE和AOD在平移后的相关系数是0.51左右,而南部的相关系数是0.30左右.通过协整检验发现,ICE（-1）和AOD均为平稳序列,并且残差无单位根,故两者具有长期均衡关系.可以推断,由于海洋冰块的融化,导致相关生物硫种类的减少,从而导致AOD含量的增加.通过在70-75°N区域对AOD的结果进行平稳性检验,预测了未来两年AOD的发展趋势.     

北部湾潮致余流和风生海流的数值计算与实测资料分析

北部湾潮致余流的流速只有1～2cm／s左右,靠近海南岛一侧,潮致余流的环流基本为气旋式：分别位于洋浦以北、东方以西、莺歌海西南方。只有靠近越南红河口,有一个反气旋涡;风生海流呈现冬季模式和夏季模式。冬季,表层19°N以北为西南向的流动,19°N以南,靠近海南岛水域为西向流动,越南沿岸为南向流动。大部分区域流速为5～12cm／s,流速最大位于琼州海峡西面及海南岛西南部,可达10～20cm／s,底层流速明显比表层小。夏季,表层,大部分海区为东北向流动,海南岛以南的海区为向东流动,流速大都在3～7cm／s,越南沿岸和海南岛西岸及西北沿岸流速为7～9cm／s,最大流速出现在海南岛西和西北沿岸,可以达到12cm／s。底层,大部分地区流速均小于1cm／s。     

台湾海峡单肢水母属二新种(丝螅水母目,高手水母科)

记述了采自台湾海峡的花水母亚纲(Anthomedusae Haeckel,1879),丝螅水母目(Filifera Kühn,1913),高手水母科(Bougainvillidae Lütken,1850),单肢水母属(Nubiella Bouillon,1980)二新种,即粗管单肢水母,新种(N.crassocanalis sp.nov.)和母芽单肢水母,新种(N.medusifera sp,nov.).其鉴别特征如下:1)粗管单肢水母,新种,伞钟形,无顶突,外伞上有分散的刺细胞;垂管短,无胃柄和口管;4个大的生殖腺,间辐位;口简单环状,从口缘上部伸出8条不分枝的口触手;4条辐管粗,边缘不规则;4个缘触手基部近梨形,每个基球背轴有1个内胚层棕红色致密块,并向辐管有1短的突起,4条具有环状刺胞的单生触手;外伞主辐位伞缘有4个囊状刺胞囊,有短管和触手基球连接;2)母芽单肢水母,新种,伞钟形,无顶突;无胃柄,垂管发达;生殖腺环绕在垂管上,在垂管上方有许多水母芽;口管宽大,口环状,在口缘上方有10条不分枝的口触手;4条较细辐管;4条主辐位缘触手,触手基球长锥形,4个外伞刺胞囊,直接和触手基球相连.