广西秋冬季旱涝的时空分布特征及同期环流分析

利用广西88个站点1961--2006年的逐月降水资料,采用Z指数定义方法.对秋季和冬季进行旱涝等级划分.采用EOF分解对旱涝等级场展开分解,得出广西秋季和冬季的旱涝时空分布和年际变化特征,分析结果表明:全区性偏涝或偏旱是秋冬季旱涝分布的主要型态;各季时间系数出现极大或极小值的年份与广西发生干旱或洪涝的年份有着很好的对应关系;秋季时间系数在近几年为正值,振幅较大,说明近年来广西秋季旱情明显.对旱涝同期的500hPa环流进行了分析,结果表明:500hPa高度场上,秋季涝年在乌拉尔山东面的槽明显比旱年深,南海高压偏强,副高较弱;冬季涝年为北高南低的形势,冷空气路径偏南,青藏高原上位势高度低,不断有小槽东移影响广西.     

近百年南京旱涝灾害动态监测指标的研究

利用南京1905—2004年的月降水量资料,引用帕尔默旱涝指数计算方法,建立适用于南京地区并能够反映旱涝演变过程的动态旱涝监测指标M。由于考虑了时间因子的影响,M指数比Z指数更能反映出动态旱涝的累积演变过程。分析M指数发现,近百年南京地区极端干旱月份多于极端湿润月份,夏季和秋季出现旱涝的机率大于春季和冬季,且旱涝具有连续性,持续时间都在2 a以上。南京地区各季动态旱涝监测指数在近百年中主要以20～15 a、9 a的周期振荡为主,部分时段还存在5 a左右的高频振荡。     

基于PDSI的长江中下游地区干旱分布特征

利用1961-2012年长江中下游地区90个测站逐日降水、气温等观测资料,建立长江中下游地区的帕默尔旱度模式,并利用此模式计算出52年90个测站逐月PDSI指数,与资料记载的实际旱涝灾情对比并分析了长江中下游地区的旱涝特征。结果表明,修正的帕默尔旱度模式能准确反映长江中下游地区的干旱过程,与实际旱涝发生时间、持续时段、旱涝严重程度及旱涝发生范围对应比较吻合,对旱涝的反应比较灵敏;长江中下游地区旱涝年际变化显著,夏、秋季旱涝具有连续性,干旱具有3个月的持续期;冬季存在较弱的年代际变化,而夏季年代际变化较为明显;长江中下游地区夏秋季干旱多发,极端干旱在秋季较多,安徽西部及北部、浙江北部、湖南西南部是干旱较容易发生的区域,而极端干旱多发生于安徽阜阳和宁国、湖南衡阳和郴州、浙江慈溪和定海以及湖北巴东等地。     

东南亚地区年际降水变化及其与ENSO的关系

用Chen等最新创建的全球陆地和海洋的月降水资料（PREC／L和PREC／O），采用加权平均的降水距平指数和旱涝面积指数分别划分1948-2002年东南亚地区年、季的旱涝年，并对划分的旱、涝年进行了旱涝年差异的Monte Carlo检验。研究了东南亚地区降水与ENSO的关系，指出东南亚地区年、秋季和冬季的降水与ENSO事件的关系比较密切，春季降水与其关系稍差一些，夏季与ENSO事件没有明显的联系。研究了东南亚地区旱涝年的分布规律和特征，指出1948-1959年期间除了夏季旱年比涝年多以外，年和春、秋、冬季都是涝年明显多于旱年，60年代年、四季的旱涝相差不多，年和夏季在70年代涝多于旱，春、秋、冬季旱涝相同；1980-1989年是旱年的多发期；1990-2002年期间旱涝年频繁爆发，旱年多于涝年。通过计算东南亚地区年、季的降水趋势系数，得出东南亚地区年、季的降水量大都存在下降趋势，其中年和秋季的下降趋势很明显，春夏两季存在弱的下降趋势，而冬季则有较弱的上升趋势。     

1959-2003年青海省干湿变化分析

利用青海省1959-2003年气象资料,计算了修正的Palmer干旱指数,并对其进行了分析。结果表明：在青海省旱涝监测中,PDSI指数反映旱涝程度更为客观;青海省的干旱主要以轻旱为主;夏秋季年际干湿交替较冬春季频繁,变化振幅也较大;秋季青海省干旱化倾向最为严重,冬春季出现轻旱几率最大。另外,春季干旱总面积在减小;夏季轻旱面积增加,而中旱、重旱面积在减小;秋冬季重旱面积在增加。     

近40年长江中游地区旱涝特点分析

对Z指数确定的旱涝等级及各站月降水距平百分率的标准差分析表明:长江中游地区大范围的旱涝主要集中在盛夏和秋季。不同季节, 旱涝的主要分布区域不同, 但洞庭湖区始终是一个旱涝多发地。对1960年1月—2001年12月各月长江中游地区50个代表站的旱涝等级进行经验正交函数分析, 并在此基础上进行多通道奇异谱分析, 得到长江中游地区的旱涝分布主要存在4种空间型, 且具有明显的年代际和年际尺度变化, 在20世纪80年代以前, 长江中游地区以偏旱型为主, 而到80年代以后则转变以偏涝型为主; 另外, 长江中游地区的旱涝具有准8年、准5年、准2年和准4年的周期振荡性质, 但从80年代初开始, 旱涝的准2年周期特征在长江中游地区表现不再明显。     

旱涝灾害对农业产量的影响及对策

采用Ｚ指数和区域旱涝指数作为旱涝指标，探讨了旱涝灾害对农业产量的影响及旱涝成灾面积与年降水量、区域旱涝指数的关系，并提出了旱涝防御对策。     

我国秋季降水、温度的时空分布特征及气候变化

首先利用1951-1999年资料，研究了我国秋季(9-11月)降水、温度的时空特征。找出我国秋雨明显的地区。然后划分秋季的旱涝年及秋季气温的冷暖年。并研究旱涝、冷暖年的气候变化特征，最后利用500hPa位势高度资料分析了我国及长江中下游地区秋季气候异常的大尺度环流背景及气候变化的成因。     

径流量Z指数与Palmer指数对河西干旱的监测

利用河西内陆河水文代表站1959-2004年逐月径流量资料、内陆河流域灌溉区1949-2001年耕地面积及代表站1961-2005年的气象资料, 通过对径流量进行正态化处理来确定径流量Z指数, 并以径流量Z指数作为径流干旱指数, 对旱涝等级进行划分; 考虑径流量Z指数的旱涝等级与农业灌溉用水实际情况之间的关系, 给出了径流量Z指数的灌溉指标。将径流量转化为降水量, 改进Palmer旱度模式, 且在作改进后, 又将潜在蒸散量的计算法由利用桑斯威特公式改为利用彭曼公式。结果表明:将径流量考虑到Palmer干旱指数中并改变蒸散量的算法, 使得该指数对河西灌溉区干旱情况的监测均有所改善。对照河西地区的干旱事件, 径流量Z指数监测到的干旱情况, 比Palmer干旱指数改进前、后监测到的干旱情况效果更佳。径流量Z指数能更真实地反映河西灌溉区干旱状况。     

径流量Z指数与Palmer指数对河西干旱的监测

利用河西内陆河水文代表站1959-2004年逐月径流量资料、内陆河流域灌溉区1949-2001年耕地面积及代表站1961-2005年的气象资料,通过对径流量进行正态化处理来确定径流量Z指数,并以径流量Z指数作为径流干旱指数,对旱涝等级进行划分;考虑径流量Z指数的旱涝等级与农业灌溉用水实际情况之间的关系,给出了径流量Z指数的灌溉指标.将径流量转化为降水量,改进Palmer旱度模式,且在作改进后,又将潜在蒸散量的计算法由利用桑斯威特公式改为利用彭曼公式.结果表明:将径流量考虑到Palmer干旱指数中并改变蒸散量的算法,使得该指数对河西灌溉区干旱情况的监测均有所改善.对照河西地区的干旱事件,径流量Z指数监测到的干旱情况,比Palmer干旱指数改进前、后监测到的干旱情况效果更佳.径流量Z指数能更真实地反映河西灌溉区干旱状况.     

Progress in Semi-arid Climate Change Studies in China

This article reviews recent progress in semi-arid climate change research in China.Results indicate that the areas of semiarid regions have increased rapidly during recent years in China,with an increase of 33%during 1994-2008 compared to 1948-62.Studies have found that the expansion rate of semi-arid areas over China is nearly 10 times higher than that of arid and sub-humid areas,and is mainly transformed from sub-humid/humid regions.Meanwhile,the greatest warming during the past 100 years has been observed over semi-arid regions in China,and mainly induced by radiatively forced processes.The intensity of the regional temperature response over semi-arid regions has been amplified by land-atmosphere interactions and human activities.The decadal climate variation in semi-arid regions is modulated by oceanic oscillations,which induce land-sea and north-south thermal contrasts and affect the intensities of westerlies,planetary waves and blocking frequencies.In addition,the drier climates in semi-arid regions across China are also associated with the weakened East Asian summer monsoon in recent years.Moreover,dust aerosols in semi-arid regions may have altered precipitation by affecting the local energy and hydrological cycles.Finally,semi-arid regions in China are projected to continuously expand in the 21st century,which will increase the risk of desertification in the near future.     

1961—2020年乌鲁木齐市气候舒适度变化[*]

基于乌鲁木齐市及其周边9个气象站1961-2020年气候资料以及综合气候舒适度指数模型,采用统计学方法和ArcGIS的精细化空间插值技术对近60a气候舒适度时空变化进行分析。结果表明,乌鲁木齐市气候舒适度及其变化具有明显的区域性和季节性差异:（1）气候舒适度指数的年内变化,平原地带呈双峰双谷的“M”型,山区为单峰单谷的“∩”型。（2）受气温升高、相对湿度增大、风速减小、日照时数减少的综合影响,近60a平原地带春、秋、冬季气候舒适度指数显著（P=0.05）增大,夏季显著减小;山区夏、秋季气候舒适度指数显著增大,冬、春季变化不明显。（3）近30a（199l-2020年）较前30a(196l-1990年),春季和秋季平原地带气候较舒适区海拔上限升高了100-150m,山区气候较不舒适区和不舒适区向高海拔抬升了50-100m;夏季北部平原气候较舒适区海拔上限升高了100-150m,山前倾斜平原至中山带的气候舒适区向高海拔抬升了约100m,高山带气候较不舒适区和不舒适区也向高海拔抬升并压缩了50-100m;冬季虽气候舒适度指数有所增大,但全市属于气候不舒适区的状况未发生改变。     

2011年1月贵州冻雨天气成因分析

利用2011年1月NCEP1°×1°6 h再分析资料和贵州省气象局提供的84个地面气象站1970—2011年冬季（12月至次年2月）资料对贵州省2011年1月持续的低温冻雨天气进行了气候统计和诊断分析。此次冻雨天气范围广,强度大,34个站气温达到40年来历史同期最低值。此次过程中的亚欧大陆环流异常的主要表现是乌拉尔山阻塞高压阶段性活跃,在里海槽前西南气流的持续补充下两次崩溃三次重建,在脊前形成深厚低压中心,导致频繁有冷空气南下影响贵州地区。     

华南夏季降水两次年代际转折的水汽输送异常成因初探

本文利用NCEP/NCAR再分析资料和中国2374站日降水资料,通过水汽收支方程分解方法分析了华南夏季降水在1993~2002年时段年代际增多以及2003~2013年时段年代际减少的水汽输送特征及其成因。结果表明:1993~2002年时段（2003~2013年时段）,局地环流导致异常下沉（上升）气流,南亚高压偏东（偏西）和西太平洋副热带高压（简称副高）偏西（偏东）,菲律宾及副高西南侧水汽输送加强（减弱）,华南地区低层出现强的水汽辐合（辐散）,导致降水偏多（偏少）。华南地区夏季降水两次年代际变化主要与风速变化引起的水汽输送动力散度项的异常有关,同时还受到与比湿变化引起的水汽输送热力散度项异常、及天气尺度的涡旋引起的水汽输送涡流散度项异常影响。此外,研究发现水汽输送的异常与环流和海温异常均密切相关。     

近55 a来安阳日照时数变化趋势及未来变化趋势分析

依据安阳市近55 a(1954-2008年)逐年和逐月日照观测数据,运用线性倾向估计法和Mann-Kendall法,分析了安阳市日照时数的年际和季节变化趋势.在此基础上,运用Hurst指数对该市未来日照时数变化趋势进行了预测.结果表明:安阳市年日照时数总体呈减少趋势;日照时数季节差异较为明显,四季减少趋势强度为:冬季>夏季>秋季>春季;在未来一段时期内,安阳年日照时数仍保持与过去55 a相同的变化趋势,呈减少趋势.     

Organic compounds in radiation fogs in Davis (California)

New stainless steel active fogwater collectors were designed and used in Davis (CA, USA) to collect fogwater for the speciation of organic matter. Organic compounds in fog samples were extracted by liquid–liquid extraction and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Numerous organic compounds, including various alkanes, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and alkanoic acids, have been identified in the fogwater samples. Higher molecular weight (MW) compounds are preferentially associated with an insoluble phase inside the fog drops, whereas lower molecular weight and more polar compounds are found predominantly in the dissolved phase. Concentrations in the dissolved phase were sometimes much higher than estimated by the compounds' aqueous solubilities.     

2012年包头地区2次暴雨天气过程对比分析

通过对包头地区2次暴雨发生时主要影响系统、各种物理量场、地形特征等综合对比分析得出,2次暴雨都发生在500h Pa高空槽前西南气流里,并且在850h Pa切变线附近。2012年6月27日暴雨是高空槽前的正涡度平流与低层切变辐合上升气流叠加引发的。7月20日暴雨是由地面冷锋触发高能区内的不稳定能量释放产生的夜间强对流暴雨。地形强迫抬升对暴雨的发生也起了重要作用。     

CALPUFF在沈阳地区大气污染模拟研究中的应用

利用CALPUFF模拟了2006年1月5日沈阳地区大气污染物扩散。结果表明,CALPUFF能够直观、真实地模拟大气环境中污染物浓度的分布。污染物扩散的范围与风速相关,风速大时污染物扩散的范围大,风速小时污染物扩散的范围小。当污染物扩散的范围大时污染源附近的污染物浓度值小,污染物扩散范围小时污染源附近的污染物浓度大。其中,日平均浓度的分布受平均风场和地形的双重影响,实时浓度的分布主要受风场的影响。     

北京地区4月一次罕见暴雪的形成机制分析

利用雨滴谱仪、多普勒天气雷达、微波辐射计、地面加密自动站、EC再分析资料及气候整编资料等多源观测资料,分析了2018年4月4—5日,北京地区罕见暴雪过程的极端性及形成机制。结果表明:(1)此次过程是北京地区4月首次出现纯雪日,降雪量和积雪深度均突破历史同期记录,1000～850 hPa温度标准化异常SD值均小于-3,日降雪量排在整个冷季的前5%,是一次极端天气过程。(2)低层强冷空气入侵形成冷垫,700 hPa强西南低空急流输送充沛水汽,使北京地区上空800～500 hPa产生条件性对称不稳定,暖空气在锋区以上的强上升运动触发不稳定能量,产生高架对流,局地雷达回波具有夏季对流单体的倾斜结构特征,有利于暴雪增幅。(3)降雪过程先后受到两次冷空气叠加影响,前期强冷空气持续剧烈降温导致低层温度偏低,使得温度达到降雪阈值,是此次极端降雪过程产生的主要原因。(4)微波辐射计监测显示,降雪的起止时间与逆温具有良好的对应关系,降水相态主要取决于1 km以下的温度变化。     

Role of stochastic forcing in ENSO in observations and a coupled GCM

A procedure is presented to estimate the role of atmospheric stochastic forcing (SF) in El Ni?o–Southern Oscillation (ENSO) simulated by a coupled ocean–atmosphere general circulation model (CGCM), in direct comparison to observations represented by a global reanalysis product. SF is extracted from the CGCM and reanalysis as surface wind anomalies linearly independent of the sea-surface temperature anomalies. Madden–Julian Oscillation (MJO) is isolated from SF to quantify its role in ENSO. A coupled ocean–atmosphere model of intermediate complexity is forced with SF, as well as its MJO and non-MJO components, from the reanalysis and CGCM. The role of SF is estimated by comparing the original ENSO in observations and the CGCM with that reproduced by the intermediate model. ENSO statistics in both reanalysis and CGCM are better reproduced when the intermediate model is tuned to be weakly stable than unstable. The intermediate model driven by SF from the reanalysis reproduces most characteristics of observed ENSO, such as its spectrum, seasonal phase-locking, fast decorrelation of ENSO SST during boreal spring, and its lag-correlation with SF. In contrast, not all characteristics of ENSO in the CGCM are reproduced by the intermediate model when SF from the CGCM is used. The seasonal phase-locking of ENSO in the CGCM is not reproduced at all. ENSO, therefore, appears to be driven by SF to a lesser degree in the CGCM than in observations. Characteristics of observed ENSO reproduced by the intermediate model (driven by SF) can be largely attributed to the MJO; which, for instance, is responsible for the fast decorrelation of ENSO SST during boreal spring in both reanalysis and CGCM. The non-MJO component seems to be more responsible than the MJO for erroneous features of ENSO in the CGCM.