2011年 第27卷 第6期
2011, (6): 785-796.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.001
摘要:
利用近50 年月平均的SODA 海洋同化资料和NCEP 大气再分析资料,研究了热带太平洋次表层海温异常(SOTA)年代际变率主要分布型以及与之相关的亚洲-北太平洋-北美地区上空异常大气环流场,并揭示了类ENSO 模态与中国气候异常之间的联系。得到主要结果:(1) 热带太平洋SOTA 年代际变率有两种类ENSO 模态。第一模为类ENSO 事件成熟期热带太平洋年代际SOTA状态; 第二模为类ENSO过渡期热带太平洋年代际SOTA状态。二者组合构成类ENSO 事件40 年左右及其背景下13 年左右的周期振荡。(2) 类ENSO 事件对亚洲-北太平洋-北美上空中高纬和副热带大气系统年代际变化具有重要影响。类El Niño成熟期间冬季,中高纬地区大气环流经向型发展,贝加尔湖高压脊加强, 西太平洋副高偏强、位置偏西,蒙古高原为较强的异常反气旋环流。类El Niño 衰退期(类La Niña 发展期)夏季,贝加尔湖低压槽加深,乌拉尔山高压脊加强,西太平洋副高偏弱,新疆-河套地区为较强的异常反气旋环流距平。类La Niña 事件时相反。(3) 热带太平洋类ENSO 事件通过影响中高纬和副热带大气系统,造成中国北部地区上空南风距平的年代际变化,进而导致东亚季风和中国气候异常。类El Niño 事件成熟期,中国北部地区上空多异常偏北风,东亚季风弱,华北少雨,长江中、下游多雨;类El Niño 衰退(类La Niña 发展)期,中国北部地区上空亦为异常偏北气流,东亚季风较弱,华北少雨。中国气候异常型主要取决于类ENSO 第一模态,而第二模态主要视位相异同来加强或减弱第一模态。两个类ENSO 模态的共同作用导致1978 年前后中国气候跃变和华北地区持续20 余年的干旱。近期类ENSO 模的振荡从1998 年左右开始转为类La Niña 模态,大致在2018 年左右结束。在此期间,华北降水有望增加,长江中、下游降水可能减少。
利用近50 年月平均的SODA 海洋同化资料和NCEP 大气再分析资料,研究了热带太平洋次表层海温异常(SOTA)年代际变率主要分布型以及与之相关的亚洲-北太平洋-北美地区上空异常大气环流场,并揭示了类ENSO 模态与中国气候异常之间的联系。得到主要结果:(1) 热带太平洋SOTA 年代际变率有两种类ENSO 模态。第一模为类ENSO 事件成熟期热带太平洋年代际SOTA状态; 第二模为类ENSO过渡期热带太平洋年代际SOTA状态。二者组合构成类ENSO 事件40 年左右及其背景下13 年左右的周期振荡。(2) 类ENSO 事件对亚洲-北太平洋-北美上空中高纬和副热带大气系统年代际变化具有重要影响。类El Niño成熟期间冬季,中高纬地区大气环流经向型发展,贝加尔湖高压脊加强, 西太平洋副高偏强、位置偏西,蒙古高原为较强的异常反气旋环流。类El Niño 衰退期(类La Niña 发展期)夏季,贝加尔湖低压槽加深,乌拉尔山高压脊加强,西太平洋副高偏弱,新疆-河套地区为较强的异常反气旋环流距平。类La Niña 事件时相反。(3) 热带太平洋类ENSO 事件通过影响中高纬和副热带大气系统,造成中国北部地区上空南风距平的年代际变化,进而导致东亚季风和中国气候异常。类El Niño 事件成熟期,中国北部地区上空多异常偏北风,东亚季风弱,华北少雨,长江中、下游多雨;类El Niño 衰退(类La Niña 发展)期,中国北部地区上空亦为异常偏北气流,东亚季风较弱,华北少雨。中国气候异常型主要取决于类ENSO 第一模态,而第二模态主要视位相异同来加强或减弱第一模态。两个类ENSO 模态的共同作用导致1978 年前后中国气候跃变和华北地区持续20 余年的干旱。近期类ENSO 模的振荡从1998 年左右开始转为类La Niña 模态,大致在2018 年左右结束。在此期间,华北降水有望增加,长江中、下游降水可能减少。
2011, (6): 797-804.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.002
摘要:
比较了台风生成参数中各因子与西北太平洋7—9月台风生成数(WNPSTYN)的相关关系,也比较各因子在北半球台风主要源区的纬向距平分布特征,发现涡度因子与WNPSTYN 的关系最好,在台风生成条件中相对富有但不特别富足的特性决定了其是WNPSTYN 年际变化的敏感性因子。同时还分析了西北太平洋关键区涡度因子年际变化的来源和表征台风生成数的优越性,发现关键区涡度因子年际变化与南方涛动、南极涛动和澳洲东部高度场的年际变化有关,体现了南半球两大系统和ENSO 对WNPSTYN 的影响;涡度因子与WNPSTYN 的显著相关区与台风生成源地集中区一致,表征台风年际变化有明显的优越性。这些特性对关于WNPSTYN 的影响机制研究和气候模式模拟有非常重要的意义。
比较了台风生成参数中各因子与西北太平洋7—9月台风生成数(WNPSTYN)的相关关系,也比较各因子在北半球台风主要源区的纬向距平分布特征,发现涡度因子与WNPSTYN 的关系最好,在台风生成条件中相对富有但不特别富足的特性决定了其是WNPSTYN 年际变化的敏感性因子。同时还分析了西北太平洋关键区涡度因子年际变化的来源和表征台风生成数的优越性,发现关键区涡度因子年际变化与南方涛动、南极涛动和澳洲东部高度场的年际变化有关,体现了南半球两大系统和ENSO 对WNPSTYN 的影响;涡度因子与WNPSTYN 的显著相关区与台风生成源地集中区一致,表征台风年际变化有明显的优越性。这些特性对关于WNPSTYN 的影响机制研究和气候模式模拟有非常重要的意义。
2011, (6): 805-813.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.003
摘要:
利用53年的NCEP/NCAR 再分析资料和英国气象局Hadley气候预测和研究中心的海表面温度资料,使用SVD方法研究了东亚-北太平洋地区表层海温(SST)异常与大气环流异常间的主要耦合模态。分析结果表明,中纬度北太平洋地区存在两种主要的海-气耦合模态,第一模态是海温异常分布的纬向型,第二模态主要表现为经向海温差异分布。两种空间耦合模态共同反映出中纬度北太平洋地区大气和海洋的异常中心有很强的局地耦合性。在第一模态的正(负)异常年,东亚-北太平洋地区主要为负(正)的降水异常,在第二模态的正(负)异常年,东亚和北太平洋的大部分地区出现降水正(负)异常,北美西岸及以西的部分区域出现降水的负(正)异常。两个模态所对应的降水差异显示,海气耦合模态的循环变化有利于形成我国降水分布南北差异的改变。
利用53年的NCEP/NCAR 再分析资料和英国气象局Hadley气候预测和研究中心的海表面温度资料,使用SVD方法研究了东亚-北太平洋地区表层海温(SST)异常与大气环流异常间的主要耦合模态。分析结果表明,中纬度北太平洋地区存在两种主要的海-气耦合模态,第一模态是海温异常分布的纬向型,第二模态主要表现为经向海温差异分布。两种空间耦合模态共同反映出中纬度北太平洋地区大气和海洋的异常中心有很强的局地耦合性。在第一模态的正(负)异常年,东亚-北太平洋地区主要为负(正)的降水异常,在第二模态的正(负)异常年,东亚和北太平洋的大部分地区出现降水正(负)异常,北美西岸及以西的部分区域出现降水的负(正)异常。两个模态所对应的降水差异显示,海气耦合模态的循环变化有利于形成我国降水分布南北差异的改变。
2011, (6): 814-822.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.004
摘要:
利用澳大利亚气象局的MJO(Madden-Julian Oscillation)指数,通过位相合成及对比分析研究了MJO对我国东部春季降水的影响。研究表明,当MJO传播至中东印度洋时,我国长江中下游地区的春季降水为正异常,当其进一步东传至中南半岛-印尼群岛一带时,我国华南地区的春季降水为正异常,而在其他活动阶段不利于我国东部的春季降水。对比分析表明,MJO的活动主要通过引起大尺度环流异常、对流层中低层涡度及水汽输送的异常,进而对我国东部春季降水产生明显的影响。
利用澳大利亚气象局的MJO(Madden-Julian Oscillation)指数,通过位相合成及对比分析研究了MJO对我国东部春季降水的影响。研究表明,当MJO传播至中东印度洋时,我国长江中下游地区的春季降水为正异常,当其进一步东传至中南半岛-印尼群岛一带时,我国华南地区的春季降水为正异常,而在其他活动阶段不利于我国东部的春季降水。对比分析表明,MJO的活动主要通过引起大尺度环流异常、对流层中低层涡度及水汽输送的异常,进而对我国东部春季降水产生明显的影响。
2011, (6): 823-833.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.005
摘要:
利用实况24小时降水、形势场资料及T213、T639、Japan模式降水、形势场的预报资料,对2009年汛期(5—9月,下同)中国降水时空分布进行分析,并对T213、T639、Japan三个常用模式对2009年汛期的天气形势、降水及其影响系统的预报做主客观检验,以期得出2009 年汛期降水分布特点及三个模式的降水预报效果对比。结果表明:(1)2009 年汛期华南地区降水量为全国之最,长江中下游和西南东部地区其次,东北和华北地区再次。(2)从TS 评分看,Japan模式的小雨～大雨量级评分较高,T639模式暴雨～大暴雨量级评分较高;T213 模式对华北地区暴雨、大暴雨量级降水预报评分高于Japan 和T639模式。(3)从降水预报偏差看,T213模式对华北预报明显偏强,T639模式对华北预报强度较为适中,两模式对其他区域中等以下强度降水预报偏强,对强降水预报偏弱;T639 对中等以下强度降水预报偏强程度明显小于T213,而对强降水除华南和东北区域外,预报偏弱程度明显大于T213;Japan模式预报偏差随降水量级增大而减小,对大雨以上各量级预报均明显偏弱,且偏弱程度明显大于T213、T639。(4) 由代表性形势场预报检验结果可知,除T213对500 hPa高度场、850 hPa温度场预报效果好于其他两模式外,各模式预报效果相差不大。(5)三个模式对500 hPa副高总体预报偏东、偏北、偏强,但Japan 预报效果明显好于T213、T639。(6) T639 模式对台风和低涡的预报相对较好,T213较差。
利用实况24小时降水、形势场资料及T213、T639、Japan模式降水、形势场的预报资料,对2009年汛期(5—9月,下同)中国降水时空分布进行分析,并对T213、T639、Japan三个常用模式对2009年汛期的天气形势、降水及其影响系统的预报做主客观检验,以期得出2009 年汛期降水分布特点及三个模式的降水预报效果对比。结果表明:(1)2009 年汛期华南地区降水量为全国之最,长江中下游和西南东部地区其次,东北和华北地区再次。(2)从TS 评分看,Japan模式的小雨～大雨量级评分较高,T639模式暴雨～大暴雨量级评分较高;T213 模式对华北地区暴雨、大暴雨量级降水预报评分高于Japan 和T639模式。(3)从降水预报偏差看,T213模式对华北预报明显偏强,T639模式对华北预报强度较为适中,两模式对其他区域中等以下强度降水预报偏强,对强降水预报偏弱;T639 对中等以下强度降水预报偏强程度明显小于T213,而对强降水除华南和东北区域外,预报偏弱程度明显大于T213;Japan模式预报偏差随降水量级增大而减小,对大雨以上各量级预报均明显偏弱,且偏弱程度明显大于T213、T639。(4) 由代表性形势场预报检验结果可知,除T213对500 hPa高度场、850 hPa温度场预报效果好于其他两模式外,各模式预报效果相差不大。(5)三个模式对500 hPa副高总体预报偏东、偏北、偏强,但Japan 预报效果明显好于T213、T639。(6) T639 模式对台风和低涡的预报相对较好,T213较差。
2011, (6): 834-842.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.006
摘要:
基于日本气象厅长序列温、盐度资料,通过动力计算等方法估算了24°N断面源区黑潮热输送量,利用小波分析方法分析了热输送的低频变异特征,并探讨了前期(前秋、前冬和春季)和同期(夏季)热输送变异与我国夏季降水异常变化的关联性。结果显示,源区黑潮热输送存在着显著的准2a和约16a的低频变异特征,但其变化周期有着明显的时域性及季节差异;近50年来,源区黑潮热输送呈长期增强的线性趋势,且具有明显的季节差异。进一步分析表明,前期和同期热输送变异对我国夏季降水的指示性有所不同,而夏季源区黑潮热输送的异常增强可能通过引起南海北部及邻近海域的海温(升高)及水汽输送异常(西南异常气流),与长江中下游地区夏季降水的偏多相关联。
基于日本气象厅长序列温、盐度资料,通过动力计算等方法估算了24°N断面源区黑潮热输送量,利用小波分析方法分析了热输送的低频变异特征,并探讨了前期(前秋、前冬和春季)和同期(夏季)热输送变异与我国夏季降水异常变化的关联性。结果显示,源区黑潮热输送存在着显著的准2a和约16a的低频变异特征,但其变化周期有着明显的时域性及季节差异;近50年来,源区黑潮热输送呈长期增强的线性趋势,且具有明显的季节差异。进一步分析表明,前期和同期热输送变异对我国夏季降水的指示性有所不同,而夏季源区黑潮热输送的异常增强可能通过引起南海北部及邻近海域的海温(升高)及水汽输送异常(西南异常气流),与长江中下游地区夏季降水的偏多相关联。
2011, (6): 843-852.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.007
摘要:
首先评估了GFDL 模式对西北太平洋热带气旋(TC)环境热力及动力因子的模拟性能,再利用夏威夷大学国际太平洋研究中心高分辨率区域气候模式(IPRC-RegCM),进行降尺度研究西北太平洋TC活动特征,在此基础上预估21世纪全球变暖背景下(A1B)西北太平洋TC活动的主要特点。结果显示,在西北太平洋TC活动区,GFDL控制试验的海平面温度(SST)比ERSST偏低。与NCEP/NCAR再分析资料相比,GFDL模拟的1980—1999 年大尺度环流平均场表现为:副高脊线平均位置近乎一致,西伸脊点偏东,强度偏弱,面积偏小;季风槽槽线的范围偏小,强度偏弱;水平风垂直切变值在南海及菲律宾群岛海域偏小,而在160°E～170°W的20°N以南偏强。与NCEP/NCAR强迫的模拟结果相比,GFDL强迫得到的TC源地频数在南海偏少,菲律宾群岛以东海域偏多,两者的季节及年际变化特征相似。路径频数在南海北部和我国华南沿岸显著偏多。A1B情景下,西北太平洋TC生成数目将增加一倍,生成源地偏北且同时向东部洋面扩展,路径频数增多主要发生在20°N以北的中东部洋面上,移经西北太平洋西部的TC 频数减少,由此影响我国的TC将减少。TC频数的季节分布发生较大变化,最多的月份在10月。TC平均强度增强,最大强度在10月增加最多,这与10月SST的增加和环境风切变的减小均为最大值有密切的关系。
首先评估了GFDL 模式对西北太平洋热带气旋(TC)环境热力及动力因子的模拟性能,再利用夏威夷大学国际太平洋研究中心高分辨率区域气候模式(IPRC-RegCM),进行降尺度研究西北太平洋TC活动特征,在此基础上预估21世纪全球变暖背景下(A1B)西北太平洋TC活动的主要特点。结果显示,在西北太平洋TC活动区,GFDL控制试验的海平面温度(SST)比ERSST偏低。与NCEP/NCAR再分析资料相比,GFDL模拟的1980—1999 年大尺度环流平均场表现为:副高脊线平均位置近乎一致,西伸脊点偏东,强度偏弱,面积偏小;季风槽槽线的范围偏小,强度偏弱;水平风垂直切变值在南海及菲律宾群岛海域偏小,而在160°E～170°W的20°N以南偏强。与NCEP/NCAR强迫的模拟结果相比,GFDL强迫得到的TC源地频数在南海偏少,菲律宾群岛以东海域偏多,两者的季节及年际变化特征相似。路径频数在南海北部和我国华南沿岸显著偏多。A1B情景下,西北太平洋TC生成数目将增加一倍,生成源地偏北且同时向东部洋面扩展,路径频数增多主要发生在20°N以北的中东部洋面上,移经西北太平洋西部的TC 频数减少,由此影响我国的TC将减少。TC频数的季节分布发生较大变化,最多的月份在10月。TC平均强度增强,最大强度在10月增加最多,这与10月SST的增加和环境风切变的减小均为最大值有密切的关系。
2011, (6): 853-859.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.008
摘要:
首先介绍了闪电形成的概念模型,在此基础上提取反射率因子、环境等温层高度、最大反射率因子的对应垂直高度变化和垂直积分液态含水量来构建广东云地闪初生算法。其次,利用2007 年广东新一代雷达和闪电定位系统收集的大量强对流资料,对广东云地闪初生算法进行应用评估。对于138 个风暴样本,CSI 为69%,POD 为89%,FAR 为25%,空报较多。利用雷达垂直剖面资料分析误差产生的原因。算法漏报有两种情况:一是由于雷达天顶盲区的影响,使得该区域内的风暴垂直探测严重不足;二是环境等温层高度的估算存在困难,实际操作中选择了探空资料-15 ℃层的平均高度值。空报的主要原因在于一些风暴虽然达到或超过了反射率因子阈值,但是其强反射率因子核区在垂直方向上伸展不够,相对较薄,说明垂直运动不够充分,难以将水凝物输送到较高的环境等温层高度上,从而不会产生闪电。最后,根据误差分析对云地闪初生算法进行改进。一方面增加反射率垂直梯度因子的判别,减少因风暴垂直发展不足所造成的算法空报;另一方面,适当降低环境等温层的高度,选择7000 m 替代此前的7757 m。再次利用前面构建的强对流资料集,评估算法改进后的效果。改进后的算法在一定程度上控制了空报率,空报单体由此前的31个减少到23个,FAR 由25%降低至19%,但CSI则从69%增加到74%。
首先介绍了闪电形成的概念模型,在此基础上提取反射率因子、环境等温层高度、最大反射率因子的对应垂直高度变化和垂直积分液态含水量来构建广东云地闪初生算法。其次,利用2007 年广东新一代雷达和闪电定位系统收集的大量强对流资料,对广东云地闪初生算法进行应用评估。对于138 个风暴样本,CSI 为69%,POD 为89%,FAR 为25%,空报较多。利用雷达垂直剖面资料分析误差产生的原因。算法漏报有两种情况:一是由于雷达天顶盲区的影响,使得该区域内的风暴垂直探测严重不足;二是环境等温层高度的估算存在困难,实际操作中选择了探空资料-15 ℃层的平均高度值。空报的主要原因在于一些风暴虽然达到或超过了反射率因子阈值,但是其强反射率因子核区在垂直方向上伸展不够,相对较薄,说明垂直运动不够充分,难以将水凝物输送到较高的环境等温层高度上,从而不会产生闪电。最后,根据误差分析对云地闪初生算法进行改进。一方面增加反射率垂直梯度因子的判别,减少因风暴垂直发展不足所造成的算法空报;另一方面,适当降低环境等温层的高度,选择7000 m 替代此前的7757 m。再次利用前面构建的强对流资料集,评估算法改进后的效果。改进后的算法在一定程度上控制了空报率,空报单体由此前的31个减少到23个,FAR 由25%降低至19%,但CSI则从69%增加到74%。
2011, (6): 860-868.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.009
摘要:
利用1958—2001年的中国740站逐日降水资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA40再分析资料,综合动力因子和热力因子定义了东亚夏季风指数,并利用该指数的变化定义了东亚夏季风前沿,客观、详尽地描述了季风的移动特征。结果表明,在1958—2001年期间,东亚夏季风活动在1965、1980 和1994年出现3次明显转变。1958—1964年东亚夏季风前沿在华南和华北地区停留时间异常偏长,而在长江中下游地区停留时间异常偏短;1965—1979年季风前沿在华南和黄河下游地区停留时间稍长;1980—1993年季风前沿集中在长江中下游地区时间异常偏长,而在华北地区停留时间异常偏短;1994—2001年东亚夏季风在长江以南停留时间偏长,从而导致了我国东部区域降水的异常分布、旱涝灾害频繁发生。
利用1958—2001年的中国740站逐日降水资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA40再分析资料,综合动力因子和热力因子定义了东亚夏季风指数,并利用该指数的变化定义了东亚夏季风前沿,客观、详尽地描述了季风的移动特征。结果表明,在1958—2001年期间,东亚夏季风活动在1965、1980 和1994年出现3次明显转变。1958—1964年东亚夏季风前沿在华南和华北地区停留时间异常偏长,而在长江中下游地区停留时间异常偏短;1965—1979年季风前沿在华南和黄河下游地区停留时间稍长;1980—1993年季风前沿集中在长江中下游地区时间异常偏长,而在华北地区停留时间异常偏短;1994—2001年东亚夏季风在长江以南停留时间偏长,从而导致了我国东部区域降水的异常分布、旱涝灾害频繁发生。
2011, (6): 869-876.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.010
摘要:
利用2007 年全球降水气候计划GPCP(the Global Precipitation Climatology Project)卫星红外窗口导出的全球降水指数GPI(the Global Precipitation Index)的日降水资料及频率-波数分析方法,分析2007 年南海夏季风季节内振荡(Intraseasonal Oscillation,ISO)的传播特征,并使用美国国家环境预报中心(NCEP)/美国大气研究中心(NCAR)再分析的逐日资料,探讨影响其传播的主要因子。结果表明,南海夏季风ISO 有明显的北传趋势,并且明显比南传分量占优。影响南海夏季风ISO 北传的主要因子是平均纬向风垂直切变和平均经向风对异常水汽的输送。之所以异常经向风对平均水汽的输送及海-气相互作用的影响在南海地区不重要,而在印度季风区有一定的贡献,是因为平均水汽和纬向风分布在两个地区的差异。
利用2007 年全球降水气候计划GPCP(the Global Precipitation Climatology Project)卫星红外窗口导出的全球降水指数GPI(the Global Precipitation Index)的日降水资料及频率-波数分析方法,分析2007 年南海夏季风季节内振荡(Intraseasonal Oscillation,ISO)的传播特征,并使用美国国家环境预报中心(NCEP)/美国大气研究中心(NCAR)再分析的逐日资料,探讨影响其传播的主要因子。结果表明,南海夏季风ISO 有明显的北传趋势,并且明显比南传分量占优。影响南海夏季风ISO 北传的主要因子是平均纬向风垂直切变和平均经向风对异常水汽的输送。之所以异常经向风对平均水汽的输送及海-气相互作用的影响在南海地区不重要,而在印度季风区有一定的贡献,是因为平均水汽和纬向风分布在两个地区的差异。
2011, (6): 877-888.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.011
摘要:
利用华南110 个测站1961—2008 年逐日降水资料,通过EOF 分析、功率谱分析和计算趋势系数 等统计诊断方法,分析了华南年、前汛期、后汛期的雨日、雨强以及降水量的时空特征和气候变化。结果表明:华南年雨日以4.8 d/(10 a)的速率明显减少,但前、后汛期雨日减少趋势不明显。华南年雨日长期趋势变 化有明显的空间差异,在广西北部、华南沿海和海南,减少速率高达9～17.8 d/(10 a),其中海南的白沙减少趋势最为明显。华南年平均雨强以0.4 mm/(10 a·d)的速率明显增加,但平均雨强前汛期变化趋势不明显,后汛期明显。年雨强增加速率在海南、华南沿海和广西北部高达0.4～1.1 mm/(10 a·d),最大值出现在海南的五 指山和三亚。华南降水量和雨日的长期变化趋势不相似,但与雨强的变化趋势大部分相似。小波分析表明: 华南年雨日和降水量都有2～3 年、3～5年两个显著周期,年雨强在2000 年后有2～3 年的显著周期。根据 EOF 分析,华南雨日、雨强和降水量主要有“ 全区一致型” 、“ 东西差异型” 和“ 南北差异型” 三种分布型。
利用华南110 个测站1961—2008 年逐日降水资料,通过EOF 分析、功率谱分析和计算趋势系数 等统计诊断方法,分析了华南年、前汛期、后汛期的雨日、雨强以及降水量的时空特征和气候变化。结果表明:华南年雨日以4.8 d/(10 a)的速率明显减少,但前、后汛期雨日减少趋势不明显。华南年雨日长期趋势变 化有明显的空间差异,在广西北部、华南沿海和海南,减少速率高达9～17.8 d/(10 a),其中海南的白沙减少趋势最为明显。华南年平均雨强以0.4 mm/(10 a·d)的速率明显增加,但平均雨强前汛期变化趋势不明显,后汛期明显。年雨强增加速率在海南、华南沿海和广西北部高达0.4～1.1 mm/(10 a·d),最大值出现在海南的五 指山和三亚。华南降水量和雨日的长期变化趋势不相似,但与雨强的变化趋势大部分相似。小波分析表明: 华南年雨日和降水量都有2～3 年、3～5年两个显著周期,年雨强在2000 年后有2～3 年的显著周期。根据 EOF 分析,华南雨日、雨强和降水量主要有“ 全区一致型” 、“ 东西差异型” 和“ 南北差异型” 三种分布型。
2011, (6): 889-898.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.012
摘要:
定义了一组描述冬季(12—2月)的月、季1000 hPa等压面上蒙古高压(MH)状态的新的环流指数,它包括面积指数S、强度指数P、中心位置指数(λc,φc)。用NCEP/NCAR 资料计算了1948/1949—2007/2008年60 个冬季的月、季MH 的上述环流指数。用它们分析了近60 年冬季各月MH 的气候态,表明MH 在12、1月最强,2月明显减弱;12月偏南,1、2月逐渐北移。分析了MH强度P和中心位置(λc,φc)的年代际变化特征及其与中国冬季气候(气温、降水)的相关,结果表明:(1) MH强度P和中心位置指数φc均存在显著年 代际变化,P 在1960's末—1970's初由高转低,φc在1970's末—1980's初由偏北转偏南。12、2 月P、φc间存在显著正相关。MH强年偏北、弱年偏南。(2) MH环流指数P、φc与中国同期气温存在显著负相关,P的显著负相关区覆盖了中国除西南外的大部分区域,φc的显著负相关区也覆盖了中国东部除东南沿海外大部分区域;它们与中国降水的同期相关联系远弱于气温。(3) 全球增暖背景下MH强度减弱、中心南移,中国大部分地区出现持续暖冬;但1990's末以来,相反的异常时有发生。(4) “0801华南雪灾”期间(2008.1.10—2.2)MH异常偏强,并有四次中期活动过程;它们是造成此次极端气候异常事件的直接环流原因。
定义了一组描述冬季(12—2月)的月、季1000 hPa等压面上蒙古高压(MH)状态的新的环流指数,它包括面积指数S、强度指数P、中心位置指数(λc,φc)。用NCEP/NCAR 资料计算了1948/1949—2007/2008年60 个冬季的月、季MH 的上述环流指数。用它们分析了近60 年冬季各月MH 的气候态,表明MH 在12、1月最强,2月明显减弱;12月偏南,1、2月逐渐北移。分析了MH强度P和中心位置(λc,φc)的年代际变化特征及其与中国冬季气候(气温、降水)的相关,结果表明:(1) MH强度P和中心位置指数φc均存在显著年 代际变化,P 在1960's末—1970's初由高转低,φc在1970's末—1980's初由偏北转偏南。12、2 月P、φc间存在显著正相关。MH强年偏北、弱年偏南。(2) MH环流指数P、φc与中国同期气温存在显著负相关,P的显著负相关区覆盖了中国除西南外的大部分区域,φc的显著负相关区也覆盖了中国东部除东南沿海外大部分区域;它们与中国降水的同期相关联系远弱于气温。(3) 全球增暖背景下MH强度减弱、中心南移,中国大部分地区出现持续暖冬;但1990's末以来,相反的异常时有发生。(4) “0801华南雪灾”期间(2008.1.10—2.2)MH异常偏强,并有四次中期活动过程;它们是造成此次极端气候异常事件的直接环流原因。
2011, (6): 899-904.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.013
摘要:
利用近岸海上气象平台对登陆台风“黑格比” 近海层风廓线观测资料,计算分析了近海层大气的湍流动量通量交换参数,以期认识高风速情况下的海气动量交换特征。数据分析结果显示,当海面上方10 m 处风速U10≤24 m/s 时,摩擦速度(U*)随风速的增大而增大,当U10>24 m/s 时,U*呈饱和趋势。海面粗糙度长度(Z0)、拖曳系数(Cd)在低风速(U10≤ 6 m/s)随风速的增大而减小,在U10 处于6～24 m/s 之间时,Z0、Cd随风速的增大而增大,当U10>24 m/s 时,Z0、Cd 达到极值后开始减弱。Z0、Cd 极值出现在U10 为24～28 m/s 之间。并对高风速时拖曳系数衰减现象的对应机制进行了讨论。另外,还探讨了台风期间的阵风因子(G(t, T))等参数的演变特征。
利用近岸海上气象平台对登陆台风“黑格比” 近海层风廓线观测资料,计算分析了近海层大气的湍流动量通量交换参数,以期认识高风速情况下的海气动量交换特征。数据分析结果显示,当海面上方10 m 处风速U10≤24 m/s 时,摩擦速度(U*)随风速的增大而增大,当U10>24 m/s 时,U*呈饱和趋势。海面粗糙度长度(Z0)、拖曳系数(Cd)在低风速(U10≤ 6 m/s)随风速的增大而减小,在U10 处于6～24 m/s 之间时,Z0、Cd随风速的增大而增大,当U10>24 m/s 时,Z0、Cd 达到极值后开始减弱。Z0、Cd 极值出现在U10 为24～28 m/s 之间。并对高风速时拖曳系数衰减现象的对应机制进行了讨论。另外,还探讨了台风期间的阵风因子(G(t, T))等参数的演变特征。
2011, (6): 905-911.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.014
摘要:
利用LD-Ⅱ型闪电定位系统监测到的雷电资料和多普勒天气雷达探测到的风暴信息,研究雷电临近预报方法。叠加分析雷电集中区与风暴,雷电集中区一般对应有风暴,并且雷电集中区中心在风暴中心附近,二者移动方向基本一致,移速接近,因此通过匹配雷电集中区与风暴,采用雷电集中区将随其所匹配的 风暴一起移动的思路,利用风暴追踪技术,对雷电集中区进行临近外推,从而实现雷电的临近落区预报。通过对2009 年强雷电天气的临近预报结果进行网格点对点评分,雷电半小时预报命中率达到87%,成功率为 63%。1 小时预报命中率达到76%,成功率为51%。为雷电的临近预报提供了一套可业务运行的新方法。
利用LD-Ⅱ型闪电定位系统监测到的雷电资料和多普勒天气雷达探测到的风暴信息,研究雷电临近预报方法。叠加分析雷电集中区与风暴,雷电集中区一般对应有风暴,并且雷电集中区中心在风暴中心附近,二者移动方向基本一致,移速接近,因此通过匹配雷电集中区与风暴,采用雷电集中区将随其所匹配的 风暴一起移动的思路,利用风暴追踪技术,对雷电集中区进行临近外推,从而实现雷电的临近落区预报。通过对2009 年强雷电天气的临近预报结果进行网格点对点评分,雷电半小时预报命中率达到87%,成功率为 63%。1 小时预报命中率达到76%,成功率为51%。为雷电的临近预报提供了一套可业务运行的新方法。
2011, (6): 912-919.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.015
摘要:
采用NCAR CAM3.0 大气环流模式,研究了冬春季青藏高原积雪异常对南海夏季风爆发的可能影响机制。通过比较多雪年与少雪年试验中的热力场、环流场季节演变的差异得出,多雪年青藏高原感热加热偏弱、高原纬度的中上层大气温度偏低,导致大尺度经向温度梯度反转时间偏晚;同时,青藏高原感热加热偏弱将不利于Hadley 环流的季节转换,使得中南半岛上空的下沉异常气流维持时间较长、副高在孟加拉湾断裂的时间偏晚、中南半岛对流爆发偏晚、中南半岛地表温度下降时间偏晚,从而造成中南半岛与南海局地纬向温度梯度反转时间也偏晚。在上述大尺度经向温度梯度以及中南半岛与南海局地纬向温度梯度的共同作用下,多雪年南海季风爆发偏晚。
采用NCAR CAM3.0 大气环流模式,研究了冬春季青藏高原积雪异常对南海夏季风爆发的可能影响机制。通过比较多雪年与少雪年试验中的热力场、环流场季节演变的差异得出,多雪年青藏高原感热加热偏弱、高原纬度的中上层大气温度偏低,导致大尺度经向温度梯度反转时间偏晚;同时,青藏高原感热加热偏弱将不利于Hadley 环流的季节转换,使得中南半岛上空的下沉异常气流维持时间较长、副高在孟加拉湾断裂的时间偏晚、中南半岛对流爆发偏晚、中南半岛地表温度下降时间偏晚,从而造成中南半岛与南海局地纬向温度梯度反转时间也偏晚。在上述大尺度经向温度梯度以及中南半岛与南海局地纬向温度梯度的共同作用下,多雪年南海季风爆发偏晚。
2011, (6): 920-929.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.016
摘要:
利用2002—2008 年的地面观测资料、青岛小浮标站资料、海洋大气综合资料、NCEP 再分析资料和卫星云图等资料,对黄海海雾的天气气候特征、环流型和相关的水文、气象因子进行分析研究。结果表明,黄海海雾呈现逐年递增的年际变化,且集中发生在春夏季,自南向北雾季逐渐推迟,发生频数增多;一日中主要出现在夜间至早晨。黄海海雾可归纳为冷锋型、高压后部型和均压场型三种天气类型。海雾是流入黄海的黑潮暖流分支与沿岸的冷水流相遇,在适宜的海温、气海温差、大气稳定度和风场等水文、气象条件下形成的,这些条件可为海雾发生、发展的预报提供一些参考依据。
利用2002—2008 年的地面观测资料、青岛小浮标站资料、海洋大气综合资料、NCEP 再分析资料和卫星云图等资料,对黄海海雾的天气气候特征、环流型和相关的水文、气象因子进行分析研究。结果表明,黄海海雾呈现逐年递增的年际变化,且集中发生在春夏季,自南向北雾季逐渐推迟,发生频数增多;一日中主要出现在夜间至早晨。黄海海雾可归纳为冷锋型、高压后部型和均压场型三种天气类型。海雾是流入黄海的黑潮暖流分支与沿岸的冷水流相遇,在适宜的海温、气海温差、大气稳定度和风场等水文、气象条件下形成的,这些条件可为海雾发生、发展的预报提供一些参考依据。
2011, (6): 930-936.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.017
摘要:
通过季风指数Im定义了能表征东南亚地区降水实况的东南亚夏季风指数,根据东南亚夏季风指数 测算出东南亚夏季风爆发的平均时间为5 月7 日。利用东南亚夏季风指数分析热带海温场及垂直速度场的变化 后发现,在东南亚夏季风爆发的前期秋、冬季节,中东太平洋地区以及中西印度洋地区的冷海温有利于东南亚 地区夏季风的提前爆发。当中东太平洋地区是冷(暖)海温时,对应着纬向的Walker 环流及季风环流圈强(弱), 东南亚地区的对流也强(弱),则东南亚地区夏季风爆发早(迟)。
通过季风指数Im定义了能表征东南亚地区降水实况的东南亚夏季风指数,根据东南亚夏季风指数 测算出东南亚夏季风爆发的平均时间为5 月7 日。利用东南亚夏季风指数分析热带海温场及垂直速度场的变化 后发现,在东南亚夏季风爆发的前期秋、冬季节,中东太平洋地区以及中西印度洋地区的冷海温有利于东南亚 地区夏季风的提前爆发。当中东太平洋地区是冷(暖)海温时,对应着纬向的Walker 环流及季风环流圈强(弱), 东南亚地区的对流也强(弱),则东南亚地区夏季风爆发早(迟)。
2011, (6): 937-941.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.018
摘要:
利用1961—2008 年广东省86 个气象站的资料,结合农业气象观测报表中早稻各个发育期的出现时间,从程度和频率两个方面对比分析1961—1996 年与1997—2008 年两个时段早稻生长季的主要气象灾害变化特征。结果表明,1997 年以来,(1) 低温阴雨危害明显减轻;(2) “ 五月寒” 无明显变化趋势,但年际波动较大,主要危害北部地区;(3) “ 龙舟水” 危害略有加重,降水集中期后推至6 月中旬;(4) ≥35 ℃高温热害加重。揭示了气候变化背景下广东早稻主要气象灾害的变化特征,为早稻应对气候变化调整生产布局、培育优质品种提供科学依据。
利用1961—2008 年广东省86 个气象站的资料,结合农业气象观测报表中早稻各个发育期的出现时间,从程度和频率两个方面对比分析1961—1996 年与1997—2008 年两个时段早稻生长季的主要气象灾害变化特征。结果表明,1997 年以来,(1) 低温阴雨危害明显减轻;(2) “ 五月寒” 无明显变化趋势,但年际波动较大,主要危害北部地区;(3) “ 龙舟水” 危害略有加重,降水集中期后推至6 月中旬;(4) ≥35 ℃高温热害加重。揭示了气候变化背景下广东早稻主要气象灾害的变化特征,为早稻应对气候变化调整生产布局、培育优质品种提供科学依据。
2011, (6): 942-951.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2011.06.019
摘要:
城市是人类社会发展的必然产物。随着城市的快速发展,城市气候效应凸显,并对社会经济可持续发展和人体健康等造成影响。基于国内外已有的研究成果,综述了城市气候效应,包括城市热岛效应、雨岛效应、混浊岛效应、干岛效应和雷暴岛效应的研究历史、现状及其与城市化、天气气候变化的相互关系,并对未来城市气候效应的研究方向及技术方法进行了展望。
城市是人类社会发展的必然产物。随着城市的快速发展,城市气候效应凸显,并对社会经济可持续发展和人体健康等造成影响。基于国内外已有的研究成果,综述了城市气候效应,包括城市热岛效应、雨岛效应、混浊岛效应、干岛效应和雷暴岛效应的研究历史、现状及其与城市化、天气气候变化的相互关系,并对未来城市气候效应的研究方向及技术方法进行了展望。
粤公网安备 4401069904700003号