青藏高原夏季200hPa西风变化特征及其与降水的关系

为了加强高原高空西风变化及其与降水关系的研究,利用NCEP/NCAR月平均再分析资料及中国160个测站月降水资料,采用线性倾向估计、小波分析、相关分析等方法,对青藏高原夏季200hPa西风近几十年的变化特征及其与中国降水的关系进行分析。结果表明:自1948年青藏高原夏季200hPa西风整体呈现显著增强趋势;且高原西风在20世纪50年代前期偏弱,在50年代中后期开始增强,并在80年代出现近62年的最大值,90年代末高原高空西风略有减弱,但不明显;小波分析表明高原200hPa西风具有2~4a的周期,且这一周期成分在50年代及70年代末至80年代前期这两个时段比较显著;高原西风的突变分析表明在1954年发生了一次较明显的增强突变。高原夏季200hPa西风与中国降水关系的分析表明:高原西风增强时在长江流域以北的中国大部分地区降水偏多,以江淮流域、川渝地区西部和东部省界以及中国西北、东北的部分地区表现显著,长江流域以南的大部分地区降水偏少,其中华南沿海及中国西南地区西南部降水偏少更加明显,降水场与大气环流有较好的配置关系。     

热带次表层海温对中国东部夏季气候的影响

热带海洋热状况是影响中国气候变化的主要因子之一,为了研究热带次表层海温如何影响中国气候,通过相关计算和合成分析等方法讨论了热带太平洋至印度洋次表层海温异常对中国东部夏季降水和温度的影响。结果表明:当冬季赤道东印度洋至西太平洋次表层海温偏暖(偏冷),中印度洋和东太平洋次表层海温偏冷(偏暖),夏季,长江中下游地区降水偏少(偏多),华南、华北和东北大部地区降水偏多(偏少);中国东部大范围高温(低温)。其可能的影响途径为,东亚夏季风环流对热带次表层海温异常的响应导致了其年际变化,进而引起中国东部夏季气候的异常分布。     

湛江市降水年代际特征及其影响机制

【目的】研究湛江地区降水的年际、年代际特征及其影响因素。【数据】基于1962-2016年湛江地区6个国家气象观测站的逐日降水资料、同期月平均ONI、PDO序列和月平均风场、相对湿度等再分析资料,【方法】结合线性倾向估计、连续小波变换、相关分析等多种统计学方法。【结果与结论】湛江地区降水存在准2 a、5~8 a的年际振荡,降水日数有显著的准40 a年代际振荡;夏、秋季节的降水变化构成了湛江地区全年降水变化的主要部分;除冬季降水量增加外,各季节降水与降水日数基本呈现"偏多-偏少"的年代际特征;进一步对比发现P1(降水偏多)时期涝年较多,旱年较少,P2(降水偏少)时期恰好相反,但严重涝年偏多,降水强度增大,极端性降水事件发生频次增多。通过对湛江地区降水可能产生影响的因素分析发现:P2时期湛江地区降水频次的减少主要是由于西北太平洋副热带高压的增强、西南季风的减弱以及夏、秋季孟加拉湾和中南半岛异常下沉气流影响所致;冬季南海东部低层异常气旋环流是P2时期降水增加的一个主要原因;P2时期ENSO、PDO等大尺度海气系统在调控湛江地区降水变化中所起作用均有增加。     

青藏高原冬季降水时空分布特征研究

青藏高原冬季降水的气候特征认识对高原冬季雪灾的防御有着重要意义。基于青藏高原54个气象站1971~2010年冬季(12~2月)逐月降水量资料,利用现代统计方法分析了青藏高原冬季降水的时空分布特征及突变现象,利用经验正交函数(EOF)和旋转经验正交函数(REOF)概括出高原冬季降水的6种主要空间分布型以及区域性特征进行分析。结果表明:冬季降水分布不均匀,偏东偏南部降水量相对较多,冬季降水在12月最少,2月最多;EOF对青藏高原地区冬季降水分解为6种模态,全区一致型、南北部型、东西部型、川西型、高原腹地型和西部型模态;EOF第1模态时间系数表明高原大部分地区冬季降水在20世纪90年代有显著增加、且存在14年左右的周期变化特征。REOF分析表明,高原地区冬季降水的局地特征显著,而高原腹地与中东部地区变化特征显示了高原冬季降水的主要变化特征,与EOF分析第1模态的变化特征较为一致。     

东亚冬季风异常与ENSO事件及其预测意义

通过东亚冬季风强度指数资料，进一步分析了东亚冬季风变化与ＥｌＮｉｎｏ（ＬａＮｉｎａ）之间的密切关系，１９１０～１９９０年２０次ＥｌＮｉｎｏ事件，有１４次对应前期强的东亚冬季风，１５次ＬａＮｉｎａ事件，有９次对应前期弱的东亚冬季风。应用奇异值分解（ＳＶＤ）技术，得到了前期东亚冬季风与后期ＥｌＮｉｎｏ海区海温的时间和空间结构及其相关关系，其第一模态之间具有明显相关，反映了前期东亚冬季风与后期ＥｌＮｉｎｏ海区海温的非同步关系。指出：前期东亚冬季风异常，通过对海温的影响，对ＥｌＮｉｎｉｏ（ＬａＮｉｎａ）产生作用，强（弱）东亚冬季风有利于ＥｌＮｉｎｏ（ＬａＮｉｎａ）的发生发展。因此，东亚冬季风是一种预测短期灾害性气候异常的前兆信号。     

东北区域水汽收支的变化及其与降水的关系

为了明确东北区域水汽收支变化及其与降水的关系,利用1970～2010年NCEP/NCAR逐月平均分析资料、国家气象信息中心提供同期的气象站逐日降水实况资料,对东北区域夏半年（5～9月）区域水汽收支的年（年代）际变化及其与降水的关系、降水偏多（少）年的水汽输送特征进行研究.研究结果表明：（1） 1970年代水汽异常输送主要来自华北地区;1980年代,水汽异常输送主要来自蒙古东部和日本海;1990年代,水汽异常输送主要来自鄂霍次克海;2000年以后,水汽异常自东北区域向西南方向输送.总体而言,1970～1990年代区域内的水汽增加,2000年以后区域内水汽明显大幅度减少.（2）东北区域水汽总收支与夏季降水相关性较好,相关系数可达0.79,通过99％的信度检验,南、北边界的水汽输送对该区域的夏季降水有显著影响.（3）东北地区降水偏多年,西北太平洋上的水汽明显增强;降水偏少年,西风带和西北太平洋的水汽输送明显减弱.     

前期印度洋海温异常对中国春季降水的影响

为了进一步认识印度洋海温的异常变化与中国降水的关系,采用SVD分析、相关分析及合成差值分析讨论了前期冬季关键区海温的异常变化对中国春季降水影响的差异,探讨了产生这种影响的原因。结果表明:前期冬季关键区海温的异常增高(降低),会造成后期春季中国华北往南到华中、华东、华南东部及西北的新疆地区的降水明显增多(减少),西南的四川、贵州及华南的广西等地降水会有所减少(增多)。与关键区冷年相比,在关键区的暖年,环流形势反映出东欧槽显著减弱,北方气压显著降低,蒙古高压明显减弱,冷空气南下更为明显,而华南东部、华中、华东及华北一直被较为显著的南风气流控制,海洋的暖湿气流向中国内陆输送更为显著,使得东部及中部大部分地区水汽较为充沛,形成大面积的降水。     

100hPa环流变化与川渝地区旱涝异常分析

应用ＳＶＤ技术，诊断分析了北半球１００ｈＰａ高度场与川渝地区夏季降水的关系。结果表明：高度场与降水场具有密切的时空相关性，第一模态反映了两场间的主要耦合特征；南亚高压活动地区前期１０～１２月、１～４月高度场变化，通过影响未来夏季南亚高压强度、位置，导致川渝地区夏季旱涝异常。高度场与降水场的这种非同步联系，物理意义明确，时空相关显著，是一种有价值的预测川渝地区夏季旱涝异常的强信号。     

多因子集合相似模型的研究及其在川渝汛期降水预测中的应用

为了进一步提高川渝地区汛期降水量的预报准确率,建立了一种多因子集合相似模型应用于川渝地区汛期(6-8月)降水预测中,该模型使用了相似系数法和欧氏距离法选取影响川渝地区汛期降水的主要因子,不仅考虑影响川渝汛期降水的环流因子、天文因子、海洋因子等外强迫因子,而且将降水自身的年际、年代际变化特征引入预测模型中.用该模型对1999-2009年11年川渝地区汛期降水进行预测检验,预测结果的平均PS评分值比同期四川省气候中心业务预报评分68.4分高约13分,且效果稳定.     

冬季北太平洋SST与西太平洋副高的相关性

采用英国Hadley中心1974-2006年逐月的北太平洋海表温度资料和NCEP/NCAR的北半球500hPa和1000hPa高度场资料,利用一元回归和相关分析等统计方法,研究各月北太平洋海温的变化特征、探讨冬季西北太平洋海温关键区,然后分析关键区海温与气象场的联系.结果表明,北太平洋海温变率较大的地方出现在我国东部的西北太平洋地区,年代际变化为上升趋势;海温与前一年12月和同期1月500hPa位势高度场的相关最好.表现为冬季东亚大槽对关键区海温的显著影响.1月关键区海温与后期5-6月西太平洋副高存在较显著的正相关,即1月关键区海温升高,同年5-6月副高亦加强,即反映冬季北太平洋SST对西太平洋副高的影响.     

Warmer-Get-Wetter or Wet-Get-Wetter? A Criterion to Classify Oceanic Precipitation

In this study, the temporal and spatial variations of observed global oceanic precipitation during 1979–2010 are investigated. It is found that the global trend in precipitation during this period varies at a rate of 1.5%/K of surface warming while the rate is 6.6%/K during 2006–2010. The precipitation is highly correlated with Sea Surface Temperature(SST) in both the temporal and the spatial patterns since the strong 1997–98 El Nino event. Considering the distributions of precipitation and SST, seven oceanic regions are classified and presented using the observed Global Precipitation Climatology Project(GPCP) data and Extended Reconstructed Sea Surface Temperatures, version 3(ERSST.v3) data. Further examining the mechanisms of the classified oceanic precipitation regions is conducted using the Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) satellite, GFDL-ESM-2G model precipitation and SST data and Hadley Center sea ice and SST version 1(Had ISST1) data. More than 85% of global oceanic precipitations are controlled by either one or both of the warmer-get-wetter mechanism and wet-get-wetter mechanism. It is estimated that a 0.5 SST signal-to-noise ratio, representing the trend of SST time series to the standard deviation, is a criterion to distinguish the mechanism of a region. When the SST ratio is larger than 0.5, the precipitation of this region is controlled by the warmer-get-wetter mechanism. SST, rather than the humidity, is the pivotal factor. On the other hand, when the SST ratio is less than 0.5, the precipitation is controlled by the wet-get-wetter mechanism. The SST variability is a significant factor contributing to the precipitation variation.     

用前期海温预报四川夏季气温的EOF迭代方案

应用ＥＯＦ（经验正交函数）迭代方案，考虑多时次历史资料，在全球海区海温与四川盆地气温非同步联系的基础上，以海温为预报因子进行了夏季气温的长期预报。结果表明：西太平洋高温区等关键海区海温的异常对未来四川盆地夏季气温变化有重要影响，由此建立的引入多时次海温的ＥＯＦ迭代长期温度预报方法，具有较强的预报能力     

SST variations of the Kuroshio from AVHRR observation

1 INTRODUCTION The Kuroshio Current (KC), being the western boundary current in the North Pacific subtropical gyre, is the second strongest current in the world af- ter the Gulf Stream and is famous as a strong and fast flow. KC plays an important role in…     

西南地区空中云水量分布特征及变化趋势

为了能更好的合理开发空中水资源,采用NCEP 1980~2009年云水量的逐月再分析资料,通过统计和EOF分析等方法,研究了30年来西南地区(云南、贵州、重庆、四川)云水量的时空分布特征和变化趋势。结果表明:西南地区年和季节云水量分布均具有明显的地区性差异,东南多,西北少,最小值出现在四川西部高原地区;云水量在夏季最多,春季略高于秋季,冬季最少;逐月云水量呈近似的正态分布,1月到6月逐渐增加,7月到12月逐渐减少;西南地区云水量的空间变化既存在南部与北部相反的变化趋势,也存在整体一致型。     

川渝地区夏季降水变化气候特征分析

利用川渝地区34站1960—2006年共计47年的逐月降水量资料,采用经验正交函数（BOF）分解、旋转经验正交函数（REOF）分解、小波分析等方法详细讨论了川渝地区夏季降水量的时空变化特征。结果表明：川渝地区夏季降水量时空分布不均,川渝地区夏季降水量可以分为3个区,分别是川西高原区、盆地中部区和盆地东部区。近50年来,川渝地区夏季降水量具有显著不同的年代际变化特征,川西高原和盆地东部夏季降水量长期变化呈增加的趋势,而盆地中部呈减少的趋势。川渝各区夏季降水量具有显著不同的多时间尺度的周期变化特征,其中川西高原具有准15年和准5年的周期变化特征,盆地中部具有准14年、准6年和准3年的周期变化,盆地东部具有准16年、准8年和准3年的周期变化特征。     

主汛期降水量预测信号及方差权重方法的应用

为了制作四川盆地主汛期降水预报对相似方法作了改进，首先是根据四川盆地主汛期降水的前３个特征向量分别寻找有物理基础的前期信号作为预报因子，然后充分考虑各因子对总降水量贡献大小定义因子场的相似，确定相似年，最后引入“集成”的思想，由５个相似年的降水场得到预测年降水的定量客观预报。１９８１～１９９４共１４年的预报结果准确率高于当前业务预报水平。     

Comparison Between Early and Late 21~(st)C Phytoplankton Biomass and Dimethylsulfide Flux in the Subantarctic Southern Ocean

Time-series of chlorophyll-a(CHL),a proxy for phytoplankton biomass,and various satellite-derived climate indicators are compared in a region of the Subantarctic Southern Ocean(40°-60°S,110°-140°E)for years 2012-2014.CHL reached a minimum in winter(June)and a maximum in late summer(early February).Zonal mean CHL decreased towards the south.Mean sea surface temperature(SST)ranged between 8℃and 15℃and peaked in late February.CHL and SST were positively correlated from March to June,negatively correlated from July to September.CHL and wind speed(WIND)were negatively correlated with peak WIND occurred in winter.Wind direction(WIRD)was mostly in the southwest to westerly direction.The Antarctic Oscillation index(AAO)and CHL were negatively correlated(R=−0.58),indicating that as synoptic wind systems move southwards,CHL increases,and conversely when wind systems move northwards,CHL decreases.A genetic algorithm is used to calibrate the biogeochemical DMS model’s key parameters.Under 4×CO2(after year 2100)Regional mean SST increases 12%-17%,WIND increases 1.2ms−1,Cloud Cover increases 4.8%and mixed layer depth(MLD)decreases 48m.The annual CHL increases 6.3%.The annual mean DMS flux increase 25.2%,increases 37%from day 1 to day 280 and decrease 3%from day 288 to day 360.The general increase of DMS flux under 4×CO2 conditions indicates the Subantarctic regional climate would be affected by changes in the DMS flux,with the potential for a cooling effect in the austral summer and autumn.     

西藏浅层地温气候特征分析及与降水的关系

选择了西藏地区建站早、有代表性的１５个站１９６１～１９９６年逐月１０ｃｍ、２０ｃｍ、４０ｃｍ三个层次的地温资料以及月降水量资料。运用ＥＯＦ方法分析了各层地温的时空特征，并对不同时段的地温场和降水场进行ＳＶＤ分解，并讨论了前期地温变化，尤其是１０ｃｍ地温变化与我区降水之间的关系。分析表明，浅层地温最高值雅鲁藏布江中游地区出现在６月，其它各地一般出现在７月，最低值全区均出现在１月。地温年较差雅鲁藏布江中游地区最小，林芝、昌都次之，阿里地区最大。雅鲁藏布江中游大部分地区近３６年浅层地温呈现上升趋势，且冬春季升温幅度较汛期要高。阿里、昌都及林芝变化则不明显。地温阿里地区最低，低值中心靠近改则，昌都的西北部和南部为两个次低值区；雅江一线、东南部地温较高，最高值中心在察隅，次高值在泽当～林芝的沿江地区。１０、２０、４０ｃｍ地温年变化和冬春季、汛期变化存在准３年或准６年的周期性规律。前期地温场变化，特别是１０ｃｍ地温变化与降水有着密切的联系。大部分地区，特别是雅江中游地区和阿里地区、冬春季地温偏高（低），汛期降水偏少（多），两者间存在明显的反位相关系