南亚夏季西南季风成因的数值试验研究

本文利用一个有限区域的大气环流格点模式研究了南亚夏季西南季风形成的原因.一系列数值试验结果的对比分析表明:(1)大尺度地形的热力作用在西南季风的形成中起了决定性作用,而其动力作用的贡献甚小.3000米以上青藏高原的热力影响对高原附近1000公里以内西南季风形成的作用更为重要.(2)索马里急流对南亚15°N 以北西南季风的形成作用不大,且西南季风的强弱也与索马里急流的存在及强度无关.     

对“南亚季风形成原因”的思考

本文认为“亚洲南部的季风,主要是由行星风带的季节移动而引起的,但也有海陆热力差异的影响”的观点是不合理的。亚洲南部的季风(下称南亚季风)和亚洲东部的季风(下称东亚季风)一样,都属于海陆季风,主要是由海陆之间的热力差异引起的。行星风带的季节移动对南亚地区的影响强度受到海陆热力差异的制约,其固有的季节移动作用,对南亚季风形成只起加强的作用。南亚夏季的过赤道西南风强大,是大陆及青藏高原热力作用的结果。没有东南信风带的季节移动,南亚地区也会有西南季风出现。     

热带高空东风急流维持机制的诊断分析

本文利用FGGEⅢB资料,分析了热带东风急流的结构和角劝量收支,表明平均绝对角动量水平通量辐散是维持东风急流的动力因素,影响这种辐散是平均的季风经圈环流;就热力而论,急流与正的南北向平均温度梯度相关,而影响对流层中高层温度梯度的重要因素是南北向不同的加热作用。由季风槽和ITCZ引起的加热,是影响急流强度重要的热力因子。     

浙江地形对台风Khanun影响的数值试验和机理分析

以2005年严重影响我国华东地区的登陆台风Khanun为研究对象,利用MM5模式对其登陆浙江过程进行了数值模拟,通过模拟结果和实况的对比表明,模式对台风路径和降水的模拟是成功的,在台风移向移速、暴雨强度和落区上与实况十分吻合,但在台风强度模拟上则较实况偏小.在控制试验比较成功的基础上,本文还设计了3个敏感性试验,分析了浙江地形对台风路径、强度和降水的影响及其机理,它们分别为地形加倍、减半和无地形试验.试验结果表明,浙江地形对台风Khanun移动路径没有显著影响,这可能与浙江地形高度较低和环境场强引导气流有关.在降水强度上,浙江地形对暴雨的增幅作用十分显著,由地形强迫产生的降水和地形走向相一致.迎风坡由于地形动力抬升作用有利于上升运动加强,使得对流发展旺盛,降雨量增加,背风坡降雨量减少,浙江中北部沿海地区由于地形强迫产生了与台风环流同位向的扰动使得台风环流明显增强,形成暴雨中心.有无地形影响下的螺旋度对比显示,暴雨增幅区与低层正螺旋度差值区和高层负螺旋度差值区相对应,螺旋度差这种高低层耦合是触发和维持台风暴雨的动力机制,有利于台风螺旋结构的维持和强降水的发生.     

海岸气象学的研究进展

海岸气象是研究发生在海带区域,在陆－气－海耦合作用下的大气过程与现象的新生分支学科。作者根据海岸大气过程的动力,热气特征,产生机理以及国内外近年来的研究发展,从四方面：（１）边界层过程与海气相互作用（２）热力驱动环流（３）地形强迫作用（４）大尺度天气过程与海岸环境相互作用,对海岸气象学的研究与发展进行了简要的评述和讨论。     

山区小气候对大气污染扩散的影响

根据武夷山脉及邵武市所处的地理位置,分析邵武市的气象特征,结果表明：在山区,由于大气各地局部增热（冷却）不均而发展起来的小规模的热力环流,也就是地形的热力作用所增强的山谷风环流,以及地形的动力作用对山谷风产生的犹流,均对大气污染的扩散有着紧密的关系。     

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     

论季风的形成及其本质

季风是个全球性的环流系统,热带辐合带的季节性迁移是季风环流形成的根本原因.青藏高原的巨地形作用是亚洲季风强盛的关键因素.季风在本质上是能量传递与水文循环过程,在全球能量平衡和水量平衡方面起着重要作用.加强季风研究,尤其是加强低纬过程与青藏高原隆升对季风形成过程与机理方面的研究对我国洪涝和干旱等灾害性气候的预测与预防工作具有十分重要的意义.     

南亚高压和云南雨季降水关系的初步探讨

南亚高压是夏季南亚上空对流层上部的一个强大而稳定的行星尺度环流系统。它的季节性变化规律、东西振荡机理,它的周期性、整体性、持续性、超前性以及与众多的天气尺度和大、中尺度的天气系统的相互联系,为南亚地区某些重要的天气过程的发生、发展和消亡提供了一个环流背景,与我国降水过程存在着显著相关。笔者运用1980～1982年的资料对南亚高压的强度、云南雨季降水和季风环流圈作动率谱和交叉谱分析,对不同系统和不同年份的情况进行了讨论,结果表明:南亚变压通过季风环流圈对云南降水产生影响,云南降水受东亚季风环流系统和印度环流系统、热带和副热带天气系统的综合影响,具有较显著的准一周和准双周的中期振荡周期。     

试论我国季风的成因

说明了海陆热力差异是形成季风环流的最根本因素;大气环流是主要因素;青藏高原影响起决定性作用.     

伴随南海季风爆发区域尺度环流演变机理的诊断分析和数值模拟

利用1957－1998年NCEP／NCAR候平均再分析资料，分析伴随南海夏季风爆发中南半岛和南海地区环流系统的演变，揭示该地区热力特征与南海夏季风爆发之间的可能联系。结果发现，不同高度上标志着南海爆发的环流系统如500hPa上的副热带高压、200hPa上的南亚高压以及850hPa 上的孟加拉湾低槽等系统在南海季风爆发期间具有显的变化特征，对流层中高层以上的环流系统反映了大尺度环流的季节变化特征，而对流层低层环流系统的变化可能与局地特征具有密切关系。从中南半岛和南海两个地区地面感热和潜热加热与该地区温压场变化之间的关系上看，中南半岛地区的热力作用对南海季风爆发期间区域环流系统演变具有重要作用，数值试验结果进一步证实了这一点。     

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．     

Modeling the climate effects of different subregional uplifts within the Himalaya-Tibetan Plateau on Asian summer monsoon evolution

Considering the different uplifting time of different subregions of the Himalaya-Tibetan Plateau(TP),a series of numerical simulations have been conducted with the Community Atmosphere Model(CAM4) developed at the National Center for Atmospheric Research to explore the effects of the phased tectonic uplift of the Himalaya-TP on the evolution of Asian summer monsoons.The results show that the uplifts of the Himalaya and northern TP significantly affect the evolutions of South Asian summer monsoon and northern East Asian summer monsoon respectively.That is,the tectonic uplift of the Himalaya intensifies the South Asian summer monsoon circulation and increases the precipitation in South Asia,whereas the uplift of the northern TP intensifies the northern East Asian summer monsoon circulation and increases the precipitation in northern East Asia.Compared with previous simulations,current comparative analyses of modeling results for different subregional uplifts within the Himalaya-TP help deepen our understanding of the evolutionary history of Asian monsoons.     

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.     

南亚季风环流与臭氧时空分布变化关系的特征分析

利用2005年1月至2017年12月搭载在美国环境监测Aura卫星上的臭氧监测仪（Ozone Monitoring Instrument, OMI）数据和NCEP气象资料,在夏季风环流指数定义方法的基础上,重新定义了南亚区域冬季风环流指数,并分别计算了南亚夏季风和冬季风环流指数. 结合冬夏两季环流的强弱变化采用相关分析、合成分析和奇异值分解（Singular Value Decomposition, SVD）等方法,探讨了环流异常形势下臭氧的时空变化特征. 结果表明:①南亚夏季纬向环流与经向环流的强度变化存在一致性,冬季经向环流与纬向环流的强度变化差异较大. ②南亚臭氧柱总量的季节变化明显,且近13年来臭氧柱总量整体呈上升趋势. ③夏季（冬季）风环流指数与对流层中低（中高）层和平流层中低层臭氧的相关性显著,但夏季平流层和对流层的相关趋势相反. ④夏季风环流增强对应青藏高原?伊朗高原上空及南侧区域的上升运动增强,对臭氧的输送作用是造成对流层臭氧分布呈现差异的原因. ⑤冬季风环流强弱期的垂直上升和下沉运动中心的移动,以及南北向、东西向气流交汇区的差异是造成臭氧分布不同的原因.     

伴随南海季风爆发热带环流演变的合成分析

为了研究伴随南海夏季风爆发的热带环流的演变,利用40 a的NCEP逐日再分析资料,采用合成分析的方法对季风爆发前后的环流形势变化进行了讨论。合成结果中重点分析了随南海季风的爆发在对流层和平流层低层的流场都有显著变化的南亚、东南亚地区。结果表明,在对流层中印度洋赤道地区,在季风爆发前有东风扰动发展成为一对南北对称的低涡,随后北边的低涡演变成孟加拉湾低槽,低槽前的西南气流不断东扩,使西太副高东撤,南海季风爆发。低涡的演变和发展是影响南海季风爆发的重要因子之一。而高层的环流形势与低层不同,伴随季风爆发高层环流的演变则更多地体现出了全球尺度的特征。     

East Asian monsoon change for the 21st century: Results of CMIP3 and CMIP5 models

Forty-two climate models participating in the Coupled Model Intercomparison Project Phases 3 and 5 were first evaluated in terms of their ability to simulate the present climatology of the East Asian winter (December-February) and summer (June-August) monsoons. The East Asian winter and summer monsoon changes over the 21st century were then projected using the results of 31 and 29 reliable climate models under the Special Report on Emissions Scenarios (SRES) mid-range A1B scenario or the Representative Concentration Pathways (RCP) mid-low-range RCP4.5 scenario, respectively. Results showed that the East Asian winter monsoon changes little over time as a whole relative to the reference period 1980-1999. Regionally, it weakens (strengthens) north (south) of about 25°N in East Asia, which results from atmospheric circulation changes over the western North Pacific and Northeast Asia owing to the weakening and northward shift of the Aleutian Low, and from decreased north- west-southeast thermal and sea level pressure differences across Northeast Asia. In summer, monsoon strengthens slightly in East China over the 21st century as a consequence of an increased land-sea thermal contrast between the East Asian continent and the adjacent western North Pacific and South China Sea.     

1998年南海夏季风爆发过程数值模拟

用中尺度模式MM5(V3)对1998年南海（SCS）夏季风爆前后低纬环流的演变过程进行了数值模拟，共做了2个数值试验，分别是固定海温试验和日平均海温试验。结果表明，在两种海温强迫下，模式系统都能模拟出南海季风爆发前后区域环流的演变特征，并且进一步证实5月21日是1998年南海季风爆发日。日平均海温强迫模拟的降水中心位置和实况更接近，而两种海温强迫对环流和降水影响的差别主要表现在对中尺度特征的影响方面。     

南海夏季风爆发与华南前汛期锋面降水气候平均的联系

利用1958-2000年NCEP/NCAR再分析日平均资料、中国气象局气候中心常规地面观测日降水资料,从气候平均角度诊断分析了南海夏季风爆发和撤退前后大气结构特征及其与南亚季风的差异,探讨华南前汛期锋面降水对南海夏季风爆发的可能影响。结果表明:①季节转换期间南海地区大气热力结构、动力结构的配置具有与孟加拉湾和南亚地区明显不同的特征,大气低层(850 hPa以下)温度梯度的逆转(由负变正)发生在西南季风爆发之后。②850hPa西风建立在南海大气低层(850 hPa以下)经向温度梯度为弱负值的时候,是受热成风约束的结果。③季节转换期间南海地区大气热力结构、动力结构的配置具有独特性,是由于东亚地区独特的地理位置,受来源于中纬度冷空气影响的缘故。④随着华南降水强度加强,对流释放潜热加热了中高层大气,有利于南海经向温度梯度的逆转,从而在热成风关系约束下使高层南亚高压的北移,因此华南前汛期第一阶段锋面降水是南海夏季风爆发的有利因素。     

基于热红外遥感的热环境区划研究

青藏高原的热环境的变化,不仅对我国,对亚洲乃至北半球的大气环流均具有极为重要的作用,直接影响着东亚季风气候的形成和演变。用亚东-格尔木-锡铁山走廊域的地学剖面实测温度数据和青藏高原MODIS遥感影像数据,研究分析了该走廊域的热环境特征。研究表明,在研究区域内热环境分布具有明显的南北条带性:西北部的温度偏低,东南部次之,中东部温度最高。