化州雷暴气候特征及其与ENSO的关系

利用化州1959年以来的雷暴资料与ENSO资料,分析化州雷暴时间分布特征以及ENSO事件对化州雷暴的异常活动产生的影响。分析表明,化州年平均雷暴日数为91.4 d,属强雷区,雷暴日数总体呈减少趋势且在1988年存在突变;雷暴初日呈推迟趋势,雷暴终日呈提前趋势。年际变化存在准2年和6年较短周期和15年左右的长周期振荡。化州全年各月均有可能出现雷暴,雷暴天气92.5%集中在汛期,峰值为6月和8月。多雷暴年66.7%出现在ENSO事件影响年,少雷暴年大部分出现在非ENSO事件影响年。厄尔尼诺影响年雷暴个数略多,峰值为6月,雷暴持续期偏长;拉尼娜影响年峰值为8月,雷暴持续期偏短。     

广东省寒潮、强冷空气的气候特征及与ENSO的关系

本文对影响广东的寒潮、强冷空气与ENSO的关系进行了分析，结果表明：寒潮和强冷空气活动多的年份一般出现在中等或强的El Nina期间。寒潮和强冷空气活动少的年份容易出现在La Nina期间，而较难出现在El Nina期间。     

ENSO发展和衰亡阶段中非线性项的作用

利用哈得来中心海表温度（HadISST）和美国马里兰大学海洋同化（Simple Ocean Data Assimilation,SODA 2.2.4）数据集,分析了1979-2015年赤道太平洋地区海表温度异常的偏度特征;并通过诊断混合层热量收支平衡方程着重探讨了非线性项在不同类型ENSO发展衰亡过程中起的不同作用。研究结果表明,中部型厄尔尼诺和拉尼娜事件的偏度很弱,且符号相反、强度相当,而东部型厄尔尼诺的偏度为很强的正值,即ENSO的强度非对称性主要来自东部型厄尔尼诺的贡献,中部型厄尔尼诺和拉尼娜的海表温度异常呈现准对称特征。在ENSO事件的发展阶段,非线性项对东部型厄尔尼诺和拉尼娜均有很强的正贡献,而对中部型厄尔尼诺的正贡献相对较弱,这会促进东部型厄尔尼诺强度的增强而抑制拉尼娜振幅的发展,从而有利于ENSO强度非对称性的产生;在ENSO事件的衰亡阶段,非线性项对拉尼娜维持正贡献但强度大为减弱,对东部型厄尔尼诺和中部型厄尔尼诺的衰减则分别起促进和抑制作用,这可能是东部型厄尔尼诺衰减速度较快而中部型厄尔尼诺衰减速度较慢的重要原因之一。      

厄尔尼诺和拉尼娜事件对广东气候异常影响的研究进展

从台风、降水(旱涝)和气温(寒冷、冷空气)等角度,对近年来厄尔尼诺和拉尼娜事件对广东气候异常的影响研究进行了综述,可以得到厄尔尼诺和拉尼娜事件对广东气候会产生不同的影响,分析结果表明:(1)台风:厄尔尼诺年登陆台风频数少于拉尼娜年,拉尼娜(厄尔尼诺)当年10月份热带气旋频数偏多(少)、生命史偏长(短)、影响时间较长(短)、强度较强(弱),即厄尔尼诺当年及次年台风季偏短,拉尼娜年当年台风季偏长;(2)降水:厄尔尼诺年,广东冬、春、夏季降水明显偏多,拉尼娜年,冬、春降水偏少不明显,但中等及强厄尔尼诺事件以及连续性的厄尔尼诺事件和夏季发生的厄尔尼诺事件,广东易发生旱灾;(3)气温、寒潮、冷空气:研究结论不一致。然而即便是厄尔尼诺事件,其不同的分布型、强度和发生时间等也都会对广东气候异常产生不同影响,且具有很强的区域性。     

ENSO事件对珠海市降水的影响

统计1960~2006年间的ENSO事件,将厄尔尼诺细分为早发型、晚发型及东部型、中部型。统计珠海市近47年的逐日降水资料,通过距平分析及显著性检验方法,研究ENSO影响期间珠海市降水的变化特征,降水异常与ENSO的关系,发现ENSO影响期间珠海市各时段降水出现了一定的异常,并且不同类型厄尔尼诺事件的影响存在差异,但并不是每种异常都与ENSO关系密切。结果表明:厄尔尼诺当年和次年及拉尼娜年珠海市年降水量明显偏多,早发型及东部型厄尔尼诺当年前汛期降水量明显偏多,早发型厄尔尼诺年当年汛期降水量显著偏多。但晚发型厄尔尼诺次年前汛期降水量却比常年明显偏少。     

中部型ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡（QBO）对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份,北半球平流层臭氧增加,准两年振荡西风位相结果则相反。相比之下,北半球中、高纬度平流层臭氧异常对准两年振荡活动的响应明显小于其对ENSO活动的响应。进一步研究发现,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件引起的北半球平流层臭氧的增加,而减弱中部型拉尼娜事件造成的平流层臭氧的减少。在准两年振荡西风位相下,中部型厄尔尼诺事件仅导致北半球平流层臭氧含量少量升高,而中部型拉尼娜事件期间臭氧会大幅度减少。因此,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件对北半球平流层臭氧的影响,而减弱中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。准两年振荡西风位相会减弱中部型厄尔尼诺而加强中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。      

两类ENSO对中国北方冬季平均气温和极端低温的不同影响

利用1961-2012年观测、再分析资料以及全球大气环流模式数值试验,探讨了中国北方冬季平均气温对于不同类型（即东部型和中部型）ENSO事件的气候响应,并分析了不同类型ENSO对极端低温事件的可能影响,重点关注了北大西洋涛动（NAO）在其中的桥梁作用。结果表明,ENSO信号能通过调制北大西洋地区的大气环流改变欧亚中高纬度地区的纬向温度平流输送和西伯利亚高压的强度,进而影响中国北方冬季气温,由于不同类型ENSO事件海温分布的差异,这种影响具有明显的非线性特征。在两类厄尔尼诺和东部型拉尼娜事件冬季,北大西洋涛动均呈现负位相,不利于北大西洋的暖湿空气向欧亚大陆输送,西伯利亚高压偏强,因而中国北方地区较气候态偏冷。中部型厄尔尼诺和东部型拉尼娜事件冬季气温负异常的显著区域分别位于东北大范围地区、内蒙古河套附近;东部型厄尔尼诺事件冬季显著的冷异常信号仅局限于黑龙江北部与大兴安岭地区;而中部型拉尼娜事件冬季虽伴随北大西洋涛动正位相,但其空间结构向西偏移,对下游中国北方地区气温的直接影响并不显著,可能受局地信号干扰较大。数值试验再现了北大西洋涛动以及中国北方冬季气温对不同类型ENSO的响应,进一步佐证了上述结论。此外,两类厄尔尼诺事件冬季中国东北地区日平均气温容易偏低,极端低温事件的发生频次增多;而两类拉尼娜事件对极端低温的影响较弱。      

ENSO事件对广西气候影响的统计分析

根据1951-1998年广西8地市气象资料的统计分析,初步揭示了广西气候与厄尔尼诺、拉尼娜事件的相关关系,认为ENSO事件对广西气温影响比对降水的影响明显。在厄尔尼诺年,广西气象以正距平为主,尤其桂北偏暖明显,拉尼娜年广西气温以负距平为主,表现为明显的偏冷现象;厄尔尼诺年,桂北、桂东及沿海降水增多,桂西、桂南降水变化不大,拉尼娜年广西以降水偏少为特点。     

广西1998/1999年秋冬春异常干旱诊断分析

对广西１９９８ 年秋至１９９９ 年春出现的大范围干旱伴高温的异常天气进行了诊断分析, 发现厄尔尼诺与拉尼娜事件是导致广西气候异常的重要气候背景, 入侵广西的冷空气异常偏弱, 高原高度场偏高, 印缅槽偏弱, 副热带高压持续偏强, 热带气旋影响偏少, 强度偏弱, 是导致广西１９９８年秋至１９９９年春罕见的长时间高温、少雨、异常干旱的主要原因。     

构建描述两种ENSO类型的新指数

利用英国气象局哈得来中心的1950—2011年月平均海表温度资料,采用联合回归-经验正交函数分解方法得到东部太平洋型ENSO(东部型ENSO)和中部太平洋型ENSO0中部型ENSO)的热带太平洋海温分布特点,进而定义了计算相对简单的东部型ENSO指数(I_(EP))和中部型ENSO指数(I_(CP))来分别描述两类ENSO。研究结果表明:首先,构建的I_(EP)和I_(CP)的相关性很小,接近正交,而且I_(EP)和I_(CP)能够反映两类ENSO不一致的偏度和周期,因此,这对指数能够清楚地区分两类ENSO。其次,I_(EP)和I_(CP)这两个指数可以描述厄尔尼诺和拉尼娜事件成熟期主要海表温度异常区的位置。再次,应用I_(EP)和I_(CP)从随机事件概率统计的角度给出两类厄尔尼诺和拉尼娜事件较为严格的定义,以便实时有效地监测两类ENSO。最后,利用新指数对两类ENSO的特征进行研究发现,强厄尔尼诺事件一般属于东部型,而强拉尼娜事件则为中部型,并且中部型拉尼娜事件发生的前期是东部型厄尔尼诺,此外,ENSO的发生演变机制在1976/1977年前后发生了改变。     

TBO的原因－异常东亚冬季风与ENSO循环的相互作用

基于对 ＮＣＥＰ／ ＮＣＡＲ再分析资料以及其他资料（ＯＬＲ，降水和气温等）的分析研究，结果表明东亚和西北太平洋地区的对流层环流和气候变化都有明显的准两年振荡（ＴＢＯ）特征。同时，异常东亚冬季风可以影响次年夏季的大气环流和气候变化，特别是在东亚地区；而异常东亚冬季风和ＥＮＳＯ循环间又有明显相互作用：持续的强（弱）东亚冬季风通过海─气相互作用可以激发 Ｅｌ Ｎｉ　ｏ（Ｌａ Ｎｉ　ａ）， Ｅｌ Ｎｉ　ｏ（Ｌａ Ｎｉ　ａ）反过来又可通过遥相关或遥响应而导致东亚冬季风偏弱（强）。强或弱的冬季风和ＥＮＳＯ循环是相互衔接在一起的，因此可以认为异常东亚冬季风与ＥＮＳＯ循环的相互作用是ＴＢＯ对流层准两年振荡）的基本原因。     

影响贵州低频强降水的主要气象因子特征

本文基于贵州低频降水和东亚水汽输送路径,对比分析低频降水多少年的水汽差异和先兆海温差异,得到主要结论有：（1）7月开始在欧亚大陆的中纬度地区开始形成“两槽一脊”的环流形势;8、9月“两槽一脊”环流形势稳固。副热带高压的西伸脊点位于120oE附近,环流形势逐渐稳定,南方地区降水有所减弱;（2）影响贵州地区水汽输送的水汽通道主要为为孟加拉湾、南海和西北太平洋,尤其是从孟加拉湾经中南半岛进入的西南风水汽输送和南半球经南海的越赤道气流;（3）低频强降水年频次多年与拉尼娜事件从准备到爆发再衰弱的不同位相期相对应,低频强降水年频次少年与厄尔尼诺事件从准备到爆发再衰弱的不同位相期相对应     

Weak ENSO Asymmetry Due to Weak Nonlinear Air–Sea Interaction in CMIP5 Climate Models

State-of-the-art climate models have long-standing intrinsic biases that limit their simulation and projection capabilities.Significantly weak ENSO asymmetry and weakly nonlinear air–sea interaction over the tropical Pacific was found in CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project, Phase 5) climate models compared with observation. The results suggest that a weak nonlinear air–sea interaction may play a role in the weak ENSO asymmetry. Moreover, a weak nonlinearity in air–sea interaction in the models may be associated with the biases in the mean climate—the cold biases in the equatorial central Pacific. The excessive cold tongue bias pushes the deep convection far west to the western Pacific warm pool region and suppresses its development in the central equatorial Pacific. The deep convection has difficulties in further moving to the eastern equatorial Pacific, especially during extreme El Ni o events, which confines the westerly wind anomaly to the western Pacific. This weakens the eastern Pacific El Ni o events, especially the extreme El Ni o events, and thus leads to the weakened ENSO asymmetry in climate models. An accurate mean state structure(especially a realistic cold tongue and deep convection) is critical to reproducing ENSO events in climate models. Our evaluation also revealed that ENSO statistics in CMIP5 climate models are slightly improved compared with those of CMIP3. The weak ENSO asymmetry in CMIP5 is closer to the observation. It is more evident in CMIP5 that strong ENSO activities are usually accompanied by strong ENSO asymmetry, and the diversity of ENSO amplitude is reduced.     

佛山2008年初罕见低温阴雨过程与气候特征对比

基于佛山市1959～2008年气温和日照等资料,分析佛山2008年初罕见低温阴雨的成因及低温阴雨的气候特征,结果表明：2008年低温阴雨属于异常天气气候事件。佛山的重低温阴雨年集中在1960年代后期-1980年代中期,之后以轻年为主;重（轻）年景时,前期赤道中东太平洋SST持续为负（正）距平的可能性较大,2008年低温阴雨前期为典型La Nina事件。低温阴雨重、轻年的高度场差异显著：重年500hPa西北欧到南亚呈“-＋-”的环流分布型,轻年反之;2008年初环流与重年合成场基本一致,但也存在异常特征。850hPa风场还表明佛山低温阴雨可能与全球大尺度环流异常有联系。     

Seasonal Forecast of South China Sea Summer Monsoon Onset Disturbed by Cold Tongue La Niña in the Past Decade

It has been suggested that a warm(cold)ENSO event in winter is mostly followed by a late(early)onset of the South China Sea(SCS)summer monsoon(SCSSM)in spring.Our results show this positive relationship,which is mainly determined by their phase correlation,has been broken under recent rapid global warming since 2011,due to the disturbance of cold tongue(CT)La Ni?a events.Different from its canonical counterpart,a CT La Ni?a event is characterized by surface meridional wind divergences in the central-eastern equatorial Pacific,which can delay the SCSSM onset by enhanced convections in the warming Indian Ocean and the western subtropical Pacific.Owing to the increased Indian?western Pacific warming and the prevalent CT La Ni?a events,empirical seasonal forecasting of SCSSM onset based on ENSO may be challenged in the future.     

近60a阿勒泰地区不同等级降温日气候特征

利用阿勒泰地区7个气象站自建站至2014年12月31日的逐日气温资料,以日最低气温及其降温幅度为指标,整理出阿勒泰地区近60 a降温日数据库,按降温幅度将降温日分为寒潮、强降温、较强降温、中等强度降温和弱降温5个等级,分析了全地区各站不同等级降温日数的气候特征。结果表明:(1)阿勒泰地区寒潮日数和强降温日数在地区偏东、偏北多,向偏西偏南逐步递减,其它等级降温日数在河谷平原多,向西、向东逐步递减。寒潮、强降温和中等强度降温日数的EOF分解第一模态方差贡献率较大,全地区呈较好的一致性,较强降温和弱降温日数的EOF分解主要模态分别有3个和5个。(2)阿勒泰地区寒潮日数在冬季12月最多,强降温日数在秋季9月最多,较强降温日数主要集中在夏季6—8月,中等强度和弱降温日数在各季分布较平均。(3)近60 a来,阿勒泰地区各站的年寒潮和强降温日数呈明显减少趋势,年较强降温日数呈明显增多趋势,年中等强度降温日数没有明显的线性变化趋势,年弱降温日数呈地区西部减少、中、东部增多的趋势,且东部增多趋势较显著。     

秋季北极海冰对中国冬季气温的影响

利用海冰资料、中国地面气候资料、环流特征量资料及NCEP/NCAR再分析资料,研究了秋季北极海冰变化对中国冬季平均气温、日气温变率以及异常低温天气的影响。分析结果表明,秋季北极海冰异常偏多年中国冬季常为暖冬;异常偏少年中国冬季常为冷冬,且异常低温天气出现频率更高,常发生低温灾害事件。秋季北极海冰通过影响后期的北半球极涡、东亚冬季风和西伯利亚高压进而影响中国冬季的平均气温,且通过影响冬季异常强西伯利亚高压的出现频次,影响中国冬季异常低温天气的发生频次。合成分析结果表明,秋季北极海冰异常偏少年的冬季,中国以北亚欧大陆高纬度的偏北风较强,且中国及其以北的中高纬度地区空气异常偏冷,导致极地和高纬度的冷空气易向南爆发,造成中国冬季气温偏低,异常低温天气频发。     

High and low latitude types of the downstream influences of the North Atlantic Oscillation

Using reanalysis data, we find that the downstream-propagating quasi-stationary Rossby wave train associated with the North Atlantic Oscillation (NAO) generally propagates along a high (low)-latitude pathway during warm (cold) El Niño-Southern Oscillation (ENSO) boreal winters. Consistent with the different propagation directions of the NAO-related downstream wave train, during the warm (cold) ENSO winters, the NAO is associated with significant 300 hPa geopotential height anomalies over eastern Siberia (the Arabian Sea, the east coast of Asia at around 40°N, and the North Pacific), and the near-surface air temperature perturbations associated with the NAO over the high latitudes of Asia are relatively strong (weak). Based on these differences, we argue that the NAO has two distinct types of downstream influence: a high-latitude type and a low-latitude type. Furthermore, we argue that the two types of NAO’s downstream influence are modulated by the intensity of the subtropical potential vorticity (PV) meridional gradient over Africa. When this gradient is weak (strong), as in the warm (cold) ENSO winters, the NAO’s downstream influence tends to be of the high (low)-latitude type. These results are further supported by analysis of intraseasonal NAO events. We separate NAO events into two categories in terms of the intensity of the subtropical PV gradient over Africa. Composites of the NAO events accompanied by a weak (strong) subtropical PV gradient show that the NAO-related downstream wave train tends to propagate along a high (low)-latitude pathway.     

热带太平洋年代际平均气候态变化与ENSO循环

文中用观测的热带太平洋海表温度资料、风应力资料和OLR资料，通过多时间尺度分析，将与ENSO有关的变化分为3个主要的分量，一是2～7a的ENSO循环尺度，二是8～20a的年代际尺度，三是20a以上的平均气候态变化。讨论了热带太平洋这种平均气候态变化的主要特征以及与ENSO循环的关系，并用耦合模式的数值试验来研究平均气候态的变化对ENSO循环的影响。结果表明热带太平洋的平均气候态在20世纪70年代后期发生了一次由冷态向暖态的变化，主要增暖区是沿赤道以及热带东太平洋的，海表温度变化最大中心可以达到0.6℃。伴随着海表温度的变化，赤道西太平洋的西风距平加强，赤道东太平洋的东风距平也加强，在赤道中太平洋形成了一个加强的辐合中心。年代际平均气候冷暖态的变化对ENSO最直接的线性影响是使ElNio位相增加，而形成ENSO冷位相和暖位相的不对称。另一方面较暖的平均气候态可能引起海洋和大气之间的耦合加强，导致ENSO循环振荡有所加强。