热带太平洋和热带印度洋次表层海温异常信号的传播与联系

利用太平洋和印度洋表层与次表层月海温距平信号沿不同纬向-时间剖面的传播分析,发现赤道东太平洋海温异常的El Ni(n)o事件和赤道印度洋海温异常的Dipole事件分别与沿赤道太平洋东传的次表层海温异常信号和沿赤道外印度洋西传的次表层海温异常信号同期到达东太平洋和西印度洋有着内在的联系.在赤道和赤道外16°N之间的热带北太平洋,次表层海洋中存在着海温异常信号传播的一条回路,El Ni(n)o事件就发生在暖信号到达赤道东太平洋的时候.次表层海温异常沿赤道太平洋的东传和沿赤道外印度洋的西传分别是El Ni(n)o事件和Dipole事件发生的海洋学早期信号.     

ENSO事件对云南短期气侯影响的研究

利用云南1951～1997年逐月降水和气温资料和全于1951～1997年月平均海温资料,统计了云南降水和气温对赤道东太平洋海表温度变化的响应,结果表明：云南降水和气温与赤道东太平洋海温的异常有着密切的关系。     

太平洋海温演变的时空结构

运用转动复自然正交展开(RCEOF)分析近50年太平洋海温场的时空结构,得出在赤道中、东太平洋和40°N 附近有两个海温异常强信号中心;赤道东海岸太平洋海温异常信号(对应ENSO信号)在几个月到半年左右传播到赤道西太平洋;海温主要周期大部分落在3～10d的范围内,还存在年和准两年变化。     

北半球50hpa高度距平场与赤道东太平洋海温场关系的初步分析

本文以 EOF 方法为基础,对北半球50hpa 位势高度距平场与赤道东太平洋海温场之间的关系进行了分析指出,当前期冬季50hpa 高纬地区位势高度较常年偏高(低),中纬地区偏低(高)时,对应着赤道东太平洋地区当年5月及9～11月海温较常年偏低(高),而7月120W 以东大部分地区偏高(低),120W 以西大部分地区则偏低(高).并表明,前期冬季 50hpa位势高度距平场的变化对厄尔尼诺及反厄尔尼诺事件的发生有预报出示意义.交叉谱计算发现,赤道东太平洋海温场与50hpa 场在周期2～3.2年的频带上凝聚谱达最大.     

850 hPa夏季西太平洋副高的年际变化及其与赤道东太平洋海温异常的关系

首先对850 hPa夏季西太平洋副高位置和面积指数进行了定义,分析了副高位置和面积的年际变化规律以及与赤道东太平洋海温异常的关系.研究表明,近代西太平洋副高面积和位置指数的年际变化周期为3-5年,冬、春两季海温与夏季副高的脊线位置、西脊点位置关系密切,赤道东太平洋海温持续偏高有利于夏季副高偏西、偏南,反之偏东、偏北.冬、春季赤道东太平洋海温异常对西太平洋副高季节变化有明显影响,冬、春两季海温偏暖年副高偏南、偏西,偏冷年副高则偏北、偏东,五月和九月除外.冷年7月副高北跳较暖年显著,进入秋季后南撤较缓慢.     

基于北太平洋海温的河北省冬小麦白粉病发生趋势预报

基于全球气候系统的遥相关机制,北太平洋海温经常作为中国中长期天气和气候预报的指示因子.为延长冬小麦白粉病预报时效,提高预报的实用价值,利用北太平洋海面温度的逐月5(经度)×5(纬度)网格数据,通过1990-2010年历史数据的相关分析和逐步回归分析,发现前1年5月~当年4月的北太平洋赤道中部和西北部区域的太平洋海面温度(SST)对河北省冬小麦白粉病发生面积存在显著影响;进而筛选并利用关键海温因子建立不同时段的河北省白粉病发生面积预报模型,即利用前1年5月~12月的海温、可在年前进行白粉病预报的年前预报模型以及利用前1年5月~当年3或4月海温进行预报的白粉病早春模型或仲春模型;并根据贝叶斯分类规则,进一步建立了白粉病流行程度的等级预报模型.经检验,3个时段模型的面积预报历史拟合率分别为82.6%,83%,80.5%,贝叶斯模型对发病程度历史拟合的最大误差为1个等级;在2011-2013年的实际应用预报中,2012年将中等偏轻的实况预报为偏重发生,相差2个等级,其他年份预报结果与实际发生趋势一致.另外,分析结果还表明,白粉病发生面积与前1年发生面积显著相关,因此,建立了基于前1年生物基数和太平洋海温预报的小麦白粉病中长期综合预报模型.结果表明,海温对小麦白粉病害具有较强的气候指示效应,辅以其他因子的综合预报方法,能够较早、较好地预报出冬小麦白粉病流行程度,从而提高白粉病的长期预报能力,为生产部门的管理决策和提高防保效率提供可靠依据.     

西北太平洋热带风暴年生成数与早期洋盆尺度海温异常的关系

利用JTWC提供的热带气旋最佳路径资料库资料和JEDAC的海表温度观测资料，分析了1955年1月到2000年12月西北太平洋热带风暴年生成频次的长期变化及其与太平洋海温的关系.西北太平洋热带风暴年生成频次长期变化的基本特征是，最多生成频数月份有提早的趋势，除了阶段性变化外还存在增多的趋势.太平洋海温与西北太平洋热带风暴生成频次之间没有同期的相关关系，但年初赤道东西太平洋和中高纬度北太平洋的海温与当年和其后数月热带风暴生成频次有显著的相关关系.前者反映的是年际时间尺度上赤道附近东西部El Nio海温异常模态对热带风暴生成数的影响，后者反映的是年代际时间尺度上北太平洋海温异常对热带风暴数的影响.考虑两个时间尺度海温变化建立的年初海温与当年风暴频次的回归相关高达0.77.     

赤道东太平洋海表水温变化的多层次结构特征分析

以小波理论为基础来进行赤道东太平洋海表水湿变化的多层次结构特征分析,结果表明,赤道东太平洋海表水温的变化表现十分明显的多层次演变结构和突变特征,一级保留信息能较好反映从１９１年以来的历次厄尔尼诺事件和反厄尔尼诺事件,并对这些事件的强度,层次结构和突变等重要信息给予良好的表现,二,三级保留信息则分别反映了赤道东太平洋海温在另一层次里演变的结构特征,是对一级保留信息的增加和完善。     

沃克环流的强度、位置及其对ENSO循环的影响

通过分析1948～2001年Nino 3海区的海农温度距平（SSTA）、南方涛动指数（SOI）以及沃克环流的强度与位置,以及它们之间的内在联系。本文确定了ENSO循环中冷,暖事件的起止年月。结果表明：EI Nino年Nino 3的SSTA异常偏高,SOI为负值,沃克环流减弱东移,其上升支由印度尼西亚移刘日界线附近,其指数也为负,即说明赤道西太平洋地区纬向风距平以辐散为主,而赤道中、东太平洋地区以辐舍为主;La Nina年则刚好相反。并发现西太平洋纬向环流圈强度的变化对赤道太平洋东部海温的变化有重要的控制作用,西太平洋纬圈环流强度的变化超前于赤道东太平洋海温变化2—3个月,约一个季度。西太平洋季风区纬向环流异常变化可能是赤道太平洋东部海温异常的主要原因。     

重庆地区秋季连阴雨气候特征及前兆信号分析

根据1961—2012年重庆地区34个气象观测站的逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析数据集中的高度场格点资料和NOAA的海温逐月资料,分析了重庆地区秋季连阴雨的气候特征、气候背景与前兆信号.结果表明:近52年来重庆地区秋季连阴雨频数呈线性增多趋势.重庆地区秋季连阴雨偏多(偏少)同期环流对应乌拉尔山地区高度场偏低(高),欧亚中高纬度地区盛行经向(纬向)环流,赤道东太平洋区域海温偏低(偏高).前期春季、夏季孟加拉湾地区、我国南海地区500hPa高度场、赤道中东太平洋地区海温,特别是Nio3.4区的海温异常变化是重庆地区秋季连阴雨出现异常偏多(少)值得关注的前兆信号.     

1997年强厄尔尼诺事件预报及其检验

使用赤道东太平洋(0°～10°S,90°～180°W)海水表面温度(SST)距平值表征厄尔尼诺(拉尼娜)事件指数(ENI)。根据ENI定义出1870-2000年期间25次厄尔尼诺事件和26次拉尼娜事件,采用ENI三周期叠加预报模式提前6个月预测出1997年强厄尔尼诺事件的开始和结束时间,为较准确预测出1998年嫩江特大洪水提供了预报依据。     

Anomalous activity of East Asian winter monsoon and the tropical Pacific SSTA

The relationship between the anomalous East Asian winter monsoon (EAWM) activity and the tropical Pacific SST anomalies has been identified using the results of 40-year integration of the IAP CGCM1 model and 10-year observational data. In the strong EAWM year, the western and central Pacific are dominated by positive SST anomalies while the eastern Pacific is negative ones. In the weak EAWM year, the SSTA pattern is quite different and shows El Nino-like SST anomalies. The strong EAWM activity tends to create extra easterly flow to the east and extra westerly flow to the west of the warm SSTA region over the equatorial western and central Pacific, thus leading to the enhancement of convergence and convection of the flow in this region and favorable to the maintenance and development of such an SSTA pattern. On the other hand, the warm SST anomaly over the western and central Pacific, as a forcing, may lead to a specific pattern of the northern extratropical atmosphere, which is favorable to the strong EAWM activity. The tropical Pacific SSTA pattern related closely to the strong EAWM activity differs significantly from that of the La Nina year.     

Sea surface temperature east of Australia： A predictor of tropical cyclone frequency over the western North Pacific？

The relationship between sea surface temperature (SST) east of Australia and tropical cyclone frequency over the western North Pacific (WNPTCF) is analyzed by use of observation data.The WNPTCF from June to October is correlated negatively to spring SST east of Australia.When the spring SST is in the positive phase,a cyclonic circulation anomaly in the upper troposphere and an anticyclonic circulation anomaly in the lower troposphere prevail over the western North Pacific from June to October,concurrent with an anomalous atmospheric subsidence and an enlarged vertical zonal wind shear.These conditions are unfavorable for tropical cyclone genesis,and thus WNPTCF decreases.The negative phase of the spring SST east of Australia leads to more tropical cyclones over the western North Pacific.The spring SST east of Australia may give rise to simultaneous change in tropical atmospheric circulation via the teleconnection wave train,and then subsequently affect atmospheric circulation variation over the western North Pacific.     

太平洋海表面温度季节内振荡特征

为了研究太平洋海表面温度季节内振荡的特征,利用NOAA(national oceanic and atmospheric ad-ministration)周平均SST资料,采用谐波方法重构了太平洋海表面温度季节内振荡信号,针对不同海域,用小波分析等方法,揭示了SST季节内振荡的空间、频谱、季节性和传播特征.结果表明:海表面温度季节内振荡在黑潮区、黑潮续流区和赤道东太平洋较活跃,在赤道东西太平洋有相对重要的地位;在北太平洋谱特征均为单峰结构,在赤道东西太平洋呈双峰结构.不同海域海表面温度季节内振荡的活跃期分别为:北太平洋夏秋季,赤道东太平洋春和秋季,热带西太平洋活跃期较分散;在北太平洋以缓慢东传为主,在赤道东太平洋以西传为主,在热带西太平洋无明显传播.     

Linkage between winter sea surface temperature east of Australia and summer precipitation in the Yangtze River valley and a possible physical mechanism

The relationship between winter sea surface temperature (SST) east of Australia and summer precipitation in the Yangtze River valley and a possibly related physical mechanism were investigated using observation data. It is found that winter SST east of Australia is correlated positively to summer precipitation in the Yangtze River valley. When the SST east of Australia becomes warmer in winter, the western Pacific subtropical high and the East Asian westerly jet tend to shift southward the following summer, concurrent with low-level southwesterly anomalies over eastern China. These conditions favor precipitation increase in the Yangtze River valley, whereas the opposite conditions favor precipitation decrease. The influence of winter SST east of Australia on East Asian summer atmospheric circulations may occur in two ways. First, by an anomalous SST signal east of Australia in winter that persists through the following summer, thus affecting East Asian atmospheric circulations via the inter-hemispheric teleconnection. Second, when the SST east of Australia is warmer in winter, higher SST appears simultaneously in the southwest Indian Ocean and subsequently develops eastward by local air-sea interaction. As a result, the SST in the Maritime Continent increases in summer, which may lead to an anomalous change in East Asian summer atmospheric circulations through its impact on convection.     

北太平洋海气系统主要模态的年代际变化

结合北太平洋各种指数、海表温度和高度场,分析了北太平洋海气系统的突变特征及其与时间尺度分量的联系.研究结果表明:各种指数、海表温度和高度场在20世纪60年代、70年代和90年代末期均存在显著突变;海表温度60年代的突变主要分布于北太平洋北部,70年代的突变主要分布于北太平洋北部、中部和东南部,90年代突变则主要分布于北太平洋东南部和西南部;高度场突变主要分布于北太平洋北部、西北部和东南部,且突变范围从高层向低层递减.各种指数中60年代突变1～8a尺度分量的贡献较大,70年代突变是20～30a尺度分量的贡献较大,90年代的突变则是1～8a尺度和20～30a尺度分量作用相当.在3个突变时期中,海表温度和高度场的空间分布及相关性分析验证了这种联系的可能性.     

Indian Ocean temperature dipole and SSTA in the equatorial Pacific Ocean

The observed sea surface temperature (SST) data of recent 100 years are analyzed and the existence of the Indian Ocean temperature dipole in the equatorial region is exposed further. It is very clear that the amplitude of the positive phase (higher SST in the west and lower SST in the east than normal) is larger than that of the negative phase (higher SST in the east and lower SST in the west). The dipole is stronger in September-November and weaker in January-April than in other months and it also appears obviously inter-annual and inter-decadal variations. Although the Indian Ocean dipole in the individual year seems to be independent of ENSO in the equatorial Pacific Ocean, in general, the Indian Ocean dipole has obviously negative correlation with the Pacific Ocean dipole (similar to the inverse phase of ENSO mode). The atmospheric zonal (Walker) circulation over the equator is fundamental to relate the two dipoles to each other.     

赤道太平洋中东部海温异常与中国东部降水异常的统计关系

厄尔尼诺和拉尼娜海洋现象对世界气候的影响非常大,我国东部地处太平洋西岸,降水明显受其影响.本文从1950~1999年50年赤道太平洋中东部海温距平资料入手,得出厄尔尼诺现象和拉尼娜现象50年的表现特征.然后对中国东部夏季降水异常情况进行统计,分析了太平洋海温异常与中国东部降水异常的统计关系.并因此得到El Nino年华北显著偏旱,淮河流域El Nino年出现涝灾的概率达到50%,长江中下游地区出现在El Nino年和La Nina年的旱涝年数相差不大,华南在El Nino年出现的旱年数占全部旱年的50%等一些有意义的结论.     

主成分分析在线性模型与非线性模型的应用研究

为了解主成分分析在线性模型与非线性模型预报中的应用效果,在2001—2011年热带气旋历史观测资料基础上,采用主成分分析方法,结合线性回归模型和神经网络模型,开展西北太平洋热带气旋的强度预报技术研究试验．根据提取的主要影响因子构造线性回归模型与BP神经网络的输入样本进行不同样本的台风强度预测．计算结果表明,主成分分析通过降低线性回归模型和BP神经网络模型的维数,减少自变量之间的复共线性,减小模型的预报平均绝对误差．