云南2009—2012年4年连旱的气候成因研究

利用云南124个气象站逐月降水资料、NCEP/NCAR大气环流再分析资料、全球海表面温度(SST)资料以及向外长波辐射(OLR)资料,分析了云南2009—2012年连续4年干旱的气候特征,并从异常大气环流、海温、局地对流等方面分析了4年连续夏季干旱发生的成因.结果表明:①云南2009—2012年干旱是一次持续时间长,跨越春、夏、秋、冬四季、影响范围广的全省性严重干旱,最严重的区域主要是滇中及滇东南.并且是发生在云南降水减少的气候背景下.②2009—2012年夏季500 hPa欧亚地区高、中、低纬度的高度场分布不是很相似,但4年的环流配置形势表明东亚冷空气路径偏东,影响中国西南地区的冷空气偏弱,不利于冷空气南下影响云南.另外2009年和2010年副高位置偏西偏强,云南在其控制之下,不利于降水;而2011年和2012年副高位置偏北偏东,其外围的水汽不易输送到云南.③2009—2012年云南大部地区及其南侧的孟加拉湾地区高度场持续偏高,孟加拉湾附近的印缅槽不活跃或偏弱,也不利于南方水汽向云南界内输送.④El Nino事件发展期、La Nina事件衰弱期以及印度洋海温偏暖时都有利于云南干旱的发生和发展.⑤2009—2012年夏季云南局地及其以南大部地区基本维持低层辐散、高层辐合的垂直散度场配置,不利于上升运动的生成和发展.孟加拉湾及南海一带基本为西北或偏东气流控制,向北输送的水汽较常年偏弱,是造成云南连续4年夏季干旱少雨异常气候的直接原因之一.⑥2009—2012年连续4年夏季云南局地对流相对常年偏弱,这也是云南降水偏少的重要因素之一.     

海南岛夏季降水量的特征分析及其对应的环流异常

本文利用18个市县国家气象观测站1966—2017年的逐月降水量资料对海南岛夏季降水的特征进行了分析;同时利用NCEP/NCAR风场和气压场的再分析资料分析了其环流异常和高度场异常现象.结果表明:海南岛夏季降水量在空间分布上以全岛一致性为主要模态,占方差的43. 5%;在海南岛夏季降水量偏多(少)年,海南岛高空为西风(东风)异常,底层为南风(北风)异常,整层大气为上升(下沉)气流,其环流异常背景有利于(不利于)降水的产生.     

夏季青藏高原东部热源异常与环流场和降水的关系

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国160个站点的月平均降水资料,选取了2008年9月四川汶川地区特大暴雨实例,分析并验证了夏季青藏高原东部热源异常和中国局部降水异常的关系。结果表明:1夏季高原东部热源偏强会引起500h Pa风场能量偏大,其能量大值区与强降水区域分布相对应;2夏季高原东部热源偏强会引起南亚高压偏东偏强,从而引起西太副高西伸,使得水汽源源不断的向降水区域输送;3夏季高原东部热源异常时,通过加热场-高度场-降水场的同期及滞后效应,进一步影响到中国局部地区的降水异常。     

柴达木盆地夏季极端强降水特征及大气环流成因

利用柴达木盆地气象台站逐日降水资料和国际卫星云气候学计划D2资料分析了柴达木盆地夏季极端强降水、云量及云水资源的时空分布特征,结合NCEP/NCAR再分析资料对夏季极端强降水事件发生时的大气环流进行了分析.结果表明,夏季极端降水阈值和极端降水日数在柴达木盆地东部大于西部,极端降水量也明显增加.柴达木盆地各种云量的空间分布形态不一,云量上升趋势不明显.云水路径、固态云水和液态云水的空间分布形态一致,具有"南低北高"的特征,三者的线性趋势在年和四季尺度均明显上升.环流分析显示,极端强降水事件发生时,对流层上层,西风急流向北移动,柴达木盆地位于急流南侧,有异常反气旋式环流,对应高空辐散区;对流层中层,柴达木盆地位于异常偏强的槽区及槽前;对流层低层,柴达木盆地东部位势高度异常偏低,出现异常气旋式环流,对应低空辐合,这种高层辐散低层辐合的环流配置为极端强降水提供了良好的动力条件.柴达木盆地极端强降水的水汽来源为印度夏季风对热带海洋的水汽经青藏高原东侧输送;西风带对欧亚大陆的水汽输送;西北太平洋异常气旋式环流西北侧的异常偏北风的水汽输送.     

东北地区夏季降水异常年份分析

利用1951—2012年间国家气候中心整编的中国东北地区月平均降水资料,分析研究中国东北地区夏季(5月—8月)降水异常年份.结果表明,1951—2012年间东北地区夏季降水没有明显的年代际变化,1969年为一个转折年份,在此之前东北地区夏季降水较气候态常年偏高;1970—2012年,东北地区夏季降水量低于平均水平.同时...     

青藏高原隆升影响东亚副热带西风急流的数值试验

利用p-σ九层区域气候模式进行高原隆升对东亚副热带西风急流影响的敏感性试验,分析高原隆升过程中西风急流垂直结构和水平结构的变化,并对其变化的原因进行初步分析.数值试验结果表明,在西风急流垂直结构上,高原隆升后冬季沿90°E高原南侧由低层到高层西风增强,沿115°E经圈在35°N以南中高层西风增强,35°N以北中高层西风减弱,夏季沿90°E高原南侧中高层东风明显减弱,沿140°E在35°N以南中高层西风增强,35°N以北中高层西风减弱.在西风急流水平结构上,冬季沿40°N从100°E到120°E一带200 hPa西风风速显著减弱,而孟加拉湾至华南至日本南部海上一带200 hPa西风风速则显著增强;夏季沿42°N从120°E到150°E一带200 hPa西风风速显著减弱,而沿25°N从120°E到150°E一带200 hpa西风风速则显著增强.冬季高原冷源作用加强和日本西南海上潜热增加所导致东亚500至200 hPa平均温度发生变化以及高原隆起后对西风急流绕流作用的增强共同导致东亚西风急流发生变化,夏季则是高原热源作用加强以及朝鲜半岛和日本西南海上潜热减少导致东亚500至200 hPa平均温度发生变化,进而导致东亚西风急流发生变化.此外,无论冬季还是夏季,对流层中上层温度变化及其所导致的200 hPa风速变化均是在从高原隆升高度为现在高度的1/4至1/2期间变化最为显著.     

山东近15年首场区域性暴雨物理量特征诊断分析

利用近15年（2008—2022年）资料对山东首场区域性暴雨进行分析,结果表明：(1)山东首场区域性暴雨均发生在4—6月,发生在鲁中、鲁南的概率最大.(2)影响系统主要有三类,以温带气旋暴雨最多,其次是低涡切变线暴雨和低槽冷锋暴雨.(3)首场区域性暴雨发生时,700、850、925 hPa比湿分别在7.33、9.97、11.6 g/kg左右,绝对水汽条件弱于常规区域性暴雨,但湿层深厚;850 h Pa假相当位温在60℃左右,能量条件弱于常规区域性暴雨;700和850 hPa有19.5和17.1 m/s的低空急流,动力条件强于常规区域性暴雨.综合利用以上条件和数值模式预报结果,可以对数值模式的降水量级进行有效订正.     

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。     

冬季中东急流时空变化特征及其与中国气候的关系

采用1968—2009年NCEP/NCAR月平均再分析资料和1968—2008年月平均中国160站降水和气温资料,使用EOF分析等方法,研究了冬季中东急流的时空变化特征及其与中国气候的关系。结果表明:中东急流存在3个主要EOF空间模态(其方差贡献率分别为26.9%、20.9%和17.0%),第1模态反映了急流核下游的急流变化特征,第2模态反映了急流区域的南北反相变化特征,第3模态反映了急流核上游的急流变化特征;冬季中东急流指数具有明显的年际变化特征,主要存在2~4年和准8年的周期振荡。冬季中东急流与中国西南地区气温(华南地区降水)呈显著负(正)相关关系;中东急流偏强、偏弱年的中国气温及降水差值显著区域分别位于西南地区(最大差值达3°C)和华南大范围地区(最大差值达180 mm)。     

2012年11月福建省多暴雨过程成因分析

为分析2012年11月福建省降水异常偏多的现象,利用统计学和天气学的分析方法,对11月的降水气候特征和下旬3场暴雨的环流形势、影响系统及水汽输送特征进行了分析。整个11月,200 hPa西风急流偏强,在福建省上空有气流的辐散;500 hPa乌拉尔山脊偏强,贝加尔湖槽偏深,有利于冷空气南下;850 hPa为较强西南急流。下旬3场暴雨期间,500 hPa南支槽位于105°～110°E,副高强度偏强;中低层700,850 hPa有切变线和西南急流,850 hPa比湿大于8 g/kg。结果表明,稳定的环流形势、频繁出现的天气系统以及充沛的水汽条件是发生多暴雨现象的主要原因。     

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.     

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。     

近57年来El Nino/La Nina事件对鄂尔多斯高原东缘气候的影响

根据1955年~2011年期间发生的El Nino/La Nina事件和鄂尔多斯高原东缘3个站点(兴县,绥德和榆林)的气象资料,利用统计分析的方法研究了1955年以来该区的降水量、温度、旱涝灾害与El Nino/La Nina事件之间的关系,揭示了El Nino/La Nina事件对鄂尔多斯高原东缘气候的影响.结果表明,鄂尔多斯高原东缘近57年降水量呈减少趋势而气温呈升高的趋势;厄尔尼诺年降水量比正常年平均降水量少87.6 mm,年平均气温比正常年高0.2℃;拉尼娜年降水量比正常年均降水量少22.3 mm,年平均气温比正常年低0.1℃,且其年降水量递减率和增温率略高于全国.厄尔尼诺事件对鄂尔多斯高原东缘降水量减少的影响和气温上升的影响要大于拉尼娜事件对鄂尔多斯高原东缘的影响.由小波分析可知,鄂尔多斯高原东缘降水变化在30 a尺度内存在2 a、8 a、20 a、27 a的变化周期,而气温变化在30 a尺度内存在3 a、5 a、7 a、29 a的变化周期.El Nino/La Nina事件对该区的旱涝灾害影响显著,旱灾年份出现厄尔尼诺的概率为63%,出现拉尼娜的概率为25%,厄尔尼诺年易于发生旱灾.     

Inter-annual variation of the earth rotation and El Nifio

The relationship between the inter-annual variations of the earth rotation, atmospheric angular momentum (AAM), sunspot number and El Nifio is analyzed.The result shows that the inter-annual variation of the earth rotation responds to the variation of AAM and the pregnancy of El Nino timely. Generally, the inter-annual compohent of the earth rotation will reach zero in a changing process that increases from the negative to the positive extreme before El Nino occurs about half year or more. And the solar activity may have certain influence on the appearance of El Nino. We consider that El Nino will possibly appear around the end of 2001.``     

基于LSTM深度学习的ENSO预测及其春季预报障碍研究

利用长短期记忆网络(LSTM)深度学习算法构建一个热带太平洋Nino3.4指数预测模型, 并分析模型的季节预报误差。结果表明, LSTM模型能够较好地预测厄尔尼诺事件的变化趋势, 但针对不同类型的厄尔尼诺事件有不同的表现。对于1997/1998和 2015/2016强东部型厄尔尼诺事件, 该模型能较准确地预测事件的趋势和峰值, 距平相关系数(ACC)达到0.93以上。但是, 对于 1991/1992和2002/2003弱中部型厄尔尼诺事件, 在峰值预测方面表现不好。在厄尔尼诺增长期,预报误差的季节增长率最大值皆处于4—6月,存在明显的春季预报障碍(SPB)现象。在衰减期,同类型事件的季节增长率最大值分布相似:弱中部型厄尔尼诺事件的最大值皆处于春季,存在明显的SPB现象;强东部型厄尔尼诺事件的最大值分散在其他季度,不存在SPB现象。个体事件间存在一定的差异,可能与事件的特征(如事件类型和强度)有关。     

2010年7月19日安阳暴雨过程诊断分析

利用天气图资料、物理量场、卫星云图、雷达回波等气象资料,对2010年7月19日安阳区域一次典型暴雨天气过程进行分析,进而对我市区域性暴雨天气过程的特征进行总结,得出以下结论:①造成此次区域性暴雨的主要影响系统是西太平洋副热带高压及其西北侧的西风带低槽和西南低涡,属于典型的北槽南涡型暴雨天气类型.低槽引导西南低涡东北上,...     

Signal propagations and linkages of subsurface temperature anomalies in the tropical Pacific and Indian Ocean

The propagation characteristics of signals along different zonal-time profiles are analyzed using surface and subsurface temperature anomalies over the tropical Pacific and Indian oceans. Analyses show that there are intrinsic relationships between El Nio events in the eastern equatorial Pacific and dipole events in the equatorial Indian Ocean. In the region of tropical North Pacific between the equator and 16°N, there is a circle of propagation of subsurface temperature anomalies. El Nio events only happen when the warm subsurface signals reach the eastern equatorial Pacific. Dipole events are characterized when a warm subsurface signal travels along off-equatorial Indian Ocean to the western boundary. From these analyses, we believe that subsurface temperature anomalies can be considered to be the oceanographic early signal to forecast El Nio events in Pacific Ocean and dipole events in Indian Ocean, respectively.     

EL Nino事件与洞庭湖区大水年的相关分析与预报

ELNino事件使夏季西太平洋副热带高压位置偏南 ,使我国夏季主要雨带南移 ,造成长江流域降水偏多 .ELNino事件有 19年韵律周期和 3 - 5年的振荡周期 ,而且ELNino事件发生当年 (即 0年 )、次年 ( + 1年 )及前一年 ( - 1年 )夏季降水状况明显不同 ,洞庭湖区的大水年与ELNino +1年具有较大相关性 .ELNino + 1年中出现大水年的条件概率为 62 .16% ,其可靠性为 80 % ,故前兆因子ELNino事件的+ 1年可以作为大水年的预报因子     

厄尔尼诺事件对钱塘江流域降水的影响

论文通过对钱塘江流域5个测站（富阳、密赛、佛堂、金华及衢县）1963－1998年降水量的分析，探讨了厄尔尼诺事件与研究区夏季及冬季降水的关系，结果表明，研究区不同季节的降水量与厄尔尼诺事件存在着不同程度的联系。     

赤道东太平洋海温及ElNino/LaNina的反演及预测

基于NCEP/NCAR资料,利用人工神经网络BP模型及其优化算法比较准确地建立起了赤道纬向风同滞后的赤道东太平洋海温之间的映射关系和预报模型,该模型具有较好的拟合精度和预报效果,可以效好地描绘赤道东太平洋海温的变化趋势,比较成功地模拟和仿真出了1982/1983和1986/1987年的ElNino以及1988年的LaNina现象.