青藏高原东北侧地区干湿年夏季环流异常的对比分析

使用NCEP/NCAR1968～1997年6～8月平均再分析全球网格点资料以及同期青藏高原东北侧17站夏季总降水量观测资料,对青藏高原东北侧典型干湿年夏季平均的大尺度环流场和物理量场差异进行了对比分析,探讨了青藏高原东北侧夏季干湿年形成的原因和机制。结果表明,青藏高原东北侧区域干湿年夏季对应的大尺度环流场和有关物理量场差异明显,最后给出了青藏高原东北侧夏季干湿年的物理图像,为短期气候预测提供依据。     

台风活动对青藏高原东北侧干旱的影响

应用１９５９￣１９９６的青藏高原东北侧５８个站历年逐月降水量资料,历年（１９５０￣１９９６年）逐月西太平洋台风资料及５００ｈＰａ高度格点资料,分析了台风活动对高原东北侧干旱的影响。结果指出：少台风活动年与干旱环流流型及高原东北侧干旱之间,多台风活动年与多雨环流流型及高原东北侧多雨之间,均存在着对应关系。     

青藏高原东北侧7月少雨流型的研究

根据青藏高原东北侧9个代表站1951—2000年历年7月的降水量资料,确定了5个多、少雨年。再用NCEP／NCAR再分析格点资料,分别求出850,700,600,500,200,100,70,50和30hPa共计9个层次上多、少雨年份7月月平均合成位势高度场。计算了500hPa合成高度场与其余各个层次合成高度场流型的相似性度量以及各个层次的东亚北风指数。结果表明：20世纪80年代提出的1300hPa层次上高原东北侧“西正东负”少雨流型的特征在850～70hPa整层大气中仍然存在。同时．7月少雨流型与平流层低层70,50hPa前期环流特征之间也存在联系,这些结果可供西北干旱形成研究和干旱预测业务参考。     

青藏高原对莫东北侧初夏干旱天气影响的数值研究

本文利用改进的Ｔ４２Ｌ９模式，以１９７９年６月１４日１２时的ＦＧＧＥ－Ⅲｂ资料为初始场，分别在有地形非绝热，有地形绝热以及无地形绝热情形下进行了五天数值预报试验，研究了青藏高原的热力和动力作用对高原东北侧干旱天气的影响，模拟结果指出，在初夏夏季风爆发期间，青藏高原有利于其东侧（包括甘肃南部和陕西南部一带）进入雨季，但也有利于其北侧的河西走廊地区维持干旱，高原的动力和热力作用对高原北侧的初夏干旱天气有着重要的影响。     

青藏高原东北侧干旱的数值试验

用谱方法（Ｔ４２）求解半球球面无辐散正压涡度方程,采用实际的干旱环流资料,分别在有地形和无地形的情况下,求出其对应的干旱环流型的强迫场,模拟了在强迫场的作用下干旱环流的形成、维持情况及在强迫场消失后干旱环流型的崩溃情况。结果表明：（１）强迫场在干旱环流型的形成、维持及崩溃过程中起重要作用;（２）青藏高原的存在使其东北侧干旱形成和崩溃均加快。     

青藏高原东北侧汛期降水若干问题研究

利用青藏高原东北侧区域平均降水量资料（1958～1997年）和同期NCEP/NCAR再分析500hPa网格资料（2.5°×2.5°?）,分析发现:（1）高原东北侧汛期降水份额最大的7、8、9月3个月近40年降水明显减少,过去明显存在的准3年周期振荡80年代以来处于低潮;（2）日本-北太平洋附近位势高度降低,鄂霍茨克海阻高加强是高原东北侧7、8、9月干旱最典型的标志;（3）就干旱流型而言,7月干旱环流与江淮梅雨环流特征十分相似,表现在江淮多梅雨年,一般是高原东北侧重旱年;（4）高原东北侧7～9月的典型旱年流型,实际就是ElNi?o流型;（5）ElNi?o事件对高原东北侧降水有明显影响,表现在该区域典型少雨年,一般发生于ElNi?o事件当年。从阶段看,以7～9月降水总量与ElNi?o事件相关最为显著,从月际看,尤以9月关系最好。     

青藏高原东北侧伏旱环流强迫场的数值研究

过去的研究结果指出，青藏高原东北侧的伏旱是在副高控制下的干旱，其干旱的典型环流呈上下一致的正压结构。为进一步研究青藏高原东北侧伏旱环流的维持机制，利用一个带有强迫和耗散的球面无辐散准地转正压涡度方程谱模式和经过严格挑选的五个实际典型伏旱个例（共48d)环流场，通过求解平衡方程得到了伏旱环流强迫场，再用该强迫场分别在有强迫和无强迫情形下进行了8d的数值试验。结果表明：伏旱环流的平均维持时间在一周左右，影响和维持它的外界强迫主要来自青藏高原北侧，干旱环流强迫场的存在对干旱环流的维持有重要影响。     

青藏高原地面拖曳效应对春季大气环流影响的数值研究

用一个在ＮＣＡＲ的气候模式ＣＣＭ１（Ｒ１５Ｌ１２）基础上改进和发展起来的ＣＣＭ１（Ｒ１５Ｌ７）－ＬＮＷＰ长期数值预报模式，以国家气象中心１９９２年４月１日客观分析资料和ＮＣＡＲ的固定个例（１９７５年１月１６日）为初始场，进行长期数值预报试验，研究了青藏高原地面拖曳效应对春季大气环流的影响．结果表明，当月平均的青藏高原地面拖曳系数与全球其它陆面月平均拖曳系数之差由０．０００８增大至０．００４时，预报效果得到了明显改进．青藏高原至巴尔喀什湖之间的（３００ｈＰａ和５００ｈＰａ）温度差可增大３℃，从孟加拉湾一带至青藏高原的温度差可减小１．５℃，使得在青藏高原及其北侧高空西风增强（增强中心在４０°Ｎ的２５０ｈＰａ层）．在青藏高原南侧的２５°Ｎ的２５０ｈＰａ出现西风的减弱中心，有利于晚春季节东亚南支西风急流的北移．青藏高原的地面拖曳效应有利于在春季加大其迎风坡和背风坡效应，加强北半球经向三圈环流及全球经向环流．     

青藏高原东北侧1997年春夏大旱的500 hPa环流异常诊断分析

使用NECP/NCAR1958～1997年40年再分析全球月平均网格点资料以及相应时段全国160个代表站月降水量资料,针对青藏高原东北侧1997年发生的严重春末夏初旱和伏旱,分析了这次大旱的天气气候背景和500hPa环流场主要特征,对有关物理量场进行了诊断分析,探讨了该年春夏干旱发生的500hPa环流特征,为短期气候预测提供依据。     

青藏高原地面拖曳效应对春季大季环流影响的数值研究

用一个在ＮＣＡＲ的气候模式基础上改进和发展起来的ＣＣＭ１（Ｒ１５Ｌ７）－ＬＮＷＰ长期数值预报模式，以国家气象中心１９９２年４月１日客观分析资料和ＮＣＡＲ的固定个例（１９７５年１月１６日）为初始场，进行当期数值预报试验，研究了青藏高原地面拖曳效应对春季大气环流的影响，结果表明，当月平均的青藏高原地面拖曳系数与全球其他陆面月平均拖曳系数之差由０．０００８增大至０．００４时，预报效果得到了明显改进。青藏     

我国东南海岸线分布对9216号台风暴雨增幅影响的数值研究

利用一个三重水平结构，双向嵌套的台风数值模式，以１９９２年８月２９日１２冒为初始场，根据模式中地形插值时遇到的问题，设计了实际海岩线与扩展海岸线两种方案，对９２１６号登陆台风及其暴雨进行了对比模拟试验。结果表明：地形动力抬升形成的对流陈水是台风暴雨增幅的一个重要原因。     

局地积云降水过程对云结构的影响

本文考虑了降水过程中水滴对空气的拖带作用和降温作用,并考虑到含水量变化时,由于水滴对空气拖带力的变化,而对垂直运动产生的反馈影响,导出了局地积云的运动方程、热力方程和含水量方程,并由此研究在降水过程中云中空气垂直运动、云内外温差和含水量结构的变化。计算结果指出,局地积云在降水过程的影响下,云中空气的垂直运动、云内外温差和含水量都要明显变小,并且很快地由下向上逐渐出现下沉运动,云也由下向上逐渐消散。计算结果与实际观测现象是基本相似的。本文共做了五个不同条件的个例数值计算,并由此分析比较了不同降水强度、不同稳定度、不同云中初始条件和不同云外环境所起的不同作用。     

气候系统性态行为复杂性的探索

用滑动t-检验方法(Moving t-tcst technique)对中国东部部分地区年降水量序列进行阶段分析,从各阶段气候性态频率分布特征得到启示．对气候系统性态行为的复杂性进行探索。提出气候系统性态行为的确定性与随机性份额比接近Fibonacci数(黄金分割比)的假设。用信息论的方法对气候变量的不确定性做了定量计算和分析，讨论了气候预测的局限性．提出气候预测(以年降水量为例)准确率的理论上限在中国北方可能为75％左右：在中国南方可能为80％左右。     

非绝热加热及地形动力作用下的大气环流长期演变过程

本文建立了一个理想的大气环流数值试验模式,其中简单地考虑了辐射、湍流、凝结加热及地形的动力作用。模式中放了两个陆地和两个海洋,海陆的影响由给定的下垫面温度表现出来。把方程组化成常微分方程组后,用Runge-Kutta方法在电子计算机上求数值解。 首先,在非绝热加热的作用下,由静止大气开始经过40天就建立起基本气流。其次,在具有年周期的太阳辐射、下垫面温度及凝结加热的作用下,基本气流以年周期变化。扰动也有明显的年周期,夏季扰动振幅变小,冬季扰动振幅变大,而且海陆温度的季节变化能控制波数为2的超长波的进退。夏季温度槽位于海洋东部,冬季位于大陆东部。 最后,在数值试验中看到初始场的影响只有100天左右。     

亚洲夏季风各子系统主要变率相互关系初析

使用NCEP/NCAR再分析资料和CMAP月平均降水资料分析了亚洲夏季风各个子系统的相互关系。结果表明亚洲夏季风子系统之间存在显著相关。从同期强度变化可知,当东亚季风偏强时,大尺度亚洲季风、东南亚季风、南亚季风均偏弱,相关区域降水偏少;而同时大尺度亚洲季风偏强时,东南亚和南亚季风偏强,相关区域降水偏多;东南亚季风偏强时,南亚季风偏弱,南亚地区降水偏少;反之亦然。从不同周期强度变化可知各个子系统相关仍然显著。      

地球旋转向量水平分量对赤道β平面上波动的影响

文中利用合理的赤道 β平面近似方程组研究 β效应和地球旋转向量水平分量 (即Coriolis力分量 f*=2 Ω cosφ)共同作用下低纬度大气波动的特征。定性结果分析表明 ,若扰动与纬度有关 (混合 Rossby-重力波和 Rossby波 ) ,f*虽然不影响波动传播的频率特征 ,但修改其决定波动经向结构的振幅。如果扰动与纬度无关 (Kelvin波 ) ,则 f*的影响消失 ,这与 f*- f平面上波动的情况显然不同。     

气象资料三维化技术中的插值问题

通过对不同源气象资料及数字地理信息资料的插值，实现了不同气象资料与地理信息资料分辨率的协调；从而将多种信息叠加到一起，实现了多源资料的二维、三维仿真显示。这对于模拟真实的大气空间结构、理解地形及植被对大气运动的影响、辨识各种天气系统及多种信息的融合等有积极意义。     

THE ANALYSIS OF THE RELATIONSHIP BETWEEN THE SUBSYSTEMS OF THE ASIAN SUMMER MONSOON

In this study, the relationship between the subsystems of Asian summer monsoon is analyzed using U.S. National Centers for Environmental Protection/National Center for Atmospheric Research reanalysis and Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation monthly mean precipitation data. The results showed that there is significant correlation between the subsystems of Asian summer monsoon. The changes of intensity over the same period show that weak large-scale Asian monsoon, Southeast Asia monsoon and South Asian monsoon are associated with strong East Asian monsoon and decreasing rainfall in related areas. And when the large-scale Asian monsoon is strong, Southeast Asia and South Asia monsoons will be strong and precipitation will increase. While the Southeast Asia monsoon is strong, the South Asia monsoon is weak and the rainfall of South Asia is decreasing, and vice versa. The various subsystems are significantly correlated for all periods of intensity changes.     

日本东部附近海域海温异常对鄂霍次克海高压的影响

通过诊断分析和数值模拟,研究了初夏日本东部附近海域负的海温异常对6月鄂霍次克海地区阻塞高压的影响。首先,利用1951—2000年6月份的500hPa月平均位势高度资料计算了历年6月鄂霍次克海阻塞高压指数,并分析了它的变化规律。其次,对阻塞高压年和非阻塞高压年的500hPa位势高度及其异常进行合成和相关分析表明,阻塞高压年,鄂霍次克海地区存在明显的正高度异常,贝加尔湖附近为负高度异常,乌拉尔山附近为正异常,欧亚中高纬度地区纬向呈“ - ”型;日本东部为负高度异常,东亚呈偶极型。这种高度异常形势为鄂霍次克海阻塞形势的形成和维持提供了大尺度环流背景。对鄂霍次克海阻塞高压指数与同期北太平洋海温的分析结果表明,当鄂霍次克海阻塞高压活跃时,日本东部附近海域为明显的负海温异常。此外,对1998年6月的典型个例的分析也发现,当年强盛的阻塞形势维持时,日本东部附近存在强大的负海温异常。最后,设计假想的负海温异常试验,利用NCAR CAM3模式模拟了日本东部附近海域负的海温异常对初夏欧亚大气环流的影响。结果表明,在该地区5和6月加入较大负的海温异常后6月份鄂霍次克海地区500hPa会产生最大超过4dagpm的正位势高度异常并经检验显著,这种正的高度异常显然对鄂霍次克海阻塞高压的形成十分有利。     

凝结反馈对云层垂直发展影响的一个线性理论

根据小尺度垂直运动的线性分析,作者证明凝结反馈对云层的垂直发展有着很强的制约作用。这种制约作用在温度和湿度较大的情况下更为明显。作者引出了在凝结反馈作用下非定常运动中的频率公式和定常运动下的波速公式。这样,南方雨季中每次雨停时常常见到的云层迅速分层的现象得到了可能的理论解释。