台风登陆广东沿海前后亮温相对功率谱的变化特征分析

在2008—2017年间登陆广东沿海的台风多达25个, 但台风登陆区域周边出现的热辐射异常现象并未引起太多关注。本文利用中国静止气象卫星FY-2C/2E红外遥感亮温资料, 对台风登陆引起的热辐射异常进行分析, 并使用亮温相对功率谱对台风登陆前后热辐射时空分布进行量化。研究发现: 伴随台风的登陆, 大于5倍以上背景值的亮温相对功率谱经历了产生—增加—极大值—减弱—消亡的过程, 其持续时间长于台风过程; 亮温相对功率谱增强的区域与台风登陆路径有一定的相关性, 受限于陆地条件和海洋热量供给; 通过分析台风登陆路径和台风登陆过程中亮温相对功率谱变化趋势可知, 台风登陆前后热辐射持续10~20d, 期间的热异常都与台风过程相关。台风登陆导致热辐射的机制可能与海洋表面降温、水汽聚集等因素有关, 即台风吸收的海洋热量随环流上升过程被海—气相互作用所调制, 导致不同频段和区域出现热辐射差异。     

浙江海岛风暴潮研究

浙江沿海岛屿众多，分布广泛，５００ｍ２以上的海岛就有３０６１个。本文对全省海岛风暴潮及其灾害进行了较系统的分析和研究。结果表明，全省海岛区是受台风影响频繁及风暴潮灾害较严重的区域。风暴潮及其灾害一般浙南岛区要大于浙中、浙北岛区，近岸海岛区要大于离岸较远的岛区。影响全省海岛的台风主要是沿海登陆型或近海转向型台风路径，而浙南岛区福建北部或中部登陆的台风影响亦较大。全省海岛台风增水主要受控于台风风场，当海岛各站置于ＮＥ～Ｎ风场时，出现增水，增水量值随风速的增大而增加，而在强劲的偏西风场下，岛区各站将出现不同程度的减水     

2021年西北太平洋和南海台风活动概述

利用中央气象台台风实时业务资料、自动气象站观测资料以及卫星云图等对2021年西北太平洋及南海台风活动的主要特征和影响我国台风的路径、强度及风雨影响进行分析和回顾。结果表明:2021年西北太平洋及南海台风生成个数偏少,生成源地整体偏西;台风强度偏弱,但有多个台风出现了快速增强,其中台风“烟花”“灿都”的24 h强度增幅达40 m·s^-1,为近30 a少见;2021年先后有5个台风登陆我国,另有2个台风影响我国。在登陆台风中,4个登陆华南的台风强度均弱于历史平均值。所有登陆台风在登陆后的维持时间都明显高于历史均值,特别是台风“烟花”为历史上登陆华东后维持时间最长的台风,给我国带来了严重的灾害影响。     

我国台风风暴潮灾害研究

我国是世界上台风登陆最频繁、灾害损失最多的国家之一。本文基于热带气象局发布的热带气旋资料(1990-2018)及自然资源部发布的《海洋灾害公报》(2000-2018)资料,对影响我国的台风特征及风暴潮灾害进行分析研究,结果显示:1990-2018年间登陆我国的台风不仅次数多,强度大,而且登陆的频率和强度都在增加,这对我国沿海地区的威胁进一步加剧;登陆我国的台风季节性特征明显,主要集中在7-9月份;登陆地点遍布中国沿海地区,主要集中在浙江省及其以南沿海省市;受台风风暴潮灾害影响,南部沿海地区受损严重,尤其是广东省、福建省、海南省和浙江省,这与台风登陆地点有很好的相关性。随着我国防灾减灾意识的加强,近年来台风风暴潮灾害给我国沿海地区带来的灾害损失有所减弱,但是每年的损失依旧很高,我国需要努力完善台风风暴潮风险评估体系,提高灾害预警能力,采取更多的措施来降低台风风暴潮对我国沿海地区的不良影响。     

0519号台风"龙王"登陆福建沿海前后结构特征分析

通过利用双向嵌套中尺度非静力数值预报模式MM5V3对0519号台风"龙王"登陆福建前后过程(2005年10月2日08:00-3日08:00)进行了数值模拟,在模拟效果较理想的基础上利用其输出的高时空分辨率资料对"龙王"台风登陆福建沿海前后结构特征进行分析.结果表明:(1)登陆前后除暖中心在台风中心最强外,其它物理量的极值一般都出现在离台风中心100～200km区域;(2)台风登陆福建沿海后虽然在热力、动力和环流上还保留有热带气旋的一些分布特征,但在强度和空间分布上已经发生了明显的变化.     

深圳近海风暴潮影响因素分析

风暴潮可能给沿海城市造成巨大破坏, 而深圳位于易受台风影响的南海北部沿岸, 经济和人口总量巨大, 但有关深圳近海风暴潮的研究工作却十分匮乏。本文基于区域海洋模式系统(regional ocean model system, ROMS)建立了一个以深圳近海为中心的三层嵌套模型, 用于研究深圳近海台风所致风暴潮的影响因素。首先对2018年台风“山竹”过境深圳导致的风暴潮进行模拟, 模拟结果与观测结果较为一致。在此基础上, 进行一系列参数调整试验, 研究台风登陆地点、登陆角度、台风尺度、台风强度以及移动速度的改变对风暴潮及其分布的影响。结果表明, 在深圳西边登陆的台风, 比在深圳东边登陆的台风产生的最大增水高1.5m左右。由东往西移动并登陆深圳的台风, 比由南向北移动的台风产生的最大增水高1.0m左右。台风最大风速半径增加15%, 最大增水上升0.2m左右。台风强度增强15%, 最大增水上升0.4m左右。台风移动速度总体上对风暴潮影响不大, 但不同登陆地点存在明显差异。当台风在深圳西边或者东边登陆时, 台风移动速度增加30%, 深圳沿海各海湾的最大增水反而上升0.2~0.6m。当台风从深圳中部登陆时, 台风移动速度增加30%, 珠江口的最大增水降低0.1m左右, 大鹏湾和大亚湾的最大增水却相反地上升0.2m左右, 不同海湾对台风移动速度呈现不同的变化特征, 与各海湾水体重新分布到稳定状态时间和台风作用时间有关。     

台风Haitang(0505)登陆过程地形影响的数值模拟试验

以2005年严重影响我国的登陆台风Haitang为研究对象,在用MM5模式成功模拟台风登陆前后路径、强度、降水以及结构特征的基础上,通过地形敏感性试验,分析了地形对台风的影响及其机理。结果表明:台风在经过台湾及其后在福建登陆期间的异常路径是地形诱生低压发生发展的结果;在降水强度上东部沿海特殊地形对台风北侧东南气流的辐合抬升使得暴雨增幅度1倍以上;地形对台风强度也有一定影响,约为4～5hPa。通过对有无地形影响时台风结构的比较发现地形影响主要在低层,使得高度场分裂两个中心,低层台风主体受山脉阻挡在位置上落后于高层。分析还发现台风登陆前夕移动方向西侧相当位温向西倾斜也可能与地形有关。     

台风Haitang(0505)登陆过程地形影响的数值模拟试验

以2005年严重影响我国的登陆台风Haitang为研究对象,在用MM5模式成功模拟台风登陆前后路径、强度、降水以及结构特征的基础上,通过地形敏感性试验,分析了地形对台风的影响及其机理。结果表明:台风在经过台湾及其后在福建登陆期间的异常路径是地形诱生低压发生发展的结果;在降水强度上东部沿海特殊地形对台风北侧东南气流的辐合抬升使得暴雨增幅度1倍以上;地形对台风强度也有一定影响,约为4～5hPa。通过对有无地形影响时台风结构的比较发现地形影响主要在低层,使得高度场分裂两个中心,低层台风主体受山脉阻挡在位置上落后于高层。分析还发现台风登陆前夕移动方向西侧相当位温向西倾斜也可能与地形有关。     

FY-2G云导风资料同化在台风"天鸽"数值预报中的应用

以2017年8月登陆我国的13号台风"天鸽"为个例,采用美国全球预报系统资料作为背景场,利用WRF中尺度数值模式及天气研究和预报模式同化系统中的三维变分模块,探究了新一代静止卫星FY-2G云导风资料同化对台风预报的影响.研究结果表明:云导风资料同化模拟的台风路径、强度和最大风速与实况更加接近.与控制试验相比,云导风资料...     

0716号超强台风“罗莎”登陆前后的特殊路径分析

0716号超强台风“罗莎”是建国以来登陆浙闽交界最晚的一个台风．它经我国台湾岛东北侧打一个圈后登岛，然后在台湾海峡北上，于浙闽交界处登陆，沿温州海岸线缓慢北上后再次入海．“罗莎”的特殊路径一方面与台风附近物理量场分布有关，另一方面可能与全球气候变暖趋势的背景有关．本文分析发现0716号超强台风“罗莎”登陆大陆前后，其附近中低层的物理量场分布对移动路径有密切关系；美国NCEP再分析资料提供的很多物理量如温度、湿度、垂直速度等热力和动力要素对台风未来移动的路径有指示作用；多普勒雷达径向速度演变趋势对台风的短时移动路径预报也有很好的指导意义．     

中国4Ma来孢粉植物群气候的多重旋回模型

本文应用频谱分析方法，研究了近４Ｍａ来的孢粉植物群气候波动，确定存在准１２０，３０（或４０），１０（或６）万年的周期。依据孢粉植物群的时空分布建立了多重气候旋回模型，该模型将４Ｍａ来气候划分为３个１．２Ｍａ的气候幕，１２个０．３（或０．４）Ｍａ的气候期，４８个０．１（或０．０６）Ｍａ的气候段。并且讨论了模型与自然环境演变及季风气候兴衰的关系。指出在冬、夏季风交替活动过程中，夏季风兴盛于２．０－１．８Ｍａ及０．８－０．２Ｍａ两个时期；冬季风活跃于２．５－２．３Ｍａ及１．２－０．８Ｍａ两个时期。     

热带海区在千年尺度气候变化中的作用

全球气候变化研究最显著的成果之一,就是确定了气候可以在全球范围内突然发生变化,例如第四纪冰期旋回及全新世千年尺度的气候波动。了解和掌握这种快速气候变化的特征和驱动机制对于研究和预测人类生存环境的变化趋势和全球气候变化至关重要。研究发现,这种千年尺度的快速气候变动不仅见于冰心和北大西洋高纬区,而且在热带海区也有记录;现代热带大洋在全球气候系统中,尤其是千年尺度的快速气候变化中起着关键作用,类似现代厄尔尼诺—南方涛动的热带海洋—大气系统的变化,可能是冰期千年尺度古气候事件的根源所在。由于南海的特殊地理位置,快速气候变化事件在南海有大量的高分辨率沉积记录,是我国研究全球变化区域响应及其驱动力的天然试验场。     

福建省的四季及其气温特点

福建省的气温受纬度，地形，海洋等因素的影响，各地四季的始终期、长度及强度表现不一。由于上述原因，福建省形成了有地方特色的海洋带过渡气候和山地体气候，闵东南沿海低海拔地区无冬季，闵北，闵西北山地高海拔地区无夏季。以所谓季节代表月气温来说明秋温高于春温的看法在福建省不够确切。     

自然气候变率对近百年气候变化的影响研究进展

对近年来关于自然气候变率对近百年全球、中国气候以及海洋影响的研究成果进行了详细的总结分析。目前的研究认为,20世纪后50年的气温变化,更可能是人类活动的结果,而20世纪的前50年的气候变化,被认为是自然外力和人类活动共同的影响结果;对于中国20世纪气候增暖的原因,研究认为人类活动可能已经对中国的气候变暖产生了影响,但太阳活动、火山爆发及气候系统内部的低频振动对气候变化可能也具有重要影响。另外研究认为引起全球海洋总热容量增加的重要原因是人类活动的影响。     

气候变化背景下江苏省水稻气候适宜性区划研究

综合利用前人研究结果与江苏地区水稻生长所需的光、温、水特性,提出了江苏水稻气候适宜性评价指标为适宜生长期、5—10月降水量、t≥10℃活动积温、日照时数;依据现有稻麦(油)两熟的耕作制度,确立了江苏水稻气候适宜性区划因子和分级阈值。基于1961—2019年江苏省及周边共85个站(市、区)的气象数据,采用模糊综合评判法建立水稻气候适宜性评估模型,并确定综合评估指数,利用ArcGIS的自然断点法,将江苏中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳、中熟晚粳种植适宜区进行区划。通过30 a尺度下的年代际分析发现,由于适宜生长期延长和活动积温增加,使得四个品种特性的水稻适宜种植区域均有所调整,其中晚熟粳稻的种植范围北扩到淮河以南地区。     

Historical storminess and climate ‘see-saws’ in the North Atlantic region

The existence of a well-defined climate ‘see-saw’ across the North Atlantic region and surrounding areas has been known for over 200 years. The occurrence of severe winters in western Greenland frequently coincides with mild winters in northern Europe. Conversely, mild winters in western Greenland are frequently associated with cold winters across northern Europe. Whereas this ‘see-saw’ is normally discussed in terms of air temperature and pressure differences, here we explore how the climate ‘see-saw’ is reflected in records of historic storminess from Scotland, NW Ireland and Iceland. It is concluded that the stormiest winters in these regions during the last ca. 150 years have occurred when western Greenland temperatures have been significantly below average. In contrast, winters of reduced storminess have coincided with winters when air temperatures have been significantly above average in western Greenland. This reconstruction of winter storminess implies a relationship between chronologies of coastal erosion and the history of North Atlantic climate ‘see-saw’ dynamics with sustained winter storminess, and hence increased coastal erosion, taking place when the Icelandic low pressure cell is strongly anchored within the circulation of the northern hemisphere. Considered over the last ca. 2000 years, it would appear that winter storminess and climate-driven coastal erosion was at a minimum during the Medieval Warm Period. By contrast, the time interval from ca. AD 1420 until present has been associated with sustained winter storminess across the North Atlantic that has resulted in accelerated coastal erosion and sand drift.     

近50年我国江淮流域气候变化

为了详实地了解江淮流域的气候变化和进一步做好短期气候预测,利用近50a气温和降水资料,从平均值和变率两方面研究了我国江淮流域的气候变化.结果表明:(1) 近50a来江淮流域气候变化的主要特征是气候变暖,与全国变暖的趋势一致;降水呈不显著的增长趋势.温度和降水由低基本态向高基本态过渡,目前均处于高气候基本态下;(2) 无论是温度还是降水,其变率随时间而变,目前均处于高气候变率时段,要注意高基本态和高变率结合易导致的高温、洪涝等极端气候事件;(3) 温度在1986年前后发生了一次突变,降水在1968年前后发生了一次突变.无论是温度还是降水,突变后均比突变前有所增加.根据突变分析可将江淮流域近50a气候变化过程划分为相对冷干阶段(20世纪50～60年代)-相对冷湿阶段(70～80年代)-相对暖湿阶段(90年代至今).     

中国近海海表温度变化的极端特性及其气候特征研究

本文基于1982–2017年日再分析数据，分析了中国近海海表温度变化的极端特性、历史演变、空间格局及可能影响，并探讨了与全球变化和区域气候变率的关联性。近30多年来，中国近海海表总体升温明显，尤以春季长江口附近及以南的外部近岸海域升温最为显著，线性升温速率高达0.2°C/(10 a)。相比而言，沿岸海域对气候变暖暂缓的响应可能更为明显；极端高(低)温强度以显著增强(减弱)为主，尤以春(夏)季幅度最大。沿岸海域春季极值温差增强显著，易通过物候变化引起生物迁移和赤潮等生态灾害突发、频发；北部海域极端事件持续天数大于南部，其中，黄海、东海极端高温持续天数增加显著，可能对渔业资源产生较大影响。受气候变暖暂缓影响，极端低温持续天数亦显著增加；极端高温在长江口附近，台湾海峡和南海北部等海域累积频次上升显著，未来极端海洋热浪事件可能持续增加，将对南海珊瑚礁等产生较大影响。极端低温累积频次以显著降低为主。然而长江口及以南沿岸极端低温在冬春季增强明显，可能对红树林等产生一定影响；太平洋年代际振荡(PDO)暖位相期间，ENSO暖事件得到增强，易引起中国近海海表极端低温的频发。北极涛动(AO)正位相时，限制了极区冷空气向南扩展，中国近海海表极端高温频次趋于增加，其危险性增强。     

Links between climate variation and year class strength of New Zealand hoki (Macruronus novaezelandiae): An update

Hoki (Macruronus novaezelandiae Hector) year class strength (YCS) varies substantially from year to year. We examined associations between YCS and climate variables including the Southern Oscillation Index (SOI), satellite sea surface temperatures (SSTs), synoptic weather patterns, wind speeds, and the depth of the west coast, South Island, New Zealand, mixed layer. We evaluated the predictions of a model developed 2 years ago to predict YCS of the western and eastern New Zealand hoki stocks from similar climate variables. New predictive models were developed using updated data. Strong year classes of the western hoki stock were associated with cooler SSTs, a negative SOI, and westerly or south‐westerly flow along the west coast of the South Island. We accordingly predict a moderately strong 1997 year class and weak 1998 and 1999 year classes for the western stock of hoki. The current model cannot predict eastern stock year class strengths with confidence.     

热带东印度洋SST对气候变暖和变冷的响应

The response of the eastern tropical Indian Ocean(ETIO) to heat fluxes of equal amplitude but opposite sign is investigated using the Community Earth System Model(CESM). A significant positive asymmetry in sea surface temperature(SST) is found over the ETIO—the warming responses to the positive forcing exceeds the cooling to the negative forcing. A mixed layer heat budget analysis is carried out to identify the mechanisms responsible for the SST asymmetry. Results show that it is mainly ascribed to the ocean dynamical processes, including vertical advections and diffusion. The net surface heat flux, on the contrary, works to reduce the asymmetry through its shortwave radiation and latent heat flux components. The former is due to the nonlinear relationship between SST and cloud, while the latter is resulted mainly from Newtonian damping and air-sea stability effects. Changes in the SST skewness are also evaluated, with more enhanced negative SST skewness over the ETIO found for the cooling than heating scenarios due to the asymmetric thermocline-SST feedback.