广西春季低温阴雨轻、重年环流特征分析

广西春季低温阴雨轻、重年环流特征分析丁光美（广西区气象台南宁５３００２２）１分析方法广西春播期低温阴雨总日数与结束期各地之间有很大差异，，即使是同一地点年际变化也极大。为此，我们将八大站低温阴雨总日数和结束期分为五档（分档标准略）：正常、偏多（偏迟）...     

形势分析与相似分析作广西1998年春播低温阴雨天气预报研究

从广西春季低温阴雨天气发生的同期500hPa环流分析出发,找出了2个关键区域,即:乌拉尔山地区和蒙古及内蒙古地区,当乌拉尔山地区高压脊发展,正距平区增大,同时蒙古及内蒙古地区为低槽区,负距平明显时,则当年低温阴雨结束期偏迟、总日数偏多,为低温阴雨严重年份;反之,则为轻度低温阴雨年份.以该2个关键区域格点的平均值作为原序列,与前期9～11月500hPa格点计算相关系数,相关好且通过相关检验的格点数多的月份为:(1)低温阴雨结束期:桂林、柳州、百色与上年11月份,南宁与上年9月份的500hPa高度场.(2)低温阴雨总日数:桂林、柳州与上年9月份,南宁、百色与上年11月份的500hPa的高度场.以这些月份的高度场作为因子场,以相似离度理论为计算依据,作出次年低温阴雨结束期和总日数的预报.通过对1995-1997年试报和1998年预报,效果较好.     

广西低温阴雨结束期分布特征及其预报

本文用EOF方法分析了广西春播期低温阴雨结束期分布特征.结果表明,主要特征向量及其对应的时间系数很好地代表了低温阴雨结束期的空间分布和时间变化.Ⅰ类(日平均气温≤12℃连续3天及以上或≤14℃连续5天及以上的低温阴雨天气)结束期第一特征向量为全区迟(早)型,是在共同的天气系统和环流形势作用下形成,最大正值区位于桂南;第二特征向量为桂西南及玉林地区迟(早),其余地区早(迟)型,冷空气强弱和影响时间的不同,造成了区域结束期偏迟(偏早)的差异.Ⅱ类(日平均气温≤8℃连续3天及以上的低温阴雨天气)结束期第一特征向量亦为全区偏迟(早)型,最大正值区位于桂东南,表明该区低温阴雨结束期偏迟(早)显著;第二特征向量表明桂东北偏迟(早),其余地区偏早(迟),在贺州、富川一带偏迟(早),平果、大新一带偏早(迟)明显.Ⅰ类结束期近四十年来的变化趋势是:六十年代以偏早为主,七十年代波动较大,有一个较突出的2年变化周期,八十至九十年代以偏迟为主,倒春寒天气偏多;Ⅱ类低温阴雨结束期近四十年来的变化波动显著,只是在八十年代以偏迟为主.两类结束期前2个特征向量所表征的低温阴雨结束期分布型具有显著的2-3年及准4年的周期振荡.用主要分布型的时间系数构造均生函数模型,对广西低温阴雨结束期场作预报效果较好,特别对Ⅰ类结束期偏迟、Ⅱ类结束期偏早年份预报效果显著,对Ⅱ类结束期预报较I类预报效果稳定.     

广西春播低温阴雨环流特征及预报研究

从广西春季低温阴雨天气发生的同期500hPa环流分析出发,制作了轻、重年500hPa高度场差异图,详细分析了低温阴雨轻、重年同期(2～3月)500hPa大气环流特征,分别计算了桂北、桂南低温阴雨结束期和总日数与同期2、3月500hPa高度场相关.指出:影响广西低温阴雨天气的关键区域是乌拉尔山附近地区和蒙古及内蒙古附近区域,低温阴雨重年在乌拉尔山地区500hPa高度场为显著的正距平区域和正相关区,蒙古及内蒙古区域为显著的负距平区域和负相关区,这样的环流配置使得中高纬度环流经向度加大,有利冷空气南下.低温阴雨偏轻年份的环流配置与重年相反.本文分别以该两个关键区格点的平均值作为序列,与前期(9-11月)北半球500hPa高度场计算相关系数,挑选出通过相关检验格点数多的月份作为样本场,以相似离度理论为计算依据,作出次年低温阴雨天气的预报.     

广西春播期低温阴雨的气候变化分析

采用广西全区86个测站的资料统计分析了广西低温阴雨(日平均气温≤12℃连续≥3d或日平均气温≤14℃连续≥5d)结束期和总日数的平均值和极值的空间分布特征,统计分析了≤8℃低温天气过程结束期的气候概况.用聚类分析方法确定出广西低温阴雨总日数和结束期的主要相似区域,总日数主要相似区域有:北部区、中部区、右江河谷区和南部区;结束期主要相似区域有:北部区、中部东区、中部西区、右江河谷区和南部区.普查分析了桂林等8个站的低温阴雨与太平洋SST、北半球500 hPa 位势高度场的相关区.     

广西春季低温阴雨环流特征及预报研究

本文分析了广西春季低温阴雨天气轻、重年同期（２～３月）５００ｈＰａ大气环流特征。计算了桂北、桂南低温阴雨总日数和结束期与同期２、３月５００ｈＰａ高度场的相关。指出：影响广西春季低温阴雨天气的关键区域是乌拉尔山附近及蒙古至内蒙古附近区域。该区域的环流状况决定了春季低温阴雨天气的轻重。本文分别以这两个关键区格点的平均值作为原序列,与前期（９～１１月）５００ｈＰａ高度计算相关系数,利用相似离度理论为计算依据,作出次年低温阴雨天气预报。１　低温阴雨轻、重年标准　　将广西划分为北区（桂林、柳州、河池、梧州…     

桂西北冬春季气温变化规律及其与春播期低温阴雨关系的研究

本文通过对日平均气温进行功率谙分析发现,桂西北冬、春季逐日平均气温均存在着明显的周期振荡,冬季以准一周振荡为主,并存在着准两周振荡和20～40天的低频振荡,春季则以准两周振荡为主。这些主要周期的谱值均有3年左右的变化规律,而且冬季、春季其强弱趋势大致相反。 本文还分析了冬季气温主要振荡周期与春播期低温阴雨的关系,结果为:当冬季主要周期的谱值为弱值时,其次年低温阴雨一般为结束偏晚或总天数偏多;反之,次年低温阴雨结束期偏早或总天数偏少。     

广西盛夏高温天气特点与环流特征

对广西1959－2000年盛夏极端最高气温≥35℃及≥37℃总日数与平均气温≥30℃总日数进行气候分析，发现：各级别最高气温总日数7月份90年代比60－80各年代均明显偏少，而8月份90年代比60－80各年均明显偏多；7月份极端最高气温总日数具有减少趋势，而8月份各级别最高气温总日数具有增多趋势。7月与8月极端最高气温≥35℃与日平均气温≥30℃总日数，分别由1990年以前的多日数期向少日数期转变和由1989年以前的少日数期转多日数期。广西盛夏高温总日数偏多年龄与偏少年份500hPa环流场存在明显的差异，500hPa高度场有较明显的10a尺度变化，而这种10a尺度的环流异常变化是造成90年代广西盛夏8月份高温总日数偏多的重要原因。     

近51a福建早春不同低温阴雨分布型的环流特征及成因

利用1960—2010年福建省早稻播种育秧期平均气温、日照资料及NCEP/NCAR再分析资料,运用EOF和相关合成等方法,分析近51 a福建省早稻播种育秧期低温阴雨日数分布类型与各类低温阴雨日数分布类型同期大气环流背景场及海温分布特征,并探讨其成因。结果表明:福建省低温阴雨日数空间分布主要为全省一致、南北相异两种类型,其中全省一致偏多(少)型为福建省低温阴雨空间分布主要类型。不同的低温阴雨型具有明显不同的环流特征,当欧亚大陆中高纬度为两槽一脊形势,槽脊强度强,易发全省一致偏多型低温阴雨,其强度弱则易发北多南少型低温阴雨;当欧亚大陆中高纬度为两槽两脊形势,则易发北少南多型低温阴雨,当欧亚大陆中高纬度环流平直,则低温阴雨一致偏少。全省一致偏(多)少型、北多南少型与海温异常关系不大;前冬赤道中部海温异常偏暖,易发北少南多型低温阴雨。福建低温阴雨天气的发生,需要适当强度的冷空气和稳定的水汽通道。     

青藏高原春季积雪多、少年中低层环流对比分析

利用青藏高原(下称高原)68个气象测站1961-2007年逐日积雪观测资料,分析了高原春季积雪日数变化及其异常偏多、偏少年的环流特征,还深入分析了春季积雪的多少对北半球夏季环流的影响。结果表明,在高原春季积雪日数偏多、少年,在500 hPa高度场上欧亚(东半球)地区中高纬度虽然均表现为两槽一脊的环流形势,但积雪日数偏多、少年槽脊的位置和强弱明显不同。同期春季,当高原春季积雪日数偏多(少)时,500 hPa环流场上冰岛低压偏强(弱)、蒙古高压偏强(弱)、印度低压偏弱(强)。高原春季积雪与夏季北半球的主要大气活动中心和影响中国夏季气候的主要大气环流系统之间存在紧密联系,当高原春季积雪日数偏多(少)时,夏季500 hPa环流场上东亚地区易(不易)形成阻塞高压,同时西太平洋副热带高压易(不易)偏南。这种关系说明高原春季积雪有一定前兆意义,对中国短期气候预测有重要的指示意义。     

广西1999年12月严重霜冻与典型霜冻重年的环流对比分析

通过对1999年12月广西严重霜冻天气同期500hPa高度场和海平面气压场特征及前期500 hPa高度的相关场分析,得到北半球中高纬度槽脊的位置与强度,地面大陆冷高压强弱,是影响广西12月霜冻的主要环流形势;当年1月、9月极涡强度、位置,北美高压脊强度,及黑海附近低槽强弱,是影响广西12月霜冻天气重、轻的重要因子。     

中国降水准2年主振荡模态与全球500 hPa环流联系的年代际变化

用近51年(1951～2001年)观测资料,研究太平洋年代际振荡(PDO)冷暖位相中国降水量准2年主振荡型传播特征的差异,并讨论对应的全球500 hPa环流低频波列传播途径的变化及可能原因.同时提出年际振荡强度不稳定指数,讨论了中国降水和全球500 hPa高度准2年周期振荡(QBO)强度时间不稳定的空间分布.通过主振荡型分析(POP)发现,在PDO冷位相(1951～1976年),准2年时间尺度的中国降水POP1的主要活动区域在长江中游地区,对应的500 hPa低频场是大西洋欧亚波列(AEU)和西大西洋遥相关型(WA)以及南太平洋副热带波列(SSP);在PDO暖位相(1977～2001年),POP1的活动区域迅速北移并扩大到整个长江和淮河流域,对应的500 hPa低频场变为欧亚太平洋-南印度洋-南北大西洋波列(EUP-SI-SNA).因此,PDO冷暖位相中影响中国降水准2年主振荡模态的低频波列的传播途径和强度存在显著差异,PDO对中国降水量准2年主振荡型主要模态(POP1)及其伴随的全球500 hPa环流低频波列活动区域的时间变化有重要调制作用,与两个半球中纬度西风气流强度的年代际变化密切相关.由振荡强度时间变化指数分析表明,中国降水QBO强度不稳定区域位于长江中游、长江下游、浙江东部、广东东部、华北地区和青藏高原东北侧附近地区,这些地区降水QBO的强度随PDO位相转变而发生显著的年代际突变.对于全球500 hPa高度,其QBO强度不稳定区域在南太平洋中高纬度、副热带南北大西洋地区和亚洲、北太平洋、北美大陆中高纬度地区、北半球副热带西太平洋地区以及南北半球热带和副热带东太平洋地区,表现为对于赤道的非对称空间分布,特别是南北太平洋热带和副热带地区500hPa环流QBO强度在年代际时间尺度上呈现正负反向变化的空间结构,而且南北极附近地区的QBO强度在PDO暖位相显著增强,反映了全球大气环流QBO强度与PDO相互作用的空间特征.     

2008年广西罕见低温雨雪冰冻天气成因及数值预报产品性能分析

通过对2008年初影响广西的罕见低温雨雪冰冻天气的环流演变情况、环流异常特征、数值预报产品预报能力的分析,得出此次低温雨雪冰冻天气的主要成因是:500hPa欧亚地区环流形势异常稳定、地面冷空气堆积明显,冷高压中心异常偏强、850hPa锋区强盛、华南中低层逆温明显。数值预报产品对此次低温雨雪冰冻天气过程大部时次的预报较为准确,但部分时段、个别要素预报仍存在较大误差,使用应注意。     

辽宁春季透雨的环流背景及与海温相关分析

利用1961—2008年4—5月辽宁14个站逐日降水资料,分析了春季第一场透雨出现日期与500 hPa的环流背景及海温的相关关系。结果表明：中国辽宁春季透雨出现日期与前一年9—11月500 hPa高度场有较好的相关性,与北半球同年4月500 hPa环流年代际变化有较好的对应关系;透雨出现日期与北太平洋前期海温呈显著的负相关,当北太平洋地区前期海温偏高时,中国辽宁春季透雨出现日期偏早;当北太平洋地区前期海温偏低时,中国辽宁春季透雨出现日期偏迟。     

Manifestation of reanalyzed QBO and SSC signals

Global spatial distribution of oscillations in the period bands linked to the quasi-biennial oscillation (QBO) and to the 11-year sunspot cycle (SSC) was investigated using the pseudo-2D wavelet transform. The results were obtained for the ERA-40, NCEP-DOE 2, NCEP/NCAR, and Twentieth Century Reanalysis V2 datasets. Those included time series of air temperature and zonal and meridional wind velocities were examined for all reanalyzed series from 1,000 up to 10 hPa. Most of the datasets covered the second half of the twentieth century. The results are generally in agreement with other related studies, and they point to the presence of the QBO in the tropical stratosphere along with the regions of induced changes in residual circulation, temperature, or ozone amount across extratropics. The SSC imprint is located mainly over similar locations showing that the cycles’ signals are mutually affected there.     

广西寒露风气候趋势预测概念模型

统计分析了广西寒露风天气的气候概况、寒露风偏早(迟)年份的主要环流特征及其前期环流特征量的变化,发现在偏早年前期北半球副热带高压偏弱,印缅槽偏强,极涡和东亚槽偏西,各主要特征区副热带高压持续出现负距平.对影响广西寒露风的多种因子普查、分析、挑选后组建了逐步回归方程.建立了广西寒露风气候趋势预测概念模型.     

四川地区隆冬冷暖年大气环流及天气特征分析

利用NCEP再分析资料及实况资料,分析四川地区1951~2007年1月典型冷、暖年及2008年1月四川低温雨雪冰冻天气的大气环流特征,发现:东亚冬季风异常偏强(偏弱)与四川隆冬季节气温偏低多阴雨雪天气(气温偏高晴少雨雪天气)明显相关,冷年表现为500hPa极涡在亚欧地区强度显著偏南(偏强),南支低槽活跃,西伯利亚~蒙古地面冷高压偏强,四川地区850hPa气温偏低,0℃线偏南,为明显的反气旋距平风场,低层湿度增加,暖年则与之相反。      

广西重大低温雨雪冰冻过程500 hPa信号场异常特征分析

利用500 hPa高度和温度信号场合成图的检验方法,分析了排名前40次广西重大低温雨雪冰冻过程的环流异常特征,研究结果表明:(1)利用冷湿指数定义这种方法选取过程具备对广西重大低温雨雪冰冻的影响程度进行评估的功能。(2)40个个例绝大部分过程500 hPa高度和温度信号场都有强的面积和强信号反应,正异常的表现更为突出。正异常一般表现的是高度场上的正值系统,也就是脊区,冬季高纬脊区发展通常配合冷平流的加强,冷空气堆积是广西持续低温雨雪冰冻过程出现的关键。(3)通过分析500 hPa高度信号场发现:乌拉尔山脊及前侧的横槽,贝加尔湖脊及前侧的东北横槽,及我国西北新疆一带不断分裂的小槽是广西产生低温雨雪冰冻天气的关键区域和关键因子。     

藏北冬季降水异常的大尺度环流特征及影响因子

利用西藏高原气象台站降水和积雪观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA海温资料等,分析了藏北高原地区冬季降水异常的大尺度环流特征及影响因子。结果表明:藏北地区冬季降水存在2~4年周期性变化特征,其中3年的周期信号最强。降水偏多年,欧亚中高纬乌拉尔山至贝加尔湖附近500 hPa高度距平场呈现"西低东高"分布型,影响我国的冷空气路径偏西,西藏高原高度场偏低;高原上游中东急流偏强,高原南支绕流偏强,南支槽活跃。藏北地区冬季降水与同期中东急流的关系非常密切,相关系数达到0.61。进一步分析表明,冬季北极涛动正位相有利于冷空气路径偏西影响高原地区,高原上游中东急流偏强偏南,而赤道中东太平洋海温偏高也有利于中东急流呈偏强偏南的特征。北极涛动和ENSO位相的协同作用对藏北地区冬季降水的多寡起到重要的作用。     

华南前汛期持续暴雨环流分型初步研究

采用1961—2010年NCEP/NCAR逐日再分析资料和台站观测降水量资料,按一定标准选取了华南前汛期24个持续暴雨过程;并且按基本判据确定逐年华南夏季风降水开始日期。然后依据南亚高压环流型和相对于该年夏季风降水开始的早晚,将这些暴雨过程划分为夏季风降水前、后南亚高压东部型,夏季风降水后南亚高压带状、西部型共4个类型;其中,夏季风后南亚高压西部型次数最多、平均持续时间最长。所有类型持续暴雨的相同点是:广东东北部附近均为暴雨频率和雨量高值区;暴雨期间华南150 h Pa位势高度增加、500 h Pa位势高度减少;华南处在150 h Pa偏西风急流南侧辐散区中;850 h Pa华南沿海有明显的西南气流,低层辐合在华南东北部最明显;两广沿海为可降水量大值区;华南的整层水汽输送主要呈现西南向。不同点是:夏季风后南亚高压西部型平均雨量较小,夏季风后南亚高压带状型与西部型在印度洋上存在明显的偏东风高空急流;夏季风后南亚高压类型在两广沿海的可降水量数值较大。