淮河流域夏季降水前期环流特征的初步分析及其长期預报

一、前言过去天气工作者对于江淮流域夏季旱涝的环流特征做过不少研究,有的也曾分析过其前期的环流特点,对江淮流域夏季发生旱涝的环流特征有一定的认识。但是大都着重于长江流域,并多是个例分析,而对旱涝灾害频繁的淮河流域地区的夏季旱涝问题,特别是对具体制作淮河流域夏季旱涝长期预报进行专门的分析工作,还是很少见的。遵照伟大领袖毛主席“必须提倡思索,学会分析事物的方法,养成分析的习惯”的教导,在过去多年来对淮河流域夏季降水长期预报工作的基础上,利用1951—1970年共20年的500     

北非地区海-陆热力差异与夏季江淮流域旱涝的关系

基于NCEP/NCAR月均再分析资料和中国743站降水资料,根据夏季江淮流域51 a(1954-2004年)区域旱涝指数的年代际变化特征,确定北非地区作为研究的关键区.分析发现,关键区的地表温度异常在冬季具有较好的持续性,冬季北大西洋涛动是导致这种异常持续性的重要原因之一.通过对前冬北非地区地表温度和夏季江淮流域降水的SVD分析发现:当北非大陆地区偏冷,其西北侧的海区偏暖时,江淮流域夏季的降水将整体偏多;反之,江淮流域夏季的降水整体偏少.进一步研究发现,北非地区海陆地表温度异常的对比,要比其中单一海洋或陆地区域的异常对夏季江淮流域的旱涝有更好的指示能力.文中定义了一个海陆热力差异指数来表征这种地表温度异常的对比程度,该指数和夏季江淮流域旱涝指数呈较好的正相关关系,并且对夏季江淮流域极端旱涝年份也有较好的指示,认为该指数可以作为一个指示江淮流域整体旱涝事件的预报因子.     

近四十年季度天气趋势预报研究与实践的进展

本文总结了作者近４０年在季度天气趋势预报研究与实践的历程和主要进展。六十年代提出并利用中高纬和低纬前期大气环流特征与夏季江淮流域旱涝趋势的隔季遥联制作预报,８０年代补进一步考虑外在因子影响改进为“前期物理成因综合相似法”：１９６８～８７这２０年长江中下游夏季旱涝趋势预报取得较好成绩。随后的预报实践表明,因全球气候异常增长,预报难度有所增大。１９９５年开始建立一种短期气候系统多变因子的物理一统计预报     

海河流域夏季旱涝长期天气过程的分析

本文以海河流域15个测站1951—1976年6—8月的降水量确定夏季旱涝年份。用500毫巴欧亚月平均图分析旱涝年的平均环流特征,发现:具有明显的差别。采用西风指数结合西太平洋副热带高压(以下简称副高)西伸脊点,概括得到夏季旱涝型,并揭示亚洲中、高纬西风分布具有一定的稳定性。夏季旱涝的环流特征在春季就有所反映。给出了一些可供长期预报参考的指标。 通过最近三年实况的检验,证明对于海河流域夏季旱涝的西风指数型是可用的,其前期指标是有预报参考价值的。     

低纬度对流层低空流场变化与长江中下游夏季持续旱涝的关系

本文针对1972和1978年长江中下游地区夏季大面积持久性干旱和1969、1980年该地区夏季大面积持久性洪涝现象,利用上述各年2、4、6、7月850毫巴流线图对这两对旱涝年冬、春、夏的大气环流特征进行了对比分析。结果表明,南半球(特别是澳洲地区)向北半球跨赤道气流强弱和范围大小是影响长江中下游夏季大面积持久性旱涝的重要因素之一。而且夏季北半球太平洋副热带高压和跨赤道气流的特点在冬春季就有一定的反映,其明显差异从春季开始。这一持续性的环流特征为预报夏季长江中下游地区旱涝趋势提供了一个重要的前期环流特征。 另外,由旱涝月的干旱时段和降水时段的平均流线图看到,长江中下游地区夏季发生大面积持久性旱涝时,其环流特征具有相当大的稳定性。     

浙江省夏季旱涝年及前期异常特征

采用1951－1960年浙江省4站和1961－1999年浙江省36站的夏季降水资料划分了浙江省夏季旱涝年。研究了夏季旱涝的同期及前期环流异常特征，研究了浙江省夏季旱涝的预报方法。     

长江流域及其周围地区夏季持续旱涝的预报问题

长江流域及其南北大范围地区夏季持续性旱涝的形成，常常和其四周地区环流?异常有关。这种异常包括冷暧空气的异常，海气和地气相互作用的异常及水汽输送等方面的异常。因此，做该地区夏季持续性旱涝预报时，不能只局限在考虑某个因素的作用上，而是应该综合考虑这些因素的相互作用和共同影响。预报时，首先进行“环流判别”:即考虑冬春欧洲乌拉尔地区环流特征、澳大利亚地区地面气压特征、孟加拉湾-中国南海水汽输送特征，赤道中太平洋海温特?征及青藏高原感热输送特征，判定当年夏季是属于多雨还是少雨的年份。然后，进行“切变定位”:根据大气环流具有隔季相关的特点，应用冬季８５０ hPa切变线的位置，把雨区大致位置确定下来。     

东亚地区夏季大气环流季节循环进程及其在区域持续性降水异常形成中的作用

利用32年(1968～1999年)月平均NCAR/NCEP再分析资料,分析了东亚地区夏季大气环流的季节循环进程, 并以1991/1994年为例,探讨了东亚地区夏季7～8月对流层上层环流的季节循环提前和延迟与气候平均的季节循环的差异,以及在江淮流域持续性降水异常过程中的作用,证实东亚地区季节循环的变异对形成我国东部地区持续性降水异常,特别是7月旱涝起着重要作用,江淮流域旱涝一般是和东亚地区大气环流季节循环的提早或推迟一个月左右相对应.通过波作用量的动力学诊断分析,研究了欧亚大陆沿副热带西风急流传播的异常准静止波的传播特征,并从以副热带西风急流为波导的准静止波(或者遥相关)角度对东亚地区夏季7～8月环流季节循环进程提前和延迟的可能机制作了分析.     

江淮流域旱涝与大气遥相关经向波列路径特征的相关关系

本文研究了江淮流域旱涝的影响系统及其演变特征,揭示了江淮流域旱涝前期的环流异常及遥相关现象。本文提出了江淮流域旱涝与北半球遥相关经向波列路径、位相有内在联系,即江淮降水前期遥相关波主要表现为EU(欧亚型)、PNA(太平洋北美型)两种类型的交替增强现象。另外,江淮梅期各阶段(6～8月)关键影响系统相关程度的变化亦反映出EU与PNA型遥相关波列各自增强与衰弱的过程,且江淮流域降水与同期北半球500hPa高度场各阶段相关特征可较清晰地描述出梅雨期不同阶段关键环流系统相互配置的变化关系及其中高纬冷、暖空气的活动规律的图象。     

山东省夏季旱涝分析与预报

本文分析了我省夏季旱涝的气候特点和演变规律,找出了夏季旱涝的主要环流特征及其与前期环流的相关关系,并检验了所建立的预报工具在近十年的应用情况。     

江淮梅雨的多尺度特征及其与厄尔尼诺和大气环流的联系

利用小波变换，分析了江淮流域夏季降水的多尺度特征和存在的周期，通过对Nino3区海温、西太平洋副高以及亚洲纬向环流指数的小波变换，分析了它们与江淮流域夏季降水的多尺度联系。结果表明，整个江淮流域的降水具有明显的年际和年代际变化特征，年际变化主要表现为3～4a、5～6a和7～8a的周期，年代际变化则表现为12～13a、l6～17a和27a的周期。南片和北片以及长江中游和下游之间所具有的特征是不尽相同的。相对于亚洲纬向环流指数而言，Nino3区海温对江淮流域降水的影响较为重要。Nino3区的海温与江淮流域降水的联系，在一些时段是同位相的，而在另一些时段是反位相的。     

东亚冬季风环流异常与中国江淮流域夏季旱涝天气的关系

选取１９５１—１９９１年中的长江淮河流域夏季旱涝各１０年，对它们前期的中高纬大型环流形势，低纬环流特征，垂直环流强弱，热带海洋状况等进行了对比诊断分析，其结果如下：长江淮河流域夏季旱年前冬（１２—１—２月），欧亚中高纬呈经向型环流，东亚大槽较常年强且南伸，乌拉尔山及鄂霍次克海阻塞形势发展，寒潮活动频繁，东亚沿海中低纬冷涌活动强烈，至使该经度带上的跨赤道气流加强，而且使南海至菲律宾地区的对流活动趋于活跃。而涝年前冬则基本上为相反形势。本文的分析清晰地揭示了旱涝年前冬东亚冬季风环流存在着明显的差别，促使我们寻找冬夏季风活动的可能联系及物理机制。     

浙江省夏季旱涝年及前期异常特征

采用1951～1960年浙江省4站和1961～1999年浙江省36站的夏季降水资料划分了浙江省夏季旱涝年.研究了夏季旱涝的同期及前期环流异常特征,研究了浙江省夏季旱涝的预报方法.     

江淮流域旱涝年夏季降水与东亚季风区低频OLR的变化特征

用美国NOAA卫星提供的1974-2004年逐日OLR资料,选取江淮流域典型旱涝年进行合成分析,再利用Butterworth带通滤波器进行滤波,分别得到旱涝年30～60 d的OLR低频分量,并分析了旱涝年夏季OLR及其低频振荡分布特征与传播差异,最后研究了夏季青藏高原南侧与华北地区OLR低频变化与江淮降水的关系,结果表明:旱涝年夏季东亚地区OLR低频分量的经纬向传播差异是造成江淮地区夏季旱涝的原因之一;典型旱年江淮流域降水与青藏高原南侧逐候的OLR低频分量显著正相关,而在典型涝年则是负相关;华北地区存在负(正)OLR低频分量可能导致滞后其20 d的江淮流域降水偏少(多).     

高层大气三维热力结构异常及其遥相关特征对江淮流域旱涝的影响

文中分析了江淮流域旱涝过程与南北半球经向波列遥相关特征,结果表明,前期赤道地区高层大气的三维热力结构异常与中国江淮流域夏季旱涝异常存在显著相关。进一步研究发现,江淮流域夏季旱、涝年与前期春季低纬高层大气热力结构呈显著的反位相特征,且两者垂直方向均呈跨越南北半球经向波列结构特征,该波列扰动源可追溯到南极冰盖强信号因子。采用EP通量诊断分析可进一步揭示出与江淮流域旱涝过程相关的经向波列传播及高层大气波射线折射特征。     

近45年山东夏季降水时空分布及变化趋势分析

利用1961-2005年山东省26个观测站逐日降水资料,对山东夏季(6～8月)降水总量、雨日和暴雨日数进行时空分析,研究夏季降水气候变化成因,并划分了夏季降水旱涝年.结果表明,山东夏季降水大部分地区为减少趋势,暴雨日降雨强度的变化与夏季降水量的减少关系更为密切;夏季降水量、暴雨日降雨强度和旱涝年有明显的年代际变化特征.最后用500 hPa位势高度和环流特征量分析了夏季旱涝异常的大尺度环流背景及气候变化原因.     

江淮流域旱涝灾害气象卫星遥感监测和预报方法研究

根据气象卫星遥感、数值预报和农业气象观测资料,研制开发了江淮流域干旱洪涝灾害的遥感监测方法,详细分析降水对旱涝演变趋势的影响并建立了模型;通过对数值预报产品动力释用技术方法研究,研制了中短期面雨量预报系统,将上述研究成果集成,最终形成江淮流域旱涝遥感监测预报系统。     

1991年江淮暴雨期间环流异常的动力延伸预报试验

介绍了利用Ｔ４２Ｌ９模式对１９９１年夏季江淮流域暴雨期间旬和月平均环流异常的动力延伸预报（ＤＥＲＦ）试验和利用ＯＳＵ－ＡＧＣＭ进行青藏高原热力异常敏感性试验的结果，指出Ｔ４２Ｌ９模式对造成暴雨的环流异常有一定的预报能力，并证实高原的热力异常是引起江淮暴雨的一个重要因子。     

500hPa月平均高度场球函数谱异常与陕西旱涝的关系

使用NCEP/NCAR再分析资料中的 50 0hPa月平均高度场资料及其主要球函数系数和陕西测站月降水量资料 ,结合陕西分区春、夏季旱涝长期预报的实际问题 ,探讨半球月平均 50 0hPa月平均高度场的球函数系数资料在长期天气预报中的应用的途径。发现基于区域降水指数 (IR)定义的陕西区域春、夏季旱涝指数I与历史实况相符 ,而球函数系数的年际异常具有低维、低阶特性 ,可以利用它们作为预报量、预报因子的参数 ;对春、夏季旱涝指数与同期和前期环流异常的相关分析表明 ,北半球环流异常与陕西各区春、夏旱涝的出现相关联系显著 ,南半球环流异常与陕西春、夏旱涝出现的相关联系总体上不显著。     

重庆夏季旱涝的欧亚环流特征分析

计算了重庆地区夏季区域降水指数．采用相关、合成、奇异值分解等多种技术方法分析了重庆地区夏季旱涝的同期夏季和前期冬季欧亚环流特征,在此基础上定义了关键区环流指数．并分析了其对重庆地区夏季降水预报的指示意义。