2001年夏季风活动与我国南方暴雨某些特征的分析

应用GMS T_BB资料对2001年亚洲夏季风活动作了诊断分析，得到中南半岛和我国南海共经历了3次季风爆发过程，且强度都强于历史同期水平；揭示了印度—孟加拉湾、中南半岛以及我国南海3个季风区季风爆发与间歇的特征。分析了季风对华南及长江中下游地区三次（6月上旬至中旬初、6月下旬至7月上旬、8月末）暴雨过程的影响，指出季风爆发及其与北方南下冷空气的结合，是造成东南部地区出现大范围长时间强降水的必要条件，从而为该地区强降水过程预报提供某些重要线索。     

初夏季风低槽活动与华南降水

通过对1971—1980年4—6月十年资料的普查分析,我们将华南季风低槽分为大陆(华南)和海域(南海)两类。前者发生在初夏前期,它与冬、夏季风有密切关系,是华南前汛期强降水的主要系统;后者与热带辐合带及孟加拉湾季风槽东伸至南海部分相联系,此类槽出现频数不多,但对南海及华南的影响也是非常重要的。      

1998年夏季中国暴雨洪涝灾害的气象水文特征

文章分析了1998年夏季我国长江、嫩江、珠江流域发生的严重洪涝灾害的气象、水文特征及其成因。6月中、下旬珠江、长江、嫩江流域出现了持续性强降水, 局部地区下了大暴雨; 7月下旬长江流域出现了“二度梅”, 湖南、湖北和江西省普降暴雨; 8月上半月嫩江流域再次出现持续性强降水。频繁的强降水使长江、嫩江、华南西江等干、支流水位迅猛上涨, 支流河水不断涌入干流, 使得干流洪峰迭起。雨水和洪峰迭加, 引发了百年一遇的大洪水。1998年7月副热带高压南落是造成长江流域“二度梅”的主要原因。副热带高压、南海季风涌、中高纬冷空气和从青藏高原东移的中尺度对流系统 (MCS) 等4个因子的最佳组配, 有利于长江流域出现持续性强降水。     

利用风廓线雷达资料分析低空急流的脉动与暴雨关系

将1998年5～7月华南暴雨和南海季风科学试验期间香港天文台提供的风廓线雷达资料和香港的每小时天气现象及雨量进行了详细的对照发现，风廓线资料可以揭示出西南季风中和行星边界层中与暴雨相联系的中尺度现象，2km高度以上的低空急流中心早于2km高度以下超低空急流中心1～2小时出现，强降水的出现和超低层急流风速中心的出现相对应的。设计了一个表征低空急流强度和高度的指数I，它可以清楚地表示出降水强度与低空急流之间存在密切的关系。分析表明在指数I迅速加强后1—2小时内将出现强降水，因此风廓线对强降水的出现有一定的预示性。     

0312号台风“科罗旺”分析

利用常规气象资料对0312号台风“科罗旺”路径变化特点、造成广西台风大风历史极值以及沿海强降水的天气原因进行分析，认为：①后期贝湖低槽发展南伸影响了副高的稳定，同时南海高压减弱消失等原因导致了台风运动路径由前期偏南西移转为后期偏北西移；②台风穿过雷州半岛南部前后，副高脊线持续南压，使后期北抬的台风与副高之间气压梯度增大，台风中心涡度变化小、uv分量明显增大，是造成近海大风历史极值的主要原因；③南海、孟加拉湾一带季风云涌与台风相遇是造成沿海强降水的主要成因。     

华南黑碳气溶胶浓度与南海夏季风关系的年代际突变

利用重建的华南区域黑碳气溶胶(Black Carbon, BC)浓度资料,分析其与南海夏季风在年际尺度上的关系。结果表明,华南区域BC浓度与南海夏季风的关系在2000年前后有明显的突变,由显著负相关变为显著正相关,即由高BC浓度弱季风变为高BC浓度强季风。通过合成对比分析,发现1988—1999年(第一时间段)的华南BC主要气候效应是间接辐射强迫作用:华南BC使云粒子半径减小,抑制华南区域春季降水,增加了云的生命期,从而使到达地面的短波辐射减少,表面和低层大气降温。负温度异常激发了异常反气旋,在南海区域即有东风异常。到夏季,东风异常减弱了季风强度,同时抑制了南海地区的降水。2000—2010年(第二时间段)的华南BC主要气候效应是直接辐射强迫作用:春季高BC浓度通过直接气候效应,增暖大气,加强降水,但是雨日减少,从而使到达地面的短波辐射增多,表面和低层大气增温。正温度异常激发了异常气旋,在南海区域即有西风异常一直维持到夏季,增大了季风强度,同时增强了南海地区的降水。     

夏季中国南方流域性致洪暴雨与季风涌的关系

中国淮河以南地区夏季最易受到洪水灾害的威胁，这种致洪暴雨一般出现在沿着河谷走向的静止锋上。在引发致洪暴雨的环流系统中，季风涌的作用非常重要，它提供了暴雨产生所必须的水汽。分析了1998、2003、2005及2006年中国南方流域性致洪暴雨和东亚季风涌，以及与赤道附近大气环流的30～60天振荡（称作Madden—Julian Oscillation，简称MJO）活动的关系。当来自赤道印度洋的MJO引起南海地区西风的加强；南海西风的加强，触发中国南部大陆出现季风涌；季风涌与来自北方的冷空气交绥，造成静止锋上的致洪暴雨。由此提出我国南方夏季流域性致洪暴雨中、短期预报的基本思路。     

2011年春季河南久旱转暴雨的环流特征及成因分析

利用常规气象资料和NCEP再分析资料,从前期天气背景、大气环流演变及产生持续性强降水的动力、热力和水汽等条件,分析了2008年6月广西出现的一次持续性强降水过程。结果发现：这次持续性强降雨过程期间500hPa环流形势稳定,高空西风小槽呈阶梯状持续下滑影响广西,不断诱发暴雨出现;200hPa广西处于南亚高压东部脊区和高空西风急流出口区右方,风速辐散明显,在高低空急流耦合作用下,华南出现了正反两支垂直环流,广西上空辐合上升运动明显,为强降水的出现提供极好的动力条件;南海季风暴发和副热带高压在华南沿海的稳定维持,使得华南低空形成了印度洋和南海两支水汽通道,为暴雨区上空提供了源源不断的水汽;高温、高湿、高能的热力条件,有利于扰动的形成和对流不稳定能量产生,为广西持续性暴雨提供必要的能量条件。     

南海季风槽与江门沿海地区的强降水

利用2005～2009年5月下旬～6月底Micaps每天08时850百帕天气图、江门地区自动站降水资料和NCEP4次/d的1°×1°FNL全球再分析资料,从天气学的角度分析研究了南海中北部南海季风槽的生成、结构和演变特征及其与江门沿海地区强降水的关系。结果表明,在南海中北部建立并影响江门地区的南海季风槽其环流特征和物理结构与有关文献的研究结果是一致的。3种环流形势下会生成南海季风槽,即热带气旋消亡期、西南季风与副高西南侧偏东风辐合及热带辐合带在西南季风的加强冲击下出现曲折时。南海季风槽在南海中北部建立、珠江口西侧为瓶颈出口,江门沿海地区将出现中尺度的强降水,局地出现特大暴雨降水过程。     

基于卫星观测的南海和东亚夏季风指数初探

运用1980-2002年5-8月GMSTBB候平均资料，经过统计分析得到：南海和东亚候夏季风活动指数定义为候平均TBB≤273K；其强度分为3级，即弱季风为268K〈TBB≤273K，一般季风为263K〈TBB≤268K，强季风为TBB≤263K。与此同时，还给出了运用TBB候距平帮助判识季风强度的分析方法。运用该季风指数，统计分析了上述各年季风初始爆发日期和各年各月季风活动情况。另外，还对比分析了1998年长江中下游地区暴雨和1994年华南暴雨2个典型暴雨灾害年季风活动，展示了候季风活动与暴雨期间各暴雨过程之间的密切关系。     

ON THE PROCESS OF SUMMER MONSOON ONSET OVER EAST ASIA*

Using daily observational rainfall data covered 194 stations of China from 1961 to 1995 and NCEP model analyzed pentad precipitation data of global grid point from 1979 to 1997,the distribution of onset date of rainy season over Asian area from spring to summer is studied in this paper.The analyzed results show that there exist two stages of rainy season onset over East Asian region from spring to summer rainy season onset accompanying subtropical monsoon and tropical monsoon respectively.The former rain belt is mainly formed by the convergence of cold air and the recurred southwesterly flow from western part of subtropical high and westerly flow from the so-called western trough of subtropical region occurring during winter to spring over South Asia.The latter is formed in the process of subtropical monsoon rain belt over inshore regions of South China Sea originally coming from south of Changjiang (Yangtze) River Basin advancing with northward shift of subtropical high after the onset of tropical monsoon over South China Sea.The pre-flood rainy season over South China region then came into mature period and the second peak of rainfall appeared.Meiyu,the rainy season over Changjiang-Huaihe River Basin and North China then formed consequently.The process of summer tropical monsoon onset over South China Sea in 1998 is also discussed in this paper.It indicated that the monsoon during summer tropical monsoon onset over South China Sea is the result of the westerly flow over middle part of South China Sea,which is from the new generated cyclone formed in north subtropical high entering into South China Sea,converged with the tropical southwesterly flow recurred by the intensified cross-equatorial flow.     

ON THE PROCESS OF SUMMER MONSOON ONSET OVER EAST ASIA

Using daily observational rainfall data covered 194 stations of China from 1961 to 1995 andNCEP model analyzed pentad precipitation data of global grid point from 1979 to 1997,thedistribution of onset date of rainy season over Asian area from spring to summer is studied in thispaper.The analyzed results show that there exist two stages of rainy season onset over East Asianregion from spring to summer rainy season onset accompanying subtropical monsoon and tropicalmonsoon respectively.The former rain belt is mainly formed by the convergence of cold air and therecurred southwesterly flow from western part of subtropical high and westerly flow from the so-called western trough of subtropical region occurring during winter to spring over South Asia.Thelatter is formed in the process of subtropical monsoon rain belt over inshore regions of South ChinaSea originally coming from south of Changjiang (Yangtze) River Basin advancing with northwardshift of subtropical high after the onset of tropical monsoon over South China Sea.The pre-floodrainy season over South China region then came into mature period and the second peak of rainfallappeared.Meiyu,the rainy season over Changjiang-Huaihe River Basin and North China thenformed consequently.The process of summer tropical monsoon onset over South China Sea in 1998is also discussed in this paper.It indicated that the monsoon during summer tropical monsoononset over South China Sea is the result of the westerly flow over middle part of South China Sea,which is from the new generated cyclone formed in north subtropical high entering into SouthChina Sea,converged with the tropical southwesterly flow recurred by the intensified cross-equatorial flow.     

东亚地区夏季风爆发过程

利用中国194站1961～1995年日降水资料及NCEP1979～1997年候格点降水资料,探讨了亚洲地区自春到夏的雨季开始分布。结果表明,东亚地区自春到夏存在副热带季风雨季开始和热带季风雨季开始。前者于4月初开始于华南北部和江南地区,随后向南和向西南扩展,于4月末扩展到华南沿海和中南半岛,这个雨带主要是冷空气和副热带高压西侧转向的SW风以及南亚地区冬春副热带南支西风槽中西风汇合而形成的,是副热带季风雨季开始。后者是南海热带季风爆发后使原来由江南移到华南沿岸的副热带季风雨带随副热带高压北进而北进,前汛期雨季进入盛期,江南出现第二次雨峰,形成梅雨期和江淮及华北雨季。同时,热带季风雨带也自东向西传播到达南亚地区而形成热带季风雨季。还讨论了1998年东亚地区夏季风爆发过程,指出南海夏季风爆发期的季风由副高北侧形成的新生气旋进入南海造成南海中部西风和南海越赤道气流转向的SW季风加强汇合而形成,因而是东亚季风系统中环流系统季节变化造成的,和印度季风无关。在南海季风爆发期阿拉伯海仍由副热带反气旋控制,南亚仍是上述副热带反气旋北侧NW风南下后转向的偏西副热带气流所控制,索马里低空急流仍未爆发,赤道西风并未影响南海。     

长江下游夏季降水与东亚夏季风及春季太平洋海温的关系

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料、NOAA月平均海表温度资料及中国站点逐日降水资料,研究了长江下游夏季降水、东亚夏季风(区分南海热带夏季风和副热带夏季风)及春季太平洋海温之间的关系。结果表明,南海夏季风强度与长江下游夏季降水量呈反相关,而副热带夏季风强度与长江下游夏季降水量呈正相关;春季赤道东太平洋海温与当年长江下游夏季降水存在正相关,是夏季长江下游夏季降水变化趋势的较好前期预测信号;南海夏季风和副热带夏季风强度对春季赤道东太平洋海温异常的响应是相反的。     

1991年江淮流域持续暴雨的大范围平均云量特征

利用ＧＭＳ－４卫星的ＩＲ数据提取的大范围平均云量和平均ＴＢＢ（亮温）资料及部分常规资料，对１９９１年５－７月发生在江淮地区的特大暴雨过程进行分析，结果表明，梅雨锋的建立及所带来的强降水与印度西南季风及南海季风的活动有密切的关系。      

AN EAST ASIAN SUBTROPICAL SUMMER MONSOON INDEX DEFINED BY MOISTURE TRANSPORT

Using daily NCEP/NCAR reanalysis dataset and observation rainfall data in China for the 1971- 2000 period, a subtropical summer monsoon index has been defined by meridional moisture transport of the total atmosphere column. Results show that the subtropical summer monsoon index defined by the difference of meridional moisture transport between South China and North China can be used to describe the intensity of the subtropical summer monsoon. High (low) index is corresponding to strong (weak) subtropical summer monsoon. And the new index is well related to the summer rainfall over the middle and lower reaches of Yangtze River. In addition, the convergence of moisture transport from the west Pacific via the South China Sea and that from the North China may be responsible for the anomalously excessive summer rainfall over the middle and lower reaches of Yangtze River.     

2005年夏季的主要天气及其环流分析

简要讨论了2005年夏季的主要天气过程和形势。2005年夏季全国大部分地区降雨量接近常年同期或偏多,特别是新疆地区降雨异常偏多,华南地区出现严重洪涝,而长江流域出现了空梅。造成6月华南地区强降雨的影响天气系统为切变线和地面静止锋,主要为从东北和西北来的冷空气与暖湿气流交汇于华南地区而形成。2005年与1994、1998年环流的对比表明,1998年西南季风强度比1994、2005年都要弱,但2005年梅雨期东阻位置在贝加尔湖东侧,比1998年的鄂霍次克阻高偏西,中纬度地区多小槽活动,贝加尔湖地区没有长波槽建立,中高层西风急流带偏北大约10个纬度,低层西南风急流也偏北,有利于北方降水的发生。2005年夏季登陆我国的台风偏多,强度较强,这是又一特点。华北地区的暴雨过程多与登陆或西太平洋上活动的台风有关;东北地区多低涡活动。与2004年对比,2005年华北地区的高温日数偏多,而且出现持续闷热天气,江南部分地区的高温天数也偏多。     

西太平洋副热带高压东西位置变动特征分析

采用NCEP／NCAR再分析逐日资料，根据特定区域涡度值，定义描述西太平洋副高东西位置的指标，并利用该指标研究了6月副高东西位置变动特征。结果表明：该指标不仅避免了由于高度的逐年升高而引起的副高逐年西进的年代际变化，而且能很好地反映大尺度环流场的特征；副高偏西年，赤道西风减弱，越赤道气流减弱，南海夏季风偏弱，江南和华南地区南风增强，其东侧负涡度发展，引导副高西伸，长江流域被副高北侧异常西南风控制，有利于雨带在此维持，降水偏多易涝。西太平洋副高东西位置变化的周期分析表明，6月副高西伸指数最强的周期信号为2、4、8a。     

1998年夏长江流域特大洪涝特征及其成因探讨

利用实际观测资料来分析１９９８年夏发生在长江流域特大洪涝的气候与水文特征,并探讨其成因。分析结果表明,造成１９９８年夏长江流域特大洪涝的成因可能是：在ＥＮＳＯ循环中ＥｌＮｉｎｏ事件由成熟期转变为衰减期时热带太平洋海温,特别是热带西太平洋次表层海温变冷,菲律宾周围对流活动减弱,致使西太平洋副热带高压位置偏南,从而使亚洲夏季风从孟加拉湾、南海携带大量的水汽和热带西太平洋以及西风带来的水汽先在长江中、下游,后在长江中、上游流域辐合,造成长江流域的持续性强降水     

热带气旋登陆华南前后的强降水大尺度环境场特征

运用2001年和2002年7个热带气旋 (TC) 登陆华南前后的38个日降水量、NCEP/NCAR再分析资料以及卫星云图, 经普查和分析将TC造成的降水区划分为纬向型、经向型、NE—SW向型3种; 对各型高、中、低层中的主要气象因子作了详细分析, 如高层流场、中层副热带高压、低层急流和切变线或辐合线、整层水汽通量散度以及季风云涌等, 在此基础上归纳概括出了这些降水型各自前24 h的大尺度环境场特征概略模型图, 并对其强降水形成机理尽可能地给出了解释, 为TC登陆前后的超短期降水预报提供某种参考方法。