泰安市灰霾天气的气候特征分析

利用泰安市1971—2009年观测资料,对泰安市灰霾天气的气候特征进行了分析,发现：泰安市灰霾天气具有明显的季节性特征,灰霾天气主要发生在冬半年,秋冬两季占全年灰霾日数的80.7%;灰霾日数1月最多,7,8月无灰霾日;20世纪80年代末期到90年代中期灰霾天气出现较多;20世纪70年代初到90年代末,泰安市灰霾日数与日照时数、降水量呈反相关关系,灰霾天气多,则日照时数少,降水日数多,则灰霾天气少;低云量与灰霾日数呈正相关关系。进入21世纪,灰霾日数的减少更多是因为环境整治的效果。     

1957—2010年石家庄城市闷热天气的影响因素分析

用石家庄站和同纬度城镇站(深州、晋州)1957—2010年的观测资料分析闷热日数、闷热指数的年代际变化和两站间的差异,以及14时气温、相对湿度和绝对湿度的年代际变化。结果表明:1957—2010年,石家庄的闷热天气呈增多趋势;城镇站则表现出多-少-多的双峰型演变。石家庄的闷热天气与14时气温的变化一致,闷热程度增强,气温起主要作用;深州的闷热天气与14时气温和湿度变化有关,且湿度起主要作用。受城市化的影响,石家庄的热岛效应自20世纪80年代末开始逐渐强于深州,干岛效应20世纪90年代中期以后明显加强。石家庄闷热天气主要由城市热岛效应和全球变暖引起,城市干岛效应引起的湿度下降抵消了一部分闷热天气发生的可能性。     

1961—2008年银川市灰霾天气的气候特征

对1961—2008年银川市灰霾天气日数资料进行分析。结果表明：银川市灰霾天气呈逐渐增加的趋势2,0世纪80年代前为缓慢增加阶段,20世纪后灰霾天气显著增加2,000年后灰霾天气急剧增加。银川市灰霾日数最多为12月,其次为11月,最少为5月,呈现出冬季大于秋季大于春季大于夏季的季节特征。一般情况下,银川市灰霾日数持续1—3d,持续2d及以上的灰霾天气占17%,持续5d及以上的灰霾天气占1%。持续时间较长的灰霾天气集中出现在冬季11月至翌年2月。灰霾天气持续时间与年代际变化有关,2000年前,银川未出现持续5d以上的灰霾天气过程;2000年后,随着灰霾天气日数增多,灰霾持续时间延长。     

呼和浩特地区40a沙尘天气时空分布规律及演变趋势

文章利用呼和浩特地区1971—2010年扬沙、沙尘暴资料,采用线性倾向估计、多项式拟合、经验正交函数分解、小波分析、Mann-Kendall检验、滑动t检验、Yamamoto法等分析了1971—2010年呼和浩特地区扬沙、沙尘暴日数的时空分布特征及演变规律。结果表明：⑴呼和浩特各地区扬沙、沙尘暴日数空间分布具有高度的一致性,由西到东呈现出高—低分布特点。⑵春季（3—5月）是扬沙、沙尘暴天气现象最频发季节,不频发时段是秋季（9—10月）,沙尘暴的季节分布基本上是春多秋少。⑶从年际分布特征来讲,扬沙、沙尘暴日数总体呈现显著地下降趋势,但在总体下降的同时到21世纪初期又有所上升。⑷扬沙日数序列研究时段内显著存在着5~8a周期振荡;沙尘暴日数序列的周期特征不明显。⑸通过突变检测得知：沙尘天气在20世纪70年代末、80年代初开始突变减少,之后整体呈现波动减少的趋势。⑹20世纪70年代呼和浩特地区扬沙、沙尘暴发生最多,80年代沙尘天气在逐步减少,90年代达最少,到了21世纪前10年扬沙、沙尘暴发生日数均较20世纪90年代有所增多。     

广州灰霾天气的气候特征分析

根据广州气象观测站1961-2002年观测资料，对广州市灰霾天气的气候特征及其成因进行了分析。结果表明，广州灰霾日数12月最多，6月最少，秋冬两季占全年灰霾日总数的70％以上。年灰霾日数总体呈上升趋势，年灰霾日数变化可分为5个阶段，其中，70年代末期至80年代中期、80年末期至90年代中后期是灰霾的两个急剧上升阶段。灰霾日数年际变化多与大气中的污染物浓度有关，而月、季的分布多受天气形势和气象条件所控制。灰霾能够降低到达地面的太阳总辐射，减少日照时数。     

石家庄近53a冬季气温变化特征

利用石家庄1955年1月至2008年4月逐日气温观测资料,分析讨论了石家庄冬季平均气温、寒冷日数、冷积温的变化特征以及冬季气温的突变和周期;研究了冬季变暖的背景下,石家庄冬季时间尺度的演变、冬季极端冷(暖)日的变化特征和严重冷(暖)冬的分布.结果表明:石家庄近53 a冬季气温明显上升,最低气温的上升对冬季增温的贡献较大,寒冷日数与冷积温均呈明显减少趋势;冬季气温在20世纪90年代发生突变,存在15 a和3 a左右的周期;近53 a冬季缩短了近4个候,主要体现在冬季结束时间的提前;冬季极端冷日日数呈显著减少趋势,极端暖日日数年际变化加大;严重冷冬均出现在20世纪80年代之前,而严重暖冬均出现在上世纪末到本世纪初.     

基于信息扩散理论的暴风雪变化特征及风险研究

利用锡林郭勒盟1964—2020年15个国家气象站逐日吹雪和雪暴的常规观测资料,对锡林郭勒盟暴风雪日数的时空分布进行分析,并运用信息扩散理论对发生不同暴风雪日数的概率风险进行估计。结果表明:(1)近60年来,锡林郭勒盟年平均暴风雪日数显著增加,倾向值为0.23 d/10 a;20世纪60年代初期开始至70年代前期呈较弱的上升趋势,70年代中期开始至2000年呈下降趋势,2000—2010年年平均暴风雪日数变化不明显,直到2011年又有明显的上升趋势。(2)锡林郭勒盟暴风雪空间分布总体呈现南多北少的特征。锡林郭勒盟西部年平均暴风雪日数明显增加,东北部及中部年平均暴风雪日数增加不显著,南部地区年平均暴风雪日数变化不大。(3)锡林郭勒盟南部为暴风雪风险高值区,中部及西北部为风险低值区。锡林郭勒盟暴风雪日数在0～4 d时发生的风险概率最大,但超过10 d暴风雪发生的概率很小。暴风雪日数在4 d时中部发生频率为每8.3 a一遇,西北部为每5.1 a一遇,东北部为每5.3 a一遇,南部为每5 a一遇,暴风雪日数大于10 d发生概率非常小,发生频率为每20～70 a一遇。(4)南部地区较多的降雪和大风日数使得暴风雪天气发生的概率较其余地区偏大;地形和下垫面对暴风雪的发生也有一定的影响,容易形成暴风雪天气。     

江西省雾日数的时空分布特征分析

利用1960—2012年江西省89个气象站逐日雾的观测资料以及高速交通气象站的能见度观测资料,采用经验正交函数(EOF)方法,分析了江西省雾日数的时空分布特征。结果表明,江西省雾日数的空间分布特征与江西的地形地貌密切相关,分布特点总体是高海拔地区或山区雾日数多,丘陵平原湖泊地区雾日数少。雾日数最多的季节为冬季,其次为秋季和春季;20世纪70年代中期至80年代中期雾日数明显偏多,21世纪以来雾日数呈明显减少的趋势。雾日数的年际变化受地形的影响较大,高海拔地区或山区雾日数变化比丘陵平原湖泊地区的要大,属于雾日数异常敏感区域;在20世纪60年代至80年代中期表现为丘陵、平原、湖泊等地区的雾日数偏少,高海拔地区或山区的雾日数偏多,80年代以后则呈相反的分布型式。     

近48a六盘水市大雾天气气候特征分析

该文利用1961—2008年六盘水市3个测站的逐日大雾天气现象观测资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验等方法,对六盘水地区大雾天气的分布情况、年际变化等进行分析,结果表明:六盘水大雾天气差异显著。出现大雾日数最多的是水城,最少的是盘县。各月均有大雾发生,大雾主要出现在11—次年2月,5-7月相对最少。近48a六盘水大雾日数呈下降趋势,大雾日数以每10a减少0.5d。20世纪60年代和80年代大雾日数较多,70年代和90年代相对偏少,2001年以来大雾天气明显减少。六盘水年大雾日数在1972年发生突变,表明1972之前大雾日数较多转为减少的趋势。     

新疆哈巴河县1961-2010年大风天气统计分析

对1961--2010年哈巴河县大风天气资料进行统计分析。结果表明：20世纪60-70年代哈巴河县为大风天气的多发年代,90年代中期后呈明显减少趋势,2003年之后年大风日数稳定在30d左右;春季大风最多,冬季次之,夏秋季最少;大风出现最多的月份是4-5月,11月一次年3月次之,其他月份较少;平原东部地区大风最多,西部次之,丘陵和山区基本无大风;夏秋季多偏西风,冬春季多偏东风,且偏西风风速大于偏东风风速,最大风速多为偏西风。     

近40年我国暴雨的年代际变化特征

利用1961～2000年全国610个测站逐日降水资料和暴雨定义, 分析我国近40年暴雨发生频率的年代际时空变化特征.分析结果表明, 我国夏季暴雨多发生在长江中下游、华南、四川中东部、黄淮地区和华北东部, 夏季暴雨发生频率具有明显的年代际变化, 且各地区暴雨的年代际变化有一定差异.分析结果还表明, 我国东部季风区夏季暴雨与洪涝的关系非常密切, 特别是90年代江淮流域暴雨对洪涝的贡献明显增大.作者还初步讨论了夏季暴雨发生频率年代际变化的气候背景, 指出: 70年代末开始的华北暴雨减少可能与赤道中、东太平洋海表面温度的年代际变化有关, 而90年代长江以南暴雨增多则可能与热带西太平洋偏东方向热对流的年代际变化有关.     

1961-2014年石家庄地区降水量的时空变化特征

利用石家庄地区5个代表站1961-2014年的逐日降水资料,采用多种统计分析方法,分析了石家庄地区降水量的时空变化特征,结果表明石家庄地区年降水量从20世纪70年代开始下降,80年代达到最低,90年代有所增加,但也没有明显的上升趋势,21世纪初又开始下降.20世纪70年代降水量的减少春季和秋季贡献最大,80年代降水量的减少和90年代降水量的增加主要是夏季的贡献.石家庄地区年降水量起伏较大,1963年降水量最多,为1038.4 mm,2014年最少,仅为276.2 mm.近54年石家庄年降水量在波动中呈现下降趋势,线性趋势为-11.0 mm/（10 a）,但下降趋势并不明显.石家庄北部年降水量呈上升趋势,市区及东部、南部和西部年降水量均呈下降趋势,变化趋势均不明显.近54年,石家庄春季降水量呈上升趋势,线性趋势为0.9 mm/（10 a）,夏季、秋季和冬季降水量均呈下降趋势,线性趋势分别为-11.9,-1.1和-0.3 mm/（10 a）,上升或下降趋势均不明显.夏季降水减少是导致石家庄年降水减少的主要原因.石家庄四季降水量变化趋势的空间分布具有明显的季节特征和区域特征.石家庄四季降水量均存在显著周期变化.     

基于标准化降水指数的石家庄干旱时空特征

干旱是影响石家庄的主要气象灾害之一。基于1972～2006年石家庄市17个气象站的逐月降水资料,采用标准化降水指数,分析了石家庄的干旱时空分布特征。结果表明,石家庄干旱的发生程度具有阶段性特征,20世纪70年代和90年代是比较严重的干旱阶段,70年代春旱严重,到90年代夏秋旱比较严重。用主成分分析对石家庄干旱的空间分布特征进行分析,石家庄干旱在空间分布上具有显著的一致性,同时也存在一定的区域性,根据因子分析将石家庄分为北部、东部和南部3个区域,90年代后较90年代前东部和南部干旱有所增多,北部减少。     

近54年京津冀地区热浪时空变化特征及影响因素

基于1960—2013年京津冀及周边地区34个气象站逐日最高气温和相对湿度资料,利用高温热浪模型,辅以趋势分析、突变检验及相关分析等方法,研究近54年京津冀地区热浪时空变化特征,探讨城市化对热浪变化的影响,并尝试寻找对热浪异常具有稳定指示意义的环流因子。结果表明:1960—2013年京津冀地区热浪变化具有明显的阶段性,以20世纪70年代中期为转折,热浪呈先减少后增加趋势;京津冀地区热浪空间格局变化整体呈南减北增,东南平原区热浪呈下降趋势,北部生态涵养区呈现增加趋势;在区域尺度上,城市化或迁站影响并未改变北京极端热浪变化趋势,主要影响以轻度和中度热浪变化为主;西太平洋副热带高压和青藏高原反气旋环流与京津冀地区热浪异常关系最为显著,对热浪异常是一种稳定且强烈的指示信号。当青藏高原高空反气旋环流异常偏强,西太平洋副热带高压明显偏北,京津冀地区发生超级热浪可能性较大。     

近百年中国东部夏季降水年代际变化特征及其原因

本文利用测站降水观测资料分析过去一百多年中国东部华北、长江流域以及华南夏季降水的年代际变化特征发现,尽管这三个地区的夏季降水具有不同的年代际转折时期,但是均同时在1910年代初期、1920年代初期、1940年代中期、1960年代中期、1970年代末期以及1990年代初期发生了跃变。近一百年间不同年代际时期东部夏季降水的分布型主要以南正北负或者南负北正的偶极型为主,并且无论是偶极型分布还是三极型分布,两个相邻年代际时期中国东部降水分布型发生完全反向变化的概率较高（60%）。此外,夏季的PDO、冬季的AO以及春季的北极海冰也同时在1920年代末期、1940年代中期、1970年代末期以及1990年代中期左右发生了跃变,这几次跃变时期与中国东部三个不同地区夏季降水发生跃变的时期一致,表现出近百年来太平洋年代振荡（PDO）、北极涛动（AO）以及北极海冰这三个因子对中国东部夏季降水年代际变化的协同作用。在年代际时间尺度上,夏季的PDO与华北夏季降水显著负相关。PDO的年代际变化能够在500 hPa位势高度场中激发出太平洋—日本（PJ）型年代际遥相关波列;同时在850 hPa风场中激发出类似于影响华北夏季降水年代际变化的大气环流型,从而影响华北降水的年代际变化。冬半年的AO与长江流域夏季降水存在显著正相关关系。冬季到春季正位相的AO导致亚洲大陆南部处于湿冷状态,土壤湿度的记忆性可将这种状态延续到夏季。因此,夏季海陆热力对比减弱,东亚夏季风发生年代际减弱,相应地长江流域的降水年代际增多。春季北极海冰与华南夏季降水显著负相关,北极海冰的年代际异常能在500 hPa位势高度场中激发出与静止Rossby波异常传播相联系的欧亚—华南年代际遥相关波列,从而影响华南降水的年代际变化。     

Difference in the Interdecadal Variability of Spring and Summer Sensible Heat Flux over Northwest China

The present study investigates the difference in interdecadal variability of the spring and summer sensible heat fluxes over Northwest China by using station observations from 1960 to 2000. It was found that the spring sensible heat flux over Northwest China was greater during the period from the late 1970s to the 1990s than during the period from the 1960s to the mid-1970s. The summer sensible heat flux was smaller in the late 1980s through the 1990s than it was in the 1970s through the early 1980s. Both the spring and summer land-air temperature differences over Northwest China displayed an obvious interdecadal increase in the late 1970s. Both the spring and summer surface wind speeds experienced an obvious interdecadal weakening in the late 1970s. The change in the surface wind speed played a more important role in the interdecadal variations in sensible heat flux during the summer, whereas the change in the land-air temperature difference was more important for the interdecadal variations in sensible heat flux in the spring. This difference was related to seasonal changes in the mean land-air temperature difference and the surface wind speed. Further analysis indicated that the increase in the spring land surface temperature in Northwest China was related to an increase in surface net radiation.     

中国东部夏季暴雨的年代际跃变及其大尺度环流背景

本文利用1960~2011年中国东部地面测站的逐日降水资料和JRA-55再分析资料探讨了夏季暴雨分布的年代际跃变及其相关联的大尺度环流异常特征。基于暴雨频数和占比(夏季暴雨占比是指5~8月暴雨降水量对总降水量的贡献百分比)的分析结果表明:中国东部夏季暴雨分布在20世纪70年代末和90年代初经历两次反相的经向"三极子"跃变。中国东部夏季暴雨的年代际演变过程可分为三个时段:1960~1979年为华南和华北暴雨偏多、江淮流域暴雨偏少的经向"三极子"分布;1980~1991年为南方和华北暴雨偏少、江淮流域暴雨偏多的经向三极子"分布;1992~2011年为南方暴雨显著偏多、华北暴雨持续偏少,逐渐形成经向"偶极子"分布,并导致近十多年我国夏季"南涝北旱"的整体格局。1970年代末(1990年代初)跃变相关联的大尺度环流异常配置:东亚夏季风的减弱(增强),西太平洋副高的增强西伸但南撤(北抬),南亚高压的减弱南缩(增强东扩),以及蒙古高原中低层的气旋式(反气旋式)环流异常。与此同时,低层局地环流也发生调整:华北和黄淮地区以及华南和江南地区均为反气旋式(气旋式)环流异常,而江淮流域和四川盆地受控于风场切变式辐合(辐散)异常;涡度场发生相应变化,南北方大部分地区的负(正)涡度异常不(有)利于低涡的发展,而江淮流域和四川盆地的正(负)涡度异常有(不)利于低涡的发展,进而引发江南和华南暴雨减少(增加)、江淮流域和四川盆地暴雨增加(减少)、黄淮和华北暴雨减少(增加)的经向"三极子"跃变。     

中国西北干旱、半干旱区春季地气温差的年代际变化特征及其对华北夏季降水年代际变化的影响

利用我国1951~2000年夏季降水观测资料分析了我国夏季降水的年代际变化特征,表明了我国夏季降水在1976年前后发生了一次明显的气候跃变,在1976年之后华北地区和黄河流域夏季降水明显减少,出现了严重持续干旱,而西北地区从20世纪70年代后期开始,降水增多,且西北地区降水振荡位相要超前于华北地区降水振荡位相5~8年。并且,本文从1960~2000年我国西北干旱、半干旱区的地温、气温观测资料分析了我国西北干旱、半干旱地区的地气温差(Ts-Ta)的变化特征,其结果表明了在20世纪70年代后期以前,我国西北干旱、半干旱地区的地气温差大部分年份偏低,低于平均值,而从70年代后期之后到2000年,我国西北干旱、半干旱地区的地气温差偏高。此外,本文还分析了西北干旱区地气温差变化的最大地区新疆西部春季地气温差与我国夏季降水的相关关系,其正相关区分别位于西北地区、东北地区和长江流域,而负相关区分别位于华北地区东部和西南地区,这表明我国西北干旱、半干旱区春季地气温差可能是华北地区夏季降水年代际变化的原因之一。     

中国东部夏季降水型的年代际变化及其与北太平洋海温的关系

采用中国160站降水资料、NOAA ERSST海温资料以及ERA－40大气再分析资料, 分析了中国东部夏季降水型的年代际变化特征及其与北太平洋海温的可能联系。结果表明: 中国东部夏季降水型在近50年中经历了两次年代际变化, 第1次发生在20世纪70年代中后期, 北太平洋中纬度地区冬季海温由正距平向负距平转变, 太平洋年代际振荡(PDO, Pacific decadal oscillation) 由负位相向正位相转变, 通过影响东亚夏季风环流, 使东亚夏季风减弱, 中国东部夏季降水从北到南呈现出“＋－＋” 转变为“－＋－”的三极分布形态, 这次年代际变化体现了同一模态正负位相的转变; 第2次发生在20世纪80年代末90年代初, 北太平洋海温转变为日本以南西北太平洋的正距平分布, 同时菲律宾群岛附近海温偏暖, 西太平洋副热带高压偏南偏西, 使得中国东部夏季降水由北至南转变成“－＋”的偶极分布形态, 这次年代际变化体现了一种模态向另一种模态的转变。     

1949—2009年欧亚大陆强冷空气活动频次的变化特征

利用NCEP/NCAR提供的1949—2009年sig995层逐日平均温度资料,分析了近60 a欧亚大陆强冷空气活动频次年际变化的地区差异,并讨论了强冷空气活动的区域特征以及各区域强冷空气活动的变化特征。结果表明:欧亚大陆强冷空气活动可分为34个变化区,按照年代际变化及地理位置相邻可进一步归纳为9类地区。9类地区的强冷空气活动年频次存在共同变化特征,例如在20世纪60年代末至80年代中期普遍偏少;但也存在差异,例如80年代中期至90年代初高纬度地区偏多,而较低纬度的中国以及周边地区偏少。值得注意的是,新地岛周边地区以及西伯利亚中、南部地区强冷空气活动频次始于20世纪90年代中期的下降趋势延续至今,近几年欧亚大陆多数地区强冷空气活动频次偏少。