北半球副高带的长期变化(五)

七、副高与上海春、夏、秋雨的关系 北半球副高带的长期变化,特别是太平洋副高的变化对我国东部地区的天气气候有着显著的影响,这里以上海为例,说明它与长江下游地区旱涝的关系。 上海的雨量,特别是春雨、夏雨,基本上可以代表长江下游地区。我们计算了春季、夏季上海和南京、杭州等地雨量的相关系数,信度均达0.01。     

长江下游地区近五百年旱涝演变及其与淮河以南冬季冷暖的关系

本文依据近五百年旱涝等级和冬季冷暖资料,在时域和频域上分析了长江下游地区的旱涝演变,并进而考察了它与淮河以南冬季冷暖的关系。结果表明:长江下游地区的旱涝变化存在2—3年、5—6年、7—14年、17—20年和27—32年的显著周期;;旱涝与冷暖的变化有2—5年、7年、12年和42年等显著的共同周期,在低频变化部分,冬季冷暖变化超前于夏季旱涝变化,而在中高频部分,两者则有同位相关系。     

近百年长江下游作物生长季冷暖的变化与大型环流的振动

本文运用上海1373—1982年110年气温资料,配合1871—1980年110年月平均海平面气压场资料,分析了长江下游作物生长季冷暖的长期变化以及与之关联的大型环流变化特征。发现最近百余年里,年、季(代表月份)和关键旬的平均气温普遍经历了从偏冷期转为偏暖期约80—100年周期的振动,转折发生在本世纪20年代末、30年代初。70年代前后有转向偏冷期的趋势。这类低频振动与大型环流活动的低频振动有密切关联,主要表现在冬季亚洲大陆冷高压主体偏东和阿留申低压偏弱时期,相应夏季青藏高原热低压偏弱时期,对应长江下游偏冷期;反之,则对应偏暖期。讨论了生长季冷暖变化对农作物生长发育和产量的影响。     

青藏高原加热场与长江下游秋季降水的关系

利用1960年至2010年青藏高原地面加热场强度距平指数,中国月平均降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料,分析了冬季高原地面加热场强度变化趋势,长江下游地区秋季(9,10月)降水量时空变化,着重对冬季高原地面加热场强度与次年长江下游地区秋季降水做相关性分析,配合冬季高原地面加热场强度极值年对应的秋雨时期环流情况,得出以下结论:(1)冬季高原地面加热场强度年际变化显著,自1960年来大幅下降,2000年后小幅回升但仍未达到先前水平。(2)长江下游地区秋季降水主要集中在9月,且降水量呈同多同少分布,年际变化显著,1985年后降水总量偏少。(3)冬季高原地面加热场强度与长江下游地区秋雨降水量存在相关关系。冬季高原地面加热场强时,次年长江下游地区秋季降水量大,其中部分地区相关性非常显著;反之当冬季高原地面加热场强度弱时,次年长江下游地区秋季降水量也较小。     

甘肃省近百年冷暖变化初步分析

利用我省建站较早、周围环境变化较小的20个气象站的温度资料与有百年观测记录的上海站的温度资料求取相关系数。当信度α=0.05时,我省与上海相关程度较好的有14个站,将这些站的温度序列从1990年延长到1891年,由此分析出我省近百年冷暖变化的趋势及与全国冷暖变化趋势的关系。     

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。     

长江中下游典型涝年准双周振荡特征及其影响分析

针对长江下游典型涝年（1999、2016和2020年）,通过全域功率谱分析和Lanczos滤波方法提取准双周振荡（QBWO）分量;并采用再分析资料进行同位相合成,揭示不同典型涝年共性特征及其各自的关键影响因子。结果表明：（1）1999、2016和2020年是长江下游地区最为典型的涝年,存在10—20 d显著的准双周振荡周期,且6—7月更为明显。（2）中、高纬度地区高层低频环流呈现扰动波列分布,有利于“两脊一槽”大尺度背景的维持和下游扰动增强,引起长江下游地区低频垂直运动变化,进而造成降水异常。低纬度地区准双周振荡是长江下游低频变化的另一来源,低层低频涡旋以10°N为轴对称分布,低频辐散风由中国南海指向长江下游地区,热带对流活动低频变化可通过低频大气环流影响长江下游降水。高、低纬度低频大气环流配合热源强迫存在相向运动,叠加低频水汽强烈辐合,为长江下游地区降水偏多提供有利条件。（3）3个长江下游典型涝年降水分布特征及其关键影响因子存在不同。1999年,西北太平洋上低频反气旋环流偏强、偏西,辐散风由中国南海指向长江下游地区,低频水汽来源为孟加拉湾和中国南海地区。2016年,对流层低层南、北低...     

2011年夏季气候异常及主要异常事件成因分析

本文对2011年夏季的中国气候及大气环流异常特征进行分析,发现我国总体气温偏高,降水偏少。西北西部、华北南部、江淮至江南一带,西南地区东部等地出现了阶段性的较大范围极端高温天气过程。西南地区东部和广西等地出现严重干旱;而长江下游地区降水显著偏多。进一步对中国气候异常事件的成因分析表明：异常高压的长期维持,孟加拉湾的向北水汽输送偏弱及西太平洋副热带高压位置偏东使其西侧的东南和偏南水汽输送对我国西南地区影响小是导致西南地区严重干旱的大气环流因素;2010年秋季出现的中部型拉尼娜事件可能是西南干旱的一个重要外强迫条件。2011年夏季亚洲极涡偏弱偏小,欧亚中高纬地区经向环流偏强,有利于冷空气南下;同时,中纬度西太平洋地区海温持续偏低而激发反气旋性环流产生,造成西太平洋副高偏大偏强,冷暖气流在长江下游地区交汇造成降水显著偏多。     

近40年我国极端温度变化趋势和季节特征

利用1961—2000年我国194个测站逐日最高温度和最低温度器测资料,结合具有实际意义的季节极端温度指数,分析了我国近40年极端温度事件的年变化趋势和季节特征。对年极端气候指数的研究表明:绝对阈值定义的冷暖指数由于无法考虑南北气候差异,其结果不理想。百分比阈值所得的冷暖指数中,冷日指数和暖日指数具有不对称性,冷夜指数和暖夜指数具有较强的对称性。对季节极端温度指数研究表明:冬季极端冷指数变化趋势最为明显,夏季极端暖指数的变化趋势次之,春、秋两季极端冷指数的变化趋势不明显;年和季节尺度的极端冷暖指数均反映出增暖趋势。     

上海冷暖年热量资源气候特征

热量资源对国民经济各部门,特别是对农业生产关系甚为密切,气候是变冷还是变暖?冷暖变化到底如何?农业部门甚为关心。本文试从上海100多年温度资料的变化结合太阳黑子演变,探索冷暖变化规律,冷暖出现时间,冷暖气候特征以及热量资源的变化与农业生产关系。一、热量资源变化近几年来,由于世界气候产生了一些引人注目的“异常”现象,气候变迁问题引起注意。问题焦点是现代气候到底是变冷还是变暖?这种变冷变暖长短周期到底如何?冷暖变化波动振幅到底有多大?张家诚等在“气候变迁及其原因”一文中指出半个多世纪以来,我国不同地区的10年平均温度变化尚没有超出1℃的范围,而我国五千年来最暖时期与最冷时期的温度变幅达4℃以上,从历史上看,是一个不大的波动。     

近50年阜新地区气候变化特征分析

根据1951—2000年阜新地区气温和降水资料,运用一元回归、相关分析等数理统计方法,对近50 a阜新地区气候变化进行了分析。分析表明:近50 a阜新地区年平均气温呈上升趋势,增温率为0.24℃/10 a,近30 a增温尤其明显。不同季节平均气温的变化趋势与年平均气温变化趋势基本一致,仅冬季平均气温有差异。根据近50 a冷暖波动情况,可将阜新地区划分成2个冷期和2个暖期。近50 a阜新地区年降水量呈下降趋势,递减率为8.009 mm/10 a,但是近30 a降水量呈上升趋势。各季节中夏、秋、冬季降水量呈上升趋势,但春季降水呈下降趋势。近50 a阜新地区降水变化可分为3个多雨期和3个少雨期。     

2013年初夏长江下游降水低频分量延伸期预报的多变量时滞回归模型

用长江下游降水低频分量和南半球中纬度地区850 hPa低频经向风主成分,建立多变量时滞回归 (multivariable lagged regression, MLR)模型,对2013年6—7月长江下游降水低频分量进行延伸期逐日变化预报试验。结果表明, 20~30 d时间尺度的长江下游低频降水预测时效可达25~30 d。进一步对2001—2012年资料分别构建的MLR模型的历史回报预测试验表明,对于20~30 d振荡较强和正常的年份,南半球中纬度绕球遥相关(south circum global teleconnection, SCGT)波列是预测初夏长江下游低频降水未来30 d变化的显著信号。基于南半球SCGT的发展和演变,对于提前20 d以上预报长江下游地区2013年7月上旬持续强降水过程异常变化过程很有帮助,南半球热带外环流低频变化是影响初夏长江下游地区延伸期强降水变化的重要因子之一。     

塔里木盆地气候变化的季节差异

利用塔里木盆地周边21个气象站1961-2000年月平均气温和降水量资料,对年和四季的基本气候特征、冷暖干湿阶段、年代际变化、异常冷暖、气候突变和变化趋势等进行了分析。结果表明：40 a来该区域气候变化存在明显的季节差异,年平均及冬季平均气温、年及夏季降水呈现显著的增加趋势;冬季气温于1978年发生了由冷到暖的气候突变;年与四季存在不同的冷暖、干湿气候阶段和异常年份。     

阿鲁科尔沁旗近46年来的气候特点分析

利用阿鲁科尔沁旗天山站1959~2004年的气温、降水资料,分析了近46年来的气候变化趋势。主要分析温度的变化趋势、冷暖的阶段性和冷暖变化的时间突变点;分析气候变暖前后干旱、洪涝发生的特点。结果显示:46年来,阿鲁科尔沁旗年平均气温一直是呈波动上升的,尤其以春、冬季升温最为明显;气温的变化主要有2个阶段,气候变暖后干旱有增加的趋势。     

近62年舟山市气温、降水特征分析

利用舟山市定海基准站1954—2015年气温、降水资料,探讨分析了海岛地区的气温和降水变化。结果表明:1)海岛地区的气温在1954—1990年间变化趋势不明显,90年代后才呈变暖趋势,气温在1998年发生突变,1954—2015年线性倾向值为0.0168℃/a,变暖时间比内陆城市偏晚,变暖幅度偏小;春季气温变暖率最大,其次是冬季,夏秋最少;平均最高气温变暖最明显,对舟山市气温的整体上升贡献最大,平均最低气温变化最平缓,且秋季没有明显的变化趋势。2)降水量呈现逐渐增多趋势,四季中夏季增多最明显,近年来有减少趋势,冬季降水90年代以来缓慢增加。3)62 a来共出现严重的冷冬8次,暖冬3次,多雨事件7次,少雨6次。     

长江下游地区降水50-80d低频分量的次季节预测研究

用1979-2000年逐日长江下游降水的50-80 d低频分量和全球850 hPa低频纬向风主成分,构建了长江下游降水低频分量的次季节预测的扩展复数自回归模型（ECAR）。这种基于数据驱动建模的气候预测方法,不仅能在复数空间上反映全球环流主要低频主分量和长江下游降水低频分量之间的时滞变化信息,而且能更好地描述气候系统的主要分量在低维空间中的变化规律。对2001-2014年长江下游降水低频分量进行次季节逐日变化回报试验的结果表明,50-80 d时间尺度的长江下游低频降水分量的预测时效可达52 d左右,预报能力明显优于自回归模型（AR）,而且6-8月的预报技巧最高。基于全球环流主要50-80 d振荡型的发展和变化以及与长江下游低频降水相关的时间演变,对于提前50-60 d预报长江下游地区持续多（少）雨过程很有帮助（尤其是夏季）,其中,东亚经向三极子型（EAT）是影响长江下游地区季节内降水变化的最主要的环流因子之一。      

从癞蛤蟆跳水看春播期天气

每年2、3月份,是田阳地区早稻播种育秧阶段,这时正值冷暖季节交替,冷空气活动仍较频繁。每当冷空气南下,往往造成低温阴雨天气,给早稻播种带来严重影响。为了做好春播期预报服务工作,抓住冷尾暖头播种,防止早稻烂秧,我们在学习群众经验的基础上,通过多年观察分析,发现癞蛤蟆活动与春播期冷暖天气变化有一定的关系。几年来,我们利用癞蛤蟆的活动规律来预报春播期天气,收到了较好的效果。     

长江下游百年一遇的极值风速分布

利用2000-2006年长江下游沿江8个风速、风向观测点与邻近气象站同步对比观测资料和1971—2006年长江下游40个气象站风资料, 依据具99%置信水平的数理重构方案和极值Ⅰ型计算方法, 详细给出长江下游百年一遇风速分布状况。结果表明:长江下游沿江地区百年一遇极值风速为25~38 m/s, 较一般方法上限高3 m/s, 下限低2 m/s; 长江南京—镇江段和南通—崇明段, 是长江下游沿江地区的两个大风区, 百年一遇极值风速不低于29 m/s, 其在入海口附近可达34 m/s以上; 在长江常州—江阴段, 江南、江北对称分布两个风速相对低值区, 百年一遇极值风速为23~24 m/s。该结果充分考虑气象站风速资料和局地风速状况, 是沿江相关工程气象应用的重要补充。     

山东省极端气温事件的时空变化特征

根据1971—2013年山东省14个气象站点的逐日最高和最低气温资料,计算了6个极端气温指数,采用线性倾向率、M-K突变检验、EEMD、反距离加权插值和相关分析等方法对山东省极端气温事件的时空变化特征及其与西太平洋副高环流变化的关系进行了分析。结果表明:(1)冷暖指数变化趋势的方向和大小均表现出明显的不对称性,暖(冷)指数表现为上升(下降)趋势显著。冷暖指数表现出准2年和准5~7年的年际尺度波动,准10~15年和准20~28年的年代际尺度波动。(2)暖(冷)指数均表现为全区一致的增加(减少)趋势;除高温日数外,倾向率的空间分布总体上表现出东部和中部地区变化趋势较大,西部地区变化趋势较小。(3)极端气温事件的突变与气温突变具有较好的同步性,均在20世纪80年代末90年代初,表明极端气温指数的变化与区域性增暖有密切联系。(4)极端气温事件(除高温日数)的变化深受西太平洋副高变化的影响,西伸脊点、强度和面积指数变化的影响尤其显著。     

近五百年我国气候的几种振动及其相互关系

本文根据近年来整理出来的大量气候史料,特别是近五百年来干湿、冷暖的变化,说明在我国气候变化中,除了2—5年的振动外,还有明显的20—40年、200年以及400年等周期。作者分析了这些气候周期与太阳活动周期之间的对应关系、各种尺度周期之间的关联以及干湿和冷暖之间的联系,指出:各种尺度变化过程之间既有联系又有相对独立的规律性。这种相对的独立性,也反映在物理原因和各气候要素之间的组合上,具有一定的预报意义。最后,展望了干湿、冷暖的变化趋势。