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.     

大气环流对冬季黑潮延伸体海温异常的响应

利用全球大气环流模式CAM3,研究了冬季北半球大气环流和东亚副热带西风急流对同期黑潮延伸体海温异常增暖响应的敏感性及东亚西风急流的响应机理.结果表明,模式能较好地刻画冬季黑潮延伸体海温异常增暖导致的北半球大气环流异常,特别是中纬地区大气环流异常“+、-”相问的分布特征.中高纬是大气对冬季黑潮延伸体海温异常响应的敏感区,...     

近63年中国东部冬季气温异常的时空分布特征

利用中国东部地区115站1951-2013年冬季气温以及美国国家大气科学研究中心和环境预报中心再分析资料,采用经验正交展开和旋转经验正交展开方法,分析中国东部地区近63 a冬季气温变化特征,并基于气候划分的区域分析了其与大气环流异常的关系.结果表明中国东部冬季气温变化在总体一致型的基础上还存在东北一西南反向变化的类型.近63 a冬季气温在1984年前后发生了显著变化,东部冬季气温突变略早于全国,近30 a来中国东部冬季气温明显偏高.中国东部地区冬季气温异常可以分为华南-东南区、东北区、华中区和河套区。西伯利亚高压、东亚大槽和西风急流与中国东部地区冬季气温变化有着显著的相关关系.     

华北地区百年气候变化规律分析

通过对比研究华北地区的范围,综合整理了相关华北地区的气温与降水变化规律,发现华北地区气温存在空间上由南向北降低,由沿海向内陆增高,再由内陆向山区降低;在时间上两个降温期两个升温期,即1880~1919年为第一个降温期(Ⅰj);1920~1950年为第一个升温期(Ⅰs);1951~1970年为第二个降温期(Ⅱj);1971年至今为第二个升温期(Ⅱs).并分析了气温地域性差异的主要原因是南北纬度的跨越、地形的非均一性和海陆位置的差异.而华北的夏季降水则存在空间上南部(东南部)降水多,北部(西北部)降水少,山区降水普遍多于平原,燕山南麓、胶东丘陵的南部沿海和鲁中山地的东南部均因地处夏季风的迎风坡,雨水集中,多暴雨,而背风坡、山间盆地则雨量较少;在时间上则可分为1880~1898年和1949~1964年的丰水期,1899~1947年和1965~1999年的枯水期.而影响华北夏季降水的原因可分为低纬和中纬地区海陆热力差异和北半球中高纬地区的大气环流异常.     

西太平洋海温和北极海冰异常对大气环流的影响

利用九层菱形截断１５波的全球大气环流谱模式,对赤道西太平洋海表温度,北极海冰及综合异常精形在北半球夏季大气环流中的作用进行了一系列数值试验和分析。结果表明：赤道西太平洋海表温度的异常变化与北极海冰面呼焦异均可显著影响大气环流,但海冰异常对低纬大气环流的影响远小于西太平洋的海温异常的影响。对全球大气环流异常形成机制的讨论,表二维Ｒｏｓｓｂｙ波开的传播及外强迫引起的大气内部动力学过程虽夏季大气环流异常     

山东省春季旱年与涝年对应的大气环流

利用美国国家环境预报中心与美国国家大气研究中心(NCEP／NCAR)再分析资料及山东省1961—1998年16个代表站的3～5月降水实测资料，对山东春季旱年与涝年进行划分并对其对应的大气环流形势进行了分析。结果表明，山东春季涝年与旱年的大气环流形势存在明显的差异，东亚大槽的异常减弱、乌拉尔地区高度场的明显降低是造成山东春季降水异常偏多的主要原因；孟加拉湾的水汽输送是山东地区春季降水的重要水汽条件。     

青藏高原冬季NDVI变化与我国夏季降水的关系

利用1982年1月—2001年12月NDVI资料、台站降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,通过相关分析和合成分析等方法,初步分析了青藏高原冬季植被变化与我国夏季降水的关系.结果发现,高原冬季植被多少与我国夏季降水存在明显的相关关系.高原冬季NDVI大时,我国华南地区、华北地区等夏季降水偏多,而长江流域(主要是中游地区)和西南地区西北部、东北地区西部降水偏少.高原冬季NDVI与我国夏季降水的相关系数从南到北,总体呈西北-东南向" - -"带状分布.降水的年内分布也因为不同年份NDVI的多少而存在较明显的差异,后期的大气环流变化能够较好地解释我国夏季降水的这种差异.     

亚澳季风区的水汽输送特征

用1950-2004年NCAR/NCEP再分析资料计算得到逐日垂直积分水汽输送通量矢量Q,然后进行月平均处理,分析了亚澳季风区的水汽输送特征。结果表明,北半球冬季,亚洲季风区低纬地区为东北风水汽输送,它经过赤道偏转为西北风水汽输送,将水汽输送到澳大利亚季风区和低纬南印度洋。北半球夏季,澳大利亚季风区和低纬南印度洋为东南风水汽输送,它经过赤道偏转为西南风水汽输送,将水汽输送到亚洲季风区。夏季的水汽输送要比冬季强盛得多。无论是冬季还是夏季,赤道上存在两个显著的水汽经向输送大值区,分别在35°-65°E和100°-135°E。冬季100°-135°E的平均值稍强;夏季35°-65°E的平均值远大于100°-135°E的水汽输送值,这说明夏季索马里越赤道气流在亚、澳季风区之间的水汽交换中占主要地位。两支越赤道水汽输送是相互独立的。每支越赤道水汽输送本身在冬、夏季存在显著负相关,当冬季从亚洲季风区向澳大利亚季风区和低纬南印度洋的水汽输送偏强时,接下来的夏季,从澳大利亚季风区和低纬南印度洋向亚洲季风区的水汽输送也偏强;反之亦然。     

ENSO和NAT对河南汛期降水的协同影响

利用1981—2020年河南夏季114站降水资料和欧洲中心第五代再分析资料,通过合成分析、t检验等气候诊断方法,对河南汛期降水异常大气环流特征及其早期驱动因子进行分析.合成分析结果表明：河南汛期降水偏多年,强盛的南亚高压与低层气旋性异常环流配合,利于高空风场辐散及大气的上升运动;河南上游的气旋性异常环流不断输送冷空气,并与西伸偏强的西太平洋副热带高压配合,使得南海、孟加拉湾和西太平洋有水汽输送至河南,而汛期降水偏少年仅有西太平洋的水汽输送至河南;汛期降水偏多年对应太平洋海温从厄尔尼诺转为拉尼娜和冬季到夏季持续的北大西洋三极子负位相.经波作用通量诊断结果表明：大西洋和太平洋的海温异常上空向西太平洋输送波通量,使得西太平洋副热带高压加强西伸北抬,进而形成有利于河南汛期降水的水汽输送异常和大气环流.     

2009年秋季云南降水极端偏少的显著异常气候特征分析

 2009年秋季云南出现了大范围降水极端偏少现象,导致秋季全省库塘蓄水严重不足,成为后期云南出现秋、冬、春和初夏连旱的主要原因之一.因此,通过相关分析和平均值显著性检验方法分析了此次云南秋季降水极端偏少的异常气候特征.结果表明:造成2009年秋季云南大范围降水极端偏少的最主要原因是亚洲极涡显著偏弱,持续偏强偏西的西太平洋副热带高压阻挡了东亚冷空气的向南入侵,使得冷空气明显偏北偏东.而孟加拉湾地区对流层中低层的异常反气旋环流使得赤道索马里附近由南向北的越赤道气流异常偏西偏北,且阻挡了西南气流向云南输送水汽.可见,干燥的对流层大气以及较弱的垂直上升运动是云南区域内高低层大气表现最异常的特征.相关分析还发现,云南秋季降水与南半球极地及中高纬高度场都存在显著的相关关系,与赤道西太平洋地区的对流活动具有显著正相关,且2009年在显著相关区域内高度场和赤道西太平洋对流都表现出不利于云南秋季降水偏多的显著异常气候特征.