青海南部地区初冬雪灾变化及环流特征

利用青海南部地区1961~2004年气温、降水、积雪等资料,分析了初冬雪灾变化及环流特征。结果表明:青海南部地区初冬降雪量呈缓慢减少的变化趋势,平均积雪量变化与年及其它季相比,呈微弱的减少趋势,平均积雪量与气温呈反相关,而与降雪量呈正相关;影响青海南部地区初冬降雪的主要天气系统是西风带南北槽结合类、移动性高原槽类、高原低涡类、高原切变类、孟加拉湾风暴类;典型多雪(少雪)年高原及南亚与中亚地区850 hPa温度距平场配置为“南正北负”(“南负北正”)型5、00 hPa高原与东部沿海地区距平分布为“西低东高”(“西高东低”)型。     

1980-2010年西藏高原大到暴雪的时空分布和环流特征北大核心CSCD

利用1980 2010年西藏高原的逐日降水和积雪深度资料分析了该地区大到暴雪的时空分布特征,结果表明:西藏高原大到暴雪发生日数最多的区域为喜马拉雅山南坡的南部边缘地区和那曲中东部与昌都西部的藏北地区;全年都可发生大到暴雪天气,在季节分布上呈双峰特征,峰值出现在3 5月,次峰值出现在10月;近31年西藏高原年降雪频次总体呈减少趋势,减少速率约为每10年3.8站次。利用同期NCEP/NCAR的500 hPa高度场和风场再分析资料对48个西藏高原区域性的大到暴雪天气过程的环流形势进行分析,得到高原区域性强降雪主要环流形势分为5类,即:印度低压型、南北支槽型、巴尔喀什湖低压型、伊朗高压型和高原低涡—切变型;前冬(10 12月)大到暴雪过程主要以印度低压环流型为主,1月以巴尔喀什湖低压型为主,2月以南北支槽型为主,3月以伊朗高压型和南北支槽型为主,4月以高原低涡—切变型为主;在每类环流型中,南支槽都起着重要作用。     

新疆阿勒泰地区积雪变化分析

采用阿勒泰地区7个测站1961～2008年逐月最大积雪深度、积雪和降雪日数及其初终日以及冬季(11至次年3月)平均气温、平均最高、最低气温及降水量资料,运用线性趋势、Mann-Kendall突变检验及R/S分析法对阿勒泰地区积雪变化进行了分析研究。结果表明:该地区冬季平均气温呈明显的上升趋势,最低气温的上升更为显著;降水量呈显著增多趋势。该地区大部地方积雪、降雪最早出现在9、10月,最迟在次年4、5月。历年平均最大积雪深度和积雪日数的年变化呈单峰型,降雪日数分布则较复杂;在空间分布上,积雪深度最大值在阿勒泰站,最小值在福海站;积雪日数福海站最少,吉木乃站最多;降雪日数自西向东逐渐减小。最大积雪深度呈显著的增加趋势、积雪和降雪日数趋势变化不显著,但在空间分布上有差异;受积雪和降雪初日推后的影响,积雪期和降雪期均呈显著的减少趋势。突变检测表明,就全区平均来说最大积雪深度在1983年前后发生了显著的突变,与冬季降水量的变化一致;平均积雪和降雪日数则比较稳定,没有发生显著的突变,各区域变化与全区不完全同步。R/S分析表明,最大积雪深度、积雪和降雪日数在未来具有反持续性;平均降雪日数、福海站最大积雪深度、吉木乃站积雪日数、布尔津站降雪日数的反持续性相对最强。     

近50年云南省降雪的气候变化特征

利用云南省1961-2008年120个测站逐日降雪资料,分析了云南省降雪频次和范围的时空特征和气候变化.结果表明:近50年云南省的年降雪频次和范围总体呈减少趋势,平均每年频次约减少4.5频次.各月的降雪频次和范围都呈负趋势.12月降雪频次减少趋势最显著,4月降雪范围减少趋势最显著.降雪频次长期趋势变化有明显的空间变化.对于年降雪频次西北部比东北部和东部减少得多,滇西北降雪频次每年约减少0.44频次.进一步对云南省年降雪量和积雪深度的长期趋势变化进行分析.云南省近50年,降雪范围逐步减少,年降雪量和平均最大积雪深度呈增加的趋势.说明近年来在云南气候趋于暖湿背景下,年降雪频次和范围呈逐渐减少趋势,但强降雪的频次却增加了.     

北极海冰和北半球500hPa极涡的相互关系

利用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°的500 hPa高度场月平均再分析资料和1°×1°的海冰资料分别计算了北半球500 hPa极涡面积、极涡强度指数和北极海冰面积指数,分析了它们的经向分布、周期变化以及长期变化趋势中的突变。结果表明,海冰和极涡在经向分布上有明显差异,就东西半球而言它们的相对位置也不一样。除了都具有4个月、准半年、准1 a、4~5 a和10 a的共同周期外,还呈现出各自的周期变化。北极海冰面积自20世纪80年代以来呈明显减小趋势,北半球极涡面积也呈减小趋势,但是它们发生突变的时间却完全不同。海冰与极涡面积有显著的正相关关系,但海冰和极涡强度、极涡面积和极涡强度之间的关系却纷繁复杂。     

锡林河流域降雪识别及演变趋势研究

基于双温度阈值法利用锡林河流域4个国家气象站点1969—1979年10年的降水与气温资料,统计其降雪比例与日平均气温的关系,确定锡林河流域降雪判别的临界温度,拟合降雪识别指数方程。根据临界温度与识别方程估计流域内各站点1980—2016年的降雪量,并采用Mann-Kendall检验法对1969—2016年的降雪量进行突变检验,找出流域降雪的典型突变点,以突变点为界设立温度与降水变化模拟方案,量化反映其变化对降雪量变化的贡献。结果表明:临界温度与降雪识别方程组合的降雪识别方法,可较好的估计锡林河流域各站点的降雪量,相关系数均在0. 89以上,误差在4%以内; 1980—2016年锡林河流域各站点之间的估计降雪量变化趋势不一致,整个流域降雪量呈现出东增西减的趋势;根据Mann-Kendall突变检验结果取1980年为流域的典型突变点,设立温度与降水变化模拟方案,得出气温升高对降雪期各月的降雪量变化呈负贡献,降水量的增加则对降雪呈正贡献,气温与降水共同作用会促进降雪量的增加。     

1961—2004年青海积雪及雪灾变化

利用1961—2004年青海省海西东部和环青海湖地区地面气象观测资料和北半球500 hPa高度场网格点资料, 整理了地表积雪序列和雪灾年表, 并对积雪的年代际变化特征和雪灾发生的机理及其成因进行了研究。结果表明:海西东部和环青海湖地区出现区域性雪灾的几率为15.9% (7/44), 而出现局部雪灾的几率仅为9.1% (4/44)。海西东部和环青海湖地区近44年来冬季累计积雪量的缓慢增加易形成雪灾和低温冻害。造成该区域主要降水的影响系统是高原槽、蒙古槽和高原低涡, 若后冬至春季北半球500 hPa极涡中心偏向西 (东) 半球, 青藏高原与我国东部沿海地区高度距平场形成“西低东高 (西高东低)”的距平分布型时, 海西东部和环青海湖地区容易出现多 (少) 雪年。     

近44年青藏高原东部积雪的年代际变化特征及其与降雪和气温的关系

选取青藏高原东部地区1967~2010年61个测站的积雪数据,分析比较了整年和不同季节高原积雪的年代际变化特征及其与降雪和气温的关系,结果表明:除了秋季以外,高原东部积雪表现出“少雪-多雪-少雪“的显著年代际变化特征,80年代末发生的由少到多突变仅在冬季积雪中表现显著,20世纪末发生的由多到少突变在冬春两季积雪中均表现显著;降雪和气温的变化是影响高原东部积雪的重要因素,降雪变化的影响更加显著,尤其是秋季降雪;在冬春季降雪偏多时段,降雪的变化主导着积雪的变化;在冬春季降雪偏少时段,气温变化的影响增大,某些时段会超过降雪,甚至达到主导积雪变化的程度。      

南支槽影响下西藏高原南部3次暴雪天气特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和常规观测资料,对2013年1-2月西藏高原南部3次暴雪天气的环流形势、动力、水汽条件等进行诊断对比分析。结果表明:3次暴雪天气中高纬度均以经向型环流形势为主,从长波槽脊配置可分为长波槽型和横槽型两大类;西太平洋副热带高压偏西偏强、伊朗高压东北发展对南支槽加深和缓慢东移起到关键作用。南支槽区560 dagpm线在30°N以南,并东移至70°E附近或以东时西藏高原南部开始出现暴雪天气;暴雪区附近涡度场变化反映了南支槽强度特征,中高层强辐散对南支槽发展起到重要作用;水汽主要源于阿拉伯海,孟加拉湾水汽对东部降雪起到补充作用,南支槽前高空西南急流对水汽输送起关键作用,同时喜马拉雅山脉的大地形抬升,有利于上升运动和水汽凝结成云;水汽通量、水汽通量散度等变化及中心的移动方向,对降雪的强度、落区和时段具有较好的预报指示意义。     

江淮地区两次持续性强降雪过程大气环流及低频特征

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和地面观测资料,对比分析了2018年1月江淮地区两次持续性强降雪过程的大气环流,研究了中高、低纬度系统(阻塞高压和南支槽)在持续性强降雪过程中的协同作用,探讨了阻高指数和南支槽指数正负位相的低频波动对中长期预报的可参考性。结果表明:(1)两次强降雪过程发生时大气环流持续异常,极涡呈"偶极型",中高纬度阻塞形势明显,地面冷高压强大,有利于强冷空气南下;低纬度副高、南支槽维持,有利于暖湿气流向江淮地区输送;冷暖空气交汇,出现明显的中高、低纬度系统协同作用;(2)强降雪过程主要是由中高纬度系统尤其是阻塞高压稳定维持和低纬度的南支槽相互配合造成的,两次过程均发生在阻高偏强、南支槽偏强且位势高度峰区和谷区相叠加的时间段;(3)两次持续性强降雪过程中,极涡位置、阻高和南支槽强度以及低层水汽条件、垂直环流等方面存在一定的差异,使得两次过程的降雪范围、强度和类型具有不同特点;(4)阻高异常偏强(弱)或南支槽异常偏强(弱)有(不)利于持续性降雪过程发生;持续性强降雪发生时阻高和南支槽的差值指数(UI-STI)具有明显异常偏高的特征,对强降雪过程预报具有一定的指示意义;(5)阻高和南支槽指数具有显著的10～30天低频变化特征,其正负位相的低频波动可提前两周以上,为强降雪过程预报提供参考。     

2019年2月大气环流和天气分析

2019年2月大气环流的主要特征是北半球极涡较常年同期偏强,中心偏向东半球,位置偏北;欧亚中高纬环流呈4波型,环流经向度总体较小。西太平洋副热带高压偏强;南支槽较常年偏弱、偏西。2月,我国冷空气活动较弱,仅出现一次大范围强冷空气和一次中等强度冷空气过程;全国平均气温为-1.3℃,较常年同期偏高0.4℃;东北地区北部气温异常偏高。月内,全国平均降水量为23.2 mm,较常年同期偏多33.3%;南方出现持续阴雨天气,青藏高原降雪明显偏多,青海东南部出现雪灾。另外,下旬我国中东部地区出现持续雾 霾天气。     

春季南支槽的年代际变化及其与降水、大气环流的关系

由于春季青藏高原动力作用在其南侧形成南支槽,南支槽年代际变化的异常,可能与中国降水异常有密切的关系。利用NCEP/NCAR月平均再分析资料和中国596个测站月降水资料,采用突变检验、合成分析等方法,分析了1950 2014年春季南支槽的强度和东、西位置的年代际变化特征,探讨了两者与同期中国降水年代际异常及环流背景场的关系。结果表明:春季南支槽的强度和位置都具有显著的年代际变化特征,南支槽强度在20世纪70年代末期有一次强弱突变过程,位置在90年代初期发生了明显的由东向西移动的转折,分别选取强度和位置突变前后的时间段进行分析,得到春季南支槽强度突变前(后),南支槽越强(弱),位置突变前(后),南支槽越偏东(西),会出现黄河流域、长江中下游及其以北和以南的大部分地区降水偏多(少),而青藏高原及其周围地区降水偏少(多)的现象,从两者突变前后与大气环流、垂直运动和水汽条件的显著关系能够合理地解释突变前后降水差异的原因。在此基础上,总结了春季南支槽年代际尺度与中国降水、大气环流的概念模型,可为中国春季的气候变化和气候预测提供更多的科学依据。     

江西省冬季大雪气候概况和环流特征分析

利用NCEP2．5°×2．5°再分析资料和常规观测资料,对1980--2008年江西省50次区域性大雪过程的气候概况、环流演变、热力层结、影响系统特征进行归纳分析。结果表明,江西省冬季大雪具有明显的年际、月际变化特征,冷冬年为大雪天气的多发年,进入暖冬期后,则有减少的趋势;空间变化上,出现大雪的频次基本上呈现出自西北向东南逐渐减少的特征,各地区积雪分布极不均匀。大雪期间,极涡、阻塞高压异常强而稳定,中低纬锋区异常强盛;超长波的稳定形势有利于天气背景的维持,造成连续性大雪。有80％的比例存在阻塞高压,以贝加尔湖阻塞高压最多;有70％的比例是受南支槽影响,当南支槽与中高纬度转竖的横槽同位叠加时,有利于引导极地强冷空气向副热带地区爆发,形成江西大范围降雪天气。对流层中低层多存在切变线,雪区位于冷式切变线以南1—3个纬距内或暖式切变附近,雪区伴随着暖切的南移而扩展;700hPa西南气流强盛,急流轴最大风速超过16m／s;当850hPa同时存在切变线时,降雪天气更剧烈。有98％的比例对流层中低层存在逆温,逆温高度平均在700-925hPa;温度垂直分布一般具有1000hPa温度≤0℃,925—850hPa温度≤-2℃,700hPa温度≤-2℃的特点。地面冷空气多为中路,蒙古冷高压异常强大,为降雪的产生创造良好的热力条件。     

枣庄地区热度日和冷度日的变化特征

利用枣庄1958—2006年49年逐日平均气温计算枣庄月、年的热度日（HDD）和冷度日（CDD）。通过统计分析发现：枣庄平均月热度日1月最大,10月最小;平均月冷度日7月最大,5月最小。HDD长期变化趋势呈下降趋势,趋势系数为-0．62,达到1％的板显著水平,其气候倾向率为-73．15度日／10a,反映枣庄冬季温度为上升趋势,冬季供暖的能源将可能减少;CDD呈上升趋势,趋势系数为0．21,不显著,其气候倾向率为12．58度日／10a,即反映枣庄夏季温度为缓慢上升趋势,夏季空调降温的能源将可能增加;枣庄HDD和CDD年际变化都存在突变现象,HDD的突变点发生在1988年,CDD突变点发生在1993年,与枣庄气温突变点接近;年平均HDD和CDD与年平均气温相关性较好;年代际HDD变化趋势与平均气温年代际变化呈反位相;年代际CDD与平均气温年代际变化具有同位相发展趋势。     

海阳50a气候特征分析

根据海阳1961—2010年气温、降水量、日照、相对湿度等气象资料,应用气候倾向率、Mann-Kendall 突变检测法、滑动t检验法,对海阳市气候变化及规律进行了分析。结果表明：历年平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最低气温在过去的50a间呈显著的上升趋势,历年极端最高气温的上升趋势不显著,年代际变化特征突出;年降水量呈缓慢的减少趋势,变化趋势不显著,年代际间分布不均,变化较大,年降水量减少的原因是夏季和秋季降水减少;日照时数呈显著减少趋势,发生突变的时间点是2004年;年平均相对湿度呈现显著减少趋势,发生突变的时间点是1977年,秋季湿度减少最为明显。     

吉林省降雪期降雪集中度和集中期变化特征

根据吉林省46个气象观测站1962-2012年降雪期(11月至翌年3月)逐日降雪量资料,采用线性趋势分析、EOF(经验正交函数)方法、小波分析方法、Mann-Kendall突变分析方法等气候统计方法,对吉林省近50a来降雪期降雪集中度和集中期的变化特征进行了研究。结果表明:吉林省降雪期降雪集中度呈逐年下降趋势,降雪集中期呈逐年上升的趋势。吉林省雪期降雪的集中度在年代际尺度上存在着24a和13a长周期变化,并存在着3a、6a和8a的短周期变化;吉林省雪期降雪集中期的变化存在着明显的24a和11a的长周期变化,另外在1982之前和2000年之后存在着3a左右的短周期变化。吉林省雪期降雪集中度下降趋势,存在突变,突变时间在1979年前后;吉林省雪期降雪集中期的上升趋势有明显的突变点,出现在1976年前后。EOF分析结果表明:第一模态呈现东(正)西(负)的反向分布,结合时间变化曲线可以得出在20世纪80年代中期之前吉林省东部降雪集中度较高,西部集中度较低;20世纪80年代中期之后,吉林省西部降雪集中度较高,而东部较低。第二模态吉林省西部地区整体呈现一致的偏高的趋势,而东部地区呈现中(正)东西(负)的分布状态。结合时间变化曲线可以得出在20世纪80年代之前吉林省东部、西部降雪集中度较高,中部集中度较低;20世纪80年代到90年代前期,吉林省东部、西部降雪集中度较低,而中部较高。相关性分析结果表明:吉林省降雪期降雪集中度与吉林省中部、南部和西部降雪量呈显著正相关;吉林省降雪期降雪集中期与吉林省东部和西北部降雪次数有着显著的正相关。     

青海近35年积雪量变化特征研究

利用青海地区50个气象台站春、秋、冬季的积雪深度和温度等气象要素的35a(1979—2013)资料,计算出各年的平均积雪量、温度等序列,再将各气象要素作为因变量,建立一元回归模拟方程,通过计算模拟序列与原序列的各种相关系数以及各年代的平均值,比较其变化的特征,分析其历史演变和年代变化特点。结果表明:青海近35a平均积雪量随时间呈减少趋势,海拔越高,平均积雪量减少的趋势越明显。温度增加的越快,青海积雪量减少的越快,温度上升的趋势越明显,积雪量下降的趋势越明显。     

西藏高原降水,气温气候特征分析

利用西藏地区的地面历史资料和５００ｈＰａ高度场资料,就高原的季风气候特征作了分析。结果表明：①冬季,西藏地区主要受高原北侧西风带系统或南侧南支槽的影响。夏季,西藏地区主要受印度半岛￣孟湾热低压的高原切变线共同影响。当伊高强烈东伸或西太副高强烈西伸时也会控制西藏地区。②西藏高原各气候区降水分布存在明显的差别。部分地区降水有双峰特征。进入８０年代后,夏季降水呈减少趋势,而冬季降水呈增多趋势。③从７０年     

近46年来我国降雪变化特征分析

利用国家气象信息中心提供的各测站多年逐日降水和逐日天气现象资料,在运用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)和相关分析进行降雪分区的基础上,重点分析了近46年来我国降雪的时空分布、演变特征和长期气候趋势。结果表明,降雪分布清楚地反映了我国的地理特征和气候特点,即高纬度、高海拔地区降雪多,南方降雪地区集中。在空间上,降雪增加的区域主要分布在新疆北部、东北区北部、西藏高原东部和淮河流域部分地区。在时间上,我国平均年降雪量总体呈弱的减少趋势。在气候变暖的背景下,除东北区北部和西北区西部降雪趋势为正值外,其它分区都为负值,其中长江中下游地区降雪减少最明显。Mann-Kendall检验表明,在20世纪90年代新疆北部、东北区北部的降雪发生了由少到多的突变,且增加趋势显著,其它分区没有突变发生。     

青海高原1961-2008年雪灾时空分布特征

利用青海高原45个气象站1961-2008年冬季（10月至翌年2月）和春季（3-5月）积雪深度资料,按照DB63雪灾标准分类的等级,并结合实际灾情研究了青海高原雪灾时空尺度、强度及发生频次等的变化。结果表明：近50年来青海高原除了特大雪灾发生频次变化趋势不明显外,其他等级的雪灾发生频次年际变化均呈现上升趋势。青海高原南部的玉树、果洛、黄南南部、海南南部及海西东部地区是雪灾发生的高频区,柴达木盆地和青海东部地区极少发生雪灾。雪灾发生频次从20世纪60年代到2008年呈现上升趋势。