甘肃省夏季暴雨日数特征及其与大气环流关系

利用1974-2013年甘肃省80个站逐日降水和NCEP/NCAR再分析资料,采用经验正交函数、系统聚类及合成分析方法,对甘肃省夏季暴雨日数分布特征及其与大气环流的关系进行了分析。结果表明,近40年甘肃省夏季暴雨日数在1989年、2002年和2009年经历了3次明显的年代际变化;甘肃省夏季暴雨日数可分为河东强河西弱型、甘岷山区型、陇南陇东型和全省型4种;暴雨日数分布类型与东亚夏季风有密切关系,形成暴雨的水汽多来自于南海地区,河东强河西弱型和陇南陇东型与冷空气活动有关。河东强河西弱型对应贝加尔湖冷涡加强,冷空气南下,季风位置更加偏西北,南海和东海地区的水汽输送偏东。甘岷山区型对应季风位置偏北,南海和孟加拉湾地区水汽输送偏西,在甘南地区汇合。陇南陇东型对应伊朗高压和蒙古低压减弱,冷空气活动减少,季风位置偏东南,南海地区水汽输送偏东南,冷空气回流致陇南陇东地区易形成降水。全省型对应季风位置偏向青藏高原地区,南海和渤海地区水汽输送主要西伸北进,影响甘肃大部分地区。     

1971-2016年塔里木盆地冷空气过程频数变化特征

利用南疆塔里木盆地周边50个气象站1971年1月1日-2016年12月31日的最低气温资料,依据《冷空气等级标准》（GB/T20484-2006）,整理出塔里木盆地近46a来冷空气过程数据,采用合成、线性倾向估计、Morlet小波、Mann-kendall、滑动平均和累积距平检验等方法分析了单站及整个塔里木盆地冷空气频数的空间、时间变化特征。结果发现:（1）中等及以上等级冷空气高发地多分布于盆地西部的高原、北部的山区和东部的风口地带,单站各等级冷空气总体上呈线性减少趋势,整个塔里木盆地冷空气、寒潮减少趋势明显,递减率均为0.19次/10a,其余等级变化趋势不明显;（2）塔里木盆地冷空气年均103.2次,弱冷空气86.3次占总次数的83.6%,中等强度冷空气10.4次占10.1%,较强、强、寒潮分别为2.5、2.3、2.2次,合计占冷空气总次数的6.8%;（3）各等级冷空气持续1～3d的频率高达87.4～95.4%,弱冷空气持续1d的频率最高,其余等级持续2d的频率最高,3d及以上的频率随着持续时间的增加明显下降;（4）各等级冷空气的年代际频次变化不大,1970年代较强、强及寒潮频次最多,分别为2.8、2.4、2.9次,1980年代弱冷空气最多,达86.6次,近6a(2011-2016年)中等强度冷空气最多,达10.8次;（5）不同等级冷空气的出现具有较强的季节性,中等、较强冷空气夏季频率最高,分别占30.1%和57.9%,强冷空气春季最高,占到40.1%,寒潮冬季最高,占38.9%;（6）各等级冷空气均有8～10a的年际尺度周期,年代际周期却不一致,寒潮在1979年发生显著的减少突变。     

江苏省城市雷暴日分布特征

利用江苏省13个城市1961—2008年共48 a的雷暴日资料,经过统计分析发现江苏城市年均雷暴日呈逐年下降趋势,雷暴日月变化呈单峰型,7月雷暴日最多,城市年均雷暴日空间分布差异明显,总体呈中部多,两端少分布,各城市历年雷暴日的变化也各有特点,江苏城市四季雷暴的空间分布随季节变化显著。同时应用主成份方法分析得出全省城市年雷暴日异常具有同步性,但江淮北部—淮北地区和江淮南部—苏南地区的城市年雷暴日异常呈反位相。各城市历年每月雷暴日出现概率变化特征与月均雷暴日变化一致,全省各城市在7月出现雷暴日的概率最高,但具体到全省每一个市雷暴日出现概率也有差异,苏州、无锡7月出现雷暴日概率只是略高于8月,而沿江及以北城市雷暴日主要集中分布在7月。     

佛山南海区冬季地温日变化特征分析

采用南海区气象站2010年1、2和12月有冷空气影响和无冷空气影响的天气条件下,对地温资料进行分析,包括地温的日变化及垂直结构的日变化分析。结果发现:在冬季没有冷空气影响的各天气条件下,地面温度及浅层地温均呈正弦曲线变化,只是振幅不同、位相不同、周期不同。浅层地温在有冷空气影响下的阴天或雨天不呈正弦曲线变化。有冷空气影响下的阴天和雨天,地温的日变化特征较相似。在各天气条件下80 cm以下土壤深度的地温日变化很小。在晴天或阴天的天气条件下,40 cm以下的深层地温随深度的增加而升高,但在雨天的情况下,清晨时段深层地温不再随深度的增加而升高,而是在80 cm土壤深度处有一个低值区。     

1961—2012年河南省夏季降水时空及环流特征

根据1961--2012年河南省111个气象观测站逐日降水资料,采用经验正交函数分解、小波分析等方法,研究了近52a河南省夏季降水的时空分布及环流特征。结果表明,河南夏季降水呈现从东南向西北减少的空间分布,淮河沿线为降水最多的区域,豫西和豫西北太行山一线为降水偏少区。全省夏季降水以全省偏多或偏少一致性为主,此外,还呈现南北反相、东西反相的分布特征。夏季降水存在多时间尺度的周期特征分布：在年代际变化尺度上,降水存在22a左右的周期,且在1977年后信号较强;年际变化尺度上以7a周期为主。在降水偏多年,中高纬存在一个东高西低的环流形势,有利于冷空气南下;低层有气旋式环流,高层有明显的东风环流,有利于水汽的聚集。在降水偏少年,环流形势相反,不利于夏季降水。     

浙江省冬季不同霾过程的后向气流轨迹及环流特征

根据1981—2013年浙江省地面气象观测资料对浙江省冬季霾的时空分布特征进行分析发现,20世纪80年代中期起冬季霾呈显著上升趋势;空间分布总体特征表现为北多南少、西多东少,盆地平原多、丘陵岛屿少。利用K-均值聚类法将近33年冬季的主要霾过程分为盆地-平原型和全省型两类,其中超过62%的个例表现为盆地平原型,该型以12月发生比例最高;全省型霾过程在12和1月均多发。从气流输送及冷空气强度、垂直运动和干区分布等大气环流背景条件方面对比两类霾过程的形成机理差异发现:盆地一平原型冬季霾多在北方冷空气南下,浙江省受较强冷高压和下沉气流控制时形成,气流来自高纬度;全省型冬季霾则在变性减弱的冷高控制下,下沉气流较弱、不利本地污染源扩散的情况下发生。     

气候变暖背景下石家庄冷空气活动的气候特征

依据GB/T 20484—2006冷空气标准,对1972—2007年石家庄市17个地面观测站气温资料进行统计,分析了石家庄冷空气时空分布及强度变化基本特征。结果表明：受地域影响,石家庄东北部和南部是两个冷空气活动频次较高的中心;在气候变暖背景下,石家庄最低气温升高趋势与冷空气活动次数及强度减少趋势呈显著负相关;3—4月石家庄南部寒潮发生频次高于东北部地区,危害最大。     

1961—2010年我国冷空气的活动特征

利用1960—2010年我国384站逐日温度资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了我国冷空气活动的频次、强度等特征。结果表明:我国单站冷空气呈北多南少、北强南弱的分布特征。按冷空气活动路径,北方分成3个区,它们在11月频次最多;南方以25°N为界分成2个区,它们在12月、1月频次较多,在年际尺度上该2区冷空气呈减少、减弱趋势。南北5个区冷空气活动频次的年代际变化不一致,但是各区冷空气活动的强度在20世纪60年代至80年代均呈年代际减弱。全国性冷空气活动频次在20世纪60年代和90年代显著减少,而北方冷空气活动频次的年代际变化不大。当欧亚大陆地面冷高压比正常年偏强(偏弱)、我国大部分地区温度比正常年偏低(偏高)、高层500 h Pa东亚大槽比正常年偏强(偏弱)时,当年冷空气活动的频次偏多(偏少)。     

贵州省近30a秋风的气候特征分析

利用1981—2010年30 a贵州省78站逐日日平均气温数据和NCEP/NCAR逐日的再分析资料,采用合成、EOF分解、傅立叶滤波等方法,分析了贵州省秋风的气候特征。结果表明:贵州省秋风天气强度有自西向东部或向东南部、东北部递减的分布规律。贵州省异常秋风过程次数的空间分布表现为全省各站呈同位相变化,进入2000年后,秋风过程次数由全省秋风偏弱偏少型转为全省秋风偏多偏强型。在环流场上,纬向西风在不断东移的过程中不断分裂出短波槽引导冷空气南下影响贵州,形成秋风天气过程,因而造成的秋风过程时间较长,强度较大。对秋风过程的环流场进行滤波表明:1波对于秋风过程有着十分显著的影响,而1波、2波在时间上的配合对于秋风过程也非常重要。     

近50年河南省连阴雨灾害气候特点

利用郑州、安阳等５０站１９５１～１９９８年降水资料,对全省连阴雨的时空分布及主要环流特征进行了分析。结果表明：连阴雨次数豫南最多,中部次之,北部最少,且山区多于同纬度平原地区;连阴雨季节分布特点是夏季最多,秋季次之,春季最少。在典型连阴雨过程中,中高纬度向环流较强,东亚大槽集团偏东且较深,有利于冷空气扩散南下;西太平洋副热带高压强而稳定,脊线位置偏东且来回摆动,副高西侧较强暖温气流与冷空气交汇于黄