北半球高纬度地区气温升高特别大

前两页介绍了世界平均气温在本世纪有可能上升多少的最新预测。 不过，到目前为止，不同地区的气温上升幅度其实是很不相同的。同样，未来气温上升的幅度也会因地域不同而有比较大的差异。IPCC第四次评估报告也预测了世界不同地区各自气温可能上升的幅度。     

近千年来南北半球气候变化模拟比较

依据全球海气耦合气候模式ECHO-G近千年积分的模拟结果, 对南、北半球气温及降水变化的相似性和差异性进行了分析, 并探讨了造成南、北半球气候变化异同性的可能原因. 结果表明: (1) 南、北半球平均气温在年际、年代际、百年际尺度上变化位相基本一致; 但从气候阶段转变的时间来看, 北半球年平均温度正负距平的转变明显提前于南半球; 从距平的振幅变化来看, 北半球明显大于南半球. (2) 对降水而言, 年代际及百年际尺度上的变化南、北半球基本同相, 而在年际尺度上的变化两者反相, 且年际及年代际的正相关主要体现在中、高纬地区, 年际负相关主要体现在低纬地区. (3) 中世纪暖期南、北半球的增暖幅度相差不大, 而现代暖期北半球的增暖幅度明显大于南半球; 现代暖期北半球高纬地区气温大幅上升, 而南半球高纬地区气温有所下降, 呈现出明显的反相变化特征, 这是中世纪暖期温室气体浓度保持在较低水平时所不具有的一个气候特征. 其机理有待进一步研究.     

Covarying modes of the Pacific SST and northern hemispheric midlatitude atmospheric circulation anomalies during winter

The interannual-to-interdecadal relationship between the Pacific sea surface temperature （SST） and the northern hemispheric midlatitude＇s atmosphere represented by the circumpolar vortex was documented with the global oceanic and atmospheric reanalysis data of recent 50 years. Two covarying modes of the Pacific SST and northern circumpolar vortex anomalies during winter were examined using the singular value decomposition and wavelet analysis techniques. One is the interannual, ENSO-related mode and the other is the interdecadal, North Pacific SST-related mode with a period of around 20 years. The two modes exhibit distinct spatial structures. For the interannual mode, the SST anomaly is characterized by a typical ENSO pattern with the principal signature in the tropical eastern Pacific and secondary one in the central North Pacific, while the atmospheric anomaly is regional, characterized by a Pacific-North American pattern. For the inter- decadal mode, large SST anomaly is located in the central North Pacific, while the atmospheric anomaly is zonally global, associated with the midlatitute＇s standing long-wave variations. When the central North Pacific is colder, the long-wave is stronger, and vice versa. Further investigations suggest that the interdecadal mode could involve an interaction between ＂two oceans and an atmosphere＂.     

北半球对流层气候异常对热带印度洋海温偶极子型振荡的响应及动力机制解释

利用诊断和数值模拟的方法,探讨了印度洋海温偶极子型振荡(Indian Ocean Dipole,IOD)和北半球对流层气候异常之间的遥相关模态及动力机制.研究结果显示:北半球对流层位势高度异常场存在和IOD变化密切联系的遥相关作用中心,该作用中心呈正负相间的Rossby波列形状分布,该Rossby波列从印度东北部出发,向东北方向发展,进入北半球中高纬度和北极地区.在北极地区该遥相关的特征最为明显.研究结果还进一步显示了大气行星波的能量传播是IOD和北半球对流层气候异常之间遥相关的一种可能的联系方式.     

平流层NAM异常对东北冷涡活动影响的研究

为了研究平流层环流异常对东北冷涡的影响, 使用NCEP/NCAR(1958?2010年)再分析资料(日平均、月平均位势高度场及温度场), 对平流层NAM (northern hemisphere annular mode, 北半球环状模)异常期间东北冷涡的活动特征和三维空间结果进行了统计和合成分析。结果发现, 与平流层NAM正异常相比, 在平流层NAM负位相异常期间, 东北冷涡发生的频次更多和持续天数更长, 强度也更强。对平流层NAM不同位相异常期间的合成分析表明, 在平流层NAM负位相异常期间, 东北冷涡强度更强, 与平流层环流异常联系更紧密。同时平流层NAM负位相异常期间, 有强的行星波活动, 行星波的活动促进和加强了东北冷涡的发展。研究结果对使用平流层NAM异常预测冬季东北冷涡有重要意义。     

都是热浪惹的祸

时值2010年9月末，虽说火热的夏季已经接近尾声，但北半球的很多国家，从美国到俄罗斯，从中国到日本，还是出人意料地炎热。     

2010年夏季北半球气温异常偏高现象及其成因

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料,对2010年夏季6-8月北半球异常高温现象进行了分析.结果表明,夏季北半球大部分地方地面气温偏高,局部地区气温异常偏高,地而气温距平值达+6℃;北半球对流层平均气温正距平值达近30年以来最大值,并且各月平均气温异常偏高的区域,在对流层各层次都表现为一致的偏高;北半球对...     

1998年夏季北半球斜压波活动与长江流域洪涝灾害分析

对流层上层的斜压波、高空槽对天气的变化有重要的影响。1998年夏季我国出现了大范围的天气异常，在长江流域发生了20世纪第二大的全流域性洪水，分析了1998年夏季北半球的西风急流、风暴轴、以及对流层上的斜压波活动与气候平均情况的异同，并揭示了1998年夏季北半球斜压波活动传播的主要区域、斜压波活动的持续性、斜压波向传播的速度以及斜压波传播时所具有的明显的下游效应。1998年夏季北半球的波包 次数共有11次，与夏季气候状况相比属于正常偏多，其中5月和8月的波包活动次数稍多。但更为明显的一个特点就是在7月中旬到8月上旬大西洋－欧洲的斜压波包活动比往年集中频繁，而且持续时间偏长， 为造成我国异常梅雨天气和长江流域洪涝灾害的乌拉尔阻塞高压的发展和维持提供了能量支持，同时为长江流域以及同期我国东北的大范围降雨提供了有利的水汽输送条件。最后分析了地面气旋生成与斜压波、高空槽之间的联系，指出在大多数向东部发展的高空槽的槽前，地面上有对应气旋地生成。     

趣话中国水杉——纪念水杉发现70周年

在植物界有“熊猫”之称的水杉树,远在一亿多年前的中生代早白垩纪就出现在地球上。它的家族以北极圈为中心,广泛分布在北半球各地。昔日的北极并非像今天这样为冰层所覆盖,由于当时欧洲大陆和北美西部是一个整体,今天的阿拉斯加与勘察加半岛由阿留连大陆相连,格陵兰与北美东部也互相连成一片。那时,三趾马在自由驰骋,高大的水杉树在溪边得意地伸展着。然而,大自然给予水杉的并非是永远的春天,随着气候与环境的不断变化,水杉渐渐南移。到了第四纪,北半球产生了巨大的冰川,气温急剧下降,欧洲大陆全部为冰层所覆盖,因而水杉便荡然无存。只有在亚洲局部地区的水杉,仅遭到山麓冰川的轻微侵袭,最终逃过一劫,成为大家族中唯一幸存的后裔。这个处在深闺未被人知的“活化石”,于1941年被发现,1948年被正式定名发表后,成为20世纪轰动世界植物学界的一大珍闻。     

中国冬季降水对东亚春季O3强弱信号的响应

 利用欧洲中心(ECMWF)ERA-Interim提供的1979—2013年的O₃、温度和位势高度逐月资料及国家气候中心的160站的逐月降水资料,采用EOF分析、相关分析和合成差值分析等方法,分析了东亚春季臭氧的时空变化特征及中国冬季降水对东亚春季O3强弱信号的响应.研究发现：①通过EOF分析可知,东亚春季O₃主要有3种变化特征：其一是东亚春季不同时间的O₃随着纬度的增加而增加（或减少）.其二是青藏高原是一个O₃异常信号较强的地区.其三是鄂霍次克海以西的内陆地区和中国东北部地区的春季O₃异常信号最强,且这两地区的异常信号位相相反.②东亚春季O₃强时,中国冬季降水从西到东呈现了“多-少-多-少-多-少”的分布.这种响应显著的区域位于北方和内陆地区,而中国的东南地区较弱.这就说明,东亚春季O₃对中国冬季降水是有一定的影响的.O₃是如何引起中国冬季降水出现这种波列分布的原因尚有待于进一步的研究.③选取了6个层次分别代表平流层和对流层来开展研究.从相应于O₃强弱年的温压场分析来看,北半球冬季的温度场和位势高度场的合成差值在中高纬度都呈现了波列的分布,在平流层呈“正-负-正”分布,在对流层呈“负-正-负-正-负”分布,且这种温压场对O₃变化的响应在50、100、500hPa和700hPa层次最为显著.据此推测,东亚春季O3变化会引起北半球的温度场和位势高度场的调整,从而使得中国冬季降水分布出现异常.
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