我国南方暴雨一些气候特征的统计分析

根据我国南方59个气象观测站1958～1995年月暴雨日数资料,应用三维经验正交函数分解(EOF3)和小波分析方法,研究了暴雨的主要分布类型、季节变化特征、年际变化和年代际变化规律.结果表明:我国南方暴雨的总趋势是略有增加,但幅度很小;年际变化存在32年、10年、5年和2～3年左右的周期震荡;年代际变化规律是:20世纪50年代末～60年代约10年周期较为清楚,70年代5年周期最强,80～90年代中期10年左右周期最明显,而且比50～60年代要强得多,此外80年代3年左右周期也较明显.我国南方暴雨季节变化显著,4～10月为多暴雨季节,最多的月份出现在6月.暴雨最活跃区域的年变化不大,均位于华南地区,虽然长江流域和黄淮地区是分别对应于梅雨和华北雨季中的多暴雨区域,但是其最大中心值没有超过华南地区.我国南方暴雨、雷暴和冰雹的气候特征,在总趋势、空间分布、季节变化、年际变化和年代际变化方面均存在明显的差异,表明了这3类对流性天气形成物理机制的复杂性.     

江西冰雹与雷雨大风气候变化特征的对比分析

利用江西省85个气象站46年的监测资料,采用气候统计分析方法,研究江西省冰雹与雷雨大风气候变化特征,结果表明:冰雹易发区主要分布在江西中西部,有4个中心;雷雨大风易发区主要分布于中北部的地势平整地区,有2个中心。冰雹季节变化呈单峰型,3—5月最容易出现冰雹,4月份最多;雷雨大风季节变化呈双峰型,主要出现在3-8月,3-5月为一高峰,6-8月为另一高峰。冰雹1981年以前以12 a周期经历了3次转换,1981年后以18 a周期进行变化,同时还在9 a时间周期进行了4次转换。雷雨大风主要以中高频周期振荡为主,1973年前为12 a的振荡周期,1974年后,振荡周期主要以6 a为主。EOF展开的第一特征向量表明江西冰雹与雷雨大风的变化趋势总体特征是一致的;第二特征向量表明冰雹和雷雨大风在地势平整地区与多山地区都存在反位相变化,而江西南部雷雨大风变化更显著;第三特征向量表明冰雹和雷雨大风在武夷山附近与其他地区都存在反位相的变化。     

1968—2017年湖南省冰雹时空分布特征

基于湖南省92个站点1968—2017年冰雹观测资料,采用回归分析、小波分析、主成分分析等方法,研究了湖南冰雹时空分布特征。结果表明,湖南近50年冰雹天气年际下降趋势显著,近20年来有记录的冰雹天气发生频次明显降低。湖南初次降雹的时间都集中在1—3月。冰雹月季变化显著,一年中以3月冰雹最多,2月的次之,从5月份起雹日骤然减少。春季是降雹最多的季节,占雹灾总数的56.06%,冬季的次之,夏季和秋季冰雹发生频率分别仅为全年的2.53%和0.69%。年冰雹日数主要存在4~5 a和19 a左右的振荡周期,20世纪90年代前还存在明显的9~10 a的振荡周期。各季节冰雹日数振荡周期不一。湖南冰雹空间分布呈自湘西北向湘东南递减的规律,年冰雹日数的空间分布特征与春季、冬季冰雹分布特征相似。湘北和湘中地区冰雹天气年际变化以下降趋势为主,湘南地区其气候趋势变化不明显。对湖南近50年冰雹日数进行主成分分析的前3个主要模态,在空间向量场上分别呈现出全省一致型、地势主导型和南北呼应型。     

甘肃省天水市近40a冰雹分布特征

根据甘肃省天水市7个气象站1971～2010年冰雹观测资料,分析了近40 a来该地冰雹变化规律。结果表明:天水市的冰雹分布特征呈现明显的日变化和年际变化。日分布以午后型(13～18时)为主,占全年降雹日数的49.1%;月际变化成单峰型,降雹时段集中在5～8月,占总日数的74.8%;年均累计降雹平均日数为6.4 d,降雹总日数呈逐年下降趋势。拔海高的地区冰雹发生较多,山区多于平川地区。影响天水市的冰雹路径大多呈西北—东南方向,降雹天气以西北气流型为主。     

北半球中纬度地区大气臭氧的年际和年代际变化研究

利用(40°N～60°N, 20°W～150°E) 范围内1963～1992年的臭氧格点数据资料，应用Morlet小波变换方法对臭氧演变进行了分析。结果表明:（1）臭氧存在明显的年际和年代际变化，其年际变化的特征时间尺度为2年和5年，年代际变化的特征时间尺度为12年；（2）臭氧准4年周期振荡最明显的地区出现在西欧，而准11年周期振荡最明显的地区则在东亚，其中12年时间尺度的周期振荡最强。     

常州雷暴的气候特点及多普勒雷达回波特征

利用常州基本观测站1952-2007年长序列的雷暴观测资料和多普勒雷达回波资料,采用数理统计和小波变换方法,对常州雷暴的变化规律、周期特征以及雷达回波特征进行了分析.结果表明:(1)雷暴日数年代际间差异显著.(2)雷暴年际变化很大,最大值为最小值的5.9倍;雷暴日数总体呈显著减少的趋势.(3)夏季为雷暴高发季节,占总雷暴日数的66.8%.(4)月际变化差异大,雷暴集中出现在4-9月,其中7、8月为雷暴高发月.(5)从日分布来看,傍晚出现次数最多,其次为下午,上午出现最少.(6)常州年雷暴日数分布主要表现为12a(年代际)震荡周期贯穿在整个56年里;1952-2004年存在着非常明显7a左右的次周期特征;1968-2007年还存在3～4a的小周期特征.(7)常州雷暴的雷达回波基本反射率因子一般在30～65dBz之间,回波顶高为6～17km.(9)常州雷暴雷达回波移向主要有五类:西南东北向、东南西北向、西北东南向、旋转、局地生成.另外对常州雷雨大风和冰雹进行了统计分析,发现:7月为雷雨大风最高发月;5月和7月为冰雹最高发月.     

云南省冰雹的时空分布特征

利用近40年的云南省冰雹资料，统计分析了云南省冰雹的时空分布特征，进一步揭示了其活动规律及主要影响因素。研究结果表明：冰雹的季节分布比较复杂，呈现出春季和夏季两个峰值的特点；冰雹的季节分布还与海拔高度有关，低海拔地区为春季多雹型，高海拔地区为夏季多雹型；滇西地区冰雹日数的年际变化特征较滇东地区显著而年代际变化特征没有东部地区站点明显；滇东地区表现出了明显的年代际变化特征，目前处于冰雹相对较少时期。从区域来看，年冰雹日数山区较坝区高，高海拔地区较低海拔地区高。     

江南雨季降水季节内演变及其年际、年代际变化特征

利用1961—2008年逐日降水资料,在对比我国东南部各地区气候态降水特征的基础上,着重探讨了江南地区(110~120°E、24~30°N)雨季降水的季节内变化特征及其年际、年代际变化规律。结果表明:1)江南雨季气候态降水的季节内变化具有明显的双峰型特征,两个峰值集中期分别是4、6月中旬前后。4月中下旬第一个降水峰值率先出现在江南地区,之后峰值降水南移,于6月上中旬华南地区达峰值集中期,之后强降水才逐渐北移,6月中下旬又回至江南地区,使江南地区降水达第二个峰值集中期。2)我国江南地区区域平均的双峰降水与4—6月的实际降水之间的相关系数达0.69,这表明双峰型降水确实反映了江南雨季降水的季节内演变特征。3)江南雨季降水双峰型的季节内变化特征具有明显的年际、年代际变化周期。年际变化周期为2~3 a,强信号主要集中在20世纪60年代后期到70年代中期以及80年代中期到21世纪初;年代际变化周期约为8~10 a,在整个时间域上都存在,最强信号集中在80年代初到90年代末期。4)年代际尺度上,江南雨季降水的季节内变化特征(双峰型态)具有隔代显著的特征,即20世纪60、80年代及21世纪初双峰型特征显著,而20世纪70、90年代双峰型特征不显著。     

中国冬季最低气温观测与再分析资料的比较

运用EOF分解、线性趋势分析、方差分析、小波分析、相关分析等方法,从均值、长期变化、年际和年代际变化特征等方面对NCEP/NCAR(N1T)、NCEP/DOE(N2T)、ERA-Interim(ET)、JRA-25(JT)4种再分析资料集和194站观测资料集中1979—2012年我国冬季最低气温(WTMIN)进行比较。结果表明:(1)ET在再现观测冬季最低气温多年平均时最优;(2)除新疆北部和西南部以及东北北部有降低趋势外,我国大部分地区WTMIN有升高的趋势,N1T对观测温度长期变化趋势再现能力优于其他3种资料;(3)观测WTMIN在中国北方和高原地区年际和年代际变化大于南方地区,四种再分析WTMIN对我国冬季最低气温的年际和年代际变化的再现在不同区域各有所长,总体上以ET为优。(4)再分析资料在再现观测WTMIN年代际时间尺度上的能力相当,以ET最优,尤其是在我国中东部地区和新疆北部地区。N1T和N2T对东北地区观测冬季最低气温年际变化的再现能力较好,ET再现观测WTMIN在1990s之前,2005年之后的3~4 a变化周期特征时能力略优于其他3种资料。     

德令哈地区近44年天气现象变化特征分析

利用德令哈市国家基本气象站1973—2016年地面气象观测天气现象数据资料,采用统计法、气候倾向法等方法,从年代际、年际、季节和月际4个时间尺度来分析天气现象的变化特征。结果表明:44a来德令哈地区天气现象共出现11种,雨凇、雾凇、雾、轻雾、霾5种天气现象从未出现。各年代天气现象日数分布不均匀。雨、露和霜日数逐年呈增多趋势;雪、冰雹、沙尘暴、扬沙、浮尘、大风、积雪和结冰日数逐年呈减少趋势。逐月天气现象日数分布不均匀。春季以大风、沙尘暴、扬沙和浮尘天气现象为主;夏季以雨、冰雹和露天气现象为主;冬季以雪、霜、积雪和结冰天气现象为主。通过对德令哈地区44a来天气现象日数的变化特征进行分析,旨在为本地区开展预报预测、为农服务和公共气象服务提供科学依据。     

虹桥机场能见度变化特征分析

以中国1960年前建站的595个气象台站1951/1952～2004/2005年冬季逐日降水资料为基础,采用面积加权平均法得到冬季全国和8个区(包括东北区、华北区、长江中下游、华南区、青藏高原、西南区、西北东部和西北西部)的平均降水日数距平与降水量标准化距平序列.通过对全国和区域平均距平序列以及全国各站的冬季降水日数和降水量的变化速率和趋势系数的分析,得出:近54年来中国冬季降水日数明显减少,降水量变化趋势不明显;东北区和西北东部的冬季降水日数减少趋势超过0.01显著性水平,而青藏高原降水量的增加趋势超过0.05显著性水平.     

虹桥机场能见度变化特征分析

分析了上海虹桥机场近18年(1987～2004年)能见度的年际变化、季节变化和日变化特征,发现虹桥机场能见度呈逐年下降趋势,但是能见度低于着陆标准的年发生频数却趋于减少,能见度的季节变化特征非常明显,夏季能见度最佳,冬季最差,出现低能见度的频数最高.一天中早晨4～8点的能见度最差,不利于飞机降落,而13～18点的能见度条件较好.小波分析的结果表明虹桥机场能见度变化以年周期和天气尺度周期(2.5～9.8天)最为显著,其次为准双周振荡(10～20天).一年中七八月份能见度最佳,一月能见度最差,转折点一般出现在春末夏初和秋末冬初.虹桥机场的能见度变化和大雾时数以及颗粒物关系密切,呈反位相变化特征.     

发生在中国大陆的台风变性加强过程分析

通过对登陆台风Winnie(1997)的演变过程分析，发现登陆后的台风经历三个阶段：衰减阶段、变性阶段、重新加强阶段。其变性过程类似于Sekioka等人提出的复合型，变性后逐渐演变为Shapiro—Keyser气旋模型。通过对物理量的诊断分析发现，对流层中高层冷空气的下沉入侵以及对流层低层的暖平流是热带气旋变性的原因。冷空气的入侵使具有暖心结构的热带气旋演变为斜压结构的温带气旋。变性后气旋得到了重新发展，低层维持的较明显暖平流以及与高空急流相对应的散度区和高空涡度平流是导致气旋重新发展的重要物理因子。     

镇江地区雷暴日的时空分布及雷暴日异常多年的特征分析

对1959—2000年镇江地区4个县市年雷暴活动日数时间序列进行EOF分析，并在此基础上，分析了它们的时空分布特征，并用合成分析研究了雷暴活动日数异常多年同期及前期的500hPa高空环流背景场先兆特征和赤道东太平洋海温异常情况，为雷电预报和防雷减灾工作提供有参考意义的结果。     

爆发性气旋的锋生位涡反演诊断

本文采用基于埃特尔位涡反演诊断和锋生函数诊断的锋生位涡反演诊断方法,对一次发生在西太平洋地区的爆发性气旋过程进行了诊断分析和机制研究。本文主要从锋生演变的角度,定量诊断了与对流层顶折迭现象相联系的高层位涡扰动,由凝结潜热释放造成的中层位涡扰动,与低层锋区扰动相联系的低层位涡扰动以及以低层水平辐合辐散为主要成份的非平衡风场在气旋发生发展的不同阶段所起的作用和影响,并对以上各物理过程相互作用,造成气旋爆发性发展的机制进行了分析讨论。     

贵州中部大气重力波活动的天气气候学分析

使用贵阳市１９９４年以来１６个月连续的大气重力波单测点探测资料及动态谱分析技术,对贵州中部大气重力波活动进行了天气气候学分析。     

华南地区近40年降水的气候特征

利用１９５１－１９９４年华南地区１５个站的月降水量资料，探讨了这一地区近４０年来降水的气候特征。结果表明：（１）华南地区年降水量的变化存在一定的阶段性和周期性，５０年代和７０年代及９０年代前期降水相对偏多，６０年代和８０年代降水相对偏少。近４０年来降水量的变化趋势呈抛物线型，总的来持，前２０年少，后２０年略有增多。（２）降水变化具有明显的周期性振动，年和汛期降水的主周期为７－１１年，前汛斯和后汛期     

我国南方雷暴的气候特征研究

本文根据我国南方62个气象观测着1971-995年月雷暴日数资料，应用EOF和小波统计分析方法，研究了雷暴的气候特征，包括它们的空间分布类型、季节变化特征和年际变化规律，所得结论，为进一步探讨大范围雷暴与大气环流的联系打下了基础。     

SVD方法在气象场诊断分析中的普适性

本文首次从理论上推导证明两个气象场的奇异值分解（ＳＶＤ）在气象场时空分布耦合信号的诊断分析中具有普适性。结果表明，两个场的ＳＶＤ求解准则不同于典型相关分析（ＣＣＡ），且ＣＣＡ模型可视为ＳＶＤ之特例，尤其当各个场经ＰＣＡ滤波后，其ＣＣＡ完全与ＳＶＤ等价。ＳＶＤ分析的结果不但可完全代替ＣＣＡ，且计算更简便，所得耦合信号的物理解释更清晰，特别适合于大尺度气象场的遥相关型研究。     

台风“麦莎”路径东折分析及NWP产品检验

本文利用气象常规资料、NCEP／NCAR再分析资料和数值预报产品（NWP）资料对0509台风“麦莎”路径两次明显东折（7日11时和8日23时）的原因进行了分析，并对NWP产品对麦莎路径的预报结果进行了检验。结果表明：麦莎路径主要受西太平洋副热带高压（副高，下同）与西风带环流的影响，两次明显东折与西风带环流的经、纬向调整及副高由块状变为带状有关；“副高南落”指标和广义李雅普诺夫稳定度判据中J22的符号分别对应了麦莎的两次明显东折；麦莎中心气压和风力变化与台风的两次明显东折有很好的对应关系。另外，T213资料的涡度和位温预报场对台风的两次明显东折有一定的指示意义。NWP产品24h内对台风路径的预报效果较好，但对台风的第二次东折预报较差。