梅雨季节和梅雨期

我们在研究梅雨期暴雨时,首先碰到梅雨期的划分问题。1978年我台组织了一个暴雨会战小组,曾就梅雨形势和入梅、出梅问题进行了探讨,现在谈谈我们的一些看法。 一、梅雨季节和梅雨期不是一个概念 梅雨季节(简称梅季)是长江中下游由春季到夏季的过渡季节,这个转换主要表现在环流形势上,因此梅季主要是一个天气概念。梅季的环流形势特征是:副高脊线北跳到20—25°N,青藏高原南缘南支急流消失,高原副高建立,印度西南季风爆发,原在华南的     

2018年南京梅雨异常特征及环流分析

利用自动站降水数据和NCEP/NCAR再分析资料,结合江苏入、出梅指标对2018年南京梅雨进行讨论,分析导致当年南京梅雨异常的环流因子特征。结果表明：1）当年入梅偏晚、出梅正常,梅雨分布不均匀,总量偏少,其中南部异常偏少8成;2）前期南支槽活动频繁,副热带高压相比同期偏南,季节北跳偏迟,且南亚高压主体偏强,位置偏东偏北,导致入梅偏迟;3）入梅后,副热带高压大幅度北抬,南亚高压东伸明显,加之东北冷涡活动弱,使得冷暖气流交汇偏北,因此江苏沿江地区梅雨量偏少;4）南京地区的梅雨量与6-7月副热带高压的南北跨度具有显著的负相关;5）东亚夏季风偏强时,南京中北部地区的梅雨量很可能偏少。     

关于湖北省入梅、出梅划分标准的探讨

根据NCEP客观分析资料和湖北省分区逐日雨型资料,在对1980-2007年湖北省入梅、出梅划分及与历史梅雨划分对比分析的基础上,针对其划分中存在矛盾或分歧的个例进行了讨论,认为湖北梅雨划分的标准有一定的客观性,但在具体确定时,具有一定的人为性.对原有梅雨划分标准进行了修订,入梅增加两条补充条件:(1)500 hPa 120°E副热带高压脊线由20°N以南北跃至20°N以北并稳定3 d以上;鄂东和江汉平原三区出现雨型编码和≥9,同时鄂东连续3 d以上降水天气的初日;(2)如果出现连续阴雨(大于3 d)且与后期梅雨期降水连续无间断,则阴雨开始日为人梅日.出梅的补充条件为:(1)500 hPa 120°E副热带高压脊线北跃到达26°N以北,并稳定3 d以上;鄂东和汀汉平原3区雨型编码为x,或者编码在0-1之间的初日.(2)如果降水过程结束时间在副高控制以前,而接着又满足副高控制条件,则出梅日期定在过程结束当天.     

Joint effects of three oceans on the 2020 super mei-yu

2020年发生在江淮流域,朝鲜半岛和日本南部(简称梅雨区)的暴力梅造成了巨大的人员伤亡和经济损失.此次暴力梅的主要特征为:入梅早(6月1日),出梅晚(8月1日)以及较强的梅雨期降水.2020年异常早入梅和晚出梅时期的降水占梅雨期总降水的一半以上.因此,为了深入解析2020暴力梅的机制,本文将分析2020异常早入梅和晚出...     

2016年我国梅雨异常特征及成因分析

利用国家气候中心梅雨监测资料和NCEP再分析资料,对2016年我国梅雨异常特征及其大尺度环流成因进行了分析。结果表明:（1）2016年我国梅雨有明显的区域特征,其中江南区入梅偏早14天,与1995年并列成为1951年以来入梅最早的年份,出梅偏晚11天,梅雨期（量）偏长（多）,但梅雨期日平均降水量偏少;长江区入梅和出梅均偏晚,梅雨期接近常年,但梅雨量偏多一倍以上,梅雨量和梅雨期日平均降水量分别为1951年以来历史同期第三和第二高值;江淮区入梅、出梅及梅雨期接近常年,但梅雨量偏多。（2）对流层高、中、低层环流系统冬夏季节性调整和转变显著提前的共同作用,导致了2016年江南区入梅显著偏早;东亚副热带西风急流、西太平洋副热带高压（副高）和东亚夏季风涌在7月中旬阶段性地南落导致了江南区和长江区出梅偏晚。（3）受到前冬超强厄尔尼诺衰减和春、夏季热带印度洋全区一致海温模态偏暖的影响,梅雨期副高异常偏强,副高西南侧转向的水汽输送异常偏强,并在长江区和江淮区与北方弱冷空气辐合,造成梅雨量异常偏多。     

夏季东北冷涡异常对淮河流域降水影响机制的数值模拟

利用NCEP/NCAR月平均再分析资料分析了1960-2009年夏季东北冷涡异常特征及其与同期淮河流域降水的关系,结果表明:当东北冷涡偏强时,淮河流域降水可能偏多;当东北冷涡偏弱时,淮河流域降水可能偏少。选取夏季东北冷涡典型异常强年(2003年)进行数值模拟,人为添加扰动热源后,高层出现东南差值气流,低层出现西北差值气流,这种环流形势不利于高层冷空气与低层西南暖湿气流在淮河流域交汇,不利于淮河流域降水的发生、发展,最终使得淮河流域降水减少。夏季东北冷涡通过热源异常影响淮河流域降水的可能机制为东北冷涡强(弱)年,东北冷涡持续性活动偏多(少),导致东北—朝鲜半岛—日本以东洋面热力状况异常冷(暖),使得35°N-50°N纬带的海陆热力差异更大(小),引起夏季风及其他环流系统异常,有(不)利于淮河流域降水发生、发展,从而导致淮河流域降水异常偏多(少)。     

夏季东北冷涡气候特征对吉林省大豆生育期的影响

基于NCEP/NCAR再分析资料，国家气候中心160站月平均气温和降水资料，以及吉林省大豆生育期资料，从对农作物生育期天气气候有重要影响的东北冷涡活动入手，统计1981-2018年夏季（5-9月）东北冷涡活动气候学特征，初步分析吉林省大豆近年来生育期情况及其对东北冷涡活动的响应。结果表明：东北冷涡是一个持续时间较长且较为频繁的系统，平均寿命5d左右，夏季（5-9月）冷涡活动占比三分之一以上，主要活动集中在120-125°E、45-50°N区域；冷涡活动6月最多、8月最少。中涡对东北地区环流影响最显著，有利于鄂霍次克海地区高度场增强，中高纬度环流经向特征明显，偏北冷空气向南输送；东北地区高度场以负距平为主，有利于北太平洋气流向东北地区输送。东北冷涡天数偏多时，吉林省大豆播种-开花期气温偏低、降水偏多、生育期间隔天数延长。从平均气温影响看，播种-出苗期榆树主要受北涡影响，延吉主要受中涡影响；出苗-开花期延吉同时受北涡和中涡影响；出苗-开花期的间隔日数，榆树和桦甸主要受北涡影响。此外，榆树和延吉的降水量在播种-出苗期间主要受中涡影响，出苗-开花期间主要受北涡影响。     

梅雨中期预报方法的研究

本文是用天气环流分型、数理统计等方法,探索梅雨“开始期”和“梅雨期内大到暴雨”的中期预报。 经普查和分析研究发现,每年雨季来临早迟与500mb上125°—140°E间的西北太平洋副热带高压脊的季节性向北位移有很大关系,入梅该候500mb上125°—140°E间的副高平均脊线基本上是要稳定在19°—24°N纬度带内,而出梅候或次一候,副高脊线基本上要达到26°N以北。 对于早梅雨的预报应偏重于副高活动和变化,正常或迟梅雨的预报应偏重于西风带短波槽脊的调整和活动。 最后指出,上海地区梅雨期内大—暴雨天气过程的发生是与这个季节中冷暖空气活动的地域和其强度变化特点有着一定的联系,同时也与本站要素变化有关。     

东北夏季极端低温的变化特征及其与太平洋海温异常的关系

利用1958—2007年全球海温、位势高度月平均资料和中国东北地区64个测站的夏季地面气温等资料,分析了中国东北地区夏季极端低温的时空变化特征,及其与大气环流和海温异常之间的关系,研究结果如下:(1)近50a来中国东北夏季极端低温事件频数在年际变化的时间尺度上主要存在两种模态:全区一致变化型和南北反相变化型;(2)东北夏季极端低温频数与乌拉尔山高压,东亚大槽,阿留申低压,东北冷涡密切相关;(3)东北夏季极端低温与赤道东太平洋海温存在遥相关关系。在1990s初期以前,在E1 Nino发生年或翌年基本都对应东北夏季极端低温年,但1990s初期开始,El Nino发生年与东北地区夏季极端低温的对应关系遭到破坏;(4)东北夏季极端低温事件频数的年际变化与西太平洋暖池海温异常密切相关。进一步研究表明西太平洋暖池海温异常会影响东北地区上空的环流,致使东北夏季极端低温异常。     

东北冷涡持续活动时期的北半球500 hPa环流特征分析

分别对5月和6～8月东亚东北冷涡活动典型的多寡年份北半球500 hPa高度距平场进行合成、频次累积和相关分析,结果表明:东亚东北冷涡持续性活动不仅与前期、同期和后期北半球的大气环流异常密切相关,而且也是异常区的重要组成部分;500hPa 5月和6～8月东北冷涡活动多寡年的同期500hPa高度距平合成场差异显著;6～8月东北冷涡典型多寡年的同期距平场均与前冬(12～2月)的主要异常区反位相,存在半年尺度的遥相关,与北太平洋涛动(NPO)类同的500 hPa高度距平场,如前冬呈正位相,预报6～8月东北冷涡持续活动弱,反之,冷涡持续活动强;合成场和相关场通过信度检验的关键区主要位于东亚中高纬度至阿留申群岛及其以南的副热带地区、青藏高原接近巴基斯坦一侧和北非乍得盆地与撒哈拉大沙漠等地区;由此可以认为东亚地区中高纬度5月和6～8月东北冷涡持续性活动是北半球大气环流异常持续或调整的重要表征.     

The interannual variation in monthly temperature over Northeast China during summer

The interannual variations of summer surface air temperature over Northeast China （NEC） were investigated through a month-to-month analysis from May to August. The results suggested that the warmer temperature over NEC is related to a local positive 500-hPa geopotential height anomaly for all four months. However, the teleconnection patterns of atmospheric circulation anomalies associated with the monthly surface air temperature over NEC behave as a distinguished subseasonal variation, although the local positive height anomaly is common from month to month. In May and June, the teleconnection pattern is characterized by a wave train in the upper and middle troposphere from the Indian Peninsula to NEC. This wave train is stronger in June than in May, possibly due to the positive feedback between the wave train and the South Asian rainfall anomaly in June, when the South Asian summer monsoon has been established. In July and August, however, the teleconnection pattern associated with the NEC temperature anomalies is characterized by an East Asia/Pacific （EAP） or Pacific/Japan （PJ） pattern, with the existence of precipitation anomalies over the Philippine Sea and the South China Sea. This pattern is much clearer in July corresponding to the stronger convection over the Philippine Sea compared to that in August.     

VARIATIONS IN THE TELECONNECTION INTENSITY INDICES AND THEIR REMOTE RESPONSE TO THE EL NINO EVENTS IN THE NORTHERN HEMISPHERE*

In this study,the monthly and seasonal teleconnection intensity indices of the Pacific/North American(PNA),Western Atlantic(WA),Western Pacific(WP),Eastern Atlantic(EA) and Eurasian(EU) patterns for the period from 1951 through 1990 are calculated.On this basis,their climatic variations and the relationship between the five teleconnection intensity indices and the El Nino events are examined.It is noted that when El Nino is at its mature stage(winter),the weak WP pattern is mainly characteristic of the circulation and the strong PNA pattern is the next.In summer when El Nino occurs and develops,the strong EU,weak WP and weak WA patterns are the main characteristics without the PNA circulation anomalies.Finally,by the nonlinear mapping method a nonlinear mapping diagram is established for diagnosing El Nino using three summer teleeonuection intensity indices and May and August Southern Oscillation Indices(SOIs).Thus,the El Nino phenomenon occurring in 1991 is diagnosed.Besides,the winter atmospheric circulation of the 1991/1992 El Nino is found to be the weak WP pattern and the PNA pattern is also weak.     

近40年5—6月东北亚和北半球其他区域阻塞高压活动特征及其联系

基于美国环境预报中心/国家大气研究中心（NCEP/NCAR-Ⅰ）再分析资料,按照国际通行的阻塞高压（阻高）定义,采用计算机自动识别和天气图人工主、客观相结合的检测方法,获得了1979—2018年5月和6月逐日北半球中高纬度阻高活动的无缝隙分布;并利用线性相关和信息流因果关系等统计方法,研究了东北亚（鄂霍次克海）阻高与北半球其他阻高活动区特征及其联系。根据阻高活动集中程度与占北半球活动总天数的百分比,选定8个5月阻高主要活动区和10个6月阻高主要活动区。从统计结果来看,5月北太平洋、北美和乌拉尔山阻高活动占前3位,6月东北亚阻高活动天数跃升第1位。值得注意的是,初夏在贝加尔湖以南、青藏高原以北地区出现了明显的阻塞形势,称为青藏高原北阻高。5月和6月北半球各阻高活动中心集中的纬度分布,自西向东具有“正弦波”特征,其主要活动区引起的同期北半球500 hPa高度场的异常虽不尽相同,但均具有一定的遥相关特征;5月和6月东北亚阻高活动天数的年际变化分量具有明显的相对独立性。5月东北亚阻高是6月贝加尔湖阻高活动年际变化的稳定影响源,是6月青藏高原北阻高活动年际变化的不稳定影响源;唯有5月北太平洋阻高是6月东北亚阻高年际变化的稳定影响源。2019年6月北半球阻高活动异常的区域位于欧洲,达19 d,为气候平均值（7 d）的2.7倍,也是导致欧洲大陆初夏高温的主要影响系统。      

The Coordinated Influence of Indian Ocean Sea Surface Temperature and Arctic Sea Ice on Anomalous Northeast China Cold Vortex Activities with Different Paths during Late Summer

The Northeast China cold vortex(NCCV) during late summer(from July to August) is identified and classified into three types in terms of its movement path using machine learning. The relationships of the three types of NCCV intensity with atmospheric circulations in late summer, the sea surface temperature(SST), and Arctic sea ice concentration(SIC) in the preceding months, are analyzed. The sensitivity tests by the Community Atmosphere Model version 5.3(CAM5.3) are used to verify the statistical...     

VARIATIONS IN THE TELECONNECTION INTENSITY INDICES AND THEIR REMOTE RESPONSE TO THE EL NINO EVENTS IN THE NORTHERN HEMISPHERE

In this study,the monthly and seasonal teleconnection intensity indices of the Pacific/North American(PNA),Western Atlantic(WA),Western Pacific(WP),Eastern Atlantic(EA)and Eurasian(EU)patterns for the periodfrom 1951 through 1990 are calculated.On this basis,their climatic variations and the relationship between the fiveteleconnection intensity indices and the El Nino events are examined.It is noted that when El Nino is at its mature stage(winter),the weak WP pattern is mainly characteristic of the circulation and the strong PNA pattern is the next.Insummer when El Nino occurs and develops,the strong EU,weak WP and weak WA patterns are the main characteris-tics without the PNA circulation anomalies.Finally,by the nonlinear mapping method a nonlinear mapping diagram isestablished for diagnosing El Nino using three summer teleeonuection intensity indices and May and August SouthernOscillation Indices(SOIs).Thus,the El Nino phenomenon occurring in 1991 is diagnosed.Besides,the winter atmos-pheric circulation of the 1991/1992 El Nino is found to be the weak WP pattern and the PNA pattern is also weak.     

北非高压的气候特征及其对中国夏季降水的影响

以北非高压的5个指数为基础，分析了北非高压的气候特征：北非高压强度越强，范围越广，东伸越明显且脊线偏南，反之偏西偏北；北非高压的强弱趋势、南北位置和东西位置具有显著的季节变化，其中5月下旬和6月下旬有两次明显的跳跃，在时间上比西太平洋副高两次北跳提前2-3候。北非高压对中国夏季降水影响主要表现为我国东部地区以长江为界的南北降水具有反相分布特点，西藏高原上东、西部降水存在相反分布。最后，讨论了北非高压与西太平洋副高及东亚环流的关系，发现：两个高压的强度、范围和南北及东西位置的变化趋势基本一致，从西亚到太平洋呈现正、负、正的波列分布特征。这种特征组成了亚洲地区纬向型的遥相关分布，这可能是造成中国夏季降水时空分布的原因之一。     

冬季北太平洋南北海温异常对我国汛期雨带类型的影响研究

使用1951—2002年前期（1—5月）北太平洋海温场月平均资料，运用合成分析、多因变量方差分析、判别分析及相关分析方法，探讨我国汛期雨带类型与前期北太平洋海温的时空分布关系。分析表明:尽管汛期各雨带类型对应着前期不同的海温距平场，但它们之间只有部分海域存在显著性差异，且在1月表现最显著。各雨带类型对应海温距平场显著差异关键区主要位于北太平洋的南北海域，即北部中高纬亲潮附近（40°~50°N, 160°E~180°），北太平洋西风漂流区（30°~40°N，175°~145°W）及南部近赤道太平洋中部（10°S~0°, 175°~145°W），且南北海温呈反相关关系。将海温关键区作为判别因子，对雨带类型进行判别分析表明:用多个海温关键区作为判别因子建立的判别方程，其判别准确率比仅用某一海温关键区或海温区之间的和差简单定义的指数作为判别因子建立的判别方程判别准确率高，说明我国东部汛期降水型的分布与多个海温关键区的综合作用是密切相关的。进一步分析判别方程定义的1月海温判别指数与前期高度场和夏季副热带高压各特征量的相关关系表明，该指数对我国汛期雨带类型影响的可能途径是:一是造成大气环流异常，特别是北太平洋涛动的异常，并形成PNA大气遥相关型，从而引起我国汛期降水异常；二是造成西太平洋副热带高压的异常，主要是面积、强度和西伸脊点位置的异常，从而引起我国汛期降水异常。可见，冬季北太平洋海温南北异常与我国汛期雨带类型关系密切，且具有重要的天气气候学意义。     

Seasonal prediction of tropical cyclone genesis frequency over the western North Pacific using teleconnection patterns

This study has developed a multiple linear regression model for the seasonal prediction of the summer tropical cyclone genesis frequency (TCGF) in the western North Pacific using the three teleconnection patterns. These patterns are representative of the Siberian High Oscillation (SHO) in the East Asian continent, the North Pacific Oscillation in the North Pacific, and Antarctic Oscillation (AAO) near the Australia during the boreal spring (April–May). This statistical model is verified through the two analyses: (a) statistical method of cross validation and (b) differences between the high TCGF years and low TCGF years that is hindcasted by the statistical model. The high TCGF years are characterized by the following anomalous features: Three anomalous teleconnection patterns such as anticyclonic circulation (positive SHO phase) in the East Asian continent, pressure pattern like “north-high and south-low” in the North Pacific, and cyclonic circulation (negative AAO phase) near the Australia were strengthened during the period from boreal spring to boreal summer. Thus, anomalous trade winds in the tropical western Pacific (TWP) were weakened by anomalous cyclonic circulations that located in the subtropical western Pacific (SWP) in both hemispheres. In consequence, this spatial distribution of anomalous pressure pattern suppressed convection in the TWP but strengthened convection in the SWP.     

冬夏季节热带副热带OLR场的遥相关分析

本文利用NOAA13年月平均格点资料分析了冬夏热带副热带射出长波辐射(OLR)的气候特征及其遥相关结构。结果表明,OLR场的高低值带有明显的季节变动,低值带中心从冬至夏由赤道西太平洋地区向西北移至孟加拉湾,高值带从冬至夏北移约10—15个纬度,但东南太平洋高值区的位置无明显季节变动。 遥相关结构分析表明,冬夏季节OLR场分别有8个遥相关关键区,它们之间存在着较强的同时性遥相关联系。冬季遥相关型主要由位于赤道低纬度“印度洋—西太平洋—东太平洋—大西洋”的纬向2波式遥相关和在太平洋中部、东亚地区,南北半球副热带与赤道地区的经向负遥相关型组成。夏季OLR遥相关关键区主要分布在孟加拉湾至赤道西太平洋、东太平洋与低纬度大西洋和中纬度东亚沿海与北美大陆,构成低纬度和中纬度两类纬向正遥相关型。进一步分析发现,冬夏OLR遥相关型的年际变化较好地揭示了OLR场异常与ENSO、低纬度Walker、Hadley环流等海—气系统异常的整体联系。      

Impacts of the leading modes of tropical Indian Ocean sea surface temperature anomaly on sub-seasonal evolution of the circulation and rainfall over East Asia during boreal spring and summer

The two leading modes of the interannual variability of the tropical Indian Ocean (TIO) sea surface temperature (SST) anomaly are the Indian Ocean basin mode (IOBM) and the Indian Ocean dipole mode (IODM) from March to August. In this paper, the relationship between the TIO SST anomaly and the sub-seasonal evolution of the circulation and rainfall over East Asia during boreal spring and summer is investigated by using correlation analysis and composite analysis based on multi-source observation data from 1979 to 2013, together with numerical simulations from an atmospheric general circulation model. The results indicate that the impacts of the IOBM on the circulation and rainfall over East Asia vary remarkably from spring to summer. The anomalous anticyclone over the tropical Northwest Pacific induced by the warm IOBM is closely linked with the Pacific–Japan or East Asia–Pacific teleconnection pattern, which persists from March to August. In the upper troposphere over East Asia, the warm phase of the IOBM generates a significant anticyclonic response from March to May. In June and July, however, the circulation response is characterized by enhanced subtropical westerly flow. A distinct anomalous cyclone is found in August. Overall, the IOBM can exert significant influence on the western North Pacific subtropical high, the South Asian high, and the East Asian jet, which collectively modulate the precipitation anomaly over East Asia. In contrast, the effects of the IODM on the climate anomaly over East Asia are relatively weak in boreal spring and summer. Therefore, studying the impacts of the TIO SST anomaly on the climate anomaly in East Asia should take full account of the different sub-seasonal response during boreal spring and summer.