南海夏季风活动激发的大气遥相关型

北半球夏季,南海地区是全球大气热状况变化最为激烈的区域之一,而南海夏季风则是该地区最为活跃的天气事件,它的演变必将导致其它地区大气环流的响应．通过相关计算、合成分析等手段,揭示与南海夏季风活动相关联的北半球大气遥相关型的存在．该波列状的遥相关型与东亚地区相连,经北太平洋延伸至北美西岸．最高的相关位于西太平洋副热带高压区域,因而它可能对我国旱涝天气产生重要影响．     

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.     

热带和副热带大气准双周振荡特征对西北太平洋台风路径的影响

根据美国联合台风预警中心热带气旋的数据(1979—2010年)以及NCEP/NCAR再分析风场和高度场的资料,从气候学角度分析了近32年夏季西北太平洋3类路径台风的大气准双周振荡的特征,并合成分析了6~10月3类路径台风生成时刻的原始环流、低频环流以及QBWO周期内低频环流的演变过程,结果表明:对流层低层至中层的大气存在明显的10~20 d准双周振荡特征,这对西北太平洋台风路径的预报有很好的指示作用;低频环流的演变特征表明,在西北太平洋地区,QBWO是通过低频气旋和低频反气旋来影响南海的季风槽以及副热带高压的强度和位置,进而对台风的生成位置和移动路径产生影响;菲律宾以东低纬度地区生成的低频气旋易于台风的生成,低频气旋的正涡度带走向和移动趋势预示着台风未来的移动方向;另外,在副热带地区同样存在着一支自西向东传播的大气准双周振荡波列,热带与副热带大气准双周振荡的相互作用对台风的路径产生了重要影响,这对台风路径的预报有较好的参考意义.     

华北地区1972年和1997年干旱特征及其影响系统分析

利用华北地区实测的月降水量资料,美国NCAR/NCEP 850 hPa的矢量风5、00 hPa和850 hPa的位势高度等再分析资料,分析了华北地区1972年和1997年这2个干旱年干旱的空间分布、强度分布和持续时间,以及西太平洋副热带高压变化、季风进退和欧亚大气环流异常情况.结果表明:1972年是季风正常年,但该年亚洲大陆高压偏强且持续存在、西太平洋副热带高压持续偏弱,导致了干旱的发生与持续;而1997年由于持续偏强的亚洲大陆高压、持续偏弱的季风和西太平洋副热带高压造成该地区严重干旱.     

长江中游地区近年夏季旱涝异常的大气环流差异

以长江中游夏季1998年特大洪涝和2000年异常干旱为实例,对500hPa月平均高度场,极涡,阻塞高压,西太平洋副热带高压强度,面积指数等因子,进行同期大气环流特征对比分析,结果表明,1998年和2000年夏季东亚地区从北到南大气环流具有显著差异。     

夏季西太副热带高压的东西偏移和对流层低层环流变化的主要模态的关系

夏季西太平洋副热带高压的东西偏移显著影响我国的气候异常．文中首先修订了原有的副高东西指数定义,并利用它分析了副高东西偏移和850 hPa环流主要变化模态之间的关系,发现副高东西偏移和环流变化的第一、第二模态均有显著的相关关系,特别是和第二模态在1958—2003年(46年)的相关系数高达0．78．由于第二模态没有对应明显的海温异常信号,上述结果意味着对夏季副高东西偏移的季度预测可能是一个比较困难的问题．此外,由于这两个模态的共同作用,特别是第二模态的作用,导致1978年以来副高东西偏移的年际变率明显变大,这可能是最近20多年我国气候异常频发的原因．     

夏季江淮流域暴雨的特征及与早涝的关系

基于1954--2004年全国743站降水资料和NCEP／NCAR月平均500hPa风场资料,分析了夏季江淮流域暴雨的气候分布和年代际变化特征．结果表明,江淮流域的暴雨降水存在明显的区域差异,局地暴雨频繁,具有明显的年代际变化特征,1990年代是高值期．通过相关和合成分析发现,暴雨与洪涝的关系密切,涝年暴雨降水可占到总降水的50％左右;1990年代,暴雨降水对洪涝的贡献明显增大．本文还分析了夏季暴雨年代际变化的500hPa环流背景,发现1990年代暴雨明显偏多的因素是：1,蒙古上空存在异常的反气旋环流,有利于中高纬地区的冷空气南下,长江以北地区盛行异常的东北风;2,西太平洋副热带高压加强,增强了低纬海洋上空水汽的向北输送．富含水汽的异常西南气流和北方地区异常的东北气流在江淮流域上空交汇,存在明显的风切变,导致较强的上升运动,易于产生强降水．     

夏季江淮流域暴雨的特征及与旱涝的关系

基于1954-2004年全国743站降水资料和NCEP/NCAR月平均500hPa风场资料,分析了夏季江淮流域暴雨的气候分布和年代际变化特征.结果表明,江淮流域的暴雨降水存在明显的区域差异,局地暴雨频繁,具有明显的年代际变化特征,1990年代是高值期.通过相关和合成分析发现,暴雨与洪涝的关系密切,涝年暴雨降水可占到总降水的50%左右;1990年代,暴雨降水对洪涝的贡献明显增大.本文还分析了夏季暴雨年代际变化的500hPa环流背景,发现1990年代暴雨明显偏多的因素是:1,蒙古上空存在异常的反气旋环流,有利于中高纬地区的冷空气南下,长江以北地区盛行异常的东北风;2,西太平洋副热带高压加强,增强了低纬海洋上空水汽的向北输送.富含水汽的异常西南气流和北方地区异常的东北气流在江淮流域上空交汇,存在明湿的风切变,导致较强的上升运动,易于产生强降水.     

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。     

海温季节和年际变化对东亚区域气候变率模拟的影响

利用P-σ区域气候模式通过数值试验分析和探讨了海温季节变化和年际变化对东亚地区气候变率模拟的影响．数值分析试验结果发现，实际海温强迫下模拟的500hPa高度场年际变率较有或没有海温季节变化强迫模拟的结果在冬夏两季基本上是增强的，海温的年际变化对模拟500hPa高度场年际变率是尤为重要的．海温的季节变化强迫使得模拟的500hPa高度场在冬季增强，夏季减弱，且在高纬度地区变化幅度较大．海温的年际和季节变化使得东亚地区的500hPa温度在冬季升高，而夏季在低纬度地区的温度降低，其中在华南沿海、南海北部和盂加拉湾地区降低最甚，高纬地区变化不明显．此外，海温的季节和年际变化强迫对华南地区降水率差值的影响远比对长江中下游地区明显．     

利用信号场作深圳宝安机场的雷暴分类研究

利用深圳宝安机场2001～2010年雷暴观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,运用统计方法研究近10年来雷暴发生的气候特征。利用主成分分析方法提取宝安机场夏季雷暴日500hPa高度信号场共同特征,并根据主成分分析前3个模态归纳出3种易出现雷暴的天气类型:台风型,高空槽、切变线型和副热带高压型;其中近10年来副热带高压型在夏季出现的频次最高。从年际变化来看,高空槽、切变型和台风型都是呈减少趋势,而副热带高压型无明显变化趋势。     

华北地区夏季水量丰枯年气候特征对比分析

利用NCEP／NCAR的40a再分析资料,对比分析了华北地区夏季水量丰、枯年气候特征差异。结果发现,干旱年我国大部分地区海平面气压场为弱低压,湿润年为较强低压;干旱年印度夏季风、南海季风及西太平洋副热带高压南侧的东南风均弱于湿润年;干旱年北半球中高纬度槽脊发展较弱,冷空气活动较弱,华北地区位于弱脊区,湿润年北半球大气环流指数为低指数,中高纬度冷空气活动频繁,华北地区位于槽前脊后;干旱年西太平洋副热带高压南北向发展较弱,位置偏南,而东西向发展强盛,在我国南部地区形成狭长的高压脊。湿润年副热带高压南北向发展较强,位置偏北,东西向发展较弱;干旱年华北地区弱下沉运动,在600－400hPa层之间,形成了闭合径圈环流。而湿润年华北地区上空为上升气流,闭合径圈环流消失。     

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。     

论青藏高原温度对长江中下游地区降水的影响

文章利用1980~2009年间NCEP/NCAR的月温度场和高度场的再分析资料,以及中国160个站逐月夏季降水资料,探讨了青藏高原在不同高度和不同季节的温度差异对长江中下游地区夏季降水的影响。通过相关分析发现,青藏高原冬季的平均温度与长江中下游地区夏季降水之间存在负相关;春季平均温度与夏季降水之间南部地区存在负相关,北部地区存在正相关。另外还发现,青藏高原冬季温度相关度比春季明显的多,因此文章分析了青藏高原冬季温度与长江中下游地区夏季降水之间可能存在的关系。结果表明,青藏高原当年冬季偏暖(冷)时,对应的第二年夏季位势高度场上西太平洋副热带高压位置偏北(南),使长江中下游地区夏季降水偏少(多)。     

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。     

北半球冬季大气环流变化对中国汛期雨带类型分布的影响

 基于1951～2001年1～5月500hPa高度场资料,研究了前期大气环流与中国汛期雨带类型分布的关系.通过分析前期各雨带类型对应的距平合成场和格点样本平均值显著性检验图,以及各雨带类型相应的前期大气环流特征.指出1～2月500hPa层次上,大气环流明显的表现为大尺度分布特征,而3～5月的大尺度分布特征不明显.这表明冬季(1～2月)各雨带类型的显著性关键区的大气环流异常是影响中国汛期雨带类型分布的一个重要因素.从而提出了一些预报线索,可供夏季我国大范围旱涝趋势的长期预报参考.     

西太副高第一次北跳与其后热带气旋的关系

为了研究西太平洋副热带高压5-6月第一次季节性北跳和其之后的第一个热带气旋(TC)生成的关系,利用1980-2015年美国环境预报中心和美国大气研究中心500hPa高度场再分析资料和中国台风研究所发布的最佳路径台风数据,采用统计、气候检验、合成分析等方法进行分析。结果表明:在近2/3的年份里,副热带高压北跳后不到1周就有TC生成;其余年份在副热带高压北跳后,超过2周或更长的时间内无TC生成,而这些年份的气候背景相对比较复杂,但也有规律可循,即在强厄尔尼诺年,副热带高压北跳之后均无TC生成。副热带高压的合成指数显示:副热带高压北跳后无TC生成时,和副热带高压的强度偏强、位置偏南等因素有关;副热带高压北跳后有TC生成时,副热带高压的强度、位置与气候态平均值无明显差异,但脊线和南界5 880gpm等位势高度线在副热带高压北跳后均有明显北抬现象。     

青藏高原四季大气热源气候态特征分析

利用NCEP的CFSR再资料分析了青藏高原上空四季大气热源的水平分布和垂直结构特征.结果表明:在水平分布上,春季和夏季,青藏高原上空大气是分布不均匀的热源,而秋季和冬季是比较均匀的弱冷源;在春季(3—5月),青藏高原主体上空呈现不均匀的弱热源,青藏高原东部边缘和西部边缘、南部边缘地区呈现较强热源,在喜马拉雅山脉一带也呈现强度不均匀的热源区;夏季,热源强度略强于春季,在整个亚洲大陆上最强的热源中心不在青藏高原上,而在青藏高原南侧及孟加拉湾中东部一带,另外高原西侧冈底斯山脉附近和喜马拉雅山脉中东部边缘一带还呈现弱冷源;秋季,青藏高原南部边缘及其以南的大陆地区表现为热源,且存在较强的热源中心,青藏高原东侧边缘也存在小范围的弱热源区;冬季,青藏高原上空大气呈现均匀的弱冷源;在青藏高原西部边缘及喜马拉雅山脉北侧呈现弱热源区;仅在冬季,青藏高原上空感热加热呈现为负值;不区分季节的情况下,青藏高原西南部上空的感热加热强于东北部;青藏高原西侧边缘、南部边缘和东南部上空的潜热加热永远强于青藏高原主体,而青藏高原主体长波辐射加热值大于南部边缘及东南部地区.在垂直结构上,春季和夏季大气整体表现为热源层,春季热源层厚度约为冷源层的3倍,夏季热源层厚度大致为冷源层的6倍;秋季,大气总加热在500 hPa层以下表现热源层,而500～150 hPa表现冷源层,且冷源层强度比夏季较强;冬季,大气总加热整体上表现冷源层,只有675 hPa附近到550 hPa层表现很薄的热源层,冷源层的厚度约为热源层的6倍;不分季节,青藏高原上空700～450 hPa感热加热分量项和大气总非绝热加热垂直廓线分布基本一致,而450～100 hPa潜热加热分量项和大气总非绝热加热垂直廓线分布基本类似;除冬季大气总非绝热加热基本表现为弱冷源外,其余季节低层均表现热源,而高层表现弱冷源,但层级的热状况强度方面仍存在明显的季节性差异.     

中国地区大气硫化物分布和输送基本特征的模拟研究

 在区域气候模式的基础上连接大气化学模式,利用耦合的模式系统模拟了中国地区大气二氧化硫和硫酸盐分布和季节变化,发现大气中二氧化硫在冬春季大,夏秋季小.硫酸盐气溶胶浓度在夏季最大,并且从地面到高空单调递减,其浓度的季节变化在400hPa以下最明显.     

大气30-60 d振荡特征及其与广东持续性强降水的联系

利用美国NCEP/NCAR的逐日再分析资料,分析了2005年6月华南持续性强降水期间850和500 hPa低频位势高度场、850 hPa低频风场和低频OLR场的水平分布及经、纬向传播特征。结果表明,2005年6月2-5日较弱的持续性降水期间,广东地区上空无明显的低频位势扰动和低频对流的发展和加强,但6月18-23日的持续性强降水过程中,大气的30-60 d振荡明显,副热带西太平洋上对流层中低层低频位势扰动有明显的西传特征,南海中北部低频位势扰动向北传播的速度比低频对流活动传播更快。6月初副热带高压带上西太平洋地区低压扰动可能是该区低频气旋和低频对流扰动的源,其中低频气旋北移和西太平洋上低频反气旋的发展是促使广东地区上空低频对流发展和加强的重要原因,为此次持续性强降水的发生提供了有利环流背景。