海温季节和年际变化对东亚区域气候变率模拟的影响

利用P-σ区域气候模式通过数值试验分析和探讨了海温季节变化和年际变化对东亚地区气候变率模拟的影响．数值分析试验结果发现，实际海温强迫下模拟的500hPa高度场年际变率较有或没有海温季节变化强迫模拟的结果在冬夏两季基本上是增强的，海温的年际变化对模拟500hPa高度场年际变率是尤为重要的．海温的季节变化强迫使得模拟的500hPa高度场在冬季增强，夏季减弱，且在高纬度地区变化幅度较大．海温的年际和季节变化使得东亚地区的500hPa温度在冬季升高，而夏季在低纬度地区的温度降低，其中在华南沿海、南海北部和盂加拉湾地区降低最甚，高纬地区变化不明显．此外，海温的季节和年际变化强迫对华南地区降水率差值的影响远比对长江中下游地区明显．     

中国东部四季降水量变化空间结构的研究

利用观测资料和史料所重建的中国东部(110°E以东)71站1880—2004年的四季降水量序列,通过EOF分析得到了各个季节降水量空间分布的主要形态,并且按其特点分为两类,冬春秋季为一类,夏季为一类。利用重建的1880—1950年和观测的1951—2004年的500hPa高度场资料,分析了大气环流对各季降水异常的影响。结果表明,各季的降水异常分布形态与高空环流形势有很好的对应关系,并且近百年来这种对应关系比较稳定。最后研究了各季降水量空间结构的周期变化特征,结果显示各个季节降水量空间分布形态都存在高频的年际变化和低频的年代际变化。功率谱和子波分析表明,高频集中于2~4年、5~8年,而低频则集中在15年、20~25年、60年,共同代表了中国季节降水异常变化的主要周期。     

全球对流层顶气压场和温度场的时空演变结构特征

 利用1948~2004年共57年的对流层顶气压场和温度场资料,对全球对流层顶平均温压场的空间分布结构、年际和年代际变化以及季节变化进行了分析.结果表明:①热带对流层顶和极地对流层顶的平均气压场的空间位置和热状况大致吻合,并存在空间波动性,两半球对流层顶的温压场具有显著的非对称性;②对流层顶的纬向气压与温度距平场都具有不同尺度的年际和年代际变化,两极地区对流层顶的温压场最不稳定,两半球中纬度地区的时间演变尺度存在明显差异.对流层顶断裂带及其对应温度的时空波动存在反位相关系,20世纪70年代末温度出现突变现象,此时对流层顶断裂带迅速向南部空间移动;③不同季节对流层顶的温压场都将进行空间结构的调整,两者之间存在着季节变化的协调性,但北半球较南半球的演变过程复杂;④对流层顶温压场纬向距平的季节变率可划分为5个位相不同的时空波动区域,构成了气压场和温度场的经向型相关结构.北极地区气压场变化有超前于温度场变化的趋势,对流层顶断裂带的温度季节变化存在着双峰波动结构.冬半年断裂区的地理位置较夏半年稳定,气压场和温度场的最大季节变程均发生在南极.     

大洋暖池特征变化和成因的研究

根据ＣＯＡＤＳ资料研究了大洋暖池的季节性和年际变化特征及成因,暖池面积和中心的季节变化与太阳辐射的季节变化有关,而面积的年际变化最高值在ＥｌＮｉｎｏ年,选取海域越小且越靠近暖池中心,海温季节变化越小,暖池温度年际变化与面积年际变化有很好的正相关关系,太阳辐射和风场是形成大洋暖池的重要因素。     

安西极旱荒漠自然保护区植物群落的季节变化和年际变化以及气候对变化的影响

在安西极旱荒漠自然保护区的典型植物群落中选取6个平行样方,连续3年调查植物数量、盖度和物种数量的季节变化和年际变化以及气候对植物群落季节变化和年际变化的影响。结果显示：植物群落物种数量和植株数量的季节变化主要是由一年生草本植物的季节变化引起的,而多年生灌木盖度的季节变化是植物群落盖度变化的主要原因。植物群落物种数量、植株数量和盖度的年际变化主要源于一年生草本植物物种数量、植株数量和盖度的变化。植物群落物种数量、植株数量和盖度的季节变化与降雨量和气温的变化正相关,而年际变化与降雨量和气温的变化关系不大。因此,降雨和气温仅影响荒漠植物群落结构的季节变化,而对年际变化影响不大。在气候条件变化较小的范围内,荒漠植物群落结构保持相对稳定的结构。     

中国东部四季降水量变化空间结构的研究

利用观测资料和史料所重建的中国东部（110°E以东）71站1880?2004年的四季降水量序列,通过EOF分析得到了各个季节降水量空间分布的主要形态,并且按其特点分为两类,冬春秋季为一类,夏季为一类。利用重建的1880?1950年和观测的1951?2004年的500 hPa高度场资料,分析了大气环流对各季降水异常的影响。结果表明,各季的降水异常分布形态与高空环流形势有很好的对应关系,并且近百年来这种对应关系比较稳定。最后研究了各季降水量空间结构的周期变化特征,结果显示各个季节降水量空间分布形态都存在高频的年际变化和低频的年代际变化。功率谱和子波分析表明,高频集中于2～4年、5～8年,而低频则集中在15年、20～25年、60年,共同代表了中国季节降水异常变化的主要周期。     

大气对流层顶热量收支变化的时空结构研究

 利用1948~2006年NCEP/NCAR的温度场、风场和对流层顶气压场的逐日资料,对全球对流层顶热量收支及其方差进行了计算.通过对计算结果的分析发现:①南北两半球对流层顶断裂区附近以及青藏高原是对流层顶热量收支变化的显著区域,南半球纬向平均加热率随纬度的波动比北半球剧烈;②赤道附近对流层顶的热量收支处于相对的准平衡态,而加热率突变性最强的区域位于海陆交界的洋面上空;③全球对流层顶的平均热量收支是处于大气冷却为主的热力学状态结构中,而且平均加热强度的主要年代际演变呈现出整体降低的趋势,年际变化则具有显著的QBO现象;④南北半球对流层顶正负加热率存在着随季节变化的空间波列结构,夏季加热率的经向梯度较弱,而冬季经向梯度增强并具有多样性;⑤对流层顶断裂带所在区域为加热率方差常年显著的带状区域,方差的高值带随着季节的转换存在着南北向的移动和东西向的伸缩现象,冬季是对流层顶空间热量收支变化最活跃的季节.     

西北太平洋热带气旋气候特征及其变化研究的若干进展

为了对我国气象工作者全面了解和参与热带气旋的研究有所帮助,在大量阅读和调研的基础上,介绍了近20年西北太平洋热带气旋活动在季节、年际和年代际尺度上研究的若干主要成果.重点阐述了EN-SO与热带气旋的关系,温室效应热带气旋的数值模拟和观测研究等的最新动态.     

我国极端降水过程频数时空变化的季节差异

利用我国586个气象测站的逐日降水资料,在对每个站点极端降水过程阈值进行科学界定的基础上,揭示了近45年我国年和各季极端降水过程频数的线性变化趋势及其年际、年代际变化特征.结果表明：我国年和季节极端降水过程频数主要为趋势性变化,不同地区不同季节趋势性变化差异显著,极端降水量在降水总量的趋势变化中占主导地位 长江中下游、西北地区北部和西南地区西部年极端降水过程频数呈现趋势性增加,而我国华北等地区呈现趋势性减少,并且主要反映的是夏季的特征 年和季节极端降水过程频数具有明显不同的年际和年代际变化特征 我国各季极端降水过程时空变化异常型明显不同,但与极端日降水的时空变化是一致的.     

关于南海暖水季节和年际变化的研究

阐述了研究南海暖水的意义，综述了关于南海暖水的现状，提出了关于南海暖水季节和年际变化方面应该研究的问题。     

Interdecadal variability in the tropical Indian Ocean and its dynamic explanation

Interdecadal variability in the tropical Indian Ocean has been analyzed based on the long-term climatic observational data. Case study showed that strong interannual signals formed at the surface can penetrate the depth of seasonal thermocline, where the anomalies last a couple of years. Artificial time series based on damping with exponential decay of selected strong events agree well with the detected interdecadal variability in the tropical Indian Ocean. A possible dynamic explanation for interdecadal variability in the tropical Indian Ocean was proposed that irregular interannual signals can lead to a slowly evolving climatic background with the interdecadal time scale through damping of the memory about anomalies in the seasonal thermocline.     

Indonesian Throughflow in an eddy-permitting oceanic GCM

An eddy-permitting quasi-global oceanic GCM was driven by wind stresses from reanalysis data for the period of 1958-2001 to get the time series of the upper circulation in the Indonesian Sea. The model represents a reasonable pathway of Indonesian Throughflow (ITF) with Makassar Strait making the major passage transfer the North Pacific water southward. The simulated annual mean ITF transport is 14.5 Sv, with 13.2 Sv in the upper 700 m. Annual cycle is the dominant signal for the seasonal climatology of the upper layer transport. Both the annual mean and seasonal cycle agree well with the observation. The overall correlation between the interannual anomaly of the ITF transport and Nino 3.4 index reaches -0.65 in the simulation,which indicates that ENSO-related interannual variability in the Pacific is dominant in controlling the ITF transport. The relationship between the interannual anomalies of ITF and sea surface temperature in the Pacific, the Indian Ocean is not fixed in the simulation. In 1994, for instance, the intensive Indian Ocean sea surface temperature anomaly plays a dominant role in the formation of an impressive large transport of ITF.     

Spatial teleconnection pattern between Indian Ocean Dipole and the southern high-latitude sea level pressure field

Sea level pressure (SLP) anomalies over the southern high latitudes associated with the Indian Ocean Dipole Mode (IOD) are investigated. Partial correlation and composite analysis depict, for the first time, the seasonal spatial variability in the relationship of SLP field in Southern Ocean with IOD. Results suggest that the IOD signal exists in the southern high latitudes and it is enhanced in boreal autumn, an active season of IOD. On interannual to subdecadal timescales, the spatial teleconnection pattern exhibits a wavenumber-3 pattern around the circumpolar Southern Ocean and the lead-lag correlation analysis shows that there are about 3 months of SLP anomalies in southern high latitudes lagging IOD, which indicates that the response time is almost instantaneous.     

基于多卫星融合数据的海平面特征分析

利用1993—2008年法国空间局的AVISO多卫星融合高度计资料,采用随机动态、EOF等方法分析全球海平面变化的长期趋势、变化幅度以及季节变化的空间分布特征.结果表明:(a)1993—2008年间太平洋海平面呈西升东降的形态,印度洋绝大部分海区海平面呈上升趋势,大西洋除湾流流域外的其他海区海平面的长期趋势以上升为主;(b)全球海平面变化存在显著的年变化和半年变化等季节信号,无论是半球平均还是洋盆平均,北半球海平面季节变化的振幅明显大于南半球,中纬度海区季节变化的振幅最大;(c)北印度洋海平面季节变化的振幅高于同纬度带的北太平洋和北大西洋;(d)太平洋、印度洋、大西洋三大洋受西边界流、赤道流系等强流影响的海域海平面变化幅度大于周围海域;(e)赤道海域各大洋东、西边界和大洋内区海平面变化不同步,可能受赤道海洋波动的影响较大;(f)厄尔尼诺年,西太平洋暖池和赤道太平洋中部海平面明显降低,赤道东太平洋海域海平面明显升高,赤道印度洋海域东、西边界的海平面变化与其相反.     

Seasonal and interannual variations of surface current in the southern Taiwan Strait to the west of Taiwan Shoals

Seasonal and interannual variations of surface currents in the southern Taiwan Strait to the west of Taiwan Shoals were investigated by using measurements of high frequency(HF)ground wave radars from January 2006 to April 2009.The results demonstrate that surface currents in the water channel to the west of Taiwan Shoals are composed of a significant,seasonally fluctuating component and a relatively stable northward component.Forced by the East Asia monsoon,the annual variation of the surface longshore current is linearly correlated with the longshore wind.Behind the seasonal signal is a stable northward flow with speeds of O(10 cm/s).The observations also show that surface currents in the area are subject to distinct interannual variation,and the southward surface flow was more profound in winter 2007/2008 than in other winters.Observations from bottom-mounted ADCP also indicated that,in that winter,longshore currents in the west side of the Taiwan Strait are very different from the previous winter.The northward flow appeared much weaker,the currents were southward in most layers,and the interannual differences were observed throughout the water column.Hydrographic observations in the same period suggest that the large-scale southward intrusion of the Zhe-Min coastal water is the direct cause of the interannual difference.The enhancement of the East Asian monsoon during the 2007/2008 La Ni a event is considered as the main reason for the winter current anomalies in the study area.     

北半球温带反气旋的气候统计特征

利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)/美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)再分析资料,采用判定和追踪反气旋的客观方法统计分析了1948～2016年北半球冬季温带反气旋活动特征。研究发现,北半球温带反气旋主要活动在中东部的北太平洋、东北大西洋、北美的沿落基山脉东部和美国东部、欧亚的环地中海、伊朗高原、青藏高原以北且贝加尔湖以南地区。海洋上、北美洲和环地中海地区上的反气旋夏季频数最高,而伊朗高原、青藏高原以北且贝湖以南的反气旋均冬季最多。海洋上的反气旋生成区域分布较分散,且主要向偏东方向移动、发展,且具有季节变化。相比于海洋,大陆上反气旋生成的纬度较低,主要向东南方移动、发展。北美大陆上的反气旋夏季生成的较多,冬季移动范围较广。北半球反气旋年平均过程数呈缓慢上升趋势。夏季过程数最多,且从1970年开始呈上升趋势。欧亚地区的反气旋过程数最多,其次太平洋,大西洋最少,但是同一个区域的四季相差较小。反气旋的中心气压大值区的形态和高频区的分布形态相似,且中心气压有明显的季节变化。四季中冬季反气旋最强。秋冬季节是欧亚地区的反气旋最强,大西洋的最弱。春夏季大西洋的反气旋最强,欧亚地区的最弱。四季均是欧亚地区的反气旋的平均纬度较低,且冬季最低。北美地区的反气旋除秋季均是移动纬度范围最大的。反气旋数随生命史的变长而急剧下降,90%左右的反气旋的生命史在4 d内,四季均是大洋上的反气旋生命史较大陆上的长。     

绍兴市近48年降水演变特征统计分析

选取绍兴国家气象观测站1961年1月至2009年2月逐月降水量作为降水分析基本资料,利用一元线性回归、小波变换和Mann-Kendall检验等统计学方法对绍兴降水季节变化和年际变化的特征进行了综合分析,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来降水变化趋势进行了预估.结果发现,绍兴市近48 a各个季节和年降水都存在多时间尺度特征,大尺度的周期变化中嵌套有小尺度的周期变化.春季降水以3～4 a年周期为主.并有准3 a周期向准4 a周期转变的趋势;夏季降水主要存在准4 a和准14 a周期变化;秋季降水主要存在准2 a和准12 a周期变化;冬季降水主要存在准4 a和准16 a周期变化:年降水主要存在准2 a和准4 a年际周期变化和准13 a年代际周期变化.绍兴春季和冬季降水突变不明显;夏季和秋季突变明显,突变点分别出现在1973年和1963年,而年降水突变不明显,不存在明显的突变期.夏季降水变化趋势和年降水趋势基本一致:夏季降水和年降水在时域上分布有很大的相似性,都具有准4 a周期变化.并全时域存在;夏季降水突变影响到全年降水的突变.根据绍兴夏季降水和年降水的主周期推测.2009年后的5～6 a绍兴年降水将相对偏多.     

Interconnections between the Asian monsoon, ENSO, and high northern latitude climate during the Holocene

The International Geosphere Biosphere Program (IGBP), which promotes better understanding of the living environment, was initiated in the early 1990s. IGBP and other programs have uncovered much evi-dence that the Earth system is complex and nonlinear, ex…