珠三角盛夏高温特征及其原因分析

分析了珠三角地区盛夏高温的特征及其主要影响因子,发现(1)珠三角的高温主要集中在盛夏,7月的高温日数最多,8月居第二;(2)珠三角盛夏高温日数有增加的趋势,并存在明显的年际和年代际变化,变化振幅大,从50年代开始到80年代末为相对偏少期,90年代以后有明显持续升高的趋势;(3)珠三角盛夏高温日数与降水之间呈负相关;(4...     

近50 a春季东亚温带气旋活动频数的气候特征及其变化

根据1948-2000年共53 a的NCEP/NCAR逐日海平面气压再分析资料,分析了春季(3、4、5月)东亚内陆和沿海地区气旋活动频数、气旋移动路径等气候特征及其年际、年代际变化,结果表明在春季的3、4、5月份中,内陆存在三个明显的气旋活动频数较大的地区,分别位于101°E、45°N附近的蒙古高压南缘、贝加尔湖以东的115°E、53°N附近地区和126°E、53°N我国东北北部附近地区.蒙古地区春季气旋活动频数存在明显的年代际变化,50年代气旋活动频数较少,60年代开始到70年代后期气旋活动频数较多,从70年代末至今又进入一个气旋活动频数较少的时期.贝加尔湖东部地区在50年代初气旋活动频数较多,50年代中期到60年代中期气旋活动频数较少,而60年代后期到70年代后期气旋活动频数又较多,此后气旋活动频数逐渐减少.我国东北地区春季各月气旋活动频数没有明显的年代际变化,只有80年代以来气旋活动频数的振幅较大.东亚沿海春季气旋活动频数较高的地区主要位于我国东北到俄罗斯远东和我国长江中下游到日本一带.从气旋活动路径来看,我国长江中下游到日本一带气旋活动路径在各个年代基本相同,没有明显的年代际变化,而我国东北到俄罗斯远东地区气旋活动路径在不同年代略有差异.进一步分析发现,气旋活动频数与北方地区春季降水量及沙尘暴发生次数具有一定关系.     

广州市夏季高温特点及其危害

对广州市1951年1月~2004年10月的逐日最高气温资料统计发现:7、8月是广州市高温天气的频发期;广州市高温频数有明显的年际变化,其中20世纪80年代以后长时间持续高温发生概率显著增大。持续高温会影响城市居民正常的生产生活状况,高温会使人体发病率、死亡率增加,使城市水电供应紧张,加剧干旱,严重影响工农业生产的正常进行。     

南京夏季高温日数异常的分析

利用南京气象观测站1951—2007年逐日最高气温观测资料,美国NCEP/NCAR再分析资料中1951年1月—2006年12月的平均高度场、风场资料,运用小波分析、二项式滑动平均、合成分析等方法,分析了南京57a来高温日数的月、季、年际、年代际变化的时间变化特征和异常年份同期7、8月的大气环流特征。发现:(1)南京57a来年平均出现高温的日数为14.7d,高温日主要出集中在7、8月份;(2)南京高温日数具有明显的年际变化,其年际变化最高可达29d(1965年为8天,1966年有37d),57a来南京高温日数异常偏多年有8a、偏少年有7a;(3)南京高温日数1950s到1960s相对偏多,1970s到1990s初处在一个相对偏少的时期,1990s至今,都处在高温日数偏多的阶段;(4)南京高温日数异常偏多时,南亚高压异常偏东、偏北,副高异常偏西、偏北,出现了纬向上"相向而行"的趋势。     

马斯克林高压与华北盛夏降水的年际关系及其年代际变化

利用NCEP／NCAR、ERA-40再分析资料和中国160站盛夏（7、8月）降水资料,使用相关分析、合成分析等方法,分析了马斯克林高压（马高）与华北盛夏降水的年际关系及其年代际变化。结果表明：马高与华北盛夏降水在年际时间尺度上存在显著的负相关关系,这种显著的负相关关系从1974年以后开始减弱。在强关系阶段（1951-1973年）,马高与中国东部盛夏降水的显著负相关中心主要位于华北地区;在弱关系阶段（1974-2011年）,马高与华北盛夏降水的负相关关系变弱,与长江中下游地区的正相关关系变强。导致马高与华北盛夏降水年际关系发生年代际变化的原因是：中国东部地区（不）受来自马高的异常偏南气流影响,使得华北盛夏降水偏多（少）,两者关系偏强（弱）。马高与华北盛夏降水年际关系发生的年代际变化,是中国东部地区从20世纪70年代中期以后出现“南涝北旱”的原因之一。     

陕西夏季高温的统计特征分析

利用1961—2004年陕西省78个气象站日最高气温资料,分析陕西夏季高温的时空分布和变化特征。结果表明:关中平原和安康盆地出现高温的频数明显多于省内其它地方;高温天气主要出现在6月中旬至8月上旬;自1961年以来,陕西年高温日数经历了由多到少再多的趋势变化,异常多高温年主要出现在20世纪60年代中后期至70年代初期,异常少高温年集中在80年代,90年代中后期至今转为多高温时期。     

我国大陆极端高温基于去趋势波动及排列熵法的时空分布特征研究

为进一步掌握我国大陆极端高温的时空分布特征,利用去趋势波动分析法确定全国83 个站点极端高温阈值,通过排列熵方法检测全国10 个区的极端高温周期和突变。结果表明,我国大陆极端高温频数主要以7 年、10～13 年和16～20 年三大周期变化;突变主要发生在1960 年代、1970 年代末和1980 年代初;1950 年代初极端高温频率年值最大,而后急剧下降,直至1980 年代中后期才出现明显的增长趋势;极端高温年频数均值南方较北方大,且大、小频数分布区域集中。      

西北太平洋热带气旋频数的年际、年代际变化及预测

利用1950-2009年60 a的热带气旋资料、NOAA海温、NCEP再分析资料及74项环流指数等资料,研究了西北太平洋热带气旋频数的年际、年代际变化特征,结果表明,西北太平洋热带气旋生成频数既有显著的年际变化,同时也存在明显的年代际变化。自1950年以来,西北太平洋热带气旋频数经历了一个先增加再减少的过程,其中转折点在20世纪70年代中后期,与之相对应,热带气旋路径频数也呈现明显年代际变化。在此基础上,通过分析前期春季海温场、大气环流异常及环流指数与夏季(6-10月)热带气旋生成频数的相关关系,选取了影响夏季西北太平洋热带气旋活动频数的预测因子,建立了一个夏季西北太平洋热带气旋生成频数的多元回归预测模型。检验结果表明,该模型能较好地拟合1951-2003年夏季西北太平洋热带气旋生成频数的年际变化,拟合率为0.6。对2004-2009年夏季热带气旋生成频数的独立样本预测试验表明,该模型对夏季西北太平洋热带气旋活动频数具有较好的预测能力,可以为热带气旋业务预报提供一定参考。     

西北太平洋热带气旋强度变化的统计特征

用中国气象局整编的1949-2003年共55年的《台风年鉴》和《热带气旋年鉴》资料,依据平均值与标准差的数学涵义,给出了TC突然增强、缓慢增强、强度稳定、缓慢减弱和突然减弱的标准,分析了西北太平洋热带气旋(TC)强度变化的年代际、年际、月际、日变化和区域分布的基本特征。结果表明:(1)1960年代以前,T℃的年平均增强或减弱幅度较小。(2)在TC出现较为频繁的夏秋季节,8月份TC强度变幅较小。TC在14时(北京时,下同)最易发展,20时最易减弱;08时TC增强速度最快,02时最慢;02时TC减弱速度最快, 20时最慢。(3)TC频数和增强TC频数的高值区位于海南岛以东的南海北部中国近海区域和菲律宾以东洋面,减弱类TC频数极值区在吕宋岛及其东部海域、海南岛以西的北部湾、广东沿岸。(4)TC突然增强不出现在30°N以北的中高纬地区和0—5°N的低纬地区。TC突然减弱多出现在125°E以西的中国近海大范围海域,在0～5°N的低纬地区基本不出现。     

东亚高空西风急流与东亚—西太平洋夏季风降水异常关系的年代际变化

东亚副热带西风急流（East Asian Jet Stream,EAJS）的经向位移对东亚—西太平洋夏季风降水活动有着重要影响。利用前人定义的EAJS经向位移指数（East Asian Jet Stream Index,EAJSI）,发现盛夏（7、8月）EAJSI的年际变率在1990s末期经历了一次显著的年代际变化。而且EAJSI与东亚—西太平洋盛夏降水之间的关系自1999年以来显著减弱。在1980—1998年盛夏,与EAJSI相关的东亚—西太平洋降水异常呈典型的三极型模态,而这种相关关系在1999—2017年盛夏期间几乎消失了。其可能的原因是由于大尺度的大气—海洋环境年代差异,使得东亚—太平洋型/日本—太平洋型（East Asia—Pacific/Pacific—Japan,EAP/PJ）低频遥相关波列在1990s末期之后明显减弱和东移。这导致了盛夏EAJS经向位移的幅度显著减弱,进而引起EAJSI和东亚—西太平洋夏季风降水异常之间的关系转变。     

ANALYSIS OF MID-SUMMER HIGH TEMPERATURE FREQUENCY ANOMALY IN GUANGZHOU

Using EOF, correlation analysis, the climatic characteristics are analyzed of the yearly high temperature frequency (HTF) in Guangzhou from 1951-2004, and the relationship between the mid-summer (July and August) HTF anomaly and the synchronous 500hPa heights of the region(65 - 150°E, 10 - 70°N) is also discussed. The results show that: (1) the average of HTF is 8.7 days per year in the recent 54 years in Guangzhou; high temperature occurs from May to September, and July and August have the highest frequency of occurrence; (2) there are distinct interannual and interdecadal changes in Guangzhou HTF, with an obvious increase since the 1980s; (3) the anomalous increase of mid-summer HTF in Guangzhou since the 1980s has a close relationship with the weakened westerlies in Northwest China, Mongolia, Lake Baikal and their vicinity and the intensified subtropical high in the mid-low latitude areas.     

Climate change effects on tropical night days in Seoul, Korea

In Seoul (37.57°N, 126.97°E), South Korea (located at mid-latitudes), the frequency of tropical night (TN) days, which have been defined as days with a minimum temperature greater than 25°C, have shown an increase due to the effects of temperature and water vapor. It was found that TN days accounted for almost 10.2% (July) and 22.1% (August) of the total number of days in respective months during the last decade in Seoul, and these figures may be increasing with climatic change. The daytime and nighttime sky on TN days can contain water vapor when the monsoonal southwesterly flow prevails. This strong wind may induce moisture advection from the warm ocean, and consequently, there is much larger specific humidity over the city during TN days in comparison to non-TN days. The effect of climatic change on the specific humidity is related to an increase in the number of TN days, which has shown an upward trend of 13-day/100-year and is significantly modulated by both water vapor and air temperature during July and August. Moreover, the relative role of water vapor in increasing the frequency of TN days has become much more significant after the 1960s in comparison to that of air temperature, which may be attributed to urbanization in Seoul since the 1960s.     

武汉市盛夏高温气候特征和成因及预报

利用1950～2005年盛夏(7～8月)逐日武汉市最高温度、2002年和2003年6～8月T213格点风和垂直速度资料,分析了武汉盛夏高温的气候特征,研究了高温过程及西太平洋副热带高压活动特点。分析结果表明:20世纪50年代末至60年代初、60年代中期、70年代后期、90年代和2000～2005年为高温日数偏多的5个阶段。80年代高温日数偏少。对较大的时间尺度而言,强的高温集中在50年代后期至60年代以及90年代后期至2005年。强高温过程集中在7月下旬至8月上旬。西太平洋副热带高压持续稳定控制长江中下游,是造成高温及强高温过程的主要环流系统。选用ECMWF和T213温度和纬向风场预报产品,应用灰色预测方法建立了武汉市盛夏日最高温度预报模型,该模型试用于2003年和2006年盛夏高温预报,检验结果表明该模型提供的高温定量预报有一定的参考价值。     

西太平洋暖池海温和山西盛夏降水关系研究

利用1961—2016年山西盛夏(7—8月)平均降水和同期NOAA重构海温资料,分析了山西盛夏降水分别与赤道中东太平洋海温和西太平洋暖池海温相关性的变化。结果表明:山西盛夏降水和赤道中东太平洋海温之间呈现稳定的显著负相关;和西太平洋暖池海温呈现正相关,并在20世纪70年代末到80年代初之后相关性加强,通过了0.05显著性检验。进一步分析表明,这种西太平洋暖池海温对20世纪80年代以来山西盛夏降水指示意义加强的事实,主要体现在赤道中东太平洋海温偏冷的背景下。西太平洋暖池海温异常通过影响与山西盛夏降水密切相关的大气环流、季风槽位置和东亚夏季风,导致山西盛夏降水异常。盛夏赤道中东太平洋海温偏冷时,西太平洋暖池海温偏暖(冷),通过遥相关引起中高纬度大气欧亚—太平洋型遥相关(EUP)和负太平洋—日本(PJ)波列,通过影响季风槽位置偏西偏北(偏东偏南),引起西太平洋副热带高压偏北(南)和季风指数偏小(大),导致山西盛夏降水偏多(少)。     

东北初夏和盛夏降水时空变化及大气环流因子新特征分析

基于东北区域1961—2019年245站逐日降水资料,利用经验正交函数方法（EOF）、累计距平方法、滑动t检验、小波分析和相关分析等分析了东北地区初夏（6月）和盛夏（7—8月）降水的时空特征。结果表明：东北盛夏降水主要集中于东北东南部地区,初夏北部和东北部降水量也较多。东北初夏和盛夏降水EOF第一和第四模态分别表现为全区一致和自北向南负—正—负（正—负—正）的变化特征。初夏降水在1972年和1995年左右发生了共两次突变。盛夏降水分别在1966年、1983年和1998年左右发生了共3次突变。东北初夏降水在20世纪80—90年代存在显著的准6 a振荡周期,90年代后期开始准3 a周期较为显著;盛夏降水存在12 a左右的主振荡周期,且20世纪90年代之后3—4 a左右的年际尺度振荡周期显著。通过分时段探讨与降水相关的环流场特征,发现了东北初夏降水受东北冷涡的影响增强,盛夏降水由主要受西太平洋副热带高压影响转为受中纬西风带系统影响为主的新特征。     

The Characteristics of Cold Air Outbreaks over the Eastern Highlands of Kenya

Summary Climatological statistics of extreme temperature events over Kenya are established from the analysis of daily and monthly maximum temperatures for a representative station (Nairobi Dagoretti Corner) over the period 1956–1997. The months of June to August were shown to be the coldest with a mean monthly maximum temperature of less than 22 °C. Seasonal (June to August) mean maximum temperature was 21.5 °C. Using this seasonal mean temperature for the period 1967–1997 delineated 1968 as the coldest year in this series and 1983 as the warmest year. Spectral analysis of the seasonal data, for both the coldest and the warmest years, revealed that the major periods were the quasi-biweekly (10 days) and the Intraseasonal Oscillations (23 days). Secondary peaks occurred at periods of 4–6 and 2.5–3.5 days. A temperature threshold of 16.7 °C during July was used to define cold air outbreaks over Nairobi. This threshold temperature of 16.7 °C was obtained from the mean July maximum temperature (20.9 °C) minus two standard deviations. Notable trends include a decrease in the frequency of station-days, between 1956 and 1997, with temperatures less than 16.7 °C during July. Surface pressure patterns indicate that the origin of the cold air is near latitude 25° S and to the east of mainland South Africa. The cold air near 25° S is advected northwards ahead of the surface pressure ridge. Received July 19, 1999 Revised January 11, 2000     

The coherent large-scale circulation change between dry/wet years over central eastern China simulated by NCAR CAM5

This study evaluates the simulation of the coherent circulation structure correspond to the changes of mid-summer (July–August) rainfall over eastern China (30°–40° N, 110°–120° E) in high-resolution NCAR CAM5. Forced by historical sea surface temperatures (SSTs), the NCAR CAM5 reasonably reproduces coherent changes of temperature and large-scale circulations, corresponding to the changes in rainfall. Results show that when the rainfall decreases over eastern China, the model reproduces a remarkable warm center in the upper troposphere with an anomalous anticyclone appears above and an increase in anomalous westerlies to its north. An anomalous anticyclone also occurs in the lower troposphere, along with anomalous southerlies to its east which indicates strengthening of the East Asian summer monsoon. Both the circulation changes in the upper and lower troposphere favor a decrease in precipitation over central eastern China. There were also good correlations between the simulated upper-tropospheric temperature and other large-scale circulation changes. There are some deficiencies in the NCAR CAM5 simulations in terms of the changes in magnitude and location of the rainfall centers. However, in general, the model reasonably reproduced the coherent configuration of the large-scale circulation patterns and surface rainfall. This study further confirms that the climate variations across East Asia most likely arise from a regional response to global climate change. The well-simulated configuration by NCAR CAM5 also indicates the reliability of the model and its potential to reveal the mechanisms driving the coherent changes of the East Asian summer monsoon system.     

Long-term variations in surface air pressure and surface air temperature in the Northern Hemisphere mid-latitudes

The spatiotemporal variability of surface air pressure and surface air temperature in the Northern Hemisphere troposphere in 1990-2014 is described. In 2005 the low-frequency component (LFC) of average air temperature in January averaged over the latitude zone of 32.5°-67.5° N has stopped its increase that lasted for 35 years (from 1970). The LFC of air temperature in July has continued growing since 1975 (for 39 years). The anomalies of air pressure and air temperature for thirty-year periods and the dynamics of LFC of air temperature and air pressure in the atmospheric centers of action are analyzed.     

1980年夏季我国天气气候反常和St.Helens火山爆发的影响

1980年5月18日St.Helens火山大爆发,大量火山灰喷入平流层,围绕北半球中纬度带飘浮。在30°N以北我国东部各站晴空直接辐射量(S)从6月上旬开始异常偏低,夏季S达到近二十余年来的最低值,夏季中纬度S的经向梯度异常增大;相应地,西太平洋副高及北侧的季风雨带在7—8月异常偏南,形成了我国严重的北旱南涝以及江淮冷夏等反常天气气候。本文现就此作物理分析。