THE CHARACTERISTICS OF 500 hPa GEOPOTENTIAL AND SST FIELD OF EXTREMELY SEVERE COLD MONTHS IN SOUTH CHINA WINTER

The region of south China is sometimes subject to major climatic catastrophes in winter. To have a clear understanding, the time in which extremely severe cold months occur in the south China wintertime over the past 45 years are determined and characteristics of the 500-hPa geopotential fields and SST fields are studied for the simultaneous and preceding 6-month periods. Similarity exists in the 500-hPa geopotential fields between each current severely cold month, with the geopotential pattern of being high in the north, but low in the south, of Asian-Pacific region and meridional circulation developing. The work presents anomalies of the months with significant differences in the 500-hPa geopotential field of the previous periods. The SSTA is continuous in the distribution from each extremely severe cold winter month back to the 6 months leading up to it for the region of south China while the SST pattern is of El Ni?o in January and the preceding 1 ~ 6 months for equatorial eastern Pacific but of La Ni?a in February and December. It is concluded that the prediction of severely cold winter months are possible with the use of the geopotential field at 500 hPa and the SST fields for the months ahead of the target time.     

INTENSITY INDEX OF SOUTH CHINA SEA MONSOON AND ITS VARIATION CHARACTERISTICS

The region of south China is sometimes subject to major climatic catastrophes in winter. To have a clear understanding, the time in which extremely severe cold months occur in the south China wintertime over the past 45 years are determined and characteristics of the 500-hPa geopotential fields and SST fields are studied for the simultaneous and preceding 6-month periods. Similarity exists in the 500-hPa geopotential fields between each current severely cold month, with the geopotential pattern of being high in the north, but low in the south, of Asian-Pacific region and meridional circulation developing. The work presents anomalies of the months with significant differences in the 500-hPa geopotential field of the previous periods. The SSTA is continuous in the distribution from each extremely severe cold winter month back to the 6 months leading up to it for the region of south China while the SST pattern is of El Ni?o in January and the preceding 1 ~ 6 months for equatorial eastern Pacific but of La Ni?a in February and December. It is concluded that the prediction of severely cold winter months are possible with the use of the geopotential field at 500 hPa and the SST fields for the months ahead of the target time.     

青藏高原冬春季积雪异常对中国春夏季降水的影响

利用1956年12月～1998年12月共42a，青藏高原及其附近地区78个积雪观测站的雪深和我国160站月降水的距平资料，分析了其气候特征，并用SVD方法分析了冬春季积雪异常与春夏季我国降水异常的关系。用区域气候模式RegCM2模拟了青藏高原积雪异常的气候效应并检验了诊断分析的结果。分析表明，雪深异常，尤其是冬季雪深异常是影响中国降水的一个因子。研究证明，高原冬季雪深异常对后期中国区域降水的影响比春季雪深异常的影响更为重要。数值模拟的结果表明，高原雪深和雪盖的正异常推迟了东亚夏季风的爆发日期，减弱了季风强度，造成华南和华北降水减少，而长江和淮河流域降水增加。冬季雪深异常比冬季雪盖异常和春季雪深异常对降水的影响更为显著。机理分析指出，高原及其邻近地区的积雪异常首先通过融雪改变土壤湿度和地表温度，从而改变了地面到大气的热量、水汽和辐射通量。由此所引起的大气环流变化又反过来影响下垫面的特征和通量输送。在湿土壤和大气之间，这样一种长时间的相互作用是造成后期气候变化的关键过程。与干土壤和大气的相互作用过程有本质差别。     

青藏高原冬季积雪异常对东,南亚夏季风影响的初步数值模拟研究

利用一个耦合了简化的简单生物圈模式的大气环流谱模式（ＳＳｉＢ－ＧＣＭ），初步探讨了青藏高原冬季积雪异常对东、南亚夏季季风环流和降水的影响及其机理。结果表明，高原地区积雪增加将使随后地夏季东、南来季风明显减弱，主要表现为东、南亚季风区降水减少，索马里急流、印度季风的印度西南气流弱弱。另外，还提出欧亚大陆雪盖与整个高原雪盖和高原东部雪盖对东、南亚夏季风影响的敏感问题。与欧亚大陆雪盖相比，高原雪盖是影响     

青藏高原积雪与亚洲季风环流年代际变化的关系

利用高原测站的月平均雪深资料和NCEP／NCAR再分析资料，分析了20世纪70年代末以来，青藏高原积雪的显著增多与亚洲季风环流转变的联系。研究表明，高原南侧冬春季西风的增强及西风扰动的活跃是造成青藏高原冬春积雪显著增多的主要原因，高原积雪的增多与亚洲夏季风的减弱均是亚洲季风环流转变的结果；20世纪70年代末以来，夏季华东降水的增多、华南降水的减少及华北的干旱化与青藏高原冬春积雪增多及东亚夏季风的减弱是基本同步的，高原冬春积雪与华东夏季降水的正相关、与华北及华南夏季降水的负相关主要是建立在年代际时间尺度上，因此，高原积雪与我国夏季降水关系的研究应以亚洲季风环流的年代际变化为背景。     

GMS TBB揭示的1998年长江大水的异常天气成因

利用 Ｇ Ｍ Ｓ Ｔ Ｂ Ｂ资料分析了 １９９８ 年夏季长江大水的天气成因。结果指出：在强厄尔尼诺事件和青藏高原强降雪及积雪造成的异常大气环流背景下,副热带高压异常强大且位置偏南偏西,赤道辐合带和夏季风显著偏弱,中纬度地区冷空气不断东移南下,冷暖空气频繁交汇,形成 ４ 个持续性暴雨和大暴雨时段,酿成了这场大水。     

青藏高原积雪对亚洲夏季风影响的诊断及数值研究

通过对青藏高原多、少雪年的合成分析及数值试验，研究了青藏高原积雪对亚洲 夏季风和我国东部气候异常的影响。结果表明:青藏高原积雪造成亚洲大气环流较大的年际变化。高原积雪改变了高原陆面春、夏季的热状况，使亚洲夏季风爆发推迟20天左右。高原积雪通过以下物理过程影响亚洲夏季风和我国东部气候:高原积雪多(少)→高原春、夏季的感热弱(强)→感热加热引起的上升运动弱(强)，高原强(弱)环境风场→不利(有利)于高原感热通量向上输送→高原上空对流层加热弱(强)→高原对流层温度低(高)→高原南侧温度对比弱(强)→造成亚洲夏季风弱(强)→我国长江流域易涝(旱)。     

青藏高原积雪对中国夏季风气候的影响

利用SVD等方法对青藏高原积雪与中国区域降水的关系作了诊断分析。并用区域气候模式（RegCM2）对高原积雪的气候效应进行了模拟。结果表明:青藏高原积雪对中国夏季风气候的影响是显著的。积雪的增加会明显减弱亚洲夏季风的强度,使华南的降水减少,江淮流域的降水增多。高原冬季积雪深度的增加,比积雪面积的扩大和春季积雪深度的增加对后期气候的影响更大。     

2013年汛期气候预测的先兆信号及其应用

本文系统回顾了2013年汛期气候预测的主要先兆信号。其信号特征是：2013年前期赤道中东太平洋呈正常略偏冷的状态、冬季北极海冰异常偏少、青藏高原积雪偏少,这些特征对后期东亚夏季风有明显影响。通过对前期先兆信号的分析,国家气候中心比较准确地预测了东亚夏季风偏强、我国夏季主要多雨带偏北的特征,以及南海夏季风爆发偏早、长江中下游入梅偏晚且雨量少雨期短、华北雨季提前雨量偏多的季节内过程演变趋势。最后对汛期气候预测存在的不足进行了分析和讨论。     

GMSTBB揭示的1998年长江大水的异常天气成因

利用GMST_BB资料分析了1998年夏季长江大水的天气成因。结果指出:在强厄尔尼诺事件和青藏高原强降雪及积雪造成的异常大气环流背景下,副热带高压异常强大且位置偏南偏西,赤道辐合带和夏季风显著偏弱,中纬度地区冷空气不断东移南下,冷暖空气频繁交汇,形成4个持续性暴雨和大暴雨时段,酿成了这场大水。     

论1982—1983年冬季东亚气候距平的分布及其形成原因

1982—1983年冬季东亚气候距平的主要特征是有三个距平带和热干、冷湿两种距平状态。作者发现，在厄尼诺现象盛行时，副高明显加强，这是15°N 以南出现热干气候的直接原因。我国新疆地区偏暖，华南、西南地区偏冷也同厄尼诺有一定的遥相关关系。15°—30°N 的强大降水正距平则同东亚南支急流加强和南移有密切关系，南支急流加强则是其南侧的副高加强和其北侧青藏高原气温的强大负距平与雪盖扩大的结果。从降水带与高空急流的关系看，该冬季15°—30°N 地带的降水增多是一种季风雨的加强，同夏季梅雨加强的环流特点是相同的。     

夏、秋季北极海冰异常与秋、冬季青藏高原极端低温日数的关系及影响机理

利用1979~2012年青藏高原125个基本、基准站观测日最高及最低气温数据、Hadley中心月平均海冰覆盖率资料、ERA-Interim的风场、高度场等再分析资料,根据相关统计分析、合成分析等方法系统地分析了青藏高原地区秋、冬季冷昼和冷夜日数(低温日数)与关键影响海区海冰的关系及影响机理。结果表明,夏、秋季关键海区海冰偏少时,秋、冬季极地和青藏高原地区500 h Pa位势高度减小,中高纬西伯利亚地区位势高度增强,北极至青藏高原有明显由北向南波动通量,高压反气旋系统在西伯利亚地区形成与壮大,青藏高原以北风场呈现明显偏北风,Rossby波在青藏高原及其以北地区呈现由北向南波动形式,青藏高原以北的西风带地区Rossby波东传减缓,导致经向活动加强,北部冷空气易于通过气流向高原侵袭,秋、冬季青藏高原低温日数将偏多。     

青藏高原东部牧区雪灾的气候特征分析

通过对 196 7— 1996年 2 5个测站的雪灾资料分析 ,揭示了青藏高原东部牧区有雪灾期从上年10月到当年 5月长达 8个月 ,雪灾在一年之中有 3个高发月 :11月、3月和 2月 ;雪灾主要发生在巴颜喀拉山南缘和东麓地区 ,近 30a来呈上升趋势。 196 8— 1976年冬春为一较长时段的雪灾发生的低值期 ,从 1977— 1992年有 3个高峰期和 2个低谷期 ,从 1993年开始又进入高发期 ;高原东部牧区冬春雪灾存在着明显的 5 6a的和较弱的 2 3a周期变化。本文中定义发生在 15月的雪灾为后冬雪灾 ,发生在10 12月的雪灾为前冬雪灾。研究表明 ,70年代是前冬雪灾的高发期 ,80年代末到 90年代是后冬雪灾的高发期。雪灾期西太副高的年际差异是雪灾发生年际振荡的一个可能原因     

南亚高压上下高原时间及其与高原季风建立早晚的关系

本文利用1948—2013年NCEP/NCAR逐日再分析资料,定义了南亚高压动态特征指数,讨论了南亚高压上下高原的时间以及与高原季风建立早晚的关系。研究表明,南亚高压北界位置在4月初开始北移,5月迅速北抬,最北可达到55°N,9月开始南撤,西伸脊点在5—10月移动较稳定,5—7月向西移动到青藏高原上空,8—10月向东移动撤离高原,11月—次年4月东西摆动剧烈。南亚高压初上高原大致为6月第3候(33候),而撤离约为10月第4候(58候)。南亚高压移上高原的时间较高原夏季风建立晚73 d左右。南亚高压撤离高原时间较高原冬季风建立约早5 d。高原夏季风的建立和南亚高压初上高原是青藏高原热力作用在不同阶段的结果,反映在了高原的高低层上。     

与EAWM相关的海陆气相互作用及亚洲夏季风

基于观测资料分析，本文讨论了与东亚冬季风（EAWM）异常活动相联系的海－陆－气系统的特征，指出它往往是随后亚洲夏季风异常的一个信号。我们分析并确定了一类重要的海气耦合模态，即EAWM。它所包含的海－气双向相互作用，使该模态的SSTA分布得以发展和持续。特别是在西太平洋和南海等关键地区，SSTA异常将从冬季维持到夏季。在强冬季风年，青藏高原积雪冬季在其东部出现负距平区，春季则延伸到高原西北部。SSTA及高原积雪分布，共同构成调制亚洲季风环流的重要因子，它将有助于1）随后南海季风和季风降水的增强；2）梅雨期西太平洋副高偏北，长江流域少雨；3）夏季我国东北和日本多雨；4）阿拉伯海和印度东北多雨，而印度西南部及孟加拉湾少雨。总之，强EAWM及相联的海气相互作用，一定程度上，预示着亚洲夏季风的活动特征。     

青藏高原热力作用对南海及周边区域夏季气候的影响研究进展

针对青藏高原热力强迫作用对东亚夏季风强度、南海夏季风爆发早晚、南海周边区域旱涝的影响,以及在全球变暖背景下其对降水格局的影响等科学研究进行了总结回顾,并就青藏高原热力作用对南海周边区域夏季气候的影响科学问题进行了探讨。研究表明,高原冬春积雪异常通过影响雪盖反照率、改变辐射平衡和通过积雪-水文效应改变土壤湿度两个途径来影响东亚夏季风;通过改变大陆-海洋经向热力对比影响南海季风爆发早晚;通过改变西太平洋副高位置和季风环流变化来影响华南和长江流域夏季降水的分布。在全球变暖背景下,青藏高原感热加热的减弱可能对降水年代际“南涝北旱”格局的形成具有重要贡献。随着全球变暖减缓,青藏高原中部和东部的感热呈现出复苏态势,“南涝北旱”的降水格局分布在将来有可能被打破。      

华南冬季异常冷月预测概念模型Ⅰ──500 hPa高度场和海温场特征

确定了近４５年华南冬季异常冷月出现的时间,分析了其同期至前期６个月５００ｈＰａ位势高度场和海温场的特征。各异常冷月当月５００ｈＰａ高度场有相似的特征,亚洲－太平洋地区高度场的特征是北高南低,经向环流发展,给出了前期５００ｈＰａ高度场差异显著月的距平特征。华南冬季各异常冷月至其前期６个月海温距平分布有持续性的特征,１月及其前期１～６个月赤道东太平洋ＳＳＴ呈ＥｌＮｉｎｏ特征,２月和１２月呈Ｌａ Ｎｉｎ     

青藏高原冬春雪深分布与中国夏季降水的关系

利用SSMR和SSM／I卫星遥感雪深反演资料,通过与高原测站雪深观测资料的对比分析,揭示了高原雪深的时空分布特征,在此基础上对积雪异常年中国夏季降水异常和大气环流进行了对比分析。结果表明,卫星遥感雪深资料可较真实反映出高原积雪的状况,并可反映出高原西部积雪的变化;高原冬、春季积雪EOF分解第1模态具有相同的空间分布,反映了高原冬、春季积雪分布具有相当的一致性,而春季积雪的第2模态则反映高原积雪的东西差异;冬、春季雪深EOF第1模态的时间序列与中国夏季降水的相关分析表明,大致以长江为界,我国东部地区呈现出南涝北旱的分布模态,春季高原东（西）部多（少）雪与东（西）部少（多）雪年的夏季,我国东部降水表现出长江以南（北）地区为大范围的降水偏多（少）。     

EFFECTS OF THE ATMOSPHERIC COLD SOURCE OVER THE TIBETAN PLATEAU ON THE QUASI 4-YEAR OSCILLATION OF OCEAN-ATMOSPHERIC-LAND INTERACTION

Using correlation analyses, composite analyses, and singular value decomposition, the relationship between the atmospheric cold source over the eastern Tibetan Plateau and atmospheric/ocean circulation is discussed. In winter, the anomaly of the strong (weak) atmospheric cold source over the eastern plateau causes low-level anomalous north (south) winds to appear in eastern China and low-level anomaly zonal west (east) winds to prevail in the equatorial Pacific from spring to autumn. This contributes to the anomalous warm (cold) sea surface temperature the following autumn and winter. In addition, the anomalous variation of sea surface temperature over the equatorial middle and eastern Pacific in winter can influence the snow depth and intensity of the cold source over the plateau in the following winter due to variation of the summer west Pacific subtropical high.     

华南冬季异常冷月预测概念模型I--500hPa高度场和海温场特征

确定了近45年华南冬季异常冷月出现的时间,分析了其同期至前期6个月500hPa位势高度场和海沮场的特征。各异常冷月当月500hPa高度场有相似的特征,亚洲-太平洋地区高度场的特征是北高南低,经向环流发展。给出了前期500hPa高度场差异显著月的距平特征。华南冬季各异常冷月至其前期6个月海温距平分布有持续性的特征,1月及其前期1～6个月赤道东太平洋ssT星El Nino特征,2月和12月呈La Nina特征。