印度洋偶极子对华南沿海地表风速变化的影响

印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole, IOD）这一气候因子对印度洋周边乃至全球气候产生重要影响,在最近20多年中受到越来越多的关注;但目前尚不清楚其是否对华南沿海地表风速变化产生影响。文章依据中国华南沿海地区地表风速观测资料和最近20多年来对IOD的研究成果,应用统计分析和大气环流变化对这一问题进行分析。结果发现,除了以往提到的高—低纬度温差、北极涛动（Arctic Oscillation, AO）、太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation, PDO）和厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO）外,IOD活动也是影响华南沿海地区地表风速变化的重要因素之一。IOD活动的影响弱于高—低纬度温差;但相对于AO、PDO和ENSO,IOD活动对该地区地表风速的变化产生更为重要的影响。特别是伴随全球变暖的IOD活动加强是造成华南沿海地区秋季地表风速下降的重要因素。     

三沙市美济礁滨珊瑚记录的近百年海面温度变化

利用南沙群岛美济礁滨珊瑚Sr/Ca建立与海面温度（SST）的关系式,后报近百年南沙群岛海区高分辨率的SST序列。结果显示：美济礁近百年SST的年平均值为28.4℃,最高值为29.2℃（1998 AD）,最低值为27.6℃（1917 AD）,相差1.6℃。近百年SST呈增暖趋势,升温速率为0.025℃/10 a,但存在年代际的温度波动,其中1906―1927 AD呈降温态势,1928―1938 AD呈增温态势,1939―1957 AD呈降温态势,1958年后SST呈波动上升趋势。近百年SST呈现3.5 a、33 a周期,显示受ENSO和太平洋年代际涛动（PDO）影响。     

黄土高原甘肃区降水变化与气候指数关系

基于黄土高原甘肃区34个气象站1961~2010年的逐日降水资料,结合线性趋势法、Mann-Kendall法和反距离加权插值等方法,对黄土高原甘肃区降水量时空变化进行分析,利用Morlet小波、交叉小波变换和小波相干谱分析其周期特征及其与太平洋年代际涛动（PDO）、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）指数相关关系。结果表明：研究区年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-15.4 mm/10a,特别是20世纪90年代以来降水量下降趋势明显;就季节变化而言,降水量除冬季呈轻微增加外,其他各季均呈减少趋势,其中以秋季减少最为明显,其次为春、夏季。从空间分布来看,年降水量总体呈减少趋势,其东南地区降水量减少幅度高于西北部。研究区降水量存在2~3 a、4.3~5 a的年际振荡周期特征,呈现了同大尺度气候因子相似的变化特征;降水量与两大气候因子存在着多时间尺度的显著相关性,与PDO和ENSO存在5~5.6 a左右共振周期,位相谱月降水量变化位相比PDO和ENSO提前;低能量区降水量与PDO有3~3.5 a年的显著共振周期且接近同位相变化,与ENSO存在0~3 a和3~6 a呈负位相的共振周期。     

长江流域径流量变化过程及其对ENSO和PDO的响应

根据宜昌站、汉口站和大通站的径流量数据,运用M-K检验和小波分析等方法,对1900年以来长江流域径流量的趋势和周期变化进行分析,探究径流量变化对厄尔尼诺?南方涛动（ENSO）和太平洋年代际振荡（PDO）的响应。结果表明：1900 年以来长江流域径流量呈显著的减少趋势,并具有2~8 a的年际周期变化和14~17 a的年代际周期变化。流域径流量与ENSO具有相同的2~8 a周期变化,在El Ni?o发生期,径流量较低,在La Ni?a发生期,径流量较高。14~17 a的周期变化与PDO相关,在暖位相期径流量偏少,在冷位相期径流量偏多。PDO影响着ENSO和径流量之间的相关性,在暖位相期,El Ni?o对径流量的影响增强,在冷位相期,La Ni?a对径流量的影响增强。因此,在分析和预测流域径流量长时间尺度上的变化时要综合考虑ENSO和PDO的影响。     

1960-2013年南北疆风速变化特征分析

利用较为均匀分布在新疆的45个气象站1960-2013年平均风速数据,通过气候趋势分析、气候突变分析、Morlet小波分析、Pearson相关分析等方法,研究近50 a来南北疆平均风速变化特征,结果表明：（1）1960-2013年南北疆地区年平均风速分别以0.15 m·s^-1·（10 a）^-1和0.14 m·s^-1·（10 a）-1的速率显著降低,1960-1990年南北疆年均风速分别以0.21 m·s^-1·（10 a）和0.18 m·s^-1·（10 a）^-1速率降低;1991-2013年北疆以0.01 m·s^-1·（10 a）^-1的速率下降,而南疆却以0.17 m·s^-1·（10 a）^-1的速率上升,各季节风速变化趋势与年序列相似。（2）四季中,南北疆的年递减率均是夏季最为显著,北疆是冬季变化不明显,而南疆其余各季节相差不大。（3）从空间分布上显示,北疆各站点总体较南疆明显,低海拔区递减幅度较大。（4）风速的长期变化具有一定的突变性,南北疆的平均风速均在1980年前后出现明显的突变点,从各季节平均风速来看,北疆春、夏、秋季突变出现的时间稍早于冬季,南疆春季突变出现的时间稍早于夏、秋和冬季。（5）Morlet小波分析结果显示,南北疆风速变化均存在4 a、8 a及15～20 a左右的变化周期,春夏秋冬各季节表现出强弱不一致,体现出季节性变化。（6）城市化发展对风速的变化产生了一定影响,但不是风速显著下降的主要原因,大气环流变化和气候变暖才是造成风速减小的可能原因。     

近50余年来南海西沙海域冬季风强度的变率

采用南海西沙永兴岛海洋观察站1958~1997年12~2月实测的北东向冬季风风速的平均值作为冬季风强度指数 (WMI),与南海北缘滨珊瑚的相应年月份的实测δ18O平均值进行相关分析,得到线性回归方程WMI (m/s) = - 4.913- 2.138δ18O (‰),r = 0.83, n = 40。在计算(后报) 所得的1944~1997年代际变化序列中,WMI在40~60年代呈下降趋势,70年代略有上升,而80~90年代又呈下降趋势。在年际变化序列中,WMI呈显著的下降趋势,所得线性回归方程为WMI = 79.67-0.0377 Year, r = 0.68, n = 54。由斜率看出,WMI每10年平均下降约0.4 m/s。用Daniell功率谱法分析,近54年来WMI的变化存在2.5~7年的周期,与季风的QBO周期为2~2.4年,以及ENSO活动的3~8年周期密切相关。WMI连续下降的趋势是与全球持续变暖相映,南海海域冬季风强度的变化受到了全球变化的制约。     

年际―年代际尺度上南海北部SST与 东亚夏季风强度的负相关关系

选取南海北部珊瑚带宽-SST分别与甘肃万象洞WX42B石笋和贵州董哥洞DA石笋的δ18O记录在不同时段进行对比,揭示了南海北部SST变化与夏季风强度的关联。结果显示：在年际―年代际尺度上,南海北部珊瑚带宽-SST与石笋δ18O记录的夏季风强度存在负相关关系：南海北部SST升高,石笋δ18O偏重,夏季风强度减弱;反之亦然。南海北部器测SST与万象洞WX42B石笋δ18O记录的对比也证实了这一关系的存在。ENSO活动影响着季风区的降雨量,控制着南海北部的SST变化。ENSO的存在可能是造成这种负相关关系的直接原因。由于ENSO活动与季风区降雨量的关系存在区域性差异,南海北部SST与局部地区夏季风强度之间的关系仍需进一步的研究。     

1950~2011年渤海地区海表风场的季节特征与多尺度变化分析

基于1950~2011年的NCEP/NCAR再分析资料,对渤海10 m风场的风速与风向变化进行多尺度分析。利用小波分析、交叉谱分析等方法对渤海海域的海表风速、风向的变化趋势以及周期进行研究。分析发现：渤海地区海表风的风向与风速除了存在显著的季节性变化特征外,在年际、年代际的变化尺度上也有明显的周期性。风向存在1 a、8.7 a、15.8 a的显著周期,风速存在1 a、6.3 a、15 a的显著周期。风向与风速在时间尺度分别为20 a、5.71 a、2.67 a时存在显著共振周期;共振周期受东亚季风、西太平副热带高压的年际、年代际变化的影响呈现出多尺度变化周期。     

利用珊瑚生长率重建西沙海域罗马暖期中期海温变化

珊瑚生长率是记录海水表层温度（SST）的一个重要代用指标。本文以南海中北部西沙永兴岛罗马暖期期间发育的3个澄黄滨珊瑚（Porites lutea）为材料,测量它们的骨骼生长率,并利用珊瑚骨骼生长率与SST的关系式定量重建海温年际变化序列。结果显示：3个滨珊瑚（生长于120-59 BC、46 BC-14 AD和30 BC-28 AD期间）的平均生长率分别为0.88 cm/a（变化于0.53~1.24 cm/a之间）、0.90 cm/a（变化于0.58~1.53 cm/a之间）和1.12 cm/a（变化于0.71~1.46 cm/a之间）。据此重建同时段年平均SST,相应结果分别为26.7℃、26.8℃和27.3℃。2 kaBP前后（120-59 BC,46 BC-28 AD）西沙海域平均SST为26.9±0.4℃,低于现代（1981-2010 AD）约0.7℃。     

1962-2016年阿勒泰地区风速变化分析

利用阿勒泰地区6个气象站点1962-2016年平均风速日值数据资料,采用滑动趋势分析、Mann-Kendall突变检测、Molet小波分析、ArcGIS中插值等方法,研究近55 a来阿勒泰地区平均风速的变化趋势。分析表明：（1）阿勒泰地区风速整体呈显著下降趋势,平均以0.021 1 m·s^-1·a^-1的速率逐步降低,四个季节风速变化趋势与全年一致,其中,夏季下降最突出,递减率为-0.025 4 m·s^-1·a^-1。（2）平均风速空间分布差异明显,总体表现为自西向东逐渐降低。（3）Molet小波分析显示,全年及四个季节平均风速变化均存在25~28 a变化周期,春、夏、秋、冬季表现强弱不同,体现出季节性差异。（4）全区年平均风速于1990年发生突变,但不同季节突变年份存在较大差异,春季、夏季和秋季平均风速突变分别发生在1994年、1993年和1990年,而冬季发生在1983年。（5）城市化进程不是风速显著降低的关键原因,相对于城市化进程,大气环流的变化可能是引起阿勒泰地区风速降低的关键因素。     

Regional climate gradients in precipitation and temperature in response to climate teleconnections in the Greater Everglades ecosystem of South Florida

Precipitation and temperature in Florida responds to climate teleconnections from both the Pacific and Atlantic regions. In this region south of Lake Okeechobee, encompassing NWS Climate Divisions 5, 6, and 7, modern movement of surface waters are managed by the South Florida Water Management District and the US Army Corps of Engineers for flood control, water supply, and Everglades restoration within the constraints of the climatic variability of precipitation and evaporation. Despite relatively narrow, low-relief, but multi-purposed land separating the Atlantic Ocean from the Gulf of Mexico, South Florida has patterns of precipitation and temperature that vary substantially on spatial scales of 10¹–10² km. Here we explore statistically significant linkages to precipitation and temperature that vary seasonally and over small spatial scales with El Niño-Southern Oscillation (ENSO), the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), and the Pacific Decadal Oscillation (PDO). Over the period from 1952 to 2005, ENSO teleconnections exhibited the strongest influence on seasonal precipitation. The Multivariate ENSO Index was positively correlated with winter (dry season) precipitation and explained up to 34 % of dry season precipitation variability along the southwest Florida coast. The AMO was the most influential of these teleconnections during the summer (wet season), with significant positive correlations to South Florida precipitation. These relationships with modern climate parameters have implications for paleoclimatological and paleoecological reconstructions, and future climate predictions from the Greater Everglades system.     

极点对称模态分解下陕西气候变化特征及影响因素

全球变暖背景下,受人类活动和气候系统波动共同影响,气候要素响应具有非线性、非平稳特征,如何识别气候变化多时间尺度信息,是当前研究的热点话题.基于1970—2017年气温和降水逐日数据,辅以滑动平均、趋势分析和极点对称模态分解(ESMD)等方法,对陕西3大地理单元气候时空特征进行分析,进而探讨不同海区厄尔尼诺指数与气温、...     

The Disappearance of Dense Fog in Los Angeles: Another Urban Impact?

Incidences of dense fog have been gradually disappearing from large cities around the world. In Los Angeles, the climate records show that dense fog may become another extinct specie. In the last 50 years, dense fog has been reduced by about half at two, busy, coastal Los Angeles airports. Not one, but two factors, can be seen as possible causes. Both the downtown Los Angeles urban heat island and the city's air pollution clean-up show a significant relationship to decreasing fog. This study correlates monthly and annual dense fog data recorded at Los Angeles International and Long Beach International airports since the 1950s with downtown Los Angeles temperature and particulate air pollution data. The El Niño—Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) values also explain interannual dense fog variability, with PDO showing a stronger relationship. Coastal sea surface temperatures also closely follow dense fog frequencies. Recent coastal cooling, since 1998, associated with a shift to the cool phase of PDO, has been associated with a rise in dense fog incidences.     

Earthquakes as a potential contributing factor to climate change at multi-decadal scale

Climate changes at the multi-decadal scale are often associated with multi-decadal phase shifts of the dominant sea surface temperature （SST） pattern, such as the Pacific Decadal Oscillation （PDO）. The PDO may be associated with the North Pacific branch of the Thermohaline Circulation （THC）. Great earthquakes （M 〉8）, particularly along the route of the THC, might modulate the vertical mixing and bring deep, cold water to surface, contributing to multi-decadal changes in surface currents and the PDO. This may eventually lead to multi-decadal climate changes. We tested this hypothesis for the Pacific Ocean where great earthquakes have been frequently recorded. We found associations between the PDO and recurrent earthquakes along the route of the deep currents of the THC in the modern period since 1900, and relationships between hydroclimate change in Monsoonal Asia and historical earthquakes since 1300. However, it should be noted that this hypothesis is very preliminary and has many gaps that needs further evidences from more observational records and modeling studies.     

中国气温变化对全球变暖停滞的响应

1998-2012年出现的全球变暖停滞（global warming hiatus）现象,近年来受到各界的广泛关注。基于中国622个气象站的气温数据,研究了全国及三大自然区气温变化对全球变暖停滞的响应。结果表明：① 1998-2012年间,中国气温变化率为-0.221 ℃/10 a,较1960-1998年增温率下降0.427 ℃/10 a,存在同全球变暖停滞类似的增温减缓现象,且减缓程度更明显,其中冬季对中国增温减缓的贡献最大,贡献率为74.13%,夏季最小;② 中国气温变化对全球变暖停滞的响应存在显著的区域差异,从不同自然区看,1998-2012年东部季风区和西北干旱区降温显著,其中东部季风区为中国最强降温区,为全国增温减缓贡献了53.79%,并且具有显著的季节依赖性,减缓期冬季气温下降了0.896 ℃/10 a,而夏季上升了0.134 ℃/10 a。青藏高寒区1998-2012年增温率达0.204 ℃/10 a,对全球变暖停滞的响应并不显著;③ 中国增温减缓可能受太平洋年代际振荡（PDO）负相位、太阳黑子数与太阳总辐照减小等因素的影响;④ 1998-2012年中国虽出现增温减缓现象,但2012年之后气温快速升高,且从周期变化看,未来几年可能持续升温。     

Changes in air temperature over China in response to the recent global warming hiatus

The 1998-2012 global warming hiatus has aroused great public interest over the past several years. Based on the air temperature measurements from 622 meteorological stations in China, the temperature response to the global warming hiatus was analyzed at national and regional scales. We found that air temperature changed -0.221℃/10a during 1998-2012, which was lower than the long-term trend for 1960-1998 by 0.427℃/10a. Therefore, the warming hiatus in China was more pronounced than the global mean. Winter played a dominant role in the nationwide warming hiatus, contributing 74.13%, while summer contributed the least among the four seasons. Furthermore, the warming hiatus was spatial heterogeneous across different climate conditions in China. Comparing the three geographic zones, the monsoon region of eastern China, arid region of northwestern China, and high frigid region of the Tibetan Plateau, there was significant cooling in eastern and northwestern China. In eastern China, which contributed 53.79%, the trend magnitudes were 0.896℃/10a in winter and 0.134℃/10a in summer. In the Tibetan Plateau, air temperature increased by 0.204℃/10a, indicating a lack of a significant warming hiatus. More broadly, the warming hiatus in China may have been associated with the negative phase of PDO and reduction in sunspot numbers and total solar radiation. Finally, although a warming hiatus occurred in China from 1998 to 2012, air temperature rapidly increased after 2012 and will likely to continuously warm in the next few years.     

基于贝叶斯模型平均的全球洪水中长期预报评估研究

筛选全球5839个水文站逐日径流数据,采用超阈值采样法提取洪水发生频率及时间,将各季节最大日流量作为季节洪水量级,以优选的多个大尺度气候因子的最佳前置月份序列作为潜在预报因子,基于贝叶斯模型平均法构建全球尺度洪水中长期预报模型,并利用均方误差技术指数（MSESS）评价模型的预报效果。结果表明：全球范围内,洪水量级和频率模拟预报效果合格（0.6>MSESS>0.2）的水文站点占比分别为48%和28%;利用前置季节气候因子数据,驱动所构建的洪水中长期预报模型,有效预报了2020年鄱阳湖流域洪水量级将异常偏高。     

中国东北夏季温度年代际变化特征

东北地区夏季温度变化主要有4个独立模态,其中EOF1呈全区一致型为第一模态,占总方差贡献的72%左右,其时间系数呈现多年代际尺度变化;其他3个模态仅分别占总方差贡献的10%、4%和3%,表现出受海洋、地形及纬度差异的影响,呈南北向、东西向和山脉与平原地区的反向异常分布型;突变和小波分析进一步揭示EOF1模态的多年代际尺度变化具有突变性质,2007~2010年受20 a左右周期影响,东北地区温度变化全区一致的模态时间系数处于负值为主的阶段,值得关注。东北地区夏季温度变EOF1模态与北半球500 hPa高度场和对流层中上层纬向风场(西风急流)在30oN~40oN呈环球尺度带状显著正相关分布,在东北亚地区纬度较高,可达60oN附近,而且该区500 hPa高度场与东北夏季温度EOF1模态多年代际变化近于同步。EOF1模态与靠近亚洲大陆沿岸和西太平洋暖池(包括印度洋的中部和北部)、南太平洋环澳大利亚、靠近北美大陆及北大西洋北部的漂流区和北赤道漂流区的海表温度存在显著的同步正相关,而与太平洋海表温度的年代际振荡模态亦有较显著的正相关;表明东北地区夏季温度的EOF1模态与北半球海-气系统多年代际变化联系密切,同时也受到全球变暖的影响。     

Characteristics of change of the SST in the tropical western Pa-cific and the tropical Indian Ocean and its response to the change of the Antarctic ice area

In this paper, by using ocean surface temperature data(COADS), the study is made of the characteristics of the monthly and annual changes of the SST in the tropical western Pacific and Indian Oceans, which have important influences on the climate change of the whole globe and the relation between ENSO(El Nio Southern Oscillation) and the Antarctic ice area is also discussed. The result indicates that in the tropical western Pacific and the Indian Oceans the change of Sea Surface Temperture(SST) is conspicuous both monthly and annaully, and shows different change tendency between them. This result may be due to different relation in the vibration period of SST between the two Oceans. The better corresponding relationship is obvious in the annual change of SST in the tropical Indian Ocean with the occurrence El Nio and La Nia. The change of the SST in the tropical western Pacific and the tropical Indian Oceans has a close relation to the Antarctic ice area, especially to the ice areas in the eastern south Pole and Ross Sea, and its notable correlative relationship appears in 16 months when the SST of the tropical western Pacific and the Indian Oceans lag back the Antarctic ice area.     

洞庭湖流域各季节旱涝及其与大气环流和关键区海温的关系

利用逐月降水数据和NCEP/NCAR再分析数据,分析了洞庭湖流域春、夏、秋季57年来旱涝异常的年际变化以及典型旱涝异常年份的全球海温分布形势,并利用降尺度和趋势分析方法探究气象因子对ENSO和关键区海温的响应,以加强对流域旱涝前期影响因素的认识。结果表明：1）流域在春、秋季旱涝变化趋势不明显,在夏季较明显地变湿。2）前期冬、夏季ENSO事件分别对流域春、秋季旱涝产生显著影响,而与夏季呈不显著的统计特征。3）在消除前期ENSO信号后,阿留申群岛附近海域（S3）、澳大利亚东部海域（S4）海温和印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole, IOD）现象仍分别为春、夏、秋季与流域旱涝有密切联系的海温因素。4）S3区SST对流域春季旱涝的影响通过西风带环流实现,S4区SST偏高似乎是东亚夏季风强度偏弱的表现,成熟的IOD现象为流域秋季旱涝的主导因子。