近90年大气环流的振动(上)

本文根据1871—1960年共90年的1月南北半球海平面气压图(70°N到50°S),研究了大气环流的振动。主要结果如下: (1)绘制了10年、30年、90年平均图,经过比较发现:90年平均图与30年平均图有显著区别,但由于本世纪初处于世纪周期的中间,所以,1901—1930年的30年平均图与90年平均图差别最小。 (2)大气环流的世纪振动很明显。这主要表现在:90年来有一总的趋势,西风指数下降,副极地低压带与副热带高压带向赤道方向移动,且南北半球趋势相同。南方涛动范围内的活动中心位置在90年内有一完整波动。 (3)大气环流有显著22年周期振动,从纬圈平均西风指数来看特别清楚,太阳活动次高年西风强,主高年西风弱。 (4)大气环流振动与太阳活动11年周期有密切关系,但关系随世纪周期而变化。1879—1900年与1934—1960年一致,而1901—1933年与之有很大不同。前两时期11年周期比较明显,后一时期双振动最清楚。 (5)从近20年的大气环流变化,可以解释我国同期的气候振动。     

2001年7月下旬河南连续性强降水中期天气特征

从大尺度环流形势场、西风环流指数、阻塞高压、副热带高压和南亚高压等方面 ,对 2 0 0 1年汛期强降水多发时段的中期天气特征进行了分析 ,结果表明 :①极涡由一个中心分裂为多个中心 ,北半球极涡呈偶极型或多极型 ,其中有一较强中心位于东半球偏于亚洲一侧 ;②亚欧中高纬环流形势为两脊一槽型 ,亚洲中部为一低压槽 ;③连续性强降水发生在西风环流指数由峰值向谷点过度的过程中 ;④鄂霍次克海阻塞高压的建立是造成我省连续性强降水的关键 ;⑤西太平洋副热带高压在短时间内迅速西伸北跳 ,14 0°E副高脊线位置位于 30°N附近并稳定 ;⑥10 0hPa南亚高压脊线北跳至 33°N以北 ,且中心位置自西向东震荡并稳定于 90°E以东地区     

近90年大气环流的振动(下)

本文研究了1871—1960年共90年南北半球(70°N—50°S)7月大气环流的振动。并着重分析了近60年东亚大气环流的变化与我国的气候振动。主要结果如下: (1)由于大气环流存在多年变化,不同30年的平均图有相当大的差异。最近30年(1931—1960年)的特点是:北半球,大洋上的副热带气压上升,亚洲大陆、北非及副极地带气压下降;南半球、南美、南大西洋及太平洋西南部气压上升,而其余地区显著下降。 (2)大气环流的振动可以从大气活动中心的位置及西风指数(40—70°N及30—50°S气压差)来判断。它们的10年滑动平均曲线表现出明显的周期性振动。主要周期为世纪周期及海尔周期。可能还有布吕克纳周期。 (3)从东亚大气活动中心位置的变化及气压偏差图可以很好地解释近60年(1901—1960年)我国的气候振动。30年代,北太平洋高压最强,这时期印度低压也深,并且这两个活动中心位置均偏西,致使我国大部分地区气候状况暖而少雨。     

2001年7月下旬河南连续性强降水中期天气特征

从大尺度环流形势场、西风环流指数、阻塞高压、副热带高压和南亚高压等方面,对2001年汛期强降水多发时段的中期天气特征进行了分析,结果表明①极涡由一个中心分裂为多个中心,北半球极涡呈偶极型或多极型,其中有一较强中心位于东半球偏于亚洲一侧;②亚欧中高纬环流形势为两脊一槽型,亚洲中部为一低压槽;③连续性强降水发生在西风环流指数由峰值向谷点过度的过程中;④鄂霍次克海阻塞高压的建立是造成我省连续性强降水的关键;⑤西太平洋副热带高压在短时间内迅速西伸北跳,140°E副高脊线位置位于30°N附近并稳定;⑥100 hPa南亚高压脊线北跳至33°N以北,且中心位置自西向东震荡并稳定于90°E以东地区.     

南半球西风指数变化与中国夏季降水的关系

根据NCEP/NCAR提供的1950～2007年南半球12～2月、6～8月500 hPa位势高度的月平均再分析资料,采用合成分析方法讨论与中国夏季3类雨型相对应的南半球500 hPa距平高度场的分布特征;运用多变量方差分析方法确定12～2月和6～8月与3类雨型相对应的南半球西风指数波动关键区A;分析关键区A的西风波动与中国夏季降水之间的关系;寻找南、北半球西风相互作用影响中国夏季降水分布的可能途径。分析表明,6～8月与3类雨型相对应的南半球500 hPa距平高度场显示出不同的距平分布形式,并存在显著差异区在（35°N～50°N,35°E～80°E）。12～2月南半球的西风指数变化关键区A在22.5°W～2.5°W,6～8月关键区A在10°E～55°E。南半球关键区A的西风指数强弱变化与中国夏季降水的关系密切,且12~2月南半球的西风波动对北半球夏季关键区的西风环流的变化有预测意义,而前期南半球关键区A的平均西风指数与北半球夏季高度场的显著负相关区在贝加尔湖。南、北半球大气环流经向传播是两半球西风相互作用的可能途径,前期南半球的异常西风使夏季贝加尔湖的平均槽强度变化,进而造成北半球关键区的西风环流异常,从而影响中国夏季雨型的分布。     

北半球50hPa多年月平均经向剖面上的季节变化

我们根据1965年1月—1984年12月共20年平均的50hPa高度场资料作出的沿各经度的纬度-高度时间剖面图和逐月纬间高度梯度值表,分析得到如下结论: 1、50hPa上从冬到夏的季变,北带(60—90°N)和南带(10—30°N)中最早的时间都在3—4月,这比中带(30—60°N)各经度上和北、南带其余各地区完成季变都要早一个月。 2、50hPa上从夏到冬的季变,北带最早,大多出现在7—月,少数出现在8—9月;中带全在8—9月完成季变,南带更晚些。显然北带早于中带,中带又早于南带。 3、北半球平流层50hPa的季变,从冬到夏是来自极地和赤道两个方向共同发动的,而自夏到冬,其发动方向仅来自极地。     

对流层月平均环流的持续性

利用月平均环流资料，通过计算持续性概率，分析了北半球对流层环流持续性的时空变化规律及其影响持续性的各种因素。结果表明，环流的持续性，高层比低层好，低纬度比中高纬度好，东半球比西半球好，冬夏季持续性明显高于春秋季，秋季环流最容易发生转折。持续性还存在着准２年，４年和６．５年的周期变化，这些准周期分别与ＱＢＯ及厄尔尼诺现象和太阳活动的周期振荡相吻合，平流层为西风位相时对流层环流持续性增强，东风位相时减     

用前期500毫巴环流特征量作秋季低温趋势预报

一、隆冬至晚冬(1—3月)西风环流指数的变化与秋季低温20℃初日对应关系中央台发布的亚洲地区(45—65°N,65—155°E)月平均西风环流指数I_w与20℃初日有如下对应关系: 1)1—3月三个月中有二个月以上西风指数负距平,即△I_w<0,有13年。表一     

高原上空纬向环流的季节突变现象

利用1951—2012年NCEP/NCAR全球2.5 °×2.5 °日平均再分析风场及温度场资料,分析高原季风区纬向环流的季节突变现象,并探讨季节突变的主要成因。结果表明：(1) 由冬季环流型向夏季环流型转变时,纬向环流表现为零速度线突然北跳,东风带持续加强北进,西风急流突然消失;反之亦然。(2) 600 hPa零速度线指数可作为纬向环流冬夏转换的判据。20 °N为临界值,零线于20 °N以北,高原上空为夏季环流型,20 °N以南则为冬季环流型。冬夏转换的突变时间分别为31候和59候。(3) 纬向环流季节突变的主要原因是高原的热力作用,随着6月高原加热增强,高原及其南部上升气流增强,形成了高原至低纬地区的季风环流圈,使得高原南部东风气流加强,迫使西风急流北退,完成了冬季环流型向夏季环流型的转变。10月高原加热作用减弱,高原至低纬地区的Hadley环流重新出现,西风急流逐渐增强,纬向环流转变为冬季环流型。     

1920-2000年全球陆地降水气候特征与变化

分析了1920-2000年全球陆地降水场.指出降水量最大的区域主要在季风区,在季风降水区有明显的雨季和旱季之分.全球多年平均降水随纬向分布有着较好的连贯性,即热带地区比较湿润,从赤道向南向北递减,但是在南半球40°～50°S中高纬度降水量还比较多,故南半球降水随纬度分布呈双峰型.文中还分析了全球陆地平均的全年、各季降水序列的周期和趋势特征.指出全球降水序列中有明显的与2～7年ENSO周期相吻合的变化周期,也有年代际变化.在1920-2000年期间,除了冬季降水有一个弱的上升趋势外,其它季节降水量的变化趋势不很明显.分析比较了全球陆地年、各季降水长期趋势的地理分布差异,指出在南半球,赤道～10°S除了在春季降水表现为弱的负趋势外,其他季节都是正趋势,其中冬季最明显,但是并不显著.10°～25°S在冬、秋季是正趋势而夏季是负趋势,趋势都不显著.在20°～40°S夏、秋季的降水量正趋势达到0.01显著性水平.在北半球,25°N以南的热带地区的四季降水都是负趋势,在秋季尤为明显,达到0.01显著性水平.在30°N以北,除了在30°～40°N冬季表现为降水的负趋势外,其它季节降水为正趋势.在45°～55°N地区,降水的正趋势在春季表现的最为明显,在北半球更高的纬度上,冬季降水的正趋势表现的特别明显.     

东亚温带低气压路径

本文利用1951—1960年的亚洲地面天气图,分月統計东亚地区(70°E以东,55°N以南)每2.5°×2.5°經緯格內低压中心通过的頻数,繪制了頻数分布图,确定出低压移动的主要路径,此外,还繪制了冬半年和夏半年低压发生(初現)頻数分布图、頻数百分率的随緯度分布和沿120°E与110°E經线上低压中心通过頻数的各月綜合图。結果得出:1.东亚大陆中緯度西风带的低压主要出現在蒙古人民共和国中部到我国的东北地区,20°N以南不出現溫带低气压;2.45°N以南的我国大陆上低压很弱,大多数不閉合,只有在我国东部或入海后才发展;3.日本东南面海上是低压路径的集中带;4.春季低压出現最为頻繁,秋季次之,夏季我国江淮流域低压有所增多。 最后,对低压路径进行了分类,把东亚的溫带低气压划为五大类和十一亚类,并对各类低压分别作了簡要的叙述。     

1976年世界重大天气现象——第一部分

北半球概况 1976年1—8月,北半球平均环流特征是极地地区对流层高度偏低;中纬度特别是在太平洋,大西洋和西欧地区则偏高。低纬度在冬春季节,其高度略偏低,这使得西太平洋出现了异常而不合季节的台风活动。因此,北半球西部(90—180°W)的极地西风带,     

广东沿海强东北季风的概率预报方法

用1979～1999年共21年资料分析了全球越赤道气流的空间分布,并初步讨论了东半球低层主要通道越赤道气流强度的年际变化特征。结果表明,全球越赤道气流分布存在明显的空间不对称性,即通道分布的高低层不对称性和沿纬圈不对称。低层通道窄而多,高层通道宽而少;东半球低层通道数目远较西半球多,且强度更强。无论高、低层,夏季越赤道气流总和都强于冬季。这也反映了南北半球空气质量交换的时空分布的不对称性,即空气质量的交换主要集中在夏季和东半球。 东半球低层越赤道气流的年际变化主要受TBO(2～3年周期)和ENSO(4～7年周期)的周期振荡影响,尤其是北半球夏季85 oE弱的越赤道气流年份基本上都与ENSO年相对应。这说明85 oE越赤道气流的强弱不仅决定于南北半球环流,还与热带纬向环流有关。而冬季105 oE越赤道气流的强弱不仅受TBO的影响,同时还受ENSO的影响。东半球各不同通道越赤道气流的年际变化特征必将对亚洲季风及降水有重要影响。     

北半球500毫巴月平均环流特征及演变规律的研究——超长波

本文是作者研究近10年大气环流特征的第二部分。应用1951—1960年北半球500毫巴月平均图,用谐波分析方法计算了历年逐月55°N及35°N上波数1到4(第1到第4)波的振幅及位相角。由此分析了大气环流的季节变化。主要结果如下: 1.第1波及第3波的振幅均有明显的年变程,但趋势彼此相反。另外,第1波或第3波振幅本身在55°N及35°N年变程也相反。第2波振幅年变程不明显。 2.各波的位相角亦有明显而规则的年变程,只有55°N第2波的位相角季节变化不大。 3.从逐年波谱及位相来看,大气环流的季节变化各年虽有不同,但季节的趋势却是每年都一致的。 4.过渡季节的波谱与冬夏截然不同。因此一年可分为4个自然天气季节,但每年季节早晚、长短及特征均有一定差异。 5.北半球超长波特征与我国天气有密切关系,这可以从一些例子来说明,如1954年7月与1959年7月,1957年2月与1960年2月。     

亚洲500毫巴环流指数的若干特徵

本文参考計算环流指数的方法,計算了亚洲地区(60—150°E)500毫巴多年月平均图上的緯向和經向环流指数,研究了它們随緯度变化的性貭和季节变化的特征,并与全北半球的环流指数相比較.在詳細地計算了亚洲中高緯度地区(60—150°E,45—65°N)逐候(或自然天气周期)的环流指数的基础上,討論了月平均环流指数的性貭、分布情况和季节变化的特征,統計分析了它們的某些天气气候規律。最后,分析了亚洲环流指数的多年变化及与我国天气的关系,指出它們具有长周期的振动,并与太阳活动有一定的关联。     

1986/1987厄尔尼诺期间的西风强化和海气相互作用过程分析

本文利用欧洲中期数值天气预报中心(ECMWF)西北太平洋上空(25°—35°N,110°—180°)850 hPa客观分析的西风分量,计算了1986/1987厄尔尼诺期间的西风强度.结果表明1986年12月—1987年5月西风的累计强度比1986/1987厄尔尼诺前后诸年份同期的西风更强,这种强化与历次厄尔尼诺期间西北太平洋副热带高压的加强是一致的,都反映了哈德莱环流的强化.为了探讨大气环流发生这种变化的原因,作者利用中美海气观测期间的海洋资料,说明了热带两太平洋东部对低纬度大气异常的加热和西部边界流向中纬度海洋输送热量的减少是两个十分重要的原因.     

资料

2006年7月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置中央气象台中期预报科日12345678910111213141516171819202122232425262728293031数201197155172181164117604427152026343238701051008577576891129155157165153127170120°E252525242423(25)//2629323535(35)(22)24272625252727283034(30)32323227130°E25252525252527303528303332303029292727272725262931303030303131140°E26252525252628293028303033313029292828272627293031303030292529资料~~…     

2006年11月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置

日123456789101112131415161718192021222324252627282930指数41639131021921925415593104190289243123124165247222247257238224225225212184154190175165167120°E///(17)(16)(18)(19)19212221191818161817171615141413131515151615/130°E(19)(19)171818(18)(20)202323181618181819161816161615151516161617/1414〗0°E1919181919192020242318171919191916171718181818181818181815152006年11月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置$中央气象台中期预报科~~…     

全球季风系统的稳定性与年代际变化

采用1948～2004年共57年NCEP再分析逐日风场资料,分3个气候时段对全球季风系统的稳定性与年代际变化作了初步研究.发现全球季风系统的地理分布和斜压结构具有很好的稳定性,但强度存在明显的年代际变化.季风的年代际变化以强度的局域振荡和持续加强或减弱为主要形式,不具有传播性.不同高度季风年代际变化的敏感区不同,在对流层低层主要的年代际变化位于北半球中的东半球;而在对流层高层则位于西半球热带地区;在平流层则在环球的两个纬带(20～40°N和赤道带).     

2007年2月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置

日12345678910111213141516171819202122232425262728指数341398456470451382348296270286250236284306283338352346333395395395418471454400386377120°E///91112121110955910121314141313131312(12)(13)(13)(13)(13)130°E(12)(13)(13)1213141313131212121111131515151414141413(12)(13)(13)(13)(13)140°E1314141414141414151515131313141515151414141515(13)(13)/(13)(12)2007年2月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置$中央气象台中期预报科~~…