2016年 第32卷 第5期
2016, (5): 577-587.
摘要:
通过周期和波谱分析，指出南海对流夏季（5—10月）具有显著的准双周振荡（10~20天，QBWO）和20~60天振荡（ISO）周期。在南北向传播上，南海对流QBWO和ISO均以波数为2的向北传播为主。在东西方向传播上，QBWO以波数为1的向西传播为主，而ISO则以波数为1的向西和向东传播为主。在大气环流发生突变的三个不同年代下（1958—1976年、1977—1993年和1994—2011年），QBWO强度、传播次数、频次和传播波谱能量均呈现逐渐增强的趋势。ISO强度的变化为正常略弱、较弱和较强，传播次数、频次和传播波谱能量则为较强、较弱和较强。导致这些变化的可能因子也有所不同，海气相互作用和水汽对流条件对QBWO的变化起了共同主导作用。对ISO而言，纬向风垂直切变影响更为重要。
通过周期和波谱分析，指出南海对流夏季（5—10月）具有显著的准双周振荡（10~20天，QBWO）和20~60天振荡（ISO）周期。在南北向传播上，南海对流QBWO和ISO均以波数为2的向北传播为主。在东西方向传播上，QBWO以波数为1的向西传播为主，而ISO则以波数为1的向西和向东传播为主。在大气环流发生突变的三个不同年代下（1958—1976年、1977—1993年和1994—2011年），QBWO强度、传播次数、频次和传播波谱能量均呈现逐渐增强的趋势。ISO强度的变化为正常略弱、较弱和较强，传播次数、频次和传播波谱能量则为较强、较弱和较强。导致这些变化的可能因子也有所不同，海气相互作用和水汽对流条件对QBWO的变化起了共同主导作用。对ISO而言，纬向风垂直切变影响更为重要。
2016, (5): 588-596.
摘要:
风廓线雷达是当前获取大气三维风场信息的有效途径，但受其本身探测原理的约束，降水时的观测数据（尤其是边界层风廓线雷达的观测数据）将受到较大影响。为提高降水时边界层风廓线雷达数据的可信度，依据五波束探测和三波束探测原理，结合风廓线雷达功率谱再分析，建立了风廓线雷达数据筛选、填补的重处理方法，通过选取不同降水强度下的从化、潮州、阳江三个边界层风廓线雷达站的观测数据，开展了基于该方法的数据质量评估。研究结果指出：降水时虽能提高风廓线雷达的数据获取率，但风场数据质量并不一定较好（尤其是在特大暴雨时数据质量较差）；经过数据重处理后，风廓线雷达的有效数据获取率得到提高，且内陆站点提升的幅度超过沿海站点；降水对2 km以下的观测数据影响较小，对于2 km以上的数据，若降水只是对部分高度造成数据缺失，则经过重处理后数据质量仍可以保持较好，但若连续多个高度数据缺失，则经过数据重处理后也不能较好的提高数据质量。
风廓线雷达是当前获取大气三维风场信息的有效途径，但受其本身探测原理的约束，降水时的观测数据（尤其是边界层风廓线雷达的观测数据）将受到较大影响。为提高降水时边界层风廓线雷达数据的可信度，依据五波束探测和三波束探测原理，结合风廓线雷达功率谱再分析，建立了风廓线雷达数据筛选、填补的重处理方法，通过选取不同降水强度下的从化、潮州、阳江三个边界层风廓线雷达站的观测数据，开展了基于该方法的数据质量评估。研究结果指出：降水时虽能提高风廓线雷达的数据获取率，但风场数据质量并不一定较好（尤其是在特大暴雨时数据质量较差）；经过数据重处理后，风廓线雷达的有效数据获取率得到提高，且内陆站点提升的幅度超过沿海站点；降水对2 km以下的观测数据影响较小，对于2 km以上的数据，若降水只是对部分高度造成数据缺失，则经过重处理后数据质量仍可以保持较好，但若连续多个高度数据缺失，则经过数据重处理后也不能较好的提高数据质量。
2016, (5): 597-606.
摘要:
使用中国1416个常规地面观测站，分析了1981—2010年间采用不同空间站网密度的全国（不包括台湾、香港、澳门）、分地区（华东和华南为例）、分省（广东、海南及江西为例）的热带气旋降水气候特征差异。结果表明，对于全国而言，不同疏密测站组的累积降水、过程降水年平均值、日降水平均值及其空间分布基本一致，降水极值及其空间分布结果略有不同，对全国TC降水的气候统计特征分析不会有影响；分区域和分省的不同疏密测站组的日降水平均值没有明显差异，而对于日降水极值和暴雨频次，统计结果有不同，且使用稀疏测站方案得到的TC降水极值会比未稀疏化的测站方案得到的结果略小，对分区气候统计特征分析有影响；就影响程度而言，受TC影响较大的海南省的各方案差异明显于广东、江西，华南（含广东、广西、海南）明显于华东（含山东、江苏、浙江、上海、福建、安徽、江西）。同时，采用稀疏间距为40~50 km（接近或为全国测站的平均间距）作为空间稀疏方案时，气候统计特征开始出现明显变化。另外，不同空间站网密度对TC过程及日降水面雨量均值的影响同样从稀疏间距为40~50 km处开始发生变化，而当稀疏间距达到100 km或200 km时，结果已截然不同。
使用中国1416个常规地面观测站，分析了1981—2010年间采用不同空间站网密度的全国（不包括台湾、香港、澳门）、分地区（华东和华南为例）、分省（广东、海南及江西为例）的热带气旋降水气候特征差异。结果表明，对于全国而言，不同疏密测站组的累积降水、过程降水年平均值、日降水平均值及其空间分布基本一致，降水极值及其空间分布结果略有不同，对全国TC降水的气候统计特征分析不会有影响；分区域和分省的不同疏密测站组的日降水平均值没有明显差异，而对于日降水极值和暴雨频次，统计结果有不同，且使用稀疏测站方案得到的TC降水极值会比未稀疏化的测站方案得到的结果略小，对分区气候统计特征分析有影响；就影响程度而言，受TC影响较大的海南省的各方案差异明显于广东、江西，华南（含广东、广西、海南）明显于华东（含山东、江苏、浙江、上海、福建、安徽、江西）。同时，采用稀疏间距为40~50 km（接近或为全国测站的平均间距）作为空间稀疏方案时，气候统计特征开始出现明显变化。另外，不同空间站网密度对TC过程及日降水面雨量均值的影响同样从稀疏间距为40~50 km处开始发生变化，而当稀疏间距达到100 km或200 km时，结果已截然不同。
2016, (5): 607-621.
摘要:
传统Rossby波最初求解于局地直角坐标系（Cartesian coordinate）准地转、准水平无辐散正压大气运动微扰方程，在所谓“β平面”近似下，归于求解一个关于经向风扰动的二阶常微分方程，它存在可在β-平面经向-纬向传播的简谐波解，其物理机制是，扰动气流在科氏参数随纬度变化（所谓“β效应”）作用下的绝对涡度守恒。本文先讨论传统Rossby波二阶常微分方程“经向谐波扰动-纬向简谐波”（谐波扰动Rossby波）通解，指出传统Rossby波只被描述为谐波扰动Rossby波，即在扰动区内形成谐波扰动可在扰动区外作经向-纬向简谐波的连续传播；又讨论数学上存在的“经向指数扰动-纬向简谐波”（指数扰动Rossby波）另一通解，并且分析与比较两个通解的纬向波速与群速诊断方程。认为，谐波扰动和指数扰动“传播”与“频散”可以在相邻边界上保持为分段“零阶”连续且为有界。从而Rossby波定义为：大气运动受到连续或分段“零阶”连续谐波扰动和/或指数扰动和/或其它函数扰动、在β效应与绝对涡度守恒作用下、可以在全球（东、西风带）传播与频散的波动，作“纬向简谐波”传播是Rossby波的唯一识别特征。最后，作为对传统Rossby波的补充，单纯用指数扰动Rossby波波速和群速方程，对西风带中的长-中-短波槽脊传播、阻塞高压建立与后退、大槽建立与寒潮，以及气候上的遥响应，做出新的解释，更对东风带中的东风波（倒槽）与台风传播、副热带高压西进与东退，做出传统Rossby波尚不能解释的初步解释。
传统Rossby波最初求解于局地直角坐标系（Cartesian coordinate）准地转、准水平无辐散正压大气运动微扰方程，在所谓“β平面”近似下，归于求解一个关于经向风扰动的二阶常微分方程，它存在可在β-平面经向-纬向传播的简谐波解，其物理机制是，扰动气流在科氏参数随纬度变化（所谓“β效应”）作用下的绝对涡度守恒。本文先讨论传统Rossby波二阶常微分方程“经向谐波扰动-纬向简谐波”（谐波扰动Rossby波）通解，指出传统Rossby波只被描述为谐波扰动Rossby波，即在扰动区内形成谐波扰动可在扰动区外作经向-纬向简谐波的连续传播；又讨论数学上存在的“经向指数扰动-纬向简谐波”（指数扰动Rossby波）另一通解，并且分析与比较两个通解的纬向波速与群速诊断方程。认为，谐波扰动和指数扰动“传播”与“频散”可以在相邻边界上保持为分段“零阶”连续且为有界。从而Rossby波定义为：大气运动受到连续或分段“零阶”连续谐波扰动和/或指数扰动和/或其它函数扰动、在β效应与绝对涡度守恒作用下、可以在全球（东、西风带）传播与频散的波动，作“纬向简谐波”传播是Rossby波的唯一识别特征。最后，作为对传统Rossby波的补充，单纯用指数扰动Rossby波波速和群速方程，对西风带中的长-中-短波槽脊传播、阻塞高压建立与后退、大槽建立与寒潮，以及气候上的遥响应，做出新的解释，更对东风带中的东风波（倒槽）与台风传播、副热带高压西进与东退，做出传统Rossby波尚不能解释的初步解释。
2016, (5): 622-633.
摘要:
从球坐标（Spherical coordinate）非地转、正压水平无辐散大气运动微扰方程出发，推导出球面Rossby波方程，证明球面Rossby波的物理机制仍然是绝对涡度守恒与β效应，但基本气流以涡度形式参与了β效应。因球面Rossby波偏微分方程不存在经向-纬向传播的“双向简谐波（传统Rossby波）”解，则将它做经向-纬向求导分离，从而得到关于球面经向风扰动的二阶偏微分方程及与之相应的仅作纬向传播的简谐波解，但待解的二阶偏微分方程不归于数理方程中的任何特殊函数，即证明不存在以连带Legendre函数为通解的Haurwitz波。采用传统Rossby波两个通解，当作球面Rossby波两类特解，做诊断分析表明，传统Rossby波正确反映球面Rossby波的（β-平面近似）“线性部分”，但球面Rossby波及其纬向波速和群速都带有地球曲率性，并且存在奇点，其中，球面谐波扰动Rossby波仍然保持槽与脊纬向对称性，但“正弦扰动”与“余弦扰动”Rossby波有一定差别，而球面指数扰动Rossby波槽与脊不具备纬向对称性，后者可以解释东、西风带槽与脊一般为纬向非对称，还可以解释台风的纬向非对称结构。
从球坐标（Spherical coordinate）非地转、正压水平无辐散大气运动微扰方程出发，推导出球面Rossby波方程，证明球面Rossby波的物理机制仍然是绝对涡度守恒与β效应，但基本气流以涡度形式参与了β效应。因球面Rossby波偏微分方程不存在经向-纬向传播的“双向简谐波（传统Rossby波）”解，则将它做经向-纬向求导分离，从而得到关于球面经向风扰动的二阶偏微分方程及与之相应的仅作纬向传播的简谐波解，但待解的二阶偏微分方程不归于数理方程中的任何特殊函数，即证明不存在以连带Legendre函数为通解的Haurwitz波。采用传统Rossby波两个通解，当作球面Rossby波两类特解，做诊断分析表明，传统Rossby波正确反映球面Rossby波的（β-平面近似）“线性部分”，但球面Rossby波及其纬向波速和群速都带有地球曲率性，并且存在奇点，其中，球面谐波扰动Rossby波仍然保持槽与脊纬向对称性，但“正弦扰动”与“余弦扰动”Rossby波有一定差别，而球面指数扰动Rossby波槽与脊不具备纬向对称性，后者可以解释东、西风带槽与脊一般为纬向非对称，还可以解释台风的纬向非对称结构。
2016, (5): 634-644.
摘要:
MJO在夏季会出现在太平洋持续异常活跃和在印度洋持续异常活跃两种形式，本文用指数定义了这种异常的强度，并发现这种异常表现与秋冬季节ENSO的出现之间有很高的相关性。当夏季MJO在太平洋持续异常活跃时，经常激发当年秋冬季节发生El Ni?o事件；当夏季MJO在印度洋持续异常活跃时，经常激发当年秋冬季节发生La Ni?a事件。对大气环流的分析表明，MJO的持续异常活跃会对整个赤道太平洋上空的环流造成影响，引起风应力的异常。异常风应力激发次表层冷/暖海水向东输送。冬季冷/暖海水在东太平洋次表层堆积，最终导致ENSO的形成。
MJO在夏季会出现在太平洋持续异常活跃和在印度洋持续异常活跃两种形式，本文用指数定义了这种异常的强度，并发现这种异常表现与秋冬季节ENSO的出现之间有很高的相关性。当夏季MJO在太平洋持续异常活跃时，经常激发当年秋冬季节发生El Ni?o事件；当夏季MJO在印度洋持续异常活跃时，经常激发当年秋冬季节发生La Ni?a事件。对大气环流的分析表明，MJO的持续异常活跃会对整个赤道太平洋上空的环流造成影响，引起风应力的异常。异常风应力激发次表层冷/暖海水向东输送。冬季冷/暖海水在东太平洋次表层堆积，最终导致ENSO的形成。
2016, (5): 645-655.
摘要:
利用中尺度模式WRF及其3DVar同化系统，对武汉附近多普勒雷达资料进行循环同化，并结合NCEP FNL分析资料、自动站降水资料、雷达回波和探空资料，对2011年7月26日发生在湖北的一次飑线过程进行环境条件分析和同化研究。探空显示：此次飑线发生在超强不稳定和弱的风垂直切变环境中。雷达回波表明：系统内存在东北-西南向和西北-东南向的两条回波带，前一条为飑线主体，在发展和成熟过程中缓慢移动；后一条的西北段快速减弱，而东南段逐渐与前一条合并。利用同化雷达资料后的模式预报场诊断分析表明：初期，虽然动力抬升条件不利于单体的新生和发展，但强不稳定能量却为其提供了强热力抬升条件；在发展期，低层风垂直切变和冷池虽然向有利于飑线发展的方向演变，但强度仍然较弱，而不稳定能量仍起主要作用，飑线是在不断增强的动力抬升和强热力抬升共同作用下逐渐成熟；后期，环境中不稳定能量大减，冷池强度也明显强于低层风垂直切变，动力和热力条件均不利于飑线进一步维持，飑线衰亡。
利用中尺度模式WRF及其3DVar同化系统，对武汉附近多普勒雷达资料进行循环同化，并结合NCEP FNL分析资料、自动站降水资料、雷达回波和探空资料，对2011年7月26日发生在湖北的一次飑线过程进行环境条件分析和同化研究。探空显示：此次飑线发生在超强不稳定和弱的风垂直切变环境中。雷达回波表明：系统内存在东北-西南向和西北-东南向的两条回波带，前一条为飑线主体，在发展和成熟过程中缓慢移动；后一条的西北段快速减弱，而东南段逐渐与前一条合并。利用同化雷达资料后的模式预报场诊断分析表明：初期，虽然动力抬升条件不利于单体的新生和发展，但强不稳定能量却为其提供了强热力抬升条件；在发展期，低层风垂直切变和冷池虽然向有利于飑线发展的方向演变，但强度仍然较弱，而不稳定能量仍起主要作用，飑线是在不断增强的动力抬升和强热力抬升共同作用下逐渐成熟；后期，环境中不稳定能量大减，冷池强度也明显强于低层风垂直切变，动力和热力条件均不利于飑线进一步维持，飑线衰亡。
2016, (5): 656-667.
摘要:
利用WRF模式对2007年7月8日淮河地区特大暴雨过程开展显式对流（1.1km）模拟试验，比较两种边界层参数化方案和三种陆面过程参数化方案对降水模拟的影响。结果表明，不同边界层参数化方案和陆面过程参数化方案主要影响模拟的强降水位置和强度，而对雨带位置的影响不大。采用MYJ边界层方案模拟的强降水更接近观测，采用YSU方案模拟的强降水偏弱；陆面过程参数化方案对比，简单的热扩散方案模拟的强降水最强、最接近观测，而RUC方案模拟的强降水最弱，Noah方案居中；同时改变陆面方案和边界层方案比单一改变其中一种方案对模拟降水的影响更大。造成强降水模拟差异的主要原因是模拟的近地面（约1km以下）大气的湿度和温度不同，导致支持对流发生发展的入流空气的对流有效位能（CAPE）不同，进而影响模拟的对流强度和地面降水量。对强降水模拟较好的试验模拟的近地面大气更湿，环境入流空气的CAPE更大，对流发展更强，地面降水也更强。
利用WRF模式对2007年7月8日淮河地区特大暴雨过程开展显式对流（1.1km）模拟试验，比较两种边界层参数化方案和三种陆面过程参数化方案对降水模拟的影响。结果表明，不同边界层参数化方案和陆面过程参数化方案主要影响模拟的强降水位置和强度，而对雨带位置的影响不大。采用MYJ边界层方案模拟的强降水更接近观测，采用YSU方案模拟的强降水偏弱；陆面过程参数化方案对比，简单的热扩散方案模拟的强降水最强、最接近观测，而RUC方案模拟的强降水最弱，Noah方案居中；同时改变陆面方案和边界层方案比单一改变其中一种方案对模拟降水的影响更大。造成强降水模拟差异的主要原因是模拟的近地面（约1km以下）大气的湿度和温度不同，导致支持对流发生发展的入流空气的对流有效位能（CAPE）不同，进而影响模拟的对流强度和地面降水量。对强降水模拟较好的试验模拟的近地面大气更湿，环境入流空气的CAPE更大，对流发展更强，地面降水也更强。
2016, (5): 668-677.
摘要:
利用风场、20 ℃等温线深度、海表温度以及Wheeler和Hendon提出的逐日MJO指数资料，通过合成分析方法对比分析了EP型和CP型El Ni?o发生前各要素场的特征，以及近30年来两类El Ni?o事件发生前MJO活动的差异。结果表明，在赤道西太平洋，EP型El Ni?o的异常西风要早于CP型El Ni?o出现，其强度也远远强于CP型事件。EP型El Ni?o的异常西风在发生前2个月已东扩至东太平洋地区，而CP型El Ni?o的异常西风在El Ni?o事件发生前3个月东扩至日界线附近，此后也只维持在日界线以西。而在赤道东太平洋，不同于EP型El Ni?o，CP型El Ni?o事件在El Ni?o事件发生前始终有偏东风存在。EP型El Ni?o温跃层有明显的加深东移现象，温跃层的演变要超前于海表温度的变化。由MJO处于5~8位相的异常概率分布，可知EP型El Ni?o在中西太平洋的MJO活动要比CP型El Ni?o早发生，比较赤道纬向风平方的均方差，发现EP型El Ni?o发生前对应的MJO活动要明显地强于CP型El Ni?o事件。
利用风场、20 ℃等温线深度、海表温度以及Wheeler和Hendon提出的逐日MJO指数资料，通过合成分析方法对比分析了EP型和CP型El Ni?o发生前各要素场的特征，以及近30年来两类El Ni?o事件发生前MJO活动的差异。结果表明，在赤道西太平洋，EP型El Ni?o的异常西风要早于CP型El Ni?o出现，其强度也远远强于CP型事件。EP型El Ni?o的异常西风在发生前2个月已东扩至东太平洋地区，而CP型El Ni?o的异常西风在El Ni?o事件发生前3个月东扩至日界线附近，此后也只维持在日界线以西。而在赤道东太平洋，不同于EP型El Ni?o，CP型El Ni?o事件在El Ni?o事件发生前始终有偏东风存在。EP型El Ni?o温跃层有明显的加深东移现象，温跃层的演变要超前于海表温度的变化。由MJO处于5~8位相的异常概率分布，可知EP型El Ni?o在中西太平洋的MJO活动要比CP型El Ni?o早发生，比较赤道纬向风平方的均方差，发现EP型El Ni?o发生前对应的MJO活动要明显地强于CP型El Ni?o事件。
2016, (5): 678-685.
摘要:
借助国家气象局上海台风研究所的西北太平洋台风最佳路径数据集识别了1949—2014年间所有台湾岛东岸贴岸北行的台风，并利用1987年以来台湾地面自动气象观测站的日降水数据，分析贴岸北行台风影响期间台湾岛日均降水量及日极端降水分布，比较贴岸北行台风与非贴岸北行台风影响下台湾岛的降水特征差异。此外，综合分析台风最佳路径数据及NCEP/NCAR的2.5 °×2.5 °再分析数据，确定所有台风开始侵袭台湾时期的位置、移动特征、大气环流状况，建立四个可能与台风出现贴岸北行路径相关的影响因子。结果表明，贴岸北行台风出现虽然频率不高，66年间仅出现6例，但这些贴岸北行台风出现的时间恰与副高的季节性移动有关系。在贴岸北行台风影响下，台湾山脉东侧及西北麓的日降水均值和极值都较大。当某个台风的位置因子、移向因子、副高因子及涡度因子四项影响因子的限定条件都满足时，则该台风很可能会在台湾岛东贴岸北行。
借助国家气象局上海台风研究所的西北太平洋台风最佳路径数据集识别了1949—2014年间所有台湾岛东岸贴岸北行的台风，并利用1987年以来台湾地面自动气象观测站的日降水数据，分析贴岸北行台风影响期间台湾岛日均降水量及日极端降水分布，比较贴岸北行台风与非贴岸北行台风影响下台湾岛的降水特征差异。此外，综合分析台风最佳路径数据及NCEP/NCAR的2.5 °×2.5 °再分析数据，确定所有台风开始侵袭台湾时期的位置、移动特征、大气环流状况，建立四个可能与台风出现贴岸北行路径相关的影响因子。结果表明，贴岸北行台风出现虽然频率不高，66年间仅出现6例，但这些贴岸北行台风出现的时间恰与副高的季节性移动有关系。在贴岸北行台风影响下，台湾山脉东侧及西北麓的日降水均值和极值都较大。当某个台风的位置因子、移向因子、副高因子及涡度因子四项影响因子的限定条件都满足时，则该台风很可能会在台湾岛东贴岸北行。
2016, (5): 686-696.
摘要:
基于分片位涡反演方法，对2013年7号台风Soulik开展初始涡旋、背景环流对台风发展影响的个例研究。针对不同天气系统进行分片位涡反演，基于反演结果设计敏感性试验，确定影响台风发展的敏感初始物理量扰动，分析讨论与特定物理过程联系的扰动分量以及扰动大小对台风发展的影响。敏感性试验的结果表明，初始弱涡旋扰动中与潜热加热联系的风场扰动分量是决定台风发生发展的关键要素扰动，这一扰动分量的大小对台风路径有直接影响，同时能够直接影响台风云墙的建立，它的重要性表明第二类条件性不稳定（CISK）机制在此次台风过程中扮演了重要角色。
基于分片位涡反演方法，对2013年7号台风Soulik开展初始涡旋、背景环流对台风发展影响的个例研究。针对不同天气系统进行分片位涡反演，基于反演结果设计敏感性试验，确定影响台风发展的敏感初始物理量扰动，分析讨论与特定物理过程联系的扰动分量以及扰动大小对台风发展的影响。敏感性试验的结果表明，初始弱涡旋扰动中与潜热加热联系的风场扰动分量是决定台风发生发展的关键要素扰动，这一扰动分量的大小对台风路径有直接影响，同时能够直接影响台风云墙的建立，它的重要性表明第二类条件性不稳定（CISK）机制在此次台风过程中扮演了重要角色。
2016, (5): 697-707.
摘要:
采用国家气候中心的副高特征指数资料，美国NCEP /NCAR 再分析资料和NOAA的海温资料，利用高斯滤波、滑动平均及相关、合成分析等方法，研究了气候冷暖波动背景下西太平洋副热带高压特征的变异及可能原因。结果表明，随着近60 a气候冷暖波动，副高最显著的变化特征为面积扩大，强度加强，脊点西伸，南界南扩，各指数的年际波动均有所加大。副高强度和西脊点与北半球温度变化具有较好的一致性，但脊线位置变化则相对独立，副高强度及其年际变率在1980年代末显著加强，西脊点在1990年代初显著西伸，其年际变率在1990年代末显著增强，脊线位置呈现北-南-北的摆动，其年际变率在1990年代末显著增强。随着气候变暖，赤道中东太平洋冬季海温升高与副高强度增强的关系有所减弱，与脊点西伸的关系则有所加强，范围扩大；北太平洋冬季海温降低与脊线位置南移的关系有所减弱，但与脊点西伸的关系则有所加强；热带西太平洋冬季海温降低与强度增强、脊点西伸的关系有所加强。气候偏暖期Hadley环流加强、南移的主导作用，以及Walker环流上升支减弱辅助作用，使夏季副高呈现强度加强、面积增大、南扩的特征。
采用国家气候中心的副高特征指数资料，美国NCEP /NCAR 再分析资料和NOAA的海温资料，利用高斯滤波、滑动平均及相关、合成分析等方法，研究了气候冷暖波动背景下西太平洋副热带高压特征的变异及可能原因。结果表明，随着近60 a气候冷暖波动，副高最显著的变化特征为面积扩大，强度加强，脊点西伸，南界南扩，各指数的年际波动均有所加大。副高强度和西脊点与北半球温度变化具有较好的一致性，但脊线位置变化则相对独立，副高强度及其年际变率在1980年代末显著加强，西脊点在1990年代初显著西伸，其年际变率在1990年代末显著增强，脊线位置呈现北-南-北的摆动，其年际变率在1990年代末显著增强。随着气候变暖，赤道中东太平洋冬季海温升高与副高强度增强的关系有所减弱，与脊点西伸的关系则有所加强，范围扩大；北太平洋冬季海温降低与脊线位置南移的关系有所减弱，但与脊点西伸的关系则有所加强；热带西太平洋冬季海温降低与强度增强、脊点西伸的关系有所加强。气候偏暖期Hadley环流加强、南移的主导作用，以及Walker环流上升支减弱辅助作用，使夏季副高呈现强度加强、面积增大、南扩的特征。
2016, (5): 708-716.
摘要:
采用中国气象局及美国台风联合警报中心整编的1954-2013年best-track热带气旋资料、中国大陆743站逐日降水数据和美国国家环境预报中心及大气研究中心（NCEP/NCAR）的再分析资料，研究登陆中国的台风降水特征及其与对流层高层西风急流的关系。结果表明：8月登陆台风降水对中国东南沿海地区的影响明显，福建、浙江的登陆台风降水占同期降水的30%左右，局部地区达到40%。基于降水与200hPa纬向风的显著相关区定义的东亚西风急流指数（EAWJI），描述了西风急流位置的经向移动。EAWJI与台风降水具有显著的负相关，即EAWJI出现负异常时,急流位置偏北，中国登陆台风降水增加，反之急流位置偏南、降水减少。急流位置偏北，西太平洋台风活动区域的对流层纬向风出现东风异常，有利于台风登陆中国，且登陆位置较常年偏北，登陆台风数较常年偏多，台风登陆后维持时间较常年偏长；在中国大陆及东部沿海附近，纬向风垂直切变为异常的东风切变、对流层低层相对涡度增强及水汽输送增大均有利于台风登陆后的维持，从而使登陆台风降水增加。
采用中国气象局及美国台风联合警报中心整编的1954-2013年best-track热带气旋资料、中国大陆743站逐日降水数据和美国国家环境预报中心及大气研究中心（NCEP/NCAR）的再分析资料，研究登陆中国的台风降水特征及其与对流层高层西风急流的关系。结果表明：8月登陆台风降水对中国东南沿海地区的影响明显，福建、浙江的登陆台风降水占同期降水的30%左右，局部地区达到40%。基于降水与200hPa纬向风的显著相关区定义的东亚西风急流指数（EAWJI），描述了西风急流位置的经向移动。EAWJI与台风降水具有显著的负相关，即EAWJI出现负异常时,急流位置偏北，中国登陆台风降水增加，反之急流位置偏南、降水减少。急流位置偏北，西太平洋台风活动区域的对流层纬向风出现东风异常，有利于台风登陆中国，且登陆位置较常年偏北，登陆台风数较常年偏多，台风登陆后维持时间较常年偏长；在中国大陆及东部沿海附近，纬向风垂直切变为异常的东风切变、对流层低层相对涡度增强及水汽输送增大均有利于台风登陆后的维持，从而使登陆台风降水增加。
2016, (5): 717-724.
摘要:
使用1998—2013年TRMM格点及GHCN站点降水、1979—2013年CMAP降水和ERA-Interim再分析资料，研究了早春季节青藏高原东南角独立降水中心的气候特征及其成因。其气候特征为：雨带主要沿布拉马普特拉河谷分布(包括藏东南、滇西北、印度东北部的阿萨姆邦和缅甸北部地区)，雨季建立时间在第17候，雨区上游地区（88~94 °E，22~27 °N）低层的西北风转为西南风是雨季建立的一个标志性环流调整特征。早春雨期间，雨区上游地区的西南风大值中心使得风速及水汽在雨区辐合，同时该西南气流沿着由喜马拉雅山脉-横断山脉-那加山脉组成的向西南方向敞开的喇叭口地形爬坡抬升，在迎风坡出现降水大值中心，这是高原东南角早春雨的直接成因。该西南风大值中心的产生既与青藏高原大地形的动力绕流作用有关，也与春季高原中南部的地表感热加热密切相连，这是高原东南角早春雨形成的根本原因。
使用1998—2013年TRMM格点及GHCN站点降水、1979—2013年CMAP降水和ERA-Interim再分析资料，研究了早春季节青藏高原东南角独立降水中心的气候特征及其成因。其气候特征为：雨带主要沿布拉马普特拉河谷分布(包括藏东南、滇西北、印度东北部的阿萨姆邦和缅甸北部地区)，雨季建立时间在第17候，雨区上游地区（88~94 °E，22~27 °N）低层的西北风转为西南风是雨季建立的一个标志性环流调整特征。早春雨期间，雨区上游地区的西南风大值中心使得风速及水汽在雨区辐合，同时该西南气流沿着由喜马拉雅山脉-横断山脉-那加山脉组成的向西南方向敞开的喇叭口地形爬坡抬升，在迎风坡出现降水大值中心，这是高原东南角早春雨的直接成因。该西南风大值中心的产生既与青藏高原大地形的动力绕流作用有关，也与春季高原中南部的地表感热加热密切相连，这是高原东南角早春雨形成的根本原因。
2016, (5): 725-733.
摘要:
FY-3A/MERSI是我国自主研发的第二代极轨气象卫星FY-3A搭载的中分辨率光谱成像仪，其海洋水色产品可为全球海洋生态环境的研究提供基础资料。本文以美国东北部海域为研究区，利用NASA海洋生物学处理小组（OBPG）海洋生物光学数据库（SeaBASS）的现场观测资料，以及TERRA/MODIS 海洋水色产品数据，分别对FY-3A/MERSI海色产品的遥感反射率、色素浓度和有色可溶性有机物（CDOM）443 nm吸收系数进行了真实性检验。结果表明：MERSI 443～685 nm 6个通道的遥感反射率总体偏高、精度较低，叶绿素-a浓度与现场实测值和MODIS叶绿素-a浓度相比精度较低，总色素浓度与现场实测值相比精度也很低，而CDOM产品的精度稍好。要提高MERSI海色产品的精度，首先要加强图像大气校正的研究，在此基础上，进一步开展各要素遥感反演算法的研究。
FY-3A/MERSI是我国自主研发的第二代极轨气象卫星FY-3A搭载的中分辨率光谱成像仪，其海洋水色产品可为全球海洋生态环境的研究提供基础资料。本文以美国东北部海域为研究区，利用NASA海洋生物学处理小组（OBPG）海洋生物光学数据库（SeaBASS）的现场观测资料，以及TERRA/MODIS 海洋水色产品数据，分别对FY-3A/MERSI海色产品的遥感反射率、色素浓度和有色可溶性有机物（CDOM）443 nm吸收系数进行了真实性检验。结果表明：MERSI 443～685 nm 6个通道的遥感反射率总体偏高、精度较低，叶绿素-a浓度与现场实测值和MODIS叶绿素-a浓度相比精度较低，总色素浓度与现场实测值相比精度也很低，而CDOM产品的精度稍好。要提高MERSI海色产品的精度，首先要加强图像大气校正的研究，在此基础上，进一步开展各要素遥感反演算法的研究。
2016, (5): 734-742.
摘要:
利用英国东英格利亚大学CRU（Climatic Research Unit）逐月气温、日本高分辨率亚洲陆地降水数据集APHRODITE（Asian Precipitation-Highly-Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation）逐日降水资料以及耦合模式比较计划CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project phase 5）多模式集合逐月气温、降水格点数据，评估了CMIP5多模式集合对包括印度河、恒河、湄公河、萨尔温江、伊洛瓦底江和布拉马普特拉河全区域（简称南亚大河流域）气候变化的模拟能力，并对流域2016—2035、2046—2065和2081—2100年气候变化可能趋势进行了预估。结果表明：CMIP5多模式集合对流域年平均气温的时间变化和空间分布特征有较强的模拟能力，时间空间相关系数都达到0.01的显著性水平，尤其对夏季气温的模拟要优于其他季节；对降水而言，模式对其也有较好的模拟能力，尤其是降水的季节性波动。预估结果表明：RCP2.6、4.5、8.5情景下，相对于基准期（1986—2005年），21世纪前期（2016—2035年）、中期（2046—2065年）和末期（2081—2100年）全流域年平均气温都有上升，且上升增幅随排放情景增大而增大，流域高海拔地区增幅较大；降水除21世纪前期RCP4.5、8.5情景下的增长趋势较小外，全流域年降水量都将增大；未来上述三段时期夏季持续升温将引起北部高海拔地区冰川的进一步消融；春季降水未来将持续增加，对全区水资源的贡献将增加；流域冬季降水的少量增加有助冰川累积和高海拔地区水资源的增加；三段时期夏季降水都有增长，洪涝发生的风险加大，极端降水事件可能增多。
利用英国东英格利亚大学CRU（Climatic Research Unit）逐月气温、日本高分辨率亚洲陆地降水数据集APHRODITE（Asian Precipitation-Highly-Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation）逐日降水资料以及耦合模式比较计划CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project phase 5）多模式集合逐月气温、降水格点数据，评估了CMIP5多模式集合对包括印度河、恒河、湄公河、萨尔温江、伊洛瓦底江和布拉马普特拉河全区域（简称南亚大河流域）气候变化的模拟能力，并对流域2016—2035、2046—2065和2081—2100年气候变化可能趋势进行了预估。结果表明：CMIP5多模式集合对流域年平均气温的时间变化和空间分布特征有较强的模拟能力，时间空间相关系数都达到0.01的显著性水平，尤其对夏季气温的模拟要优于其他季节；对降水而言，模式对其也有较好的模拟能力，尤其是降水的季节性波动。预估结果表明：RCP2.6、4.5、8.5情景下，相对于基准期（1986—2005年），21世纪前期（2016—2035年）、中期（2046—2065年）和末期（2081—2100年）全流域年平均气温都有上升，且上升增幅随排放情景增大而增大，流域高海拔地区增幅较大；降水除21世纪前期RCP4.5、8.5情景下的增长趋势较小外，全流域年降水量都将增大；未来上述三段时期夏季持续升温将引起北部高海拔地区冰川的进一步消融；春季降水未来将持续增加，对全区水资源的贡献将增加；流域冬季降水的少量增加有助冰川累积和高海拔地区水资源的增加；三段时期夏季降水都有增长，洪涝发生的风险加大，极端降水事件可能增多。
2016, (5): 743-751.
摘要:
为了探寻北京降水量序列的年代际变化规律，采用张德二恢复的北京1725~1904年逐年降水量序列研究成果，并将该序列延长至2012年。对北京1725~2012年逐年降水量序列进行突变检验和小波分析，发现其具有多个跃变点，且表现为20～22a，32～36a，80～90a时间尺度上的周期性。太平洋SST和PDO对北半球的大气环流有着重要影响，对华北地区的降雨也有重要作用，本文采用互补集合经验模态函数（CEEMD）的方法来对1870~2012年的Nin ?o3区SST指数进行逐步分解，发现Nin ?o3指数表现为不同时间尺度上的周期性。为了研究太平洋SST和PDO对北京降雨量的年代际作用，使用交叉小波变换的方法从多时间尺度来对两者进行交叉分析，发现北京降雨量与Nin ?o3区SST在16～24a的时间尺度上有着强凝聚性共振周期，与PDO在16~24a及30~40a时间尺度上有着强凝聚性共振周期。
为了探寻北京降水量序列的年代际变化规律，采用张德二恢复的北京1725~1904年逐年降水量序列研究成果，并将该序列延长至2012年。对北京1725~2012年逐年降水量序列进行突变检验和小波分析，发现其具有多个跃变点，且表现为20～22a，32～36a，80～90a时间尺度上的周期性。太平洋SST和PDO对北半球的大气环流有着重要影响，对华北地区的降雨也有重要作用，本文采用互补集合经验模态函数（CEEMD）的方法来对1870~2012年的Nin ?o3区SST指数进行逐步分解，发现Nin ?o3指数表现为不同时间尺度上的周期性。为了研究太平洋SST和PDO对北京降雨量的年代际作用，使用交叉小波变换的方法从多时间尺度来对两者进行交叉分析，发现北京降雨量与Nin ?o3区SST在16～24a的时间尺度上有着强凝聚性共振周期，与PDO在16~24a及30~40a时间尺度上有着强凝聚性共振周期。
2016, (5): 752-758.
摘要:
利用福建漳浦沿海一座测风塔2009年12月—2010年11月的观测资料和中央气象台发布的MM5风速数值预报资料，统计分析了沿海近地层风速和风速数值预报误差的变化特征，统计结果表明：全年和各季节的风速变化具有明显的日变化特征，日最小风速出现在上午至午后，日最大风速则出现在旁晚至凌晨；同时，风速数值预报与测风塔实测风速的误差也存在较为明显的日变化特征，这种变化特征与近地层湍流的发生发展有密切的联系。在统计分析基础之上，提出一种谐波分析与人工神经网络（ANN）相结合的24 h短期风速数值预报的订正方法，订正试验结果表明：该方法可以每24 h更新一次预报结果，相对于风速数值预报的精度，两次独立样本检验的平均绝对误差分别减小25.6%、28.8%，且订正后使得风速数值预报的系统性偏差有明显的下降。
利用福建漳浦沿海一座测风塔2009年12月—2010年11月的观测资料和中央气象台发布的MM5风速数值预报资料，统计分析了沿海近地层风速和风速数值预报误差的变化特征，统计结果表明：全年和各季节的风速变化具有明显的日变化特征，日最小风速出现在上午至午后，日最大风速则出现在旁晚至凌晨；同时，风速数值预报与测风塔实测风速的误差也存在较为明显的日变化特征，这种变化特征与近地层湍流的发生发展有密切的联系。在统计分析基础之上，提出一种谐波分析与人工神经网络（ANN）相结合的24 h短期风速数值预报的订正方法，订正试验结果表明：该方法可以每24 h更新一次预报结果，相对于风速数值预报的精度，两次独立样本检验的平均绝对误差分别减小25.6%、28.8%，且订正后使得风速数值预报的系统性偏差有明显的下降。
2016, (5): 759-766.
摘要:
春季干旱是威胁海南岛番茄生长的主要灾害，为了实现番茄春季干旱实时监测预警，需要建立合适的干旱等级指标。以持续干旱日数和补充水量为试验因子，进行2因素9水平的均匀设计试验，以番茄死苗率评估干旱程度，筛选番茄干旱致灾因子，以土壤相对湿度划分干旱等级为参考，构建干旱灾害等级指标，分析番茄生理参数和产量对不同等级干旱胁迫的响应。研究结果表明：在干旱胁迫下，番茄死苗率呈明显的增加趋势，与持续干旱日数的一次项和二次项关系显著；在不同深度土壤层中，番茄死苗率与20 cm土壤相对湿度的相关关系最明显，相关系数达到-0.84；以20 cm土壤相对湿度划分的干旱等级为参考，得到番茄无旱、轻旱、中旱、重旱的等级指标分别为＜26 d、26～31 d、31～35 d、≥35 d。在无旱-轻旱-中旱-重旱胁迫下，番茄净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别呈减小-增大-减少-减小的趋势，胞间CO2分别呈减少-增大-增大-增大，番茄相对产量损失逐渐加重。
春季干旱是威胁海南岛番茄生长的主要灾害，为了实现番茄春季干旱实时监测预警，需要建立合适的干旱等级指标。以持续干旱日数和补充水量为试验因子，进行2因素9水平的均匀设计试验，以番茄死苗率评估干旱程度，筛选番茄干旱致灾因子，以土壤相对湿度划分干旱等级为参考，构建干旱灾害等级指标，分析番茄生理参数和产量对不同等级干旱胁迫的响应。研究结果表明：在干旱胁迫下，番茄死苗率呈明显的增加趋势，与持续干旱日数的一次项和二次项关系显著；在不同深度土壤层中，番茄死苗率与20 cm土壤相对湿度的相关关系最明显，相关系数达到-0.84；以20 cm土壤相对湿度划分的干旱等级为参考，得到番茄无旱、轻旱、中旱、重旱的等级指标分别为＜26 d、26～31 d、31～35 d、≥35 d。在无旱-轻旱-中旱-重旱胁迫下，番茄净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别呈减小-增大-减少-减小的趋势，胞间CO2分别呈减少-增大-增大-增大，番茄相对产量损失逐渐加重。
粤公网安备 4401069904700003号