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     

冬春海温异常对东亚初夏季风环流的影响

用ＯＳＵ的两层大气环流模式进行了热带西太平洋冬春海温异常对东亚初夏（５月）季风环流影响的数值试验．结果表明：①海温的负距平引起西太平洋副热带高压脊南落和西伸，东亚热带季风环流减弱，我国西南和华南地区的降水增加；②海温的正距平引起西太平洋副热带高压明显减弱，西太平洋的赤道西风加强，我国西南和华南地区的降水减少     

与热盐环流相关的海温异常对大西洋沿岸气候影响的诊断模拟研究

THC（热盐环流）的变化对全球气候的影响在大西洋地区最为显著,Manabe利用淡水强迫THC引起海温变化的信号也主要集中在大西洋,并呈dipole（耦极）模态分布．文中根据Manabe淡水强迫THC实验结果,给定北大西洋冷,南大西洋暖的海温距平分布代表弱THC,以相反海温距平分布代表强THC,利用大西洋这两种异常海温来驱动大气环流模式,研究这两种海温异常分布所代表的THC强弱变化对大西洋沿岸气候的影响,并且选出5个降水对THC变化敏感的地区,利用这些地区观测的降水资料拟合一个反映THC强弱变化的综合指数THCI,该综合指数能有效反映近100年THC变化的主要特征。     

ENSO年份的确定及其典型事件分析

通过分析1948—2001年Nino3海区SSTA、南方涛动指数（SOI）,确定了ENSO循环中冷、暖事件的起止年月。     

ENSO事件对云南夏季降水的影响及其中印度季风环流的作用

通过对ENSO冷暖事件的调查,统计出ENSO事件发生的年月和强度.然后统计出云南全省和几个对热带海洋较为敏感的区域夏季降水的异常年份,与ENSO事件发生的情况进行对比分析,用以研究云南省夏季降水对ENSO事件的响应.发现只有初夏5月云南降水对ENSO有很好的响应.最后通过分析WY季风指数,发现印度夏季风环流的变化干扰了ENSO事件对云南降水的影响,并且成为影响夏季6~8月云南降水的主要影响因素.     

冬季北半球Hadley环流圈的增强及其与ENSO关系

对1948—2005年冬季(12月—次年2月)的质量流函数进行了经验正交分析(EOF),结果显示其主要是由两个空间模态组成,即关于赤道非对称和对称模态.进一步分析表明这两个模态具有明显不同的时间变化特征,它们分别代表了冬季北半球Hadley环流圈在年代际和年际尺度上的变化.非对称模态的时间系数(定义为非对称模态的强度指数AMI)呈现出显著的年代际增强趋势,表明该模态对北半球冬季Hadley环流圈在最近几十年的增强具有显著贡献.同时它还与热带海洋,尤其是印度洋到西太平洋暖池地区的海温相关显著.而对称模态时间系数(定义为对称模态强度指数SMI)主要体现了Hadley环流在年际尺度上的变化,它与ENSO之间的相关系数在整个时段都是显著的.结果还显示:冬季北半球Hadley环流与ENSO之间的相关系数在20世纪70年代中后期发生的年代际突变也很可能是由于非对称模态引起的.     

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,...     

中纬度海温异常与环流变化的数值模拟

本文采用二维纬向平均模式,通过模拟试验,研究西太平洋中纬度海域海温异常对环流变化以及我国东部江淮、华北平原汛期降水的影响。按季节不同把海温异常分为南冷北暖型和南暖北冷型。结果表明前期海温异常,其后3—5个月西太平洋副高位置明显变化。例如,春季南冷北暖型异常分布(20°—35°N偏冷,35°N以北偏暖)则夏季副高增强,其脊线位置偏北,长江流域夏季(7—8月)偏旱,而华北地区偏涝。反之,得到相反的结果。     

全球环流异常特征及其与中国气候变化的关系

采用球谐函数展开方法对1948—2009年NCEP/NCAR(美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心)高度距平场再分析资料进行分析,通过"时间-高度"的二维坐标方式考察环流异常的立体结构特征,发现南、北半球大气环流在1980年前后发生了明显的正负位相(槽脊)突变.与中国冬季温度和夏季降水的相关分析表明:前期春、夏、秋季的北半球环流纬向正异常越强,华北地区的冬季气温越高,反之越低;前一年冬季环流异常与华北—河套地区的夏季降水呈现反相关,春季北半球均匀异常环流与华北及西南夏季降水呈现反相关;大气环流的纬向异常与华北—河套地区的夏季降水呈现正相关,而同期环流异常与华北东部、西南及江南北部的降水呈现负相关.     

大气环流中ENSO循环的动力统计分析

采用三度空间矢量的EOF分析方法,即将热带地区1948—2003年1月份标准等压面1000,850,700,500,300,200,50hPa上的偏差风场看作一个整体,作复EOF分析,对大气环流中的ENSO循环进行动力统计诊断,用以揭示ENSO循环与Walker环流异常的关系.诊断结果表明:第一模态与ENSO密切相关,其在热带太平洋上的大气中有两条垂直运动大值带,位置相应于当月太平洋上的赤道辐合带和南太平洋辐合带;在El Ni(?)o年,在对流层低层Walker环流有强西风异常而在对流层高层则有强东风异常,该模态是热带太平洋海气相互作用的结果.第二模态最强的垂直运动带的位置与当月印度洋赤道辐合带相吻合,该模态主要体现了热带印度洋海气相互作用的结果;当偏差风场有第二模态空间场的分布,但强度较弱甚至有风向反转时,可有El Ni(?)o现象发生,反之必不发生.第三模态与ENSO循环无关.     

冬季Hadley环流与热带海表面温度的关系及其对中国气候的影响

利用1979-2021年全球海表面温度(SST)、气象再分析资料等数据,探讨冬季Hadley环流(HC)的变率及其与热带SST异常的关系,研究其对中国同期降水量和气温的影响.结果表明, HC的EOF₁模态(46.2%)是上升支在10°S左右的主体位于北半球的非对称模态,包含年代际和年际变率.年代际变率与印度洋(20°S～20°N, 50°～90°E)SST南北不均匀增暖趋势有关(南半球大于北半球);年际变率与El Ni?o事件下印度洋(10°S～10°N, 50°～90°E)异常SST经向梯度沿正方向为0的位置出现在南半球有关. EOF₂模态(16.7%)是关于赤道对称模态,仅体现年际变率,与El Ni?o事件下热带东太平洋(180°E～90°W)异常对称的经向热力结构有关.两个主模态与中国同期降水量和气温均呈正相关.在EOF₁(EOF₂)模态影响下,中国东南沿海地区(南方地区东南部)降水偏多,与110°～120°E异常反环流有关. EOF₁模态下,中国西北-中部地区存在气温正...     

ENSO循环与行星位置的相互关系(Ⅰ):木星、土星视赤纬与赤道东太平洋海温的联系

 利用通用天文软件SKYMap Pro Version 8计算了木星和土星的月视赤纬,将其与ENSO循环及赤道太平洋关键区海温距平进行对比分析,发现两者存在明显联系,主要包括:木星视赤纬由正经过赤道变为负时,容易发生EL-Nino事件,而且事件持续时间较长,1980年代及以前发生过3次这样的情况都对应持续较长的EL-Nino事件,1980年代以后的2次EL-Nino事件群发期,其中心都发生在木星视赤纬从正向负转化期间.EL-Nino易发生在木星视赤纬的正极值和赤道附近,而负极值附近很少发生.LA-Nnia事件在1980年代及以前发生在木星视赤纬极值和赤道之间的中间视赤纬区域内,但1980年代以后,则容易发生在木星视赤纬负极值附近.一些EL-Nino事件发生年的木星视赤纬位置近乎在1条直线上,过去60年中有4条这样的直线,将EL-Nino事件分成4个组,每个组内都准确地由4个事件组成.当土星视赤纬靠近或离开赤道时(大概在±5°~10°),都会有EL-Nino发生,但在赤道区域却几乎不发生EL-Nino事件.     

西南印度洋海温异常影响亚洲夏季风爆发的数值试验

利用中国科学院大气物理研究所的9层大气环流模式(IAP9—AGCMⅡ)作了西南印度洋海温月异常对亚洲夏季风爆发影响的数值试验。试验结果表明，当该海域1—3月份的海温出现异常增暖时，印度夏季风和东亚夏季风的爆发均较平常晚，反之，二者的建立均较平常早；该海域1—3月份的海温异常对亚洲季风区的降水也有明显的影响。     

我国春季降水的分布特征及其与环流异常的关系

利用EOF、小波分析和相关分析讨论了我国春季降水的分布特征及降水异常的环流背景,结果表明:春季降水(3～5月)主要集中在北纬30°以南的中东部地区,而北方则降水稀少,西部降水有增加的趋势,中东部降水有减少的趋势,但不是很明显.EOF1表明长江以南和长江以北的降水呈反向分布,长江以南大范围降水变化的特征时间尺度分别为2,7a和15a,且15a时间尺度变化有明显向较大时间尺度演变的趋势,EOF2表明长江中下游与华南降水呈反向分布,长江中下游大范围降水变化的特征时间尺度分别为2,9a和更大时间尺度,且9a时间尺度变化具有明显的向较小时间尺度演变的趋势.当退居在中太平洋的副高偏强,西伸,副高北侧气压梯度力加大时,有利于长江以南地区降水,当副高偏北,西伸到长江中下游上空,乌拉尔山阻高偏强时,则有利于长江中下游地区降水.     

ENSO循环与行星位置的相互关系Ⅱ:行星视赤经与赤道东太平洋海温的联系

 利用通用天文软件SKYMap Pro Version 8提供的大行星冲日资料和计算得到的各大行星视赤经资料,分析了行星相对位置与ENSO之间的相互关系,结果发现两者之间存在明显联系,主要有:三大行星(火、木、土)在3月冲日,有利于在当年发生EL-Nino事件,且火星和木星对应的事件持续时间都较长,特别是木星3月冲日与1990s以后的2次EL-Nino群发期有很好的对应,与土星对应的事件持续较短.火星和木星在8月冲日有利于次年发生EL-Nino现象,土星则不明显.火星和木星在9月冲日容易在当年发生LA-Nina现象,而土星在9月冲日的头一年易发生EL-Nino,次年易发生LA-Nina.对行星的视赤经与赤道太平洋海温关键区之间相互关联的非偶然性检验表明,只有木星和土星存在相关区.木星视赤经相对于Nino 4海温距平大于0的概率呈现偏心结构,并存在2个奇对称区域;土星的对应区相对比较均匀,存在3个偶对称区域,且彼此相差60°,在空间上构成六角型结构.     

北半球Hadley环流与臭氧气候演变规律及其相互关系

 利用欧洲中心(ECMWF)1957年9月到2002年8月共540月的ERA-40的经向风和臭氧质量混合比月平均资料,通过定义一系列Hadley环流指数来分析研究Hadley环流与臭氧的气候演变规律及其相互关系.分析指出:①在定义的几个Hadley环流指数中,北半球Hadley环流强度指数(NHCI)与臭氧的相关最好,全球Hadley环流指数(HCI)次之.因此进一步运用功率谱和凝聚谱方法对NHCI与臭氧的变化做出周期分析;②南半球臭氧的时间序列与Hadley环流各指数的相关关系最好,赤道次之,北半球相对小一些;③NHCI与臭氧之间的相关关系总体表现为明显的纬度带分布,说明了不同的纬度,平均经圈环流(MMC)对臭氧的输送作用不同.④NHCI与臭氧的季节变化都十分显著,二者之间有很多显著的共振周期,最突出的约为5~6个月,1 a的共振周期是各自变化的显著周期.臭氧的变化落后于NHCI振荡,且不同的纬度带落后时间长度不同.     

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     

温盐环流对气候突变的影响

由于全球气候变暖的一个负反馈机制——温盐环流的存在,使得气候在变暖过程中有可能出现突然变冷事件．地质历史时期气候突变事件的研究表明：这种潜在的突然变冷事件可能会持续几百年甚至上千年．加强对温盐环流强度变化的监测研究对于预测未来的气候变化,制定防灾减灾措施具有重要意义．