夏季季风的活跃—中断周期与欧亚和西太平洋环流间的相互作用

1、引言 众所周知,在季风季节,印度的季风雨有时会突然消失,这个现象称为“季风中断”。在1979年夏季季风观测试验中,在印度曾观测到从八月中到九月中持续的季风雨中断(Sikka和Grossman,1981)。 Raghavan(1973)曾描述过印度季风雨活跃——中断时的形势。他指出,当恒河平原的季风槽向北移至喜马拉雅山地时,季风开始中断。Hamilton(1977)利用近期的气象资料也描述过季风活跃与中断阶段的差异。 季风主要的“活跃——中断”周期有15天(Krishnamurti和Bnalme,1976;Mu-rakami,1976)和30—40天二种(Madden,Julian,1971,1972)。Yasunari(1979)曾分离出两种周期,并指出主要季风的“活跃——中断”周期与30—40天的波动形式有关。Sikka和Gadail(1980),Yasunari (1980,1981)和Krishnamurti以及Su-brahmayam(1982)研究过30—40天波动     

中国与印度夏季风降水的比较研究

本文用1951—1980年中国和印度的降水资料研究了两个地区在西南季风时期(6—9月)总雨量变化的关系。发现印度的雨量变化与中国各地雨量的相关关系有正、有负,最明显的是印度中西部与我国华北地区有较高的正相关。进一步对两个地区降水存在遥相关的原因进行了分析,发现南亚次大陆低压是联系两个季风区雨量变化的重要环节。中国季风雨量与印度季风雨量的相关趋势,主要决定于中国各地雨量与东亚夏季风强度的关系。      

印度季风雨和南方涛动、半球气温、海温的关系(节译)

6～9月的印度季风雨和圣地亚哥站减去达尔文站的气压差、塔希蒂站减去达尔文站的气压差以及赖特的南方涛动指数之间存在着相关,并显示出除了圣地亚哥的单站气压,其它各站的单站气压偏差、南方涛动指数,都可由季风雨得到预兆。季风雨和热带东太平洋海温之间存在着1～2个的滞后负相关关系。一个多雨的季风和2-3个月后的南半球负距平温度相联结。此外,北半球的暖冬,特别是大陆的暖温,又预兆着一个多雨的季风。这种半球温度和季风雨的关系,在1947年之后是显著的。再则在季风出现前的12～2月、3～5月的达尔文站的气压变化和季风雨之间有强相关(-0.64),但这种强相关只表现在1947～1984年期间,而1947年前,这种相关又表现得很弱。     

南亚夏季风期间OLR的准40天振荡和准双周振荡

文中采用时间域的带通滤波方法和合成分析技术,通过对1981年夏季月份OLR资料的准40天和准双周振荡的对比分析得到:(1)南亚季风区普遍存在准40天和准双周振荡,季风的活跃和中断要受其影响。(2)江淮流域到日本地区和南海到西太平洋地区OLR的分布是反位相的,它表明只有当南海季风槽断裂时,热带西南季风才能进入东亚大陆,这时大陆的季风雨较强。(3)OLR的分布表明,东亚大陆和印度北部平原季风雨的活跃与中断,对准40天振荡是同步的,而对准双周振荡是反位相的。(4)东亚大陆季风雨活跃与中断位相的转变,准40天振荡是从南海扰动中分裂出一块向北移动引起,而准双周振荡则是来自印度北部平原的季风扰动有规律的向东移动引起。      

青藏高原OLR场的季节变化特征

该文利用1979～1991年卫星观测的OLR逐候资料，分析青藏高原OLR场的季节变化特征。结果表明:青藏高原OLR场具有显著的季节变化特点，在冬、夏两季高原OLR场表现为“缓变”态，在春、秋两过渡季节表现为“急变”态。同时发现，在春季高原西南部出现持续强的OLR候际正变化区，表明高原加热场在春季的持续加强。各年高原OLR场的季节变化有很大差异，在高原夏季来得早且季节过渡快的年份，相应印度地区的季风雨偏多；在高原夏季来得晚或正常时，印度地区的季风雨偏少或正常。     

青藏高原典型高寒草地水热条件及地上生物量变化研究

利用海北州海晏县1979—2009年地面气象观测资料和1997-2009年地上生物量资料,分析了1979年以来青藏高原的气候变化和水热条件变化,以及气温和降水量与地上生物量之间的响应关系。结果表明,1979—2009年该地区的年平均气温和降雨量均呈增加趋势,年平均气温的增加速率达0.33℃.(10a)-1,年降雨量增幅为33.1mm.(10a)-1;>0℃的有效积温、生物温度和实际蒸散量均呈明显的增加趋势,而湿润度则呈明显的减少趋势。海晏县高寒草地牧草草地地上生物量呈波动增加,且与冬季降雨量呈显著的正相关,与春季降雨量相关性不显著,与夏季平均气温相关性最高。     

亚洲季风变化与粮食生产

为研究近年来气候变化对农业生产的影响,最近日本的田中研究了亚洲季风区的大尺度气候变动与水稻产量的关系。研究结果表明,亚洲季风区的许多国家,降雨量和作物产量之间有很好的正相关关系。在大范围歉收的年份,     

全球降水与区域性季风降水相关分析

文章回顾了重建的全球月降水量资料的历史与资料的特点。将Hulme,GHCN,CMAP and PREC/L的月降水资料中的印度季风雨，西非季风雨及我国长江中下游夏季及年降水量时间序列进行了比较。结果表明，已经创建的全球降水量资料有较高的精确度。     

我国东部盛行风场与夏季华北降水量的长期预报

我国处于世界上著名的季风区域,特别是我国东部盛行风的方向有明显的季节变化。随着盛行风场的改变,我国东部的季风雨带从冬到夏逐渐向北推移,一般在7月份到达华北。1934年竺可桢先生就指出我国东南季风来自海洋,含充分之水汽,为雨泽之源。并根据7月上海风力与北京、天津的降雨量有较高的相关系数(0.583,0.342)说明夏季风强京津平原主涝;夏季风弱京津平原主旱。 本文试图通过盛行风场和θ_(se)场的分析来探讨夏季风向北发展和雨带北移过程前后期的联系和影响,进而研究华北夏季降水趋势的长期预报。     

中国东部暖季对流云与层状云的比例及与降水的对应关系

基于1985~2011年逐时地面台站观测云资料,分析了对流云和层状云及其比例关系的时空演变特征,结合逐日融合降水资料研究了对流云、层状云与季风雨带的对应关系。结果表明,中国东部暖季（5~9月）对流云发生频率平均为15.4%,层状云为30.0%。对流云与层状云发生频率的比例在广东、广西、海南省东部和贵州省大部分地区大于1,其它地区均小于1。伴随季风雨带的北进南退,层状云发生频率和云量中心均与降水中心对应,且层状云云带与季风雨带位置吻合,随时间的演变趋势也相同,说明季风雨带主要由层状降水构成,对流云发生频率和云量大值中心则位于季风雨带南侧。对流云和层状云发生频率/云量的变化在华南地区和江淮流域呈显著负相关,云的类型主要由大气稳定度决定。对流云和层状云发生频率在华北地区呈显著正相关,水汽是形成云的决定因素。就降水频率而言,华南地区层状云降水和对流云降水各占一定的比例,而江淮流域和华北地区层状云降水频率更大。     

夏季长江中下游冷热、旱涝和东部近海台风活动及其与ENSO关系的研究

利用1951~1995年气温、降水和台风年鉴等资料, 在划分长江中下游冷、热夏年标准的基础上, 分别统计分析了我国近海台风活动异常和季风雨型特征及其与ENSO的关系.指出, 冷夏年和热夏年我国东部近海台风活动差异显著; 与之相对应的季风雨型同样十分悬殊; 同时赤道太平洋海温SSTA场的配置亦迥然不同.最后给出了遥响应过程图像的物理概念模型.     

初夏北半球500hPa遥相关型的强度和年际变化及其与我国季风降水的关系

用一点相关法计算了初夏北半球500hPa遥相关型,得到西大西洋型(WA)、欧亚型(EU)、孟加拉湾北太平洋型(BNP)、西太平洋型(WP)、东大西洋型(EA)、东亚太平洋型(EAP)、黄河东亚型(HEA).确定了它们的中心和历年(1951—1990)的强度指数。研究了它们的年际变化和我国季风雨的关系.指出,EU、HEA和EAP型波列与我国旱涝关系密切。对我国东部降水影响很大的是HEA型和EAP型.我国1991年初夏的大涝与强HEA型、弱EAP型有关.      

印度夏季风与中国华北降水的遥相关分析及数值模拟

20世纪80年代中国学者揭示了印度夏季风与中国华北降水的正相关关系,以后国内外又有一些研究证实了这种正相关关系的存在.文中利用1951-2005年多种气象资料和数值模拟方法,详细讨论了印度夏季风和中国华北地区夏季降水的关系,并针对由印度西北部经青藏高原到中国华北地区形成的正、负、正的遥相关型,从动力因子和热力因子两方面探讨了其中的内在联系,所得结果不但确证了以往的结论,而且进一步揭示了印度夏季风对华北地区降水的影响机制.结果表明:(1)印度夏季风强(弱)时,华北地区容易出现降水偏多(少)的天气;华北地区降水偏多(少)时,印度夏季风偏强(弱)的机率却低一些,这说明印度夏季风的异常变化对华北地区夏季降水有更大的影响.(2)印度夏季风强度主要受印度季风槽的影响,在印度季风槽加深的同时,中高纬的低压槽也加深发展,而这时西太平洋高压脊西伸,来自低纬的西南风水汽输送和源于西太平洋的副热带高压南侧的东南风水汽输送共同作用,有利于华北地区的降水偏多;反之则不利于华北地区的降水.(3)区域气候模式模拟结果也很好地模拟出印度夏季风和华北夏季降水的遥相关关系,其相应的环流异常系统与诊断分析结果非常一致,这从另一方面证实了这种遥相关关系的存在和可靠性.     

过去500年印度夏季风降水与ENSO的关系

为了研究大尺度背景场对ENSO和印度夏季风降水关系的调制作用,更好地预报气候变暖背景下印度夏季风降水的年际变化,本文利用重建的10套ENSO指数和印度降水资料,研究了ENSO和印度夏季风降水在过去500 a(1470—1999年)中的关系,其存在的原因以及如何理解这一现象,主要侧重于ENSO对印度夏季风的影响。结果表明:1)在过去500 a中,ENSO与印度夏季风降水的关系并非是一成不变的,大体上呈现负相关关系;在小冰期负相关较弱,在现代暖期负相关加强,19世纪80年代后负相关开始减弱。2)在过去500 a中,印度夏季风降水异常与ENSO的关系是确定存在的,并非是随机产生的。3)在小冰期和现代暖期,印度夏季降水异常与Ni1o指数的振幅及周期的关系有很大的不同,现代暖期明显较大,即相对于小冰期,现代暖期ENSO的振幅增强、周期偏大,导致印度夏季风与ENSO呈现较强的负相关关系;但两者的平均状态相差不大。     

亚洲季风区地面感热通量的区域变化特征

采用1979～1995年(缺1986、1987、1993)NCEP/NCAR再分析资料中的逐旬感热通量资料,对亚洲季风区地面感热通量的空间结构及时间演变进行了旋转经验正交函数(REOF)分析.结果表明印度半岛和中南半岛地区感热通量的变化与亚洲季风的爆发及演变有密切关系,是季风爆发的主要     

1979年6月东亚和南亚上空的水汽通量

1979年随着印度季风的建立,亚洲季风区上空的水汽输送场经历了非常显著的变化。一条强水汽输送带从阿拉伯海经印度南部、孟加拉湾和南海,然后向北进入华南和日本。由于垂直积分的水汽通量(Q_2)的强烈辐合而形成明显的降水。6月16～20日.孟加拉湾和南海Q_2辐合突然加强。同时,在上述两地区和菲律宾,向外长波辐射(OLR)急剧下降,对流指数(I_c)迅速上升。这些变化表明,季风在印度、孟加拉湾、南海和菲律宾几乎是同时建立的。在东亚,6月5日左右,受西太平洋副高控制的强水汽输送带在日本南部建立。同时.Q_2辐合加强,OLR下降,I_c上升。这些变化表明,日本雨李早在印度季风建立以前约两个星期就开始了。季风前后两个时期Q_2的较差也指出有两条水汽通道。一条与南亚季风相联系;另一条则与东亚季风相联系。对Q_2、OLR和I_c的分析表明,1979年东亚与南亚季风是相对独立的系统。     

太阳黑子与气候

(一)科学家们已初步认识到太阳表面的现象对毫球表面的气候有哪些影响。 (二)从全世界看,至少在某些地域出现气候正在变化的征兆。 (三)非洲和印度这个带状地带,自1956年以来平均年降雨量逐渐减少,结果旱情一年比一年严重。 (四)很多科学家正在研究地球上的气候变化和太阳表面发生的情况有什么关系。 (五)一位美国学者说,有四个行星象对地球气候有影响一样,也对太阳有一定影响。 (六)关于地球上的气候长期变化的证据,数十年来正在搜集。 (七)从1965年起,北半球气候带全部图案似在向南移动。比较稳定的降雨带向回归线附近的干燥地带移动。(八…     

1991 年江淮梅雨期OLR场的特征

该文利用美国NOAA卫星1991年（及1980和1985年）雨季候平均OLR资料及常规天气观测资料，对1991年江淮洪涝梅雨的OLR场特征进行分析。分析了1991梅雨期的OLR及其距平场以及季内变化（ISV）的经、纬向传播特征；揭示了ITCZ与副热带高压的变化与梅雨的关系以及青藏高原OLR的异常与梅雨的关系；指出西太平洋ITCZ的提前出现以及青藏高原冬季OLR的正距平（积雪少）是1991年洪涝梅雨提前发生的先兆。最后分析了1991年梅雨活跃期与中断期的OLR分布特征，并与印度季风雨相比较，发现两者开始日期     

关于东亚副热带季风若干问题的讨论

利用NCEP/NCAR再分析格点资料、TRMM卫星降水资料、中国东部站点降水资料和CMAP降水资料,重点讨论了东亚副热带季风雨季的起始时间、建立特征及其和南海夏季风的关系,同时也讨论了东亚副热带季风的可能机制.结果表明:(1)东亚副热带季风雨季于3月底-4月初(第16-18候)在江南南部和华南北部首先开始,伴随着降水的开始是偏南风的增强和对流性降水的显著增加,华南前汛期开始.(2)东亚副热带季风雨季的建立早于热带季风雨季,在热带季风建立后两者的雨带、强西南风带、强垂直运动带、强低空水汽辐合带均是分离的,南海热带季风在其建立后,与东亚副热带季风发生相互作用,促使副热带季风雨带季节性北进,两者共同影响中国的旱涝.(3)3月中下旬,东亚大陆(包括青藏高原)上空大气由冷源转为热源,东亚大陆与西太平洋之间的纬向热力差异及其相应的温度和气压对比均发生反转.东亚大陆(包括青藏高原)的动力和热力作用究竟是否是东亚副热带季风雨带提前建立的机制值得进一步研究.文章最后讨论了有关东亚副热带季风的共识与分歧.     

初夏东亚大尺度低空强西风分支的数值模拟

本文采用p—σ坐标五层原始方程模式模拟出初夏东亚大尺度低空强西风分支的现象。并进一步阐明低空强西风分支及其对应的副热带季风雨带和热带季风雨带形成的物理机制,本文所得的结果对于初夏长江中下游流域的梅雨和南海海域的降水预报有一定参考价值。