1994年夏季西太平洋副高与陕西旱涝的初步分析

１９９４年夏季陕西省天气异常，发生了历史上罕见的南旱北涝灾害。本文对造成这种灾害的主要影响系统西太平洋副高进行了分析，发现１９９４年副高有３次明显的北跳过程．且北跳时间早，到达３０°Ｎ的时间较历年提前１个月。平均脊线偏北３个纬距，平均酉伸脊点偏西９个经距，副高面积指数和强度指数为近４４年来同期最大。７～８月副高脊线稳定在３０°Ｎ以北形成了我省南旱北涝的环流特征。     

近50年副高对华南至江淮气候异常的影响研究

初步提出了副高总能量强度和涡度强度指数，它们对江淮异常气候有更强指示作用；用小波函数等方法分析了近50a副高和华南、江淮旱涝、台风、高温演变的特征及关系，并通过模拟副高演变，认为西移台风加强副高强度并促使副高西伸．强副高有利稳定副高及促使周边低涡加强，暴雨和洪涝区域有对应正涡度则易产生暴雨和洪涝．华南正涡度在500hPa、江淮在850hPa、上一年异常台风是江淮强涝年的强信号．副高和高温干旱也有很好关系；结合实际诊断了解暴雨过程和副高北跳的总能量变化情况，得到暴雨过程和副高北跳时总能量变化方式等．这些为短期气候预测提供了依据。     

1994年副热带高压活动对大同市天气的影响

１９９４年副热带高压活动异常，是近几十年来最强的一年，对大同市夏季天气造成异常影响。本文对１９９４年副高活动情况作了归纳，并参考历史文献资料，试图对副高的进退预报作一探索，以提高天气预报的准确性。     

无显著海温异常强迫下西太平洋副热带高压的异常变动:1980年和1981年的对比分析

1980年和1981年夏季及其前期冬春季太平洋和印度洋海温均未出现显著异常。然而,这两年东亚夏季风环流的季节内变化却呈现显著异常,且截然不同,具体表征为:1980年西太平洋副热带高压（副高）第一次北跳异常偏早,第二次北跳异常偏晚,而1981年则相反,第一次北跳接近气候态,第二次北跳却异常偏早。就副高两次北跳过程而言,其直接原因也有显著差异:1980年副高两次北跳主要受热带西太平洋对流增强的影响,而1981年两次北跳则是由于热带西太平洋对流增强后所激发的极向传播的Rossby波列与中高纬度东传的Rossby波的锁相作用造成的。与北跳过程相比,副高北跳前后环流稳定维持的时间长短显得更为重要。研究表明,1980年夏季副高异常程度之所以堪比1983年和1998年强El Ni?o衰减年,主要是由于不同阶段南半球环流和北半球中高纬度环流的相互配合与接力,其中,6月和8月副高异常偏强对夏季平均副高异常偏强起到主要贡献,但二者的影响因子不同:6月主要受马斯克林高压（马高）偏强的影响,而8月则与澳大利亚高压（澳高）异常偏强有关。此外,7月和8月副高异常偏南是因为鄂霍茨克海阻塞高压长期维持。与1980年相比,1981年夏季马高和澳高均异常偏弱,因而南半球环流对副高异常的影响有限。北半球中高纬度环流的季节内变化对该年夏季副高的快速北进和南退起主导作用,特别是8月中高纬度盛行强烈的经向环流,使得副高异常偏东偏弱,从而导致夏季平均副高异常偏东偏弱。本文的个例分析表明,在无显著海温异常强迫的年份需要特别关注南半球环流和北半球中高纬度环流对副高及与之相关的东亚夏季风环流的季节内演变的影响,但是这些环流因子持续性较差,难以用于跨季度预测。     

季节内振荡影响西太平洋副热带高压两次北跳的机制

夏季期间,西太平洋副热带高压（简称副高）存在两次明显的北跳,其中第一次北跳导致华南前汛期结束、江淮梅雨建立,而第二次北跳则意味着江淮梅雨结束、华北雨季开始。本文基于观测资料和再分析数据,利用快速傅里叶变换和合成分析方法,深入探讨不同时间尺度季节内振荡对气候态和异常年副高两次北跳的影响机制。结果表明:在季节内尺度上,平常年和异常年影响副高两次北跳的季节内振荡的主导周期不同。气候态上,以10~20天和准60天为主;第一次北跳异常年和第二次北跳偏早年,以30~60天为主;第二次北跳偏晚年,则呈现出10~20天和30~60天两个主导周期。不论气候态还是异常年,东亚—热带西北太平洋地区低频振荡在年循环背景下均呈现出明显的北传特征,这是导致副高发生两次北跳的重要原因之一。而印度季风区低频振荡在东北向传播过程中所引起的西风东伸是造成副高第一次北跳更为明显的原因。源自澳大利亚高压的冷空气入侵所激发的暖池对流的准双周振荡则是造成气候态和偏晚年副高第二次北跳更为显著的原因。由于前期春季西北印度洋海温出现异常,造成局地低频振荡发生位相迁移,进而导致副高第一次北跳发生异常。而副高第二次北跳异常则是因为ENSO改变了暖池地区季节内振荡的尺度和振幅所造成的。     

1994年北半球环流特征及其影响

１９９４年北半球主要环流特征表现为：５００ｈＰａ副高明显偏强西伸，盛夏位置异常偏北；欧亚地区盛行伟向环流，北半球极涡向极地收缩，强度偏弱；盛夏东亚中纬地区维持稳定的高压脊，西风带锋区位置偏北；夏季１００ｈＰａ南亚高压强度偏强、位置偏北、东伸明显；热带海洋出现明显异常，一次新的厄尔尼诺事件形成。北半球大气环流和热带海洋的异常对我国天气气候产生了明显影响。     

海气相互作用与湖北大涝的关系分析

利用1951~1994年北太平洋海温、副热带高压环流特征量、湖北大涝资料,通过对北太平洋海温场和副热带高压(以下简称副高)的特征指数与湖北大涝的相关普查,发现几个关键区域的海温异常分布与湖北大涝有密切关系;特别春季和初夏的副高异常分布是影响湖北大涝的主要因素;海温和副高两者之间的异常变化密切关联;海温异常变化早于副高异常变化约1~3个月。利用统计预报方法分别建立了利用海温因子、副高环流特征量因子预报湖北大涝的模型,并在汛期进行了试验。验证表明:湖北大涝与海气相互作用密切相关,北太平洋海温异常引起副高异常,副高异常导致湖北大涝的出现。     

副热带高压脊线北跳日期预测及其与中国初台关系的研究

基于西太平洋副热带高压(副高)变化与西北太平洋热带气旋(TC)活动的关系,利用1980—2013年NCEP/NCAR 再分析日平均、月平均数据,计算副高脊线第一次北跳至25 °N或以北,30 °N以南的副高北跳日期序列。选取超前于副高北跳日期的三个气候变量为预测因子,建立了1980—2008年的副高北跳日期的多元线性回归方程模型,并由此预测2009—2013年的副高北跳日期。模型的整体模拟能力较好,但在某些年份的模拟结果与实际偏差较大;模型的回报预测结果能较好地描述2009—2013年副高北跳日期的年际变化特征。进一步利用美国联合台风预警中心数据,分析显示中国初台的登陆日期与副高北跳日期显著正相关;在多数年份中,副高北跳后的1~7天内,有西北太平洋TC登陆中国。通过对比副高北跳早晚年的大气环流场发现:副高早(晚)跳年,5—7月平均的西太平洋季风槽较常年偏东(较常年不明显),季风槽南侧纬向风辐合异常(纬向风辐合异常中心偏东、偏北);同期的副高中心较常年偏北(偏南)。这些环流异常可能有利于(不利于)西北太平洋TC生成并向中国方向移动,从而造成中国初台登陆日期容易偏早(偏晚)。      

ENSO循环对西太平洋副高和福建汛期旱涝的影响

利用1951-2000年北太平洋海温和副高特征量资料，探讨了夏半年副高与前期海温的关系，发现影响副高活动的海温关键区赤道东太平洋前期信息最明显，从前期秋季持续至春季都保持与夏半年各月副高强度、西伸脊点位置的高相关；ENSO事件的形成超前于副高强度的转折约半年时间；El Nino年副高持续偏强偏西，La Nina年则相反，脊线位置也有所反映但不如强度与西伸变化显著。在此基础上进一步分析表明，福建雨季(5-6月)降水分布的异常直接受到副高活动的影响，夏季(7-9月)全省大部旱涝也直接受到副高南北位置差异的影响。而副高活动异常又明显受ENSO循环的制约，因而关注赤道东太平洋海温及ENSO信息对福建汛期旱涝与降水分布趋势的预测具有重要意义。     

“05. 6”华南强降水期间副热带高压活动与加热场的关系

采用NCEP/NCAR再分析逐日资料,根据全型垂直涡度倾向方程,研究2005年6月华南强降水期间西太平洋副热带高压(副高)位置变动特征及其与加热场的关系.结果表明,西太平洋副高位置变化和副热带地区的非绝热加热有密切关系.与气候平均状况相比,2005年6月副高北侧的加热区很强,而南侧赤道辐合带(ITCZ)没有相当强度的对流;伴随着副高北抬,其南侧均有明显的对流潜热加热向北伸展.副高西侧的加热基本上都大于副高纬带内的加热,副高的每一次西伸都伴随着西侧加热的显著增强,并且加热增强先于副高西伸.对流层中层,副高北侧非绝热加热率的垂直变化基本上都大于气候平均值,不利于副高北进;而南侧加热率的垂直变化均小于多年平均,有利于副高南侧反气旋性涡度异常增长,从而有利于副高南退.2005年6月下旬副高西伸之前,副高西侧非绝热加热率的垂直变化基本上都高于气候平均状况,有利于副高两侧反气旋涡度增加,从而诱使副高随后西伸;而东侧加热率的垂直变化大多数时间都低于气候平均状况,使得副高东侧气旋性涡度增加,有利于副高西伸,对流层低层也具有类似特点.因此在南北两侧加热和东西两侧加热的共同作用下,2005年6月副高位置较常年偏南偏西,从而有利于雨带在华南地区维持.     

2003年夏季长江中下游地区异常高温的分析

2003年我国和世界范围内，部分地区出现了盛夏异常高温天气。本文主要从环流特征和南京近百年气温资料，以江苏为主的长江中下游地区出现的异常高温成因，作了天气和气候的分析。经研究分析，造成2003年异常高温时段的副热带高压形势是符合历史同期出现高温天气的环流特征的。唯2003年高温时段的副热带高压的强度较历史同期显著偏强。从气候方面分析，2003年盛夏南京地区出现的高温天气仍未突破近百年来出现高温年的历史纪录。就南京地区而言，无论是7月下旬～8月上旬的持续高温，还是8月中旬紧接而来的低温冷夏天气，都显示出大气环流的演变特征和历史同期的气候特征。     

江西省盛夏极端高温的气候变化及短期气候预测

利用江西省82个代表站1961-2009年逐日最高温度资料和NECP/NCAR的逐月平均500 hPa高度场资料,分析了江西省极端高温天气的气候变化特征,以及盛夏酷暑年、凉夏年同期及前期环流的差异。结果表明：（1）江西省极端高温天气是与旱季相联系的,极端高温天气主要集中在盛夏（7-8月）,占夏半年的79.7％,以赣北的南部更明显;而4-6月只占10.2％,且4-6月赣北的南部为极端高温天气发生概率的极小值区。（2）20世纪90年代末期至21世纪初,江西省极端高温天气呈增加趋势,并且21世纪以后为极端高温天气偏多期。（3）酷暑年盛夏500 hPa位势高度距平场上,在蒙古、西伯利亚有着广阔的负距平区,蒙古高压减弱,阻塞高压不易形成,冷空气不容易在高纬度地区堆积,同时西太平洋副热带高压异常偏强,阻挡冷空气,使其不能继续南下影响江西省,易造成高温天气。（4）初夏（6月）500 hPa位势高度距平场上,东亚大槽位置上有弱正距平,鄂霍次克海以北的俄罗斯及中高纬大陆地区都为负距平区,阿留申群岛附近为正距平区,对应盛夏期东亚大槽位置上正距平加强,中高纬的负距平中心增强,并北抬至40＆#176;N以北,整个江南地区上空受正距平中心控制,副高加强,易造成江西省盛夏极端高温天气偏多。     

河南省2002年夏季高温少雨成因

从副高特征量和500hPa高度场以及高度距平场角度，分析了2002年夏季河南省气候特征，并分析了海温、太阳黑子等特征量对夏季降水的影响。结果表明：2002年夏季副热带高压偏南，北方冷空气活动偏弱，大陆暖高压强盛发展并维持，是造成河南省夏季高温少雨的直接原因；赤道中、东太平洋维持弱的暖事件和太阳活动异常以及天文背景的影响，是造成2002年河南省夏季高温少雨的间接原因。     

ANALYSIS OF MID-SUMMER HIGH TEMPERATURE FREQUENCY ANOMALY IN GUANGZHOU

Using EOF, correlation analysis, the climatic characteristics are analyzed of the yearly high temperature frequency (HTF) in Guangzhou from 1951-2004, and the relationship between the mid-summer (July and August) HTF anomaly and the synchronous 500hPa heights of the region(65 - 150°E, 10 - 70°N) is also discussed. The results show that: (1) the average of HTF is 8.7 days per year in the recent 54 years in Guangzhou; high temperature occurs from May to September, and July and August have the highest frequency of occurrence; (2) there are distinct interannual and interdecadal changes in Guangzhou HTF, with an obvious increase since the 1980s; (3) the anomalous increase of mid-summer HTF in Guangzhou since the 1980s has a close relationship with the weakened westerlies in Northwest China, Mongolia, Lake Baikal and their vicinity and the intensified subtropical high in the mid-low latitude areas.     

秦巴山区根类中药材气候适宜性区划

2008年秋冬季节长治市出现了严重的干旱。本文通过对2008年11月-2009年1月份北半球500hPa位势高度场和距平场的分析,发现西太平洋副高较常年强度偏强、脊线偏北、位置较常年同期偏东,西南暖湿气流异常不活跃是造成长治市长时期无降水的主要原因。通过对长治市2008年秋冬季气候要素的描述,分析了大气异常环流造成长治市秋冬季严重干旱的成因,并对秋冬季干旱对农业的影响作了详细分析,提出了干旱应对措施。     

广州盛夏高温频数异常分析

运用EOF、相关分析等方法,分析了广州市1951-2004年高温频数的基本气候特征,并探讨了盛夏(7 -8月)高温频数异常与同期65-150°E,10-70°N范围内500 hPa高度场的关系。结果表明:(1)近54年来广州年平均出现高温次数为8．7日;5-9月都有高温出现,其中7、8月是高温的频发期;(2)广州市高温频数具有明显的年际和年代际变化,其中1980年代以来高温频数明显增加;(3)广州市盛夏高温频数在1980年代以来的异常增多是与同期我国西北部-蒙古-贝加尔湖及附近地区西风带活动减弱、中低纬副热带高压强度加强有密切的关系。     

西北地区东部降水的大气环流及水汽特征

基于西北地区东部81站1961—2010年夏季(6—8月)逐月降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,利用距平合成分析,探讨其多雨年和少雨年逐月500 hPa高度场和700 hPa湿度场特征。结果表明:西北地区东部多雨年,影响降水的天气特征表现为乌拉尔山脊逐月偏强,7月鄂霍次克海脊偏强,贝加尔湖高压脊转为低槽,7月巴尔喀什湖低槽较6月偏强。8月贝加尔湖长波槽较7月偏强;少雨年天气系统表现为6—8月西北地区东部受高压脊前西北气流控制。西太平洋副热带高压(以下简称:副高)多雨年较少雨年偏西偏强。6—8月多(少)雨年比湿的变化表明,西北地区东部降水多雨年,大气的含水量较高,西北地区东部降水少雨年,大气的含水量较低。     

基于全球大气环流三型分解的西太平洋副热带高压指数的新定义

西太平洋副热带高压（简称副高）活动规律及其变异的动力学机理问题一直是我国气象学家的重要课题。本文针对现有研究和预测中常用的高度场指数不能全面、准确刻画全球变暖背景下的副高演变特征的缺陷,利用全球大气环流三型分解模型中的流函数能够等价描述副高三维空间几何图像的优势,以500 hPa水平型环流流函数的零等值线为客观标准,给出了副高面积、强度、脊线及西伸脊点指数的新定义,并以2018年夏季副高的短期结构演变特征及其与我国东部地区降水之间的关系研究为例,验证了本文新定义副高指数的客观性与合理性。本文利用全球大气环流三型分解模型中的水平型环流流函数新定义的副高指数,不仅从形态上准确刻画了副高的大尺度涡旋环流特征,而且全球大气环流三型分解的动力学、热力学方程组为进一步利用新指数开展副高异常演变的机理研究提供新的理论工具。     

西北太平洋主要洋流区海温距平差与夏季副高的关系

本文对西北太平洋主要洋流区之间的海温距平差与副热带高压各特征量进行相关分析,讨论了由于南北海温距平差异而造成副高异常的可能机制。通过分析,给出副高异常年西北太平洋主要洋流区海温距平场的不同分布,指出影响夏季副高异常的关键海域及最佳时段,为预报夏季副高各特征量的变化趋势提供了一种途径。      

夏季黄、渤、日本海高压与华北暴雨的观测事实

本文利用1966—1987年夏季（6—8月）逐日500hPa环流图，把在30°—50°N、110°—140°E范围内出现的高压过程按其形成的性质分为五类，即西风带高压、高原高压、副热带高压、西风带高压与副热带高压联合和高原高压与副热带高压联合五类高压过程。分析了上述五类高压过程的时间和地理分布的气候特征，并指出盛夏（7—8月）华北地区，尤其是华北东部和东北南部地区出现的暴雨和大暴雨天气过程与这些稳定的高压形势有着极其密切的关系。