中国春季沙尘暴的趋势变化及年代际变化

利用奇异谱分析等方法,对北疆等7个区春季1960—2000年的沙尘暴日数的趋势和周期进行了初步分析,结果表明：除北疆区未表现出明显的趋势外,南疆区等其它6个区春季沙尘暴日数变化总的趋势是减少的,都是在20世纪60年代和70年代偏多,80年代沙尘暴开始减少,90年代最少;其中南疆区、河西区和东北区的年代际变化最为明显,大约是80年代初开始沙尘暴明显减少,其它几个区的年代际变化不是很明显。南疆等大部分地区春季的沙尘暴日数在70年代末和80年代初发生了由多到少的转变,基本上与北半球大气环流的调整同步,这可能是对大气环流调整的响应;除西藏区有7．7年的周期外,其它6个区的周期基本上都集中在准2年和5～6年两个周期段。     

应用球谐函数展开预报天气周期转换

由于天气周期的转换是大尺度,大范围大气环流演变和调整的组成部分和结果,所以本文应用球谐函数展开方法,研究了北半球500毫巴超长波振幅的时变特征和超长波的调整过程。结果发现天气周期的转换与0～4波的合成波槽脊的前期变化有着密切的关系,可以作为天气周期转换预报的信息。     

中国西北东部汛期降水对青藏高原东部春季感热在准3a周期上的响应

利用1960—2010年中国西北东部地区39个气象站的逐日降水资料和NCEP/NCAR月平均地表感热通量再分析资料以及大气环流各要素场资料,通过多锥度-奇异值分解(MTM-SVD)等方法,分析了中国西北东部汛期降水、青藏高原东部春季感热的周期振荡特征以及它们在准周期循环上的协同耦合关系。结果表明,感热与降水均存在显著的准3 a周期,其耦合场在准3 a周期上表现也最为明显。当青藏高原东部春季感热在青藏高原主体上偏强(弱)时,对应中国西北东部汛期降水的异常偏多(少)。该准3 a周期循环上的协同关系在1960—1982年表现最为显著,1983—1990年为调整阶段,90年代之后又逐渐明显。青藏高原东部春季感热对大气环流的持续加热过程影响西北东部汛期降水,且主要体现在8月。     

我国西部降水量的准三年周期

本文利用我国西部110°E以西70个站的资料,用周期图和功率谱方法计算分析了降水量周期,发现最显著的周期是准三年周期,主要表现在35°N以北,即青藏高原的北侧,高原东北侧最明显。准三年周期主要表现在春季和夏季。从三十年代到七十年代准三年周期比较稳定。它的形成可能与南亚高压脊线准三年周期的南北振荡有关。另外,我国西部还存在着一个次要的周期是10—13年周期。     

1955—2014年华北地区低层气旋性风切变的变化趋势及成因

利用1955—2014年华北地区21站逐月降水观测资料、中国气象局国家气候中心环流指数资料和NCEP/NCAR再分析资料,统计分析近60 a华北地区低层气旋性风切变频次的变化趋势和突变、周期特征,并对其演变成因进行初步探讨。结果表明:近60 a来,华北地区低层气旋性风切变频次呈现显著减少趋势,风切变频次在1967年出现由多到少的明显突变,且在1955—1965年、1992—2000年间存在准3 a的振荡周期,而在1980—1992年间准4 a的振荡周期较显著,这与同期华北地区降水量的变化周期较吻合。华北地区低层气旋性风切变出现明显转折变化的原因主要是大气环流在前一年发生了较为显著的调整。     

北半球季节内振荡经向分布及异常的分析

通过诊断分析研究了北半球中高纬大气低频振荡随纬度的变化特征,利用1950-2005年北半球20—75°N逐日500hPa位势高度场资料分析了功率谱。结果表明,（1）大气低频周期随纬度变化,夏季低频周期在45°N有最大值,为52．6d,在低纬和高纬低频周期较小;冬季低频周期最大值位于35°N,为49．9d,最小值位于60°N。（2）无论E1Nino年还是LaNina年,低频周期随纬度变化幅度在夏季都较正常年剧烈,最大振幅达到30d,而对冬季影响不大。原本位于35°N的最长低频周期在LaNina年移至65°N。（3）E1Nino年和LaNina年,低频周期随纬度平均值在冬、夏季差异不大;而在正常年份和所有年份,低频周期随纬度平均值在冬、夏季差异明显。（4）就北半球平均而言,无论ElNino年、LaNina年、正常年还是所有年,夏季低频周期都要小于冬季;ElNino（LaNina）事件在冬、夏季都有使大气低频周期缩短（延长）的趋势。     

自记钟上快慢针的作用

为连续记录气象要素的变化,在各种自记仪器中安装了自记钟,自记钟走时快慢,对准确记录气象要素变化十分重要。一般情况下(需调整游丝长度除外)只要拨动快慢针,就能改变游丝的工作段长度,它直接影响着调速机构一次振荡所经历的时间——周期,从而调节钟机走时的快慢,所以周期是研究钟表快慢特性的基本参数。周期是由摆轮转动惯量和游丝刚度来确定,公式为:     

基于MTM-SVD方法的黄河流域夏季降水年际变化及其主要影响因子分析

应用中国气象台站积雪日数资料和NCEP/NCAR再分析资料以及多锥度—奇异值分解方法 (MTM-SVD),分析了近50年来黄河流域夏季降水的时空变化及其影响因子.发现黄河流域夏季降水存在显著的2～3年周期.在准3年周期上黄河流域夏季降水对前冬青藏高原东部积雪日数有很好的响应,当前冬高原积雪日数以正 (负) 异常为主时,接下来的夏季黄河流域降水偏少 (多).这种响应存在年代际变化,在1983年之前最为明显,1983~1993年是个调整时期,1993年以后又开始明显.在准2年周期上黄河流域夏季降水对前冬西太平洋暖池SST有很好的响应,当前冬西太平洋暖池SST偏高 (低) 时,接下来的夏季黄河流域降水表现为东多 (少)西少 (多) 型.这一响应同样存在年代际变化.前冬高原积雪和西太平洋暖池SST是影响黄河流域夏季降水的重要因子.     

黄土高原260万年以来东亚夏季风演变信号研究

在研究黄土高原东亚季风地质时期周期演变中,引入了用于定量检测周期的奇异谱分析方法,结合小波分析,对典型的黄土高原陕西省洛川黄土剖面、甘肃省灵台黄土剖面的磁化率中2.6 MaB.P.以来东亚季风的强信号进行了研究。结果表明:2.6-1.0 MaB.P.之间地质时期,除在1.87-1.37 MaB.P.之间可能存在一个周期演变不明显的缺失时段外,东亚季风演变的主导周期是40 ka,0.9-0.6 MaB.P.是40 ka周期和100 ka周期的调整过渡期。0.6 MaB.P.以来的主导周期是100ka。研究还发现,1.2 MaB.P.前后没有明显的周期差异,说明1.2 MaB.P.不是一次真正意义上的周期转型事件,而是周期演变过程中的触发事件,这一触发事件对0.9 MaB.P.以后出现的周期转型事件影响深刻。40 ka周期从1.2 MaB.P.开始衰减,至0.9MaB.P.时100 ka周期逐渐建立。0.6 MaB.P.开始东亚季风出现冷暖大幅振荡的100 ka演变周期,因而0.6MaB.P.具有气候振荡加剧的突变性质。     

北极涛动与北大西洋涛动的低频变化特征

本文主要利用小波分析方法研究北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)的低频变化和周期特征。结果表明:AO在1965年以前有准两年周期振荡,1975年后转为准8 a周期和准16 a周期;NAO也存在相似的周期转变,但其准8 a周期出现在60年代末到1976年前后,并且没有明显的准16 a周期;AO和NAO准8 a周期的交叉小波能谱在1975年前后达到极大值,这与北半球气候突变时间基本吻合。另外,AO和NAO模态的北大西洋中心在1975年后表现出不同程度的东移,AO中心移到地中海地区,且太平洋中心明显增强,使其纬向对称的环形模态较突变前更显著。     

近47年雅鲁藏布江中游地区汛期降水量的小波分析

根据雅鲁藏布江中游地区4个代表站(拉萨、泽当、日喀则和江孜)近47年(1960—2006年)月降水量总量资料,利用墨西哥帽小波函数,分析了该地区近47年汛期(5-9月)降水量序列的周期变化特征。结果表明:雅鲁藏布江中游地区汛期降水量存在准14年和准2年的周期振荡,其中日喀则和江孜站以准14年的周期为主,而拉萨和江孜站以准2年周期为主;在12-16年左右的时间尺度上经历了8个干湿交替,而准2年周期在1964-1976年和1984-1997年期间表现得尤为显著;20世纪70年代中期以后8年左右时间尺度的周期变化显著;在近47年内有5个时段出现了不同尺度周期振荡同位相叠加,致使降水量异常年份较多。     

梅州市近50年的降水特征

利用Morlet小波分析方法,对梅州市1953~2004年年平均雨量与前汛期(4~6月)雨量等气候资料进行分析和计算,得出以下几点结论:梅州市年降水周期在前20年呈现10年的准周期振荡,前汛期降雨量存在准7年的周期振荡;而在后20年,年降水与前汛期降水量的周期都向4年左右转变。     

近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析

利用1961—2008年的逐日降水和气温资料,采用线性趋势、小波功率谱和交叉小波谱等方法分析了新疆降水和气温的变化,以及与北大西洋涛动(NAO)变化之间的关系。结果表明,近50年新疆存在降水增多和气温上升的趋势,有暖湿化现象,这与西北地区由暖干趋于暖湿的结论相一致。同时,新疆平均年降水量与NAO存在准2年和准6年周期,夏季降水量与NAO存在准3年和准5年周期,冬季降水量与NAO存在准3年周期。新疆年均气温与NAO存在准3年周期,夏季气温与NAO存在准3年周期,冬季气温与NAO存在准3年和准8年周期。新疆全年、冬季和夏季的降水与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关大多集中在20世纪80年代;而气温与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关也大多集中在80年代。     

河套及其邻近地区汛期降水的变频特征

利用河套及其邻近地区39个站的逐日降水资料,采用LFV(Local Fractional Variance)谱分析等方法研究了近50年该地区汛期降水的变频特征。结果表明,河套及其邻近地区汛期降水总体存在明显的2年、3年周期,但这一周期(频率)随着时间的发展其显著性在发生变化。1958-1982年以3年周期为主,1990-1999年以2年周期为主,进入21世纪以来2年、3年周期的振幅均有所增加,但不显著。就4个时段而言,3年周期显著时段对应降水量最多,年际波动大,降水最不稳定;2年周期显著时段降水量最少,但相对稳定;过渡时段(1983-1989年)以及21世纪以来(2000-2010年)降水量较少,但较为稳定。     

昆明近300年的旱涝变化规律

应用昆明近３００年历史旱涝指数和近百年降雨观测资料,研究了旱涝历史气候演变、气候周期变化和年际变化的规律,探讨了厄尔尼诺、太阳黑子、大气环流因子对旱涝气候变化的影响。主要结果有：（１）昆明旱涝气候变化主要存在４０年和１１年的周期,４０年变化周期受厄尔尼诺变化周期影响,１１年变化周期受太阳黑子变化周期影响,厄尔尼诺和太阳黑子的周期变化是昆明旱涝周期变化和两大影响因子。（２）昆明降雨年际变化与大气环流     

甘肃河东年降水量的周期变化

利用甘肃河东建站最早的９个代表站的年降水量资料,采用谐波分析和小波分析方法,计算了年降水量序列各种时间尺度的周期,以及１０ａ和２０ａ相空间时间序列的２～１０ａ周期试验;陇南无明显周期;陇南无明显周期。相空间序列的周期试验显示,甘肃中部的准３ａ周期主要反映在５０～７０年代,近２０～３０ａ则以８～９ａ周期较为明显;陇东近１０ａ主要表现为准２ａ振荡。进一步的分析表明,甘肃中部年降水量的准３ａ周期振荡目处     

“天气周期中期预报方法”通过技术鉴定

由江苏省气象局研制的“天气周期中期预报方法”,已于1985年10月10日在江苏省江浦县江苏省科委召开的鉴定会上通过了技术鉴定。 该科研成果揭示和论证了东亚大气环流与副高脊的稳定和调整的相互关系和规律,以及在形成中期天气过程中副热带(副高)和西风带(冷槽)各自的作用,提出了适用于我国东南部地区的天气周     

区域气候自忆模式中记忆系数的某些特征及汛期降水预报分析

根据制作中国汛期降水业务预报的需要, 调整了区域气候自忆预测模式的边界条件及计算格式并进行了数值试验; 讨论了模式中记忆系数的线性趋势及周期变化等特征; 对1988~1997年中国汛期降水分布预报试验和1998年实际预报结果进行了分析, 结果表明, 自忆模式对汛期降水年际预报具有一定的能力.     

大尺度流型年际变化可能机制的研究

本文将年变周期和非年变周期热力强迫项引进正压涡度方程,用方程的截谱形式实施了几十组时间长度为100年的数值积分,研究了非年变周期热力强迫和大气内部动力过程共同激发的大尺度流型的年际变化问题。在一定的参数集合,当非年变外源强迫的振荡周期与大气内部动力过程单独激发出来的振荡的周期相同时,流型年际振动的振幅明显加大,振动的周期则为倍化。在另外的参数集合,随着非年变强迫参数的渐变,流型年际变化的幅度显示出清楚的突变以及其它富有非线性特色的行为。     

东北夏季气温与赤道东太平洋海温的统计分析

本文利用功率谱和交叉谱分析的方法,研究了东北夏季气温与赤道东太平洋海温序列的周期振荡及其相互关系。结果表明:东北夏季气温存在3.5年的显著周期;赤道东太平洋海温也有3.5年的振动周期;二者在2.3年振动周期附近有很好的关系,并且赤道东太平洋海温的变化超前于东北夏季气温0.33年。