上海浦东地区"梅雨期"降水及其多尺度时频特征

提出了浦东地区"梅雨期"降水的概念.在此基础上,利用小波变换分析了浦东地区"梅雨期"降水的多尺度时频特征及其突变现象.结果表明:浦东地区6月1日-7月10日期间的降水序列能更加客观地反映该地区春末夏初这一特殊的"梅雨期"降水量的实际状况;浦东地区"梅雨期"降水存在准2a和10～20a的主要振荡周期;利用小波逆变换重构的不同振荡周期的时间序列能更好地反映原序列的主要周期振荡特征及其趋势信息.     

梅雨期中国东部降水的时空变化及其与大气环流、海温的关系

利用1961～2000年中国台站降水资料、 NCEP/NCAR再分析资料以及扩展重建海平面温度 (Extended Reconstructed Sea Surface Temperatures, ERSST) 资料, 采用EOF、小波变换、合成及相关方法探讨中国东部梅雨期降水的时空变化及其环流、水汽输送和海温异常特征.分析指出中国东部梅雨期 (6月11日～7月10日) 降水存在三种主要空间型: 江南北部多雨型、长江流域多雨型和江淮平原多雨型.三种降水型都存在多时间尺度特征, 由于年际和年代际振荡的周期和强度随时间的变化有不同表现, 三种雨型旱涝年出现的年份有所不同.三种雨型对应的东亚夏季风环流各子系统的强度、位置、水汽输送等也存在明显差异.梅雨期三种雨型与冬季海温的研究表明:赤道东太平洋海温偏高有利于出现江南北部降水型; 赤道印度洋、南海和西太平洋黑潮海温偏高有利于出现长江流域降水型; 北太平洋中纬度海温偏高则有利于出现江淮平原降水型.     

RegCM3模式对江淮流域梅雨期降水和环流形势的模拟性能检验

利用区域气候模式RegCM3对江淮流域梅雨期的降水和大气环流进行10 a的数值模拟,通过与再分析和观测资料的对比,评估RegCM3对江淮流域梅雨期降水和大气环流特征的模拟能力。数值模拟结果的分析表明,RegCM3能够较好地模拟出江淮流域梅雨期大气高低空环流的基本配置、相应的强湿度梯度和弱温度梯度等基本特征以及江淮流域上空的假相当位温湿舌和其北侧的强梯度带,从而较为合理地再现了梅雨期雨带的位置。与此同时,模拟结果的不足主要表现在模拟的梅雨锋强度偏弱,对流不稳定能量释放位置偏南,江淮流域降水偏少,华南地区降水偏多。     

长江流域梅雨的多尺度特征及其与全球海温的关系

利用EOF和小波变换方法讨论了长江流域梅雨期降水的多时空尺度特征.长江流域梅雨期降水空间分布主要存在3种类型:(1)江南北部多雨、黄淮少雨型;(2)长江中下游多雨、江南南部少雨型;(3)江淮流域、华南东南部多雨及江南北部、华北地区少雨型.时间尺度主要周期为:准2年、3～5年、准10年振荡和线性增加趋势.长江流域梅雨期降水的各主要周期与前期(秋、冬和春季)全球海温相关分析表明,前期各季海温相关以冬季相关最好.年际、准2年及3～5年振荡周期对应的海温关键区,主要在热带和副热带地区;年代际及准10年振荡周期对应的海温关键区,主要在温带海洋;线性增加趋势的海温关键区,则遍布全球海洋.选取显著性水平达到0.05的相关区域海温距平的平均值作预报因子,利用逐步回归方法对梅雨期降水距平进行回报和预报试验的结果表明,综合考虑不同时间尺度的海温因子共同作用后建立的预测模型,对预测我国梅雨期降水距平的分布,有一定的预报能力.     

2007年浙江地区梅雨期闪电特征的分析

基于浙江省闪电探测网获取的地闪资料,从闪电的空间分布、日变化、强度等方面分析了2007年浙江地区梅雨期的闪电分布特征.结果表明,浙江地区梅雨期闪电的空间分布与地形有关;云地闪中负闪约占97%;地闪具有明显的日变化,总体呈单峰单谷形式;地闪的强度与频数存在反位相的关系.另外,本文对闪电与降水的关系进行初步分析,发现2007年浙江地区梅雨期降水与正地闪具有较好的相关性,得到午后累计降雨量与对应时段内正地闪频数的回归方程P=8.8016R+491.54,相关系数r为0.3.     

近50a江淮梅雨期暴雨的区域特征

利用江淮地区44个站1954-2003年近50a逐日降水资料，采用模糊聚类和经验正交函数分解（EOF）方法分析了江淮梅雨期暴雨的时空变化特征。结果表明：梅雨期暴雨量存在显著的区域差异，可以分为南、北两个区；梅雨期暴雨量具有显著的候际、月际、年际和年代际变化特征，南区暴雨量峰值出现在6月第5候，北区峰值出现在6月第5候和7月第1候；南区暴雨贡献率大于北区，而北区暴雨集中率大于南区；南区暴雨量长期变化呈显著的上升趋势，而北区变化不明显；南北两区暴雨量均存在不同时间尺度的振荡周期。     

我国江淮地区平均场水汽输送与扰动场水汽输送的不同特征

利用NCEP／NCAR1957-2001年45a逐日的再分析资料，从地面开始积分计算整层的水汽输送通量，减去平均场的水汽的输送量，从而得到扰动水汽输送量，初步讨论了我国江淮地区水汽输送场的季节变化特征，并分析了我国江淮梅雨期旱、涝年平均场水汽输送与扰动场水汽输送的差异。分析发现：扰动场水汽输送与平均场水汽输送差别较大，源自孟加拉湾的平均水汽输送对我国东部地区的降水影响较大，但该地区的扰动水汽输送却主要是影响印度北部地区。而影响我国江淮地区的扰动场水汽输送主要来自于南海地区。源自西太平洋和我国北方的偏强的水汽输送是造成江淮梅雨期降水偏多的主要因子，扰动场水汽输送在我国江淮地区梅雨期降水异常时期与平均场水汽输送基本呈反方向输送，其差值散度场与平均场水汽输送差值散度则为反位相分布，因此说扰动场的水汽输送对平均场的水汽输送起削弱作用。     

六盘水地区夏季降水异常特征分析

利用六盘水市1961-2000年近40 a夏季(6-8)月降水资料,采用小波分析、二项式系数加权滑动平均等方法,对六盘水地区夏季降水异常进行了分析,结果表明:六盘水夏季降水近40 a来呈上升趋势,具有明显的年际、年代际变化特征;降水存在显著的12~14 a、准6 a、2~4 a左右的振荡周期;近40 a来降水变化的能量主要集中在较小时间尺度的演变上。     

三穗县、都匀市气温及降水等气候特征分析

利用1971—2000年三穗县和都匀市年平均气温和年降水量的气象观测资料,分析了2地30 a气温和降水的基本气候特征、年际变化和变化趋势。结果表明,三穗县气温变化包含了13 a、2 a的振荡周期,其降水具有23 a、5 a的周期变化特征;而都匀市的温度序列只具有10 a的高频振荡周期,降水变化则包含了26 a、23 a、5 a的周期振荡。气温偏高的时期,降水量偏少。经气候突变的分析检验,三穗县、都匀市的气温及降水在同一时间尺度下具有不同的突变点。     

传统梅雨区西北部梅雨期降水特征研究

本文从气候平均角度及年际时间尺度对传统梅雨区(28°~34°N,110°~123°E)的西北部(NW区)梅雨期降水及其与大气环流和海温的关系进行了研究,重点比较其与典型梅雨区梅雨期降水的异同。结果表明:(1)气候平均而言,850 hPa层次上大于40 g·m·kg^-1·s^-1的水汽输送带无法覆盖NW区,导致该地区在35~37候没有类似于江南地区、长江中下游地区和江淮地区梅汛期集中性降水的特征。(2)1979—2017年共39 a中,NW区有24 a出现了梅雨现象,有15 a为空梅,平均入梅日期为6月27日,比长江流域偏晚13 d,平均出梅日期为7月13日,与长江流域相近,梅雨期平均日降水量与长江流域相当。(3)NW区梅雨期时,雨量偏多的地区在我国黄淮地区,此时江南地区雨量偏少。东亚夏季风系统成员,如南亚高压、西太平洋副热带高压、青藏高原南部梅雨锚槽、低层西北太平洋反气旋等都比长江流域梅雨时偏北。(4)与典型梅雨区不同,NW区的入梅时间与赤道印度洋、赤道中东太平洋等关键区海温没有显著关联。     

江淮梅雨期极端降水的气候特征

应用1959—2000年江淮地区76站逐日降水资料,对梅雨期月降水量进行REOF分解。将江淮区分为4个具有不同梅雨期降水空间分布特征的区域,进而分别分析这4个区域梅雨期暴雨以上极端降水的季节、年际和年代际变化特征,以及周期振荡和突变性质。结果表明:4个区暴雨以上极端降水总量和极端降水日数最大值均发生在梅雨期,梅雨期极端降水呈上升趋势,且具有不同的年际和年代际变化特征;江淮西南区梅雨期暴雨总量和暴雨日数在20世纪90年代还存在明显上升突变现象;4个区梅雨期极端降水存在不同时间尺度的周期振荡。     

基于均一化观测序列的京津冀地区气候变化格局分析

利用1960~2015年京津冀地区88个国家级气象站观测资料（包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水、日平均风速等）,使用MASH（Multiple Analysis of Series for Homogenization）方法剔除台站迁址、仪器变更等因素所致偏差后,生成均一化的观测资料集。基于新资料集计算了各站气温、降水和凤速序列的线性趋势和Morlet小波等统计特征,分析了京津冀地区气候变化格局。结果表明:MASH方法能较准确地检测并校订观测序列中迁站、仪器变更等因素所导致的非均一性;1960~2015年期间京津冀年平均气温显著上升,上升幅度为0.261℃/10 a;降水减少,平均减少11.27 mm/10 a;风速显著减小,平均减小0.193 m s-1（10 a）-1。     

三门峡市近50年降水变化趋势及周期分析

利用1960-2009年三门峡市50 a逐日降水观测资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall法和小波分析方法,对三门峡市降水变化趋势及突变情况进行了分析.结果表明:三门峡市年降水量呈逐年减少的趋势,气候倾向率为-10.37 mm/10a;季节降水量也趋于减少,其中夏季和秋季减少幅度最大;从月降水的变化趋势看,5月、6月、8月的月降水量呈上升趋势;从降水日数变化来看,全年大于0.1 mm和大于5.0 mm降水日数呈下降趋势,大于10.0 mm的降水日数呈上升趋势,全年暴雨日数有减少的趋势;从干燥系数变化特征来分析,三门峡市50 a中25年干燥系数K≥3.5,干旱年份占50％.Mann-Kendall法检验三门峡市降水在1963、2000、2005年存在明显交点,特别是在2000年,三门峡市降水量出现了由多变少的明显突变点.从小波分析的结果看,三门峡市降水序列具有3 a、5 a、10 a周期振荡变化,3 a振荡周期为主要特征.     

近53年石家庄地区气温稳定通过10℃的农业气候资源变化特征

以17个气象站1960—2012年的观测资料,利用趋势分析, Mann Kendall检验,Morlet小波分析等方法,分析了石家庄地区气温稳定通过10 ℃的农业气候资源变化特征,结果表明：近53年气温稳定通过10 ℃的初日以14 d/10a的趋势提前,终日以1.1 d/10a的趋势后延,持续日数以2.5 d/10a的趋势增加,积温以64.5 ℃〖DK〗·d/10a的趋势增加,降水量无明显变化,日照时数以53.4 h/10a的趋势减少;各要素的时间序列除降水外均存在不同程度的突变,终日、持续日数、积温以及日照时数的突变较为显著,终日在2007年后后延显著,持续日数在1998年后显著增多,积温在2000年后显著增加,日照时数在1993年后显著减少;通过Morlet小波分析发现,各要素在近53年中存在周期性变化规律,初日和期间积温存在准2～4年的振荡周期,终日存在准2～3年的振荡周期,持续日数存在准2年的振荡周期。降水量存在准3年和准3～7年的振荡周期,日照时数存在准2～3年的振荡周期。石家庄地区气温稳定通过10 ℃的农业气候资源变化使作物的生长发育提前,生长周期变短,日照时数减少对作物生长有一定的不利影响。     

江淮流域梅雨期降水与10～30 d低频振荡的联系

利用1961—2010年中国756站逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了江淮流域梅雨期降水与10～30 d低频振荡的关系。结果表明,梅雨偏多年降水具有明显的10～30 d的周期变化,低频振荡经向上的北传和纬向上的西传与江淮流域梅雨期降水的活跃及中断关系密切。在梅雨偏多年,低层10～30 d振荡主要通过南海低频反气旋和日本海低频气旋对江淮流域降水产生影响,并调控着西太平洋副热带高压的西进、东退,进而影响输送到江淮流域的水汽强度及冷暖空气在江淮流域的汇合;而高层,亚洲大陆中纬度地区东西向的低频气旋和反气旋影响着南亚高压的位置,从而形成江淮流域低频降水的强弱变化。     

2021年京津冀秋季降水10～20 d低频振荡特征

研究京津冀地区的降水异常特征对提高秋季延伸期降水的认识和预测能力具有重要作用。近年来京津冀地区“夏雨秋下”现象频繁发生,表现出秋季降水强度增强、极端降水增多特征。2021年京津冀地区秋季降水为1981年以来最多的一年,10月降水量多站突破历史极值。利用京津冀地区秋季逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用Morlet小波分析和Lanczos滤波等方法,对京津冀地区2021年秋季降水的低频振荡周期与大气低频环流特征演变进行分析以探究其异常特征。结果表明,2021年京津冀地区秋季降水的主要低频振荡周期为10～20 d,低频振荡方差达44%。低频降水活跃期500 hPa大气低频环流表现为低压异常前存在辐合运动,有利于低层异常气旋发展加强和上升运动加强;低频降水活跃期850 hPa有异常气旋自南向北移动至京津冀上空,有利于南方暖湿气流向京津冀地区输送。水汽输送强度会影响降水过程的强度,水汽输送强度越强,降水强度越大。     

江淮流域梅雨期降水与10—30d低频振荡的联系

利用1961--2010年中国756站逐日降水资料和NCEP／NCAR逐日再分析资料,分析了江淮流域梅雨期降水与10～30d低频振荡的关系。结果表明,梅雨偏多年降水具有明显的10～30d的周期变化,低频振荡经向上的北传和纬向上的西传与江淮流域梅雨期降水的活跃及中断关系密切。在梅雨偏多年,低层10～30d振荡主要通过南海低频反气旋和日本海低频气旋对江淮流域降水产生影响,并调控着西太平洋副热带高压的西进、东退,进而影响输送到江淮流域的水汽强度及冷暖空气在江淮流域的汇合;而高层,亚洲大陆中纬度地区东西向的低频气旋和反气旋影响着南亚高压的位置,从而形成江淮流域低频降水的强弱变化。     

2008年浙江省梅雨期强降水特征分析

利用常规气象资料、micaps资料和NcEP资料,分析了2008年浙江梅雨期环流背景及强降水的特征,得出以下结论:大气环流形势异常为2008年浙江省提早进入梅雨期提供了环流背景,主要表现在高纬地区低涡明显偏强,中纬地区多槽脊活动,低纬地区南支槽明显,西太平洋副高偏西偏北;强降水特征表现为暴雨过程频繁、突发性强和落区分布不均,主要强降水中心集中在浙江省高山区,这与地形的抬升作用有关;西太平洋副高的西伸脊点和北界位置对浙江省梅雨期发生强降水有重要的指示意义.     

咸阳市区近50年气候变化特征分析

利用陕西省咸阳市秦都国家基本气象站1965—2014年逐日气温、降水、日照资料,用常规统计方法、Man-Kendall非参数检验法、Morlet小波分析等方法对咸阳市区近50年的气候变化趋势、突变特征、周期特征进行分析。结果表明:近50年来咸阳市区气候变化趋势为气温显著升高、降水略微减少、光照显著减少,极端高温、强降水天气增多增强,极端低温天气逐渐减少。气温气候倾向率为0.17℃/10a,气温升高突变年为1997年,气温变化主要存在6、12、32a冷暖交替的振荡周期;冬季明显缩短,春季增长,夏季、秋季长度基本无变化。降水变化不明显,突变特征不显著,主要存在6、11、29a干湿交替的振荡周期。日照气候倾向率为-59.06h/10a,突变年为1980年,日照变化主要存在7、13、25a高低交替的振荡周期。2014年后一段时期为干暖期。     

冀州市1955-2009年降水变化特征分析

利用1955--2009年月降水和年降水资料,采用墨西哥帽小波函数,对冀州55年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了冀州降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并通过分析小波方差确定一个时间序列中存在的主要周期成分。结果表明：四季、年的降水距平呈现出不同的周期变化;夏季降水距平的信号震荡特征与年降水距平的信号震荡特征比较相似;各季节和年降水均存在8～12a左右时间尺度的周期特征;其次,4～6a左右时间尺度的周期特征也较明显。