广东干湿气候的特征

提出一种月、季干湿气候指数，并用于广东各地干湿气候的分析，结果表明，广东以４－９月为湿季，１０月到翌年１月为干季，２－３月为干转湿的过渡期，干季短而湿季长，干湿季节的互换呈纬向自北向南推南，３－４月呈北湿南干，９月呈北干南湿，干湿季的转换时间与自然季节的转换基本相符。     

基于创建“中国天然氧吧”的融水县生态环境资源评估

利用融水县1992—2021年的气象观测资料,通过温湿指数和度假气候指数分析了融水县的气候舒适度情况和全年的气候旅游适宜期情况,并分析了2021年7月—2022年6月的负氧离子含量数据、2021年的环境空气质量监测数据和水质监测数据。结果表明：融水县气候舒适度为舒适的时段长达7个月,整体气候温和,全年12个月均适宜旅游出行;空气清新洁净,负氧离子浓度年平均值为3 072个·cm^-3,气候舒适期平均值为2 971个·cm^-3;环境空气质量优良,年均AQI指数为45,空气优良率达97.5%;森林覆盖率为82.16%,地表水质常年保持在Ⅱ类水质标准以上,水质达标率为100%。     

山东暖区暴雨对流特性和环境参量的统计分析

利用2014-2018年5-9月间山东大监站逐日降水资料、Micaps常规资料以及NCEP再分析资料等,将山东暖区暴雨分为锋前型、暖切变型、副高边缘型和急流型4大类,并对山东暖区暴雨的垂直结构、对流特性以及环境参量特征进行统计。主要结论为：(1)山东暖区暴雨的低空风场主要以西南风或东南风为主,且整层风场随高度顺转。高湿区主要集中在对流层中低层。大气的自由对流高度和云底高度较低,湿层和暖云层深厚,其中急流型湿层和暖云层最为深厚。(2)山东暖区暴雨发生时,K≥30.5℃, 0.72≥SI≥-6.87,假相当位温≥334K,垂直锋区的北界位于37-39°N之间,暴雨落区位于锋区北界南侧2-3个纬距范围内。(3)暖区暴雨上空辐合中心平均值为-3×10^-5 s^-1,辐合中心均出现在700hPa以下；垂直速度中心的平均值为-1.1×10^-5 hPa.s^-1,大值中心出现在对流层中低层；涡度中心的平均值为5×10^-5 s^-1,正涡度主要在低层,且随高度的增加而减小；q925≥16g.kg^-1,q850≥12g.kg^-1,q700≥9g.kg^-1,暖区暴雨的水汽输送主要集中在低层,水汽通量散度平均值,850 hPa是-2.3×10^-6 g.cm^-2.hPa^-1.s^-1, 700 hPa 为-1.2×10^-6 g.cm^-2.hPa^-1.s^-1。     

树轮δ13C的角分布及其在气候重建中的应用

利用天目山的两棵柳杉和庐山的一棵冷杉共3个树盘,分析了树轮δ¹³C沿方位的变化。结果表明,树轮在不同方位上的δ¹³C值不同,存在方位角分布,平均最大差异为0.8‰～1.5‰。各方位的δ¹³C年序列间存在较好的相关性,变化趋势基本一致,表明各方位δ¹³C都记录了基本相同的气候信息。δ¹³C的方位差异与其年际差异在量级上大致相当,具有独立的研究意义。通过柳杉一号树轮与气候要素的研究表明,从树轮δ¹³C的角分布中能够提取出更多有气候意义的信息,而且相对于多个方位的平均和全轮均匀采样而言,重建的精度和可靠性有所提高。     

非地转湿Q矢量的改进及其应用

在完全考虑非绝热加热项作用的前提下,从原始方程出发,推导出改进后的非地转湿Q矢量(Q^q),以及用其散度作强迫项的ω方程,将其应用于一次梅雨锋暴雨诊断分析,结果表明:改进后的非地转湿Q矢量对同时刻地面降水的反映能力较岳彩军改进的湿Q矢量(Q^M)、原非地转湿Q矢量(Q^*)、非地转Q矢量(Q#)有显著的提高;在整个梅雨锋暴雨过程中,500hPa高度上的Q^q矢量散度辐合场的辐合强度及其辐合中心位置对同时刻的降水强度及雨区位置有非常好的指示作用;Q^q矢量的垂直分布揭示了次级环流的方向和强弱,暴雨位于次级环流的上升支附近。     

广西极端降水事件气候态及其对ENSO的潜在响应

本研究利用日本人文与自然研究所和日本气象厅气象研究所发布的0.25°×0.25°亚洲区域高解析度观测集成降水数据（APHRODITE),并结合NOAA发布的Niño3.4区海温指数和美国国家环境预报中心NCEP再分析数据,分析了广西地区不同极端降水事件的气候平均态和气候倾向率的时空分布,并通过快速傅里叶变换方法分析了不同极端降水逐月区域平均值的气候变率。在此基础上,对ENSO不同位相的周期交替对广西不同极端降水的逐月区域平均值周期的影响及其滞后性进行交叉相关分析,并得出不同极端指标对不同ENSO位相的潜在响应及其显著性特征。结果表明1951-2007年广西全区除无雨日数呈现增加趋势外,暴雨日数、连续干期和湿期均呈减少趋势。不同极端指标在3~7 a的傅里叶谱周期内均呈现显著的周期性变率,说明其与ENSO的潜在联系。交叉相关分析表明Niño3.4指数与无雨日数（暴雨日数）和连续干（湿）期具有显著的负（正）相关特征,其滞后期约为6~18个月,但不同极端指标与ENSO相关程度具有差异。通过滞后6~18个月的平均Ni?o3.4指数所确定的不同ENSO位相,发现相对于拉尼娜冷位相,广西无雨日数（暴雨日数）和连续干（湿）期在厄尔尼诺暖位相下总体呈现减少（增多),但该响应的统计显著性在全区分布不普遍。这可能与湿静力稳定度、低层温度露点差与中层湿位涡正压项等热力因子的响应不利于极端降水增加有关。     

应用自激励门限自回归模式对旱涝游程序列的模拟和预报

在用AR、ARMA等线性模式对气候序列进行拟合和预报时,由于气候序列中存在着非线性变化,所以拟合和预报效果往往不太理想。本文首次用非线性自激励门限自回归模式(SETAR)对由北京511年(1470—1980年)历史旱涝记录变换的湿涝(干旱)游程记录进行了模拟和预报,解决了长期以来预报方程不能随转折点变更的问题。拟合和预报结果表明:门限自回归模式的拟合和预报效果比线性AR模式有明显提高。AR模式只能预报出2年长度以下的游程转折点,而SETAR模式能较准确地预报出3年长度以上的游程转折点。这可能是因为在预报过程中SETAR模式能按游程转折点更新模式,而且模式建立时不要求序列具有平稳性的缘故。     

南京雷与雨相互关系分析

根据南京气象观测站1951-2007年57 a雷暴日及降雨记录资料,分析了干雷、湿雷和雨中有雷比率的变化特征,得出:57 a来湿雷明显多于干雷,干、湿雷日气候倾向率都为负值,趋势减少,但湿雷减少更为明显;干、湿雷都是夏季最多,冬季最少;南京市从历年某天发生湿雷的概率得:历史上任意一天湿雷发生概率超过0.2的日期都集中在...     

西昌卫星发射场及周围地区大气可降水量的气候分析

本文利用1974~2010年NCEP/NCAR月平均可降水量再分析资料和同期西昌发射场的实测降水资料,对发射场及周围地区大气可降水量进行气候分析。结果表明,发射场及周围地区大气可降水量具有明显的季节、月际、年际和年代际变化。四季都呈南湿北干的分布,夏季可降水量含量最大,冬季最小。发射场区可降水量分布在整体上大致为西北-东南向的凹字形,具有南北向扩散,东西向阻隔的作用。发射场干、湿年夏季可降水量差异明显,发射场及周围地区可降水量的平均降水转化率也明显不同,这些都影响了发射场降水气候的变化。      

IPCC AR6对地球气候系统中反馈机制的新认识

气候反馈反映了气候系统内部对外界干扰的适应过程,在很大程度上影响对未来气候变化的预估。本文对政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告（AR6）中有关气候反馈的内容进行了梳理。相比第五次评估报告（AR5）,AR6对云反馈的认识有了较大提高,尤其是副热带海洋上空低云的反馈。AR6认为在高信度上云反馈参数为正值,即对气候变化起到一种放大效应。不过,云反馈的不确定范围在所有反馈机制中依然是最大的。除了普朗克反馈外,其他反馈机制（包括水汽、温度直减率、地表反照率、云、生物地球物理和非CO₂生物地球化学反馈）均在正值区间或零附近,总体上对气候变化起到放大效应。AR6对总的气候反馈的估计值为-1.16 W·m^-2·℃^-1,5%～95%的置信区间为[-1.81,-0.51] W·m^-2·℃^-1。随着气候平均态的增暖,气候反馈参数很可能会更靠近正值。     

Power-law Relationship in Describing Temporal and Spatial Precipitation Pattern in Turkey

Summary Wet and dry spell properties of monthly rainfall series at five meteorology stations in Turkey are examined by plotting successive wet and dry month duration versus their number of occurrences on the double-logarithmic paper. Straight line relationships on such graphs show that power-laws govern the pattern of successive persistent wet and dry monthly spells. Functional power law relationships between the number of dry and wet spells for a given monthly period are derived from the available monthly precipitation data. The probability statements for wet and dry period spells are obtained from the power law expressions. Comparison of power-law behaviours at five distinct sites in Turkey provides useful interpretation about the temporal and spatial rainfall pattern. As in temperate areas such as Turkey the rainfall amounts change mostly due to one-month-long dry or wet spells. Received August 29, 1995 Revised November 9, 1995     

Demarcating the worldwide monsoon

Summary The monsoon is a global climate phenomenon. This paper addresses the seasonal reversal of atmospheric circulation and the transition of dry/wet spells in the monsoon regions worldwide. The NCEP/NCAR 850 hPa wind reanalysis data for 1950–1999 and the upper-tropospheric water vapour (UTWV) band brightness temperature (BT) data observed by NOAA polar orbiting satellites for 1980–1995 are used. In the tropics, there are three large wet-UTWV centres. The summer monsoon in the subtropics can be defined as the expansion of these centres associated with the influence of cross-equatorial flows. Specifically, the dry/wet spell transition is determined by the BT values that are smaller than 244 K. The regions of the South and North African monsoons, the Asian-northwest Pacific and Australian-Southwest Pacific monsoons, and the North and South American monsoons are examined with a focus on the dry/wet spell transition and stream field features. Findings suggest that the summer monsoons over many subtropical regions can be defined by both cross-equatorial flows and dry/wet spell transitions. In the mid- and low-latitudes, there exist six major dry/wet spell transition regions with a dry or wet period lasting more than one month. The region of most significant change is located over the subtropical North Africa–Asia–northwest Pacific. The others appear over subtropical South Africa, Indonesia–Australia, southwest Pacific, the Mexico-Caribbean Sea, and subtropical South America. In addition, three regions exist where only one of the two indicators (cross-equatorial flow and dry/wet transition) is satisfied. The first is near the Equator where the directions of cross-equatorial flows alternate but a dry/wet spell transition is never experienced. The second is over North Africa where only the dry/wet spell transition can be found but not the cross-equatorial flows. The third is over the mid-latitude regions in North China, South Africa, and northern North America. These regions are influenced by cross-equatorial flows but the upper-tropospheric water vapour content is not as high as that in tropical regions. Received June 29, 2000 Revised May 15, 2001     

Monthly Synoptic Patterns Associated with Wet/Dry Conditions in the Eastern Mediterranean

Summary An investigation of the main features of large-scale synoptic patterns over Europe and the adjacent areas for extreme winter periods during 1980–1995 over the Eastern Mediterranean (EM) is performed. The NASA reanalysis data set is used to investigate composite sea level pressure (SLP), geopotential height of the 500 hPa surface (H-500) and precipitation–wet, normal and dry patterns for each month during the period October–March. It is found that the wet and dry cool seasons in the EM are associated with distinct SLP and H-500 anomaly patterns over Europe and the adjacent regions. During the dry spells large-scale positive SLP/H-500 anomaly areas prevail over Eastern Europe. A negative SLP anomaly is normally found during these periods over southwestern and Western Europe. During the wet cool seasons in the EM there are mainly negative SLP/H-500 anomaly areas over Eastern Europe to the north east of the EM. Positive SLP/H-500 anomalies are found over Western Europe. During wet months a trough zone between the Siberian and the Azorean Highs is positioned over the eastern part of the Mediterranean. During dry months the Siberian anticyclone is more intensive and the zone with low surface pressure is displaced to the central part of the northern Mediterranean. Received May 26, 1999 Revised August 26, 1999     

A comparison of three multi-site statistical downscaling models for daily rainfall in the North China Plain

Three statistical downscaling methods (conditional resampling statistical downscaling model: CR-SDSM, the generalised linear model for daily climate time series: GLIMCLIM, and the non-homogeneous hidden Markov model: NHMM) for multi-site daily rainfall were evaluated and compared in the North China Plain (NCP). The comparison focused on a range of statistics important for hydrological studies including rainfall amount, extreme rainfall, intra-annual variability, and spatial coherency. The results showed that no single model performed well over all statistics/timescales, suggesting that the user should chose appropriate methods after assessing their advantages and limitations when applying downscaling methods for particular purposes. Specifically, the CR-SDSM provided relatively robust results for annual/monthly statistics and extreme characteristics, but exhibited weakness for some daily statistics, such as daily rainfall amount, dry-spell length, and annual wet/dry days. GLIMCLIM performed well for annual dry/wet days, dry/wet spell length, and spatial coherency, but slightly overestimated the daily rainfall. Additionally, NHMM performed better for daily rainfall and annual wet/dry days, but slightly underestimated dry/wet spell length and overestimated the daily extremes. The results of this study could be applied when investigating climate change impact on hydrology and water availability for the NCP, which suffers from intense water shortages due to climate change and human activities in recent years.     

Spatiotemporal dry and wet spell duration distributions in southwestern Saudi Arabia

Summary Regional dry and wet spell durations within a 15 year period are mapped for the southwestern part of Saudi Arabia for summer and winter. If the number of spells is plotted versus duration a straight-line results on semi-logarithmic paper for most stations. However, a few stations exhibit two or three different slopes showing the effect of local climate. Simple regression equations are proposed for the dry or wet spell duration at any station allowing the mapping of regional variation for the entire study area. Such maps are useful tools in the assessment of the spatial and/or temporal wet and dry period duration for the area between stations. Similar maps could be developed for other parts of the world.With 10 Figures     

夏季不同源地水汽对我国西北区降水影响的数值模拟(Ⅰ): 模拟试验方案及对照试验结果

为客观地检验夏季不同源区水汽对我国西北区降水影响的相对重要性, 在本文中我们划分了东南沿海、 孟加拉湾、 青藏高原及西风带等水汽源区, 选择了西北区全区性湿月1979年7月, 利用NCAR MM5中尺度模式和NCEP再分析值资料作初、 侧边界条件, 对该月分别执行了检验模式性能的对照试验及检验减、 增各源区水汽影响的敏感性试验等共13个试验。文章上篇的主要结果如下： （1）两对照试验为传统的仅月初给定初始场, 连续积分全月的连续积分试验（CONA）及每5天更新初始场, 分6段接力式完成全月积分的分段积分试验（CONB）。（2）两对照试验虽都较好地再现了该月亚洲中、 高纬度较平直的月平均西风环流, 但CONB试验更好地再现了该月淮河－川西半环状多雨带及江南、 华南、 以及西北区少雨的降水分布格局, 还令人鼓舞地捕捉了该月西北区东南部的各次降水过程, 即MM5模式对该月形势和降水的模拟性能较好, 因而其下篇分别减、增不同源区水汽影响的敏感性试验结果也是可信的.（3）对某天气气候事件的事后较长时间的模拟, 采用分段积分模拟方案, 可部分提高模式的模拟效果。     

中国干湿区变化与预估

本文采用干湿指数对1962~2011年中国干湿区范围变化进行了集中分析,并利用CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5）模式对其变化趋势开展了预估研究。结果表明,1962~2011年平均极端干旱区、干旱区、半干旱区、半湿润区和湿润区分别占中国陆地总面积的2.8%、11.7%、22.4%、32.6%和30.5%。期间,中国区域年干湿指数总体上呈现下降趋势,空间上表现为西部湿润化和东部干旱化的特征。显著缩小的是湿润区和极端干旱区,半湿润区、半干旱区和干旱区则显著扩大,这表明中国气候敏感区域在扩张。春季和秋季干湿指数变化趋势的空间分布与年平均的较为一致,冬季西北呈干旱化,夏季东南部地区为湿润化。相对于参考时段1986~2005年,在RCP4.5（Representative Concentration Pathway 4.5）情景下18个气候模式中位数的预估结果中,降水仅在东南南部减少,而潜在蒸散发在全区域增加,由于潜在蒸散发的增量超过了降水的增幅,中国区域将整体趋于干旱化,仅在西北地区呈湿润化特征;未来湿润区、干旱区和极端干旱区缩小,气候敏感性高的半湿润区和半干旱区仍将扩大。     

华北旱涝变化的混沌性质分析

利用华北海河流域近７００多年的旱涝等级序列，从功率谱特点、吸引子分数维和可预报时间等方面分析了历史旱涝变化的混沌性质。由专门设计的误差控制计算方案得到的旱涝变化分数维大于４。只有经过大平滑处理，旱涝序列的分数维才能显著地降至３．５。通过分析系统的局部Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ熵，发现偏早态和偏涝态的可预报时间基本相同，即约４ａ。但经平滑处理后偏涝态的可预报性改善较多，说明从较长时间尺度看，干旱期的旱涝预报比之湿润期要更困难些。     

北美和欧亚大陆冬季快速增温与地表干湿变化

采用东英吉利大学气候研究中心（CRU）提供的月地表温度和降水资料,分析了全球年平均及冬季地表温度变化趋势,发现在北半球中高纬地区半干旱区冬季快速增温。在此基础上通过分析帕默尔干旱指数（PDSI）研究了北美和欧亚大陆冬季地表干湿变化的时空特征和差异,并讨论北美和欧亚大陆冬季快速增温对地表干湿变化的影响。结果表明,北美大陆南部微弱变湿,加拿大北极群岛变湿明显,而在北美大陆的中西部有明显的变干趋势;欧亚大陆大部分地区在冬季有一定的变干趋势,其中尤以西欧南部,中国华北、东北,蒙古中北、东北部及俄罗斯远东地区变干最为显著。但北美和欧亚大陆1950-2008年冬季降水并无显著变化趋势,地表干湿变化主要受气温的影响,尤其是在冬季增温最为快速的地区。     

我国西南地区秋季干湿分类及主要类型 异常年环流特征分析

本文使用我国西南地区97站1960～2009年逐日资料,计算了考虑降水和气温的干湿指数,分析了西南地区秋季及9、10、11月干湿指数的时空变化特征。采用相似方法,构造了综合相似指数,对历年干湿分布进行分类,并给出了秋季各月各类干湿出现的概率。此外还使用再分析资料分月探讨了干湿分布主要类型异常年的大气环流特征。分析结果表明:西南地区秋季存在显著的干旱化趋势,且该地区干湿变化存在全区一致、东西相反和南北相反的特征。根据干湿变化主要模态的空间型,利用综合相似指数可以将历年秋季干湿分为全区一致偏干型、全区一致偏湿型、东湿西干型、东干西湿型、南湿北干型、南干北湿型和非典型型,共7类。全区干湿一致型出现的次数最多（不低于50%）,东西相反型次之（约25%）,南北相反型较少（约15%）,而出现非典型型次数极少（不足10%）。从季节内尺度来看,全区偏干（湿）的持续性较差,但10月份的东部偏湿区域则有较大几率（不低于50%）在下个月扩展到整个区域。全区偏干型异常年,东亚大槽偏弱或偏东,冷空气南侵困难;南海上空低层维持一个异常的气旋环流,西南地区暖湿气流输送偏弱;西太平洋副高偏强、西伸,南亚高压面积偏大,与西太副高重叠,西南地区长期受高压控制。这种异常环流形势的维持,使得该地区天气晴朗少雨,气温偏高,持续干旱。偏湿型异常年则基本呈相反的环流特征。而西南地区东、西部上空异常的垂直运动和东部低层的南、北风异常是造成东湿（干）西干（湿）型异常的重要原因。