中国东北地区干旱趋势的年代际变化

选用东北地区(包括内蒙东部)26个气象站的温度和降水资料,分析了近50 a来的干旱发展趋势和年代际变化.认为:在向干旱发展的总趋势下还有明显的干湿年代际变化,温度逐年升高在干旱发展的总趋势中起主要作用,而降水的年代际变化在干旱的年代际变化中起重要作用,两者在12和25 a的低频振荡上有惊人的一致性.这种低频振荡与东亚中高纬度地区的区域西风环流指数的年代际变化相联系,它们之间呈很好的反位相关系;降水与区域经向环流指数则有很好的同位相关系.但在近50 a的时间范围内,上述各项变化特征在后半期不如前半期的关系好.这可能与全球增暖在高纬度和低纬度地区的强度不同所导致的东亚季风减弱有关.     

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．     

东亚夏季风北边缘的确认

综合降水、风场以及假相当位温场,定义了表征东亚夏季风北边缘的新标准．这一定义能较客观地反映出夏季风推进的过程．其后,比较了4种表征东亚夏季风指数与夏季风边缘最北位置指数间的异同,证明后者与东亚夏季风指数之间有着不同的气候学意义:东亚夏季风指数集中反映的是东亚季风(30°N附近的长江中下游地区)主体特征;东亚夏季风边缘带作为它的边缘部分,集中反映出我国北方(35°N以北)夏季降水的年际和年代际变化特征．从计算得到的1961—2001年(41年)东亚夏季风边缘带最北位置序列中发现,在1977—1979年期间其最北位置发生了明显的年代际转变．构造的夏季风边缘最北位置指数序列和我国华北地区夏季降水相关较好,可以作为华北旱涝的一个指标．     

青藏高原对亚洲季风平均环流影响的数值试验

利用垂直方向具有９层σ面、水平方向菱形截断波数为１５的全球大气环流谱模式和有、无青藏高原大地形两种情况下１０年积分的模拟结果，研究了青藏高原大地形对亚洲季风平均环流的影响。结果表明：有、无青藏高原大地形，亚洲冬、夏季季风平均环流均存在很大的差异。去除地形，使夏季高层的南亚高压、低层的大陆热低压、副热带高压及冬季的大陆冷高压在位置或强度上发生了改变；地形的有、无决定着冬季东亚大槽的强度；索马里越赤道气流有地形时明显较无地形时强；地形的有无还影响着降水强度和雨带的分布。另外，副热带高压中心及雨带的季节性移动与高原大地形的存在与否亦有很大的关系     

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.     

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.     

夏季风建立期间低层流场的变化及其与中国雨带活动的关系

本利用多年欧洲中心格点风和中国降水资料，分析了夏季风建立期间，亚洲南部及其邻近海域上低层流场的变化和雨带在中国南方的活动。结果表明，夏季风于5月中在南海地区建立。低层流场的变化主要表现为副热带高压脊从南海的东撤和气旋性气流切变线从中国西南向华南沿海的东伸。相应地，雨带有一次从南移转向北推的过程。由于5月份中南半岛－南海区域一直为西南气流所影响，因此，很难从风向来判断气流性质的变化，相对而言，雨带北移能更好地反映出夏季风向北扩散的地理位置。     

东亚夏季风影响下的中国东部降雨空间特征格局分析

应用地理统计学分析中的统计分析方法以及地统分析手段,以分布在不同地理位置的观测气象站点的降雨资料及东亚夏季风指数作为地理统计分析的空间要素变量,采用经验正交函数展开法(EOF)、相关分析以及普通克里金空间插值等方法,研究我国夏季降雨与季风指数之间的时空关系,分析中国受东亚夏季风影响地区降雨类型分布形态.     

大气污染正破坏我国夏季风活动规律

长年气候资料表明 ,我国夏季风活动虽有相当的年际变化 ,但多年平均显示 ,我国夏季风雨带约在7月上旬末越过长江中下游区北上(出梅) ,7月中下旬～8月上旬雨带进至黄河流域及以北地区 ,形成这里的主要雨季 ;然而1980年以来 ,上述活动规律在相当程度上被破坏了 ,从而给我国国民经济造成很大的损失。其原因和对策应予深入研讨。一、必须正视1980年以来气候的明显变化我国西、北两面背靠亚洲大陆 ,尤其西部隆起了世界屋脊———青藏高原 ,东和东南面濒临太平洋 ,西南方也接近印度洋。这种特殊的海陆分布使我国盛行季风气候 :冬半年盛行来自西北…     

1982～1996年亚洲热带夏季风建立迟早的探讨 Ⅱ.热带季风建立迟早的年际变化

利用反映热带季风环流系统流场特征的季风建立指数IWH和NCEP再分析的 1982～1996年及 1998年SCSMEX试验期间的风场和高度场资料 ,计算、确定和分析了东亚季风区和印度季风区逐年热带季风的建立时间 .并与其他作者用不同指数所得结果进行了比较。结果表明 ,IWH是一个能够反映亚洲热带夏季风环流主要特征、适合用于确定季风建立迟早的指数 ;在 1982～ 1996年期间 ,在东亚季风区 ,热带季风建立较早 (比平均情况早 2候或以上 )的年份有 1984、 1994和 1996年 ,建立较迟的年份有 1982、 1985、 1987、 1991和 1993年 ;东亚热带季风建立时间的年际变化 (标准差为 2 3候 )比印度季风大 ,反映东亚季风区环流变化较印度季风区更为复杂 .     

用湿位涡定义的南海西南季风指数及其与我国区域降水的关系研究

使用美国NCEP／NCAR1958－1997年逐日资料,对南海季风爆发前后的气象要素场作了分析。结果表明：南海季风爆发时,南海南、北部要素场变化有差异,北部西南季风爆发特征更为显著。针对南海西南季风爆发特征,提出了用湿位势涡度定义季风指数,它能很好地反映夏季风爆发的特征。其中,用湿位热涡度定义的季风指数对长江中下及华北华南地区的旱涝具有一定的预示性。相关分析表明：前一年冬季的季风指数和秋季的季风指数分别与华北次年夏季降水、华南次年春季降水有显著的相关,而当年夏季的季风指数与长江中下游当年秋季降水呈显著正相关。     

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。     

GEV指数表征的贵州夏旱分布特征及干旱事件的异常环流特征

利用贵州省81个台站的夏季降水资料、NCEP/NCAR再分析资料以及英国哈德雷中心(MOHC)提供的海温资料,基于广义极值分布理论(Generalized Extreme Value Distribution,GEVD),构建了一种新的干旱指数I_(Gev),研究了该指数所表征的贵州夏季干旱的时空分布特征,并对贵州夏季干旱时的环流背景进行了分析.结果表明:贵州省的夏季降水更接近于服从Weibull分布,且省内南部与东北部的夏季降水具有较大的年际变率;贵州夏季GEV干旱指数I_(Gev)具有显著的年际变化,就干旱事件的表征而言,季尺度的GEV干旱指数能够更好地反映贵州干旱事件的分布与发生发展特征;贵州夏季干旱的形成与对流层低层在中南半岛及南海地区上空出现的异常的气旋式环流以及西北太平洋日本南部洋面上空的异常反气旋式环流有关,且异常垂直环流中贵州地区受到显著的下沉运动控制,使得来自于南方的暖湿气流和来源于北方的冷空气较常年均有所偏弱,贵州省成为水汽通量的辐散区,不利于当地降水的形成,从而导致干旱的发生;最后,贵州夏季GEV干旱指数与同期印度洋北部及西北太平洋的海温的存在密切的关系,印度洋及西北太平洋海温的异常偏低可作为预测贵州夏季干旱的一个重要的前期信号.     

基于降水Z指数的晋中市干旱特征分析

为了更好地了解晋中市干旱演变特征,为当地政府开展防灾减灾提供科学依据,利用晋中市所属11个县（区、市）1971～2020年逐月降水资料,采用降水Z指数作为气象干旱等级评价指标,分析了晋中市近五十年的年际及季节干旱变化特征.结果表明：近五十年来晋中市降水Z指数以0.023/10年微弱速度递增,其中1985～2008年期间为主要干旱时期;春季和秋季降水Z指数分别以0.148/10年和0.017/10年速率递增,夏季降水Z指数无明显变化,冬季降水Z指数以0.045/10年微弱的速率递减.晋中市严重干旱年发生的原因与夏季发生重旱和季节连旱有直接的关系.     

青藏高原积雪异常对亚洲夏季风气候的影响

为了研究青藏高原积雪异常对亚洲夏季风气候的影响,从季风环流和季风降水等方面综合分析了高原积雪异常对气候的影响,并利用IAP 9L AGCM模式,对高原雪量进行了增加和减少的数值试验。从而提出高原多(少)雪年南亚夏季风偏弱(强),东亚夏季风反而偏强(弱)的新观点。高原积雪异常会导致高原上空大气垂直运动的扰动,扰动传播到下游致使我国长江流域和西太副高所在区域大气对流运动发生变化。高原多(少)雪,夏季我国南方的偏南风增强(减弱),有利于水汽从孟加拉湾和南海向我国大陆输送,但到长江流域时,由于偏南风存在较强(弱)的辐合,江淮流域偏涝(旱)。     

ENSO事件对云南夏季降水的影响及其中印度季风环流的作用

通过对ENSO冷暖事件的调查,统计出ENSO事件发生的年月和强度.然后统计出云南全省和几个对热带海洋较为敏感的区域夏季降水的异常年份,与ENSO事件发生的情况进行对比分析,用以研究云南省夏季降水对ENSO事件的响应.发现只有初夏5月云南降水对ENSO有很好的响应.最后通过分析WY季风指数,发现印度夏季风环流的变化干扰了ENSO事件对云南降水的影响,并且成为影响夏季6~8月云南降水的主要影响因素.     

云南5月强降水天气与亚洲季风变化的关系

 利用相关分析和EOF方法,研究了云南5月大雨、暴雨日数与亚洲季风这一大尺度气候环流背景变化的关系.研究结果表明,云南5月强降水天气与南亚季风强度指数相关较好,其中同期5月,相关系数为0.493,前期4月,相关系数为0.447,均超过了99%的显著性水平;其次是前期1月,相关系数为0.312,通过了95%的显著性检验.而云南5月强降水天气仅与前期4月南海季风强度指数相关较好,相关系数为0.415,通过了98%的显著性检验,与其他月份相关不显著.同时11a滑动相关系数也清楚地反映了南亚季风对云南5月强降水天气的影响大于南海季风.另外,利用EOF方法,获得了云南5月大雨、暴雨日数3种主要的空间分布型:全省一致型(除昭通市)、西部和东部、南部相反型以及东部和西部、南部相反型.第1类型与亚洲季风强度指数关系较为密切,特别是与南亚季风;第2类型主要与南海季风相关较好,第3类型受亚洲季风强度的影响不大.     

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。     

华北降水频谱变化及其可能机制分析

华北降水从20世纪60年代开始趋于减少,1977年后干旱化加重.小波分析发现1951～2000年华北降水频谱结构在60年代中期发生了突变,年际变化部分减弱,年代际成分相对增强,与此同时华北进入了干旱少雨的时期.年代际尺度成分的位相大致规定了华北降水偏多或偏少的时段.近20年与1977年前相比,华北降水的季节分布也发生了变化,春季降水增加,夏秋降水减少.相关分析发现华北降水与500 hPa高度及850 hPa经向风关系密切,7～9月降水主要与中国西北及西南的位势高度呈显著负相关,与南风呈显著正相关.观测资料分析指出,近20年7～9月我国西北500 hPa高度明显上升,东亚夏季风持续偏弱,这可能是华北持续干旱的重要原因.     

中国东部城市下垫面变化对南海夏季风爆发影响的数值模拟

本文利用美国国家大气研究中心(NCAR)开发的公用大气环境模式(CAM5.1)进行了中国东部大规模城市下垫面变化对南海夏季风爆发影响的数值模拟研究.结果表明:CAM5.1模式能够很好地模拟出东亚夏季风系统季节演变过程中大尺度环流场和降水分布的变化.敏感性试验结果表明中国东部大规模城市群的发展会使得南海夏季风提前1侯爆发;控制试验中5月中旬南海地区东南风向西南风的转变,以及降水量激增现象的出现,均较无城市试验中提前.同时,城市化快速发展阶段与南海夏季风爆发的年代际变化存在时间段的吻合,初步推断城市下垫面发展可能是1993年之后南海季风提前爆发的原因之一.对南海季风爆发影响的原因分析可以看出,城市化引起的下垫面物理属性变化,使得从春至夏的季节转变中,东部(110°-120°E)中高纬度陆地对大气的感热加热增强,减小了海陆之间的热力对比,加快陆地低层大气降压,从而引导南海季风提前爆发.