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2007年  第31卷  第6期

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东亚2005年和2006年冬季风异常及其与准定常行星波活动关系的分析研究
黄荣辉, 魏科, 陈际龙,
2007, 31(6): 1033-1048. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.01
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析资料系统地分析了2005年与2006年冬季欧亚大陆的气温和东亚冬季风的差别及其与北半球准定常波活动的关系。分析结果表明:2005年冬季欧亚大陆中、高纬度地区气温偏低,东亚冬季风偏强; 而2006年冬季欧亚大陆中、高纬度地区气温偏高,出现暖冬,东亚冬季风偏弱。分析结果还表明,这两年冬季东亚冬季风的差别不仅是由于西伯利亚高压和阿留申低压的变异所造成,而且是由于北极涛动 (北半球环状模) 的变化所造成。并且,作者还从这两年冬季北半球准定常行星波活动的差异,在动力理论上进一步讨论了这两年冬季北半球气候和东亚冬季风差异的机理。结果表明:2005年冬季北半球行星波活动为低指数,准定常行星波在高纬度往平流层传播加强,而往低纬度对流层上层传播减弱,造成了行星波E-P通量在高纬度地区对流层中、上层辐合加强,而在副热带地区对流层中、上层辐散加强,引起了北半球高纬度地区极锋急流减弱,而副热带急流加强,这有利于西伯利亚高压的发展,从而引起了东亚冬季风增强;相反,2006年冬季北半球行星波活动为高指数,准定常行星波在高纬度往平流层传播减弱,而往低纬度对流层上层传播加强,造成了行星波E-P通量在高纬度地区对流层中、上层辐散加强, 而在副热带地区对流层中、上层辐合加强,引起了北半球高纬度地区极锋急流加强,而副热带急流减弱,这不利于西伯利亚高压的发展,从而引起了东亚冬季风减弱。
南海夏季风槽的年际变化和影响研究
李崇银, 潘静
2007, 31(6): 1049-1058. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.02
摘要:
南海夏季风槽是南海夏季风的重要组成部分,它的活动不仅对大气环流和气候有明显影响,其本身也具有明显的年际变化特征。首先定义了一个描写南海夏季风槽强度的指数,然后分别对强、弱南海夏季风槽年的例子进行了合成分析。分析结果表明,对应强、弱不同的南海夏季风槽年份,在大气环流背景、对流活动以及海温背景场方面都有很明显的区别,说明南海夏季风槽的异常不是偶然的,有其十分明显的大背景。合成分析的结果还表明,南海夏季风槽的强弱异常不仅对中国夏季降水有重要影响,还会通过遥相关过程影响北半球的其他区域。
2004年9月川渝大暴雨期间西南低涡结构及其环境场的分析
赵思雄, 傅慎明
2007, 31(6): 1059-1075. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.03
摘要:
采用NCEP再分析资料、常规观测资料、卫星云图资料及地面降水资料, 对2004年9月2日~8日发生在川东和重庆的大暴雨的影响系统及其环境场作了分析研究。结果表明, 此次暴雨分为三个阶段, 降水系统主要有两个:第一、三阶段的主要降水系统是低空切变线;第二阶段的主要降水系统是西南低涡, 而西南低涡影响期内的雨量最强、范围最大。西南低涡开始时为一β中尺度系统, 最后发展达α中尺度系统。其影响时间从4日00时到6日06时 (国际协调时), 持续了54小时。本文对此次暴雨过程所做的研究表明, 川东地区的特殊地形, 500 hPa高空小槽以及700 hPa、 850 hPa低层鞍型流场均是西南低涡产生和维持的重要条件; 西南低涡上层为暖性结构; 在暴雨过程中有20个雨团接连发生, 中尺度系统是这次暴雨的直接影响系统;对水汽收支的计算表明, 水汽可能来自于低纬度热带地区。本文还对西南低涡与东北低涡的异同作了比较。
关于西太平洋台风气候变异和预测的若干研究进展
王会军, 范可, 孙建奇,
2007, 31(6): 1076-1081. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.04
摘要:
在概述近几十年来关于大气环流和海温等条件与台风活动关系方面以中国学者为主的研究之后,重点介绍了最近关于西太平洋台风气候年际变异和预测研究的若干新的进展。主要包括:西太平洋台风活动频次和登陆中国台风的气候年际变化特征,以及从动力数值模式和动力统计方法两个方面如何进行台风气候的预测。关于台风气候的年际变异,重点介绍了有关台风气候年际变异和南极涛动、北太平洋涛动、北太平洋海冰覆盖面积指数以及西太平洋暖池热状态之间的联系。关于台风气候的动力数值预测,介绍了基于中国科学院大气物理研究所的气候模式所进行的第一个针对西太平洋台风气候的预测试验结果。本文还介绍了一个动力统计预测模型及其回报情况。
东亚梅雨系统的天气-气候学研究
丁一汇, 柳俊杰, 孙颖,
2007, 31(6): 1082-1101. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.05
摘要:
利用1971~2000年NCEP再分析资料和中国740站的逐日地面观测资料,对东亚梅雨季的气候学进行了研究。结果表明:初夏长江流域特有的这个雨季有平均21天的长度,从6月17日开始到7月8日结束。梅雨期间降雨量达200~300 mm,占夏季总降雨量的45%左右。当6月中旬东亚夏季风突然从华南向北推进到长江流域,同时印度夏季风开始在印度次大陆爆发时,中国梅雨雨季开始。这时来自南海和孟加拉湾的水汽供应显著加强,为梅雨降雨提供了非常有利的水汽条件。气候学上梅雨锋的结构主要表现为:(1)近于纬向的宽广云雨区,其中包含有强对流降水与云团;(2) 锋前具有高假相当位温的高湿空气柱;(3)对流层低层跨越梅雨锋的水平温度梯度非常弱或几近消失;(4)梅雨锋区低层有一相对低的温度;(5) 梅雨锋区以南为强低空偏南急流,急流以北是梅雨锋风切变线;(6)从梅雨锋区到赤道的地区是一个季风型或间接的垂直环流区。在许多方面,中国东部的梅雨锋不同于日本的梅雨锋和朝鲜的梅雨锋, 因为后两者基本上是中纬度斜压结构的锋区。东亚夏季风对中国梅雨的影响要比对日本和朝鲜梅雨的影响更重要。作者对东亚梅雨系统 (中国梅雨、日本Baiu和朝鲜Changma)的区域差异进行了全面的比较研究。
条件非线性最优扰动方法在适应性观测研究中的初步应用
穆穆, 王洪利, 周菲凡
2007, 31(6): 1102-1112. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.06
摘要:
针对适应性观测中敏感性区域的确定问题,考虑初始误差对预报结果的影响, 比较了条件非线性最优扰动(CNOP)与第一线性奇异向量(FSV)在两个降水个例中的空间结构的差异,考察了它们总能量范数随时间发展演变的异同。结合敏感性试验的分析,揭示了预报结果对CNOP类型的初始误差的敏感性要大于对FSV类型的初始误差的敏感性,因而减少初值中CNOP类型误差的振幅比减少FSV类型的收益要大。这一结果表明可以把CNOP方法应用于适应性观测来识别大气的敏感区。关于将CNOP方法有效地应用于适应性观测所面临的挑战及需要采取的对策等也进行了讨论。
热带季节内振荡模拟研究的若干进展
董敏, 李崇银
2007, 31(6): 1113-1122. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.07
摘要:
大气季节内振荡(ISO)在长期天气和气候变化中有重要作用,它是20世纪70~80年代以来大气科学领域的重要研究课题。本文简要介绍近年来季节内振荡的数值模拟研究的成果和进展,包括数值模式模拟季节内振荡能力的进展; 模式模拟ISO能力对模式中对流参数化方案的敏感性;ISO模拟结果与基本态的关系;外强迫对模拟结果的影响; ENSO与ISO关系的模拟研究,以及全球变暖对ISO影响的模拟研究等。最后,对今后的研究工作提出了一些建议。
红外高光谱观测值反演云参数
官莉, 肖稳安, HUANGHung-Lung
2007, 31(6): 1123-1128. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.08
摘要:
最小局部比辐射率变化MLEV算法根据在红外长波10~15 μm 区, 云的吸收、发射和散射具有相对有限的局部谱变化的特征, 利用对云敏感的长波红外辐射观测值来同时反演单层云的云顶高度和有效云比辐射率谱。先给定一些假想的云高初始猜测, 最佳的云高和比辐射率谱解使得用这些不同云高计算得到的比辐射率谱的局部变化最小, 该算法适用于高光谱(光谱分辨率从0.25~1 cm-1) 的大气红外探测器。通过用两种不同方案的内部比较及与激光雷达观测和MODIS业务云高产品的对比验证, 说明对卫星红外高光谱观测资料采用MLEV算法同时反演单层云的云顶高度和云有效比辐射率谱是非常有效的, 尤其是对中高云。
东亚季风涌对我国东部大尺度降水过程的影响分析
琚建华, 孙丹, 吕俊梅
2007, 31(6): 1129-1139. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.09
摘要:
将NECP/NCAR资料中850 hPa纬向风分量进行30~60天带通滤波,用大气季节内振荡(ISO)来表征东亚夏季风涌的活动特征。研究表明,长江中下游地区和淮河流域分别出现涝年时,都伴有很显著的季风涌向北传播的特征。季风涌的北传实质就是季风中来自热带地区ISO的向北传播。季风涌北传过程中,得到来自东西两侧纬向传播的ISO补充。纬向传播的ISO在110°E~120°E附近汇合后增强自热带地区向北传的季风涌,使得季风涌在经向上可以继续向北传播,并对我国东部地区夏季大尺度降水过程产生一定的影响。纬向补充的ISO特征差异对我国东部大尺度降水位置会产生一定的差异。
热带风暴中波动特征的研究进展和问题
陆汉城, 钟玮, 张大林
2007, 31(6): 1140-1150. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.10
摘要:
在分析热带风暴眼壁和螺旋雨带中尺度波动特征最新研究的基础上,指出这些研究所忽略的问题,其中包括重力惯性波和涡旋Rossby波波解存在的前提条件和约束、理论分析与观测研究存在的差异等。提出一种基于准平衡动力条件下,热带风暴内中尺度扰动涡散运动共存时,区别于标准模混合的不可分的混合涡旋Rossby-重力惯性波,并讨论了位涡守恒条件下这一类不可分混合波的可能成波机制。利用高分辨率的模式大气资料,采用非对称波分量的分解方法分析了Bonnie飓风中的中尺度波动特征,结果表明,热带风暴中1波型扰动既具有涡旋波性质,但也存在散度扰动的变化,而2波型扰动则体现了明显的不可分混合波的特性。
平均流变化对波反馈的A-B混合方程理论
高守亭
2007, 31(6): 1151-1159. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.11
摘要:
从两层模式的基本方程出发,推导了描述平均流对波振幅反馈的A-B混合方程,并通过适当变换把混合方程转化为洛仑兹系统,用于研究平均流对边缘波扰动振幅增长的反馈机制,以及在中性廓线附近边缘波的稳定性问题。这是对研究波流相互作用的E-P通量理论的一个重要扩充。同时,作者还指出了A-B混合方程理论在研究大气中的波流相互作用及对流方面有相当应用前景。
El Ni?o事件大气-洋流异常与暖海温传播机理研究
张庆云, 常蕊
2007, 31(6): 1160-1170. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.12
摘要:
利用1971~2000年逐月SODA (Simple Ocean Data Assimilation) 同化资料(Carton等,2004)、1980~2000年逐月NCEP/NCAR再分析资料(Kalnay等,1996)探讨中部型(暖海水首先出现在120°W以西)和东部型(暖海水首先出现在120°W以东)El Ni?o事件赤道纬向风应力及洋流的异常变化与暖海水信号的传播特征。研究指出:(1)中部型和东部型El Ni?o事件发生时,太平洋上赤道海表最大西风应力距平在西太平洋地区都有显著的东传现象,但中部型El Ni?o事件西风应力距平强度强,造成西太平洋赤道表层的东向流可达东太平洋地区,这类El Ni?o事件强度偏强。(2)中部型El Ni?o事件,赤道表层洋流辐合区及其下沉运动由西太平洋向东太平洋传播,辐合下沉运动抑制了深层冷海水上翻,西太平洋暖水能够传到东太平洋与西太平洋赤道表层洋流辐合区及其下沉运动的东移有关。(3)东部型El Ni?o事件西太平洋赤道表层洋流辐合区及其下沉运动没能直接传到东太平洋地区,东太平洋暖水形成与局地(120°W以东)辐合下沉运动抑制深层冷海水上翻有关;东部型El Ni?o事件暖池次表层的暖水,不是沿着西太平洋赤道次表层向东传播到东太平洋地区,而是由南太平洋西边界流将暖池海水带到40°S左右的西风漂流区, 再由西风漂流平流到东太平洋。
近年来我国暴雨中尺度动力分析研究进展
孙淑清, 周玉淑
2007, 31(6): 1171-1188. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.13
摘要:
总结了近十年以来中国气象科研人员在暴雨中尺度动力分析研究领域的主要研究成果,从大尺度环流背景与中小尺度系统的相互作用、高低空急流、低涡、位涡与对流涡度矢量、螺旋度、不稳定等方面对它们进行了分类概括。对暴雨中尺度动力分析研究的回顾表明,以往常用的数值模拟、能量转换收支分析、涡度、散度、涡度收支、涡度平流、温度平流、各种不稳定指数等的诊断仍然是暴雨中尺度动力分析的主要手段,但是,近年来,除了位涡、螺旋度等动力变量在暴雨中尺度动力分析中的广泛应用以外,一些新的物理量,如非均匀饱和广义湿位涡、对流涡度矢量以及有限区域风场分解方法在暴雨中尺度动力分析中也得到了更多的应用。
南半球环流异常对夏季西太平洋热带气旋生成的影响及其机理
孙淑清, 刘舸, 张庆云
2007, 31(6): 1189-1200. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.14
摘要:
利用中国气象局提供的热带气旋资料、NCEP/NCAR再分析资料和美国NOAA向外长波辐射(OLR)等资料, 研究了西太平洋(125°E~150°E)夏季热带气旋生成频数多寡的可能机理, 讨论了南北半球环流系统共同作用的物理过程及其对热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, 简称ITCZ), 进而对热带气旋频数的影响, 并重点探论了从澳大利亚东侧位势高度异常到北半球西太平洋热带气旋频数响应的可能物理过程。研究发现: 澳大利亚东侧的环流异常和西太平洋热带气旋活动频数密切相关。南半球的澳大利亚东侧环流异常可能不完全是通过越赤道气流, 而主要是通过Rossby波的传播造成的南北半球遥相关作用, 影响北半球环流系统的, 进而影响菲律宾以东赤道辐合带对流活动的强弱, 导致西太平洋热带气旋生成频数的多寡差异。当澳大利亚东侧的位势高度为正距平时, 相应地在菲律宾以东地区也会出现正距平。即西太平洋副高偏强, 且偏南西伸, 抑制热带辐合带的对流活动发展, 使菲律宾以东的对流活动偏弱, 从而使热带气旋生成频数偏少。而当澳大利亚东侧的位势高度为负距平时, 相应地在菲律宾以东地区也会出现负距平。也即西太平洋副高偏弱, 且位置偏北。菲律宾以东地区对流活动偏强, 热带气旋生成频数偏多。另外, 西太平洋 (125°E~150°E) 以西的上游赤道西风也对热带气旋频数也有重要影响。具体表现为, 当90°E附近的越赤道气流强时, (5°N~15°N, 125°E~150°E)范围内的西风也随之加强, 从而使菲律宾以东对流活动加强, 西太平洋热带气旋频数增高。反之, 当该支越赤道气流弱时, 上游赤道西风随之偏弱, 从而造成菲律宾以东对流活动偏弱, 西太平洋热带气旋生成偏少。
积云对流参数化方案对大气含水量及降水的影响
刘屹岷, 刘琨, 吴国雄
2007, 31(6): 1201-1211. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.15
摘要:
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室所发展的高分辨率全球大气环流谱模式SAMIL, 自从发展成R42L26新版本之后, 显示出对全球气候基本态的模拟能力, 但模式对流层低层以及热带地区整层偏干, 且对热带地区的降水模拟存在“双赤道辐合带”这一普遍误差, 在赤道地区以及北半球中纬度降水偏少, 而在拉丁美洲降水偏多。敏感性试验表明这些误差是相互联系的。通过将700 hPa以下的相对湿度趋近于“观测资料”的试验显示模拟的降水误差减小了。据此, 对Tiedtke 积云对流参数化方案中的浅对流部分进行修改, 增加了浅对流的侧向混合的卷入以及卷出率, 并减小了对流方案中的云水[CD*2]雨水的转换率, 将其耦合到模式中。积分结果表明, 修改后的方案明显改进了湿度和温度场的模拟, 对降水的模拟能力有了很大的提高, 基本消除了“双赤道辐合带”现象。
中国东部夏季风雨带季节内变异模态的研究
陈烈庭, 宗海锋, 张庆云
2007, 31(6): 1212-1222. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.16
摘要:
根据中国气象局国家气候中心提供的1951~2005年中国160个站月降水量资料,用扩展的EOF(EEOF)分析、小波变换、相关分析和合成分析方法,研究了中国东部夏季风雨带季节性南北变动的主导模态和时空变化的特征,分析了各模态的气候特点及其与西太平洋副热带高压季节内变异的关系。 研究表明,我国夏季雨带季节性进退活动不仅是多态的而且是多时间尺度的现象。主导模态主要有六种,为了对各模态雨带推进过程的不同特点有个概要的认识, 分别称之为:梅涝型、伏旱型、梅旱型、南涝北旱型、常态型和南旱北涝型。这六种模态基本上反映了我国东部夏季雨带季节性移动异常的各种情况。在时间尺度上,各模态普遍存在准两年、3~5年和准8年的年际变化,以及准10年、准15年、准24年和准30年的年代际变化。但各模态的优势周期存在明显差别,尤其是年代际变化。分析还表明,西太平洋副热带高压的季节性变异是影响我国东部夏季雨带季节内时空变化最直接和最主要的原因。基本上, 不同型式的副高变异对应有不同的雨带季节内变化模态和天气气候特征。这些研究结果可为我们进一步探讨中国夏季雨带季节内变异各模态形成的物理过程和成因提供基础。
定量诊断华南春旱的形成机理
温之平, 吴乃庚, 冯业荣,
2007, 31(6): 1223-1236. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.17
摘要:
华南地处气候年际变化很大的东亚季风区, 近年来秋冬春干旱灾害频繁, 尤其自20世纪90年代末以来的干旱灾害给华南工农业生产和人民日常生活造成严重的影响。华南地区春季降水多是偏南暖湿气流在华南抬升的结果, 为了全面而客观地查找华南春旱的主要成因, 本研究从建立在流体所有守恒定律的华南 (局地纬向平均) 经向环流数学模式入手, 在成功地模拟了导致华南春旱的华南地区(105°E~120°E纬向平均)经向环流后, 定量地诊断分析了各动力热力因子对该经向环流的贡献。结果表明, 激发华南地区下沉和30°N附近上升的距平经向环流的因子主要有: 反映位置偏北的锋面对流活动的潜热加热(由其激发的经向环流下沉支对华南地区总下沉运动贡献占56%)、反映西风带扰动的经向温度平流(占25%)和反映西风急流的纬向西风动量平流(占20%)。为了了解使锋面位置偏北的大气环流统计特征, 本研究还分析了华南春旱年(涝年)500 hPa位势高度距平(相对于1980~1999年平均)和华南春旱严重的1991年旱期(雨期)500 hPa位势高度场, 发现华南春旱(涝)时乌拉尔山阻塞高压偏强(弱), 副热带高压偏西偏北 (偏东偏南)。对华南春旱严重的1991年乌拉尔山阻高与500 hPa位势高度距平场作相关分析发现, 西太平洋副高变化滞后乌拉尔山阻高变化2~6天。
波流相互作用与波动传播模态
徐祥德, 冉令坤
2007, 31(6): 1237-1250. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.18
摘要:
波和流是大气中两种最基本的运动形式,两者之间的相互作用可以导致千变万化的天气现象。波流相互作用理论是大气动力学的基本理论之一,该理论的研究具有重要的理论价值和科学意义。波流相互作用的研究主要包括两方面:一方面是可以描述基本气流对波强迫作用的“波作用”(守恒)方程的研究,另一方面是可以描述波对基本气流反馈作用的E-P通量以及波形变、传播等理论的研究。波流相互作用的研究不仅在理论上已取得重要进展,例如, E-P通量的提出,剩余环流的引进,广义E-P通量的出现,三维E-P通量的建立,波作用守恒方程、波动突变、波流稳定性结构、波形变及其大圆路径、低频波遥相关等理论的发展,而且在实际应用上也取得丰硕成果,如科学地解释了赤道平流层东西风准两年振荡、极地平流层爆发性增温、瞬变波对阻高的维持和高空急流加速以及大气低频波遥相关等,特别是为预测行星波的传播,研究风暴轴和诊断分析实际大气中波能集中区和发散区提供了理论基础和科学方法。作者从小振幅和有限振幅扰动两方面回顾了国内外波流相互作用和低频波传播理论的研究进展,重点介绍了大尺度环流系统波流相互作用和波动传播模态的最新研究成果,提出了不同动力、热力背景下多尺度波流相互作用机理及其理论模型,建立了非线性大气动力学突变及其稳定性结构等理论。相对来说,热源强迫和地形强迫引起的波流相互作用中稳定性问题的研究一直比较薄弱,特别是关于大气水分循环过程和青藏高原等复杂大地形影响下不同尺度系统波流相互作用的研究,这也是未来波流相互作用研究的一个重要内容。
熵流与大气系统的演变
柳崇健, 刘英, 徐辉
2007, 31(6): 1251-1256. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.19
摘要:
熵流是大气耗散结构理论的核心概念。作者从强天气现象观测事实分析与理论研究两个方面入手,讨论了熵流与大气系统演变的关系。前者主要涉及美国近50年龙卷、雷暴大风和冰雹事件的时间演变,后者从Gibbs关系出发导得熵平衡方程,并对一个强天气系统台风麦莎(2005)进行熵流分析,从而揭示出熵作为一个热力学无序度的度量对大气系统的适用性。研究显示,负熵流有助于大气系统的发展,而大气圈作为一个整体将朝着愈益背离平衡态的高度组织化的方向演变。
关于东亚副热带季风和热带季风的再认识
何金海, 祁莉, 韦晋,
2007, 31(6): 1257-1265. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.20
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析数据集和CMAP(Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation)降水资料, 分析了东亚副热带夏季风与热带夏季风的区别和联系, 以及两者相互作用问题, 深入讨论了东亚副热带季风的本质。分析发现东亚副热带夏季风建立早于热带夏季风, 于3月中旬已经开始建立。两者是相互独立的两个过程, 前者并非是后者向北推进的结果;相反, 前者建立后的突然南压有利于后者的爆发。副热带夏季风为渐进式建立, 但撤退迅速;热带夏季风爆发突然, 但撤退缓慢。副热带夏季风的建立以偏南风的建立为特征, 而热带夏季风的建立以偏东风向偏西风转变为特征。热带夏季风的建立时间取决于经向海陆热力差异转向, 而东亚副热带夏季风则更依赖于纬向海陆热力差异的逆转。亚洲大陆(含青藏高原)与西太平洋之间的纬向海陆热力差异的季节逆转无论对东亚副热带夏季风还是热带夏季风均有重要作用。
我国近46年来的寒潮时空变化与冬季增暖
钱维宏, 张玮玮
2007, 31(6): 1266-1278. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.21
摘要:
使用中国气象局资料中心整编的572个站点1960年1月1日到2005年12月31日日最低温度、日平均气压、日平均风速和北极涛动(AO) 指数等气象要素,从一个新的角度分析了我国寒潮时空变化与冬季增暖的联系。寒潮爆发以降温、升压和大风天气为主要特征。定义1日和2日降温达到10℃以上的降温事件为寒潮,大于20℃为极端寒潮。发生在我国的寒潮以北方(35°N以北)最多,其次是中国东部的江南地区。东北的寒潮始于10月,而河套和江南的寒潮在4月份比较频繁。把10月到次年4月寒潮频繁活动的时段确定为冬季风时期。在所有的降温事件中,只有不到1/3的事件伴随有升压和大风天气。过去的45个冬季风期间,寒潮和极端寒潮事件普遍减少,我国新疆、华北、东北和华东减少最为显著,减少的最大幅度达到1~2次/10 a。降温事件、升压频次和大风频次也都在减少。AO指数升高表征了西风带上天气尺度斜压波动的减少和减弱,从而导致我国中高纬度寒潮事件的减少。降温频次的减少在一定程度上导致了冬季最低温度平均值的升高,形成了持续的暖冬。
江淮流域的旱涝研究
钱永甫, 王谦谦, 黄丹青
2007, 31(6): 1279-1289. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.22
摘要:
在江淮流域,梅雨等降水异常引发的旱涝经常发生。作者对江淮流域的灾害背景、气候特征及其影响因子等作了分析,发现在近50年中,降水有明显的年际和年代际异常,20世纪80年代以后,该区的降水有显著增加的趋势。典型旱涝年降水异常的时空分布表明,引起降水异常的因子非常复杂,即使在同一年中,不同月份的异常型也可能有差别。对于不同年份,降水异常型更为不同。影响江淮流域降水异常的因子的作用,可通过数值模拟进行“分离性” 研究,但由于模式的系统性误差,模拟结果也只有参考意义。因此,发展具有不同动力框架和热力过程的多种模式,仍是当前的重要任务。
夏季中国降水型的年代际变化与大气内部动力过程及外强迫因子关系
张庆云, 吕俊梅, 杨莲梅,
2007, 31(6): 1290-1300. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.23
摘要:
根据中国160站月平均降水、NCEP/NCAR的再分析资料以及英国气象局哈德莱中心1900~1999年全球1°×1°格点月平均海表温度距平资料,利用物理量诊断、EOF分析等方法,探讨东亚季风区大气环流内部动力过程与大气外强迫因子(海温)年代际变化及对中国夏季降水型的影响。分析发现,中国东部地区、西北地区夏季降水型有各自不同的年代际变化趋势;中国东部夏季降水型及东亚夏季风环流年代际变化趋势与大气外强迫因子北太平洋中纬度海温年代际变化(PDO)关系密切;中国西北地区夏季降水年代际变化与大气内部动力过程中纬度西风带扰动动能年代际减弱有关。
广义湿位涡与暴雨落区预报的诊断分析
段廷扬, 邓国, 王东海
2007, 31(6): 1301-1307. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.06.24
摘要:
探讨了广义湿位涡理论及其倾向方程在暴雨落区预报方面的可应用性,为非均匀饱和广义湿位涡理论的业务应用提供了新的思路。 资料诊断结果表明, 非均匀饱和大气中的广义湿位涡虽然不具有守恒性, 但由于其体现了实际大气的非均匀饱和特性,尤其是水汽梯度效应的引入,使得广义湿位涡的异常在对流层低层能比较清楚地反映出暴雨发生时期的高水汽集中的特性和机制,有效地反映出暴雨区以及暴雨落区的变化。 