1957-2002年北大西洋海表风速时空分布特征及变化周期研究

利用来自ECMWF的ERA-40海表10 m风场资料,采用EOF、功率谱等分析方法,对北大西洋海域海表风场的时空分布特征、变化周期等进行分析,研究发现：（1）北大西洋海域海表风场EOF分析的第一模态呈同位相分布,由高纬至低纬表现出＂高-低-高-低＂的分布特征;第二模态在空间分布特征上,北大西洋中部海域与东西两岸表现出反位相分布;第三模态的等值线也表现出东北-西南向,东部海域和西部海域表现出反位相分布特征,（2）北大西洋海域的海表风速在近44年期间整体呈显著的逐年线性递增趋势。在1958年至1967年期间,海表风速的变化趋势较为平缓,1968-1974年期间则表现出一波较为强劲的递增趋势,在1975年至2001年期间表现出缓慢的递增趋势。（3）北大西洋海域的海表风速存在明显的2.0~2.36年、3.71年以及26年以上的长周期震荡。     

北大西洋海表风速季节特征及长期变化趋势分析

利用来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF——European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的长时间序列、高精度的ERA-40海表10 m风场资料,对北大西洋海域海表风场的季节特征、长期变化趋势进行深入研究,研究发现：（1）北大西洋海域的海表风速等值线在各季均大致呈东西带状分布,且由高纬度向赤道表现出高—低—高—低的分布特征。MAM和SON期间海表风速的分布特征较为相似,大值中心分布于北半球西风带海域;DJF期间的海表风速为全年最大;JJA期间的海表风速为全年最小。加勒比海海域常年存在一风速的相对大值中心。从多年平均来看,风速存在一明显的、范围较广的大值区：西风带海域,加勒比海也存在一范围较小的大风区。（2）1958年至2001年期间,北大西洋海域的海表风速以0.0049 m.s-1.a-1的速度显著性逐年线性递增。（3）北大西洋海表风速的变化趋势表现出较大的区域性差异：呈显著性逐年线性递增的区域主要分布于30°N以下的低纬度海域,变化趋势在0.01～0.025 m.s-1.a-1左右,西班牙东北部近海的递增趋势最为强劲,达到0.035 m.s-1.a-1以上,墨西哥湾和加勒比海则呈显著性逐年线性递减,趋势为-0.015 m.s-1.a-1左右,其余海域的海表风速无显著变化趋势。（4）近44年期间,北大西洋海域的海表风速存在明显的突变现象,突变期为1972年前后。     

近10年南海海表风场季节特征统计

基于Fortran程序和Grads(Grid Analysis and Display System)软件,利用QN(QuikSCAT/NCEP)混合风场,统计了近10年(1999年8月~2009年7月)期间南海海表风场特征,主要统计了风速风向的季节特征,期望研究结果可以为航海、防灾减灾等提供参考。结果表明:(1)春季,风速的大值区位于南海北部,约3.5~5.0 m/s,台湾海峡能达到5.5 m/s;除泰国湾和北部湾以外的大部分海域以东北风为主,北部湾以偏东风为主,泰国湾以偏南风为主。(2)夏季,受西南季风影响,大部分海域以西南风为主;风速的大值区位于中南半岛附近海域,该海域为传统的南海大风区,约5~7 m/s。(3)秋季,为季风过渡季节,风向稍显凌乱,南海中北部已转东北风,而南部部分海域的西南风尚未完全消退,泰国湾在该季节则以西北风为主;风速的相对大值区位于南海北部和台湾周边海域,约6~9 m/s,台湾海峡基本都在9 m/s左右。(4)冬季,受冷空气影响显著,整个南海均以强势的东北风为主;风速大值区呈东北-西南走向,大部分海域的风速在8 m/s以上,台湾海峡能达到11 m/s左右。     

印度洋-太平洋海表温度异常的持续性特征

用Reynolds＆Smith重构的1950-1998年月平均SST资料分析了印度洋-太平洋海表温度距平SSTA的持续性特征。结果表明:SSTA的持续性在空间上分布不均匀,可将有明显差异的SSTA持续性特征的海区分为3类:全年各月持续性好的区域,主要包括热带中东太平洋马蹄形海域、赤道中东印度洋、热带西太平洋,持续时间一般在10个月以上;全年各月持续性差的区域,主要包括西北太平洋、东亚沿海和东南太平洋,持续时间一般为3个月左右;各月持续性有季节性变化的区域,主要包括赤道东太平洋,南海。SSTA持续性的整体空间分布存在冬夏两种主要分布型,夏季型SSTA的持续性要比冬季好。冬夏间SSTA持续性最明显的差异出现在赤道东太平洋和东亚沿海、南海区域,由冬季转入夏季时,赤道东太平洋SSTA的持续性由差变好,东亚沿海、南海地区的情况则与之相反。     

吕宋海峡及其周边海域海表温度的季节变化特征

利用海表温度的遥感资料,分析了吕宋海峡及其周边海域海表温度的季节变化及其区域特征,并初步分析了其主要特征的形成原因.研究结果表明:冬季海表温度除受太阳辐射、东北季风的影响外,还受该区域海流、海陆分布的影响,因此温度场呈现出多个水舌结构;夏季海表温度空间分布较均匀,冬季的水舌结构基本消失;同时在台湾梅峡西岸以及吕宋岛东、西两侧海域分别出现上升流导致的低温区和大于30.0 C的高温区,后者主要受海面辐射、海流等的影响.绝大部分研究海域内的海表温度极大值出现在7月,但在吕宋岛以西海区、台湾海峡中北部海区海表温度极大值分别出现在5月和8月;相对而言,海表温度的极小值主要出现在1月,研究区域东北部124°～126°E海域推迟到2月.     

近45年来山西区域极端气候事件的变化特征

利用1961年以来40余年降水、气温相关资料对山西省极端气候事件的气候背景进行了统计分析.分析表明降水、气温极值以及暴雨、高温、相对高(低)温等极端气候事件均具有明显的区域特征.这种从全方位研究气候特征的方法可能为分析更多更广区域气候特征提供有益的参考.     

百余年上海冬夏季降水与太平洋海温的相关关系及其年代际差异

利用上海1873—2001年的冬季和夏季降水量与太平洋海温资料，通过计算上海冬季和夏季降水量与太平洋海温的同期和超前相关以及滑动相关系数，讨论上海冬季和夏季降水年代际变化趋势及其与太平洋海温场的相关关系在不同年代和不同空间区域上的显差异．分析发现，上海冬季和夏季的降水均存在明显的年代际阶段性变化，但总体雨量增加的趋势不明显，降水量和太平洋海温的相关关系在不同年代和不同空间区域上存在着显的差异，这种年代际相关关系的差异可能是造成用统计方法做短期气候预测时产生不确定性的主要原因之一．因此作为短期气候预测的常用预报因子之一的太平洋海温场在进行统计预报的应用过程中，适当地考虑在不同时间尺度上的相关差异，将有利于提高预测的准确性和减少统计预测方法中的不确定性．     

北太平洋海浪特征分析

利用最新的欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)提供的1979—2014年逐6 h的ERA-Interim有效波高和风速数据,分析近36a北太平洋海浪场的变化特征。结果表明:有效波高经验正交函数分解(EOF)的第1模态呈同相位分布,该模态与太平洋10 a涛动指数(PDO)和厄尔尼诺事件(ENSO)呈显著的遥相关,可以通过这些气候因子的变化来预测有效波高的年代际变化;第2模态表明北太平洋西部海域的有效波高有显著的递增趋势,而东部海域则逐渐减小;第3模态以45°N为界,西风带呈现高低纬反相的双涡型分布,并有显著的2.5 a左右年际变化周期。北太平洋海域有效波高和风速重现期极值的大值区位于西风带,重现期越长,日本群岛南部海域风速加强越显著,加强的极值区延伸到中国的东海甚至是菲律宾群岛的东部海岸。     

黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析

随着我国海洋建设的快速发展,深入了解海洋水文环境特征,为海洋工程等提供保障已迫在眉睫。本文根据日常保障经验,结合相关理论,利用QN（QuikSCAT/NCEP）混合风场、模拟海浪数据等资料,对黄渤海海域的海洋水文特征进行分析,主要分析了该海域的海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST（海表温度——Sea Surface Temperature）的特征,可为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。     

兰州东部地区冬季地面风场特征

根据１９９６年１２月在兰州市东峡口及东部山区多个观测点的地面风观测资料,分析了各个观测点的风向频率、静风频率、平均风速、风向和风速的日变化特征,以及地面流场特征,结果表明,冬季兰州东部地区的最多风向为东风或偏东风,静风频率比较高,平均风速较小,不同地点的风向日变化规律不尽相同。盆地风内速日变化幅度较大,东峡口及其东部山区的风速具有明显的日变化。东峡口外风速在傍晚迅速增大,夜间风速较白天变化为小,上     

西北太平洋2001-2014年热带气旋结构变化的环境垂直风切变和水汽场统计

利用Best Track资料、TRMM卫星资料和NCEP再分析资料中2001—2014年西北太平洋海域385个热带气旋(TC)的4967个观测记录, 将TC结构变化分成9类, 并分析 TC结构变化对垂直风切变和水汽场的响应。结果表明, 西北太平洋强度增大的TC主要伴随东风切变, 强度减小的TC主要伴随西风切变。在较强的垂直风切变(v > 5 m/s)作用下, TC的结构变化没有明显的水汽异常; 而在较弱的垂直风切变(v ≤ 5 m/s)作用下, “增强增大” (“缩小减弱”)的TC伴随着正(负)水汽异常。     

北部湾海表面温度变化特征及其影响因素分析

【目的】了解北部湾海表面温度(SST)变化特征及其影响因素。【方法】根据NOAA提供的北部湾海域1994~2013年间SST、海面风场、潜热通量、Nino 3.4指数资料,采用平均值法、最小二乘法分析海域冬、夏两季SST分布及变化特征;采用相关系数法计算SST与海面风场、潜热通量及Nino 3.4指数间的相关系数,分析海面风场、潜热通量、厄尔尼诺效应对SST的影响。【结果】1994~2013年间,北部湾海域冬季SST约为19.0~24.0℃,大致呈北冷南暖的特点,夏季SST相差不大,约为28.6~29.8℃;海域冬季以降温为主,幅度约为-0.03℃/a,夏季则表现为小幅度升温,幅度约为0.01℃/a;纬向风、潜热通量对SST影响较大,厄尔尼诺事件仅在厄尔尼诺显著年对SST有显著的影响。【结论】纬向风、潜热通量对北部湾SST影响较大,厄尔尼诺现象在厄尔尼诺显著年对SST有较大的影响。     

Interdecadal variation of tropical cyclone activity in association with summer monsoon, sea surface temperature over the western North Pacific

Based on geographic division over the western North Pacific (WNP), the interdecadal relationships between summer monsoon, sea surface temperature (SST) and tropical cyclones activity (including number, track and intensity) are examined. In the past several decades, the western Pacific subtropical high (WPSH) and tropical westerlies contribute to the interdecadal variation of TC number in the northwest and southeast of WNP respectively. The increased TC occurrence density to the east of Philippines related to TC track appears during the 1990s, in terms of both steer flow induced by WPSH and genesis location. From the interdecadal viewpoint, the tendency of TC intensity, measured by averaged accumulated cyclone energy, does well agree with that of SST, implying that SST plays an important role in TC intensity. Supported by Special Scientific Research Project for Public Interest (Grant No. GYHY200806009) and National Basic Research Program of China (Grant No. 2009CB421505)