全球海温异常年代际分量的方差贡献及其与中国气候异常的相关

将全球海洋海表温度异常 (SSTA) 分解为年代际、年际变化两部分, 用方差分析法给出年代际变化分量显著的洋区及其季节变化, 用奇异值分解 (SVD) 方法分析了它与中国冬温 (冬季平均气温)、夏雨 (夏季总降水量) 年代际异常分量的同期和时滞相关联系的时空结构。结果表明, 无论冬、夏, SSTA的方差构成中, 年代际变化分量方差均较年际变化分量显著; SSTA年代际分量正异常时, 中国 (以北方和东部为主) 易出现一致的冬温正异常, 长江流域、华南夏雨易出现正异常, 而华北夏雨易出现负异常; 反之亦然。     

北半球500毫巴月平均环流特征及演变规律的研究——西风指数

本文是作者研究近10年大气环流特征及演变規律工作的第一部分。应用1951—1960年北半球500毫巴月平均图計算了历年逐月35°—55°N西风指数.主要結果如下: (1) 近10年中緯度西风强度比40年代約增强5—10％,西半球(180°—10°W)主要是夏半年(5月—10月)增强,东半球(0°—170°E)却在冬半年(11月—4月)增加最多.但比1900—1939年稍有减弱。 (2) 北半球西风指数(I)的半年平均值有明显的周期性振动,主要周期为10年、5.5年及26个月三种。前两种可能与太阳活动11年周期有关. (3) 东半球与西半球半年平均西风指数(I_E与I_W)之間,夏半年为正相关(0.77),多半年为負相关(—0.54).这可能与环极气流中心偏离北极有关。 (4) 夏半年与其后之冬半年I_E(I_W)有負(正)相关,由冬半年到夏半年变化趋势相反。 (5) 这种半年之間的联系实际即造成东西两半球西风指数的两年周期,因为半球之間只有90°位相差,故北半球亦有显著两年周期。 (6) 夏半年內或冬半年內西风指数經常維持同一特征.东半球高指数形势持续性强,西半球則低指数形势持續性强.     

气候变化情景下黄淮海区域热量资源及夏玉米温度适宜度

利用黄淮海区域90个站点1971—2000年逐日气象资料以及国家气候中心发布的未来气候变化情景(A1B)下区域气候模式(Reg CM3)模拟的黄淮海区域1951—2070年0.25°×0.25°格点气象资料,结合夏玉米主要生育期对温度的需求,构建了黄淮海区域的温度适宜度和变异系数模型,并对1951—2070年黄淮海区域热量资源、夏玉米主要生育期的温度适宜度及其变异系数的时空变化特征进行分析。结果表明:1)黄淮海区域≥10℃积温和80%保证率下日平均温度≥10℃的初日均呈现由北向南依次增加的趋势,且随时间推移,分别呈增加和提前趋势。2)黄淮海区域夏玉米播种—出苗期的温度适宜度随时间整体呈逐渐上升的变化趋势、其变异系数随时间呈降—升—降的变化趋势;出苗—抽雄期的温度适宜度随时间呈先降后升的变化趋势、其变异系数呈降—升—降—升的变化趋势;抽雄—成熟期的温度适宜度空间上呈现2010年前北低南高、未来情景下中部低四周高的分布趋势,时间上呈2010年前稳定、未来情景下先降后升的变化趋势,其变异系数呈相反变化趋势;3)黄淮海区域夏玉米温度适宜度及其变异系数从播种—出苗期—出苗—抽雄期—抽雄—成熟期均呈反相位的变化关系。     

前期南方涛动对初夏西太平洋副高活动特征的影响

本文利用近34年资料,对前期各月南方涛动指数(SOI)与6月西太平洋副高活动各特征量的联系作了较全面的分析,发现上年夏—当年3月的SOI均对6月西太平洋副高强度、脊点经度和脊线纬度有相当的影响。冬春SOI与6月西太平洋副高偏北西伸频数—入梅期的相关值随时间发生很大变化。后者受到前期行星尺度和前冬地区性海温因子(黑潮和南海海温)的综合影响,前冬SOI只是其中一个因子。根据三个前期因子(前冬SOI和黑潮区海温距平,2—3月南海副高强度)的后延影响就能合理解释6月西太平洋副高活动特征,因此前者也就具有相当的隔季预报能力。      

近56 a湖北荆州四季初日与季节长度变化特征

利用1960—2015年湖北省荆州市6个国家地面气象观测站的逐日平均气温资料,采用候气温分析荆州春、夏、秋、冬四季初日与长度变化特征,结果表明:荆州近56 a四季初日表现为春季和夏季提前,秋季和冬季推迟;春、夏和秋季初日随年代变化显著,而冬季初日随年代变化不显著。季节平均长度夏季和冬季为120 d左右,春季和秋季为60 d左右,夏季日数冬季日数春季日数秋季日数。从年际变化来看,夏季变长,冬季缩短,春秋季变化不明显;从年代际变化来看,夏季明显变长,秋季和冬季缩短较明显,而春季变化不明显。     

1971-2010年雅鲁藏布江中游气候生长期变化特征

利用1971-2010年雅鲁藏布江中游河谷地区拉萨、日喀则、泽当和江孜4个站逐日平均气温和降水量资料,分析了该地区气候生长期变化特征。结果表明:(1)雅鲁藏布江中游地区各界限温度气候生长期以5~8 d·(10a)-1的速率增加,其中≥0℃和≥10℃界限温度的气候生长期都增加了30天左右,≥5℃气候生长期增加了20天左右;以稳定通过10℃界限温度来判断,该地区冬半年时间在缩短,夏半年时间在延长。(2)该地区稳定通过各界限温度的初日提前、终日推后,持续天数和活动积温增加趋势显著;≥10℃界限温度的降水量和降水日数增加趋势显著,分别以19 mm·(10a)-1和1.5 d·(10a)-1的速率增加,且在20世纪80年代末发生突变,表明该地区稳定通过10℃界限温度的水热条件显著地向暖湿变化。(3)各界限温度的终日年际变化相对较稳定,其他要素年际变化均处于不稳定状态;年代际变化上,≥10℃界限温度的初日、终日、持续天数以及各界限温度的活动积温保持台阶式变化,其他要素呈波动变化,最小值出现在20世纪80年代。(4)≥10℃界限温度的终日、持续天数和活动积温的变化趋势在20世纪90年代后期出现突变现象,表明≥10℃界限温度的终日显著推后趋势对夏半年的延长贡献最大。     

甘肃省对流层顶高度的季节变化特征分析

根据甘肃省8个探空站25年(1980—2004年)的对流层顶观测资料,分析了第一对流层顶和第二对流层顶高度的季节变化特征,结果表明:(1)全省各站全年各月均可观测到复合对流层顶,两类对流层顶存在着明显的季节差异,冬(夏)季以第一(二)对流层顶为主。(2)第一对流层顶的平均高度在春、秋(冬、夏)季相对较高(低),年变化曲线呈双峰型;第二对流层顶的平均高度在春、夏(秋、冬)季相对较高(低),年变化表现出单峰型。(3)两类对流层顶高度均存在明显的年际变化,除秋季外,各个季节第一(二)对流层顶普遍存在5～6 a(准3 a)的周期振荡。(4)近25年来甘肃省两类对流层顶主要以上升趋势为主,特别是在夏季两类对流层顶高度均存在明显的上升趋势。     

北半球50hPa多年月平均经向剖面上的季节变化

我们根据1965年1月—1984年12月共20年平均的50hPa高度场资料作出的沿各经度的纬度-高度时间剖面图和逐月纬间高度梯度值表,分析得到如下结论: 1、50hPa上从冬到夏的季变,北带(60—90°N)和南带(10—30°N)中最早的时间都在3—4月,这比中带(30—60°N)各经度上和北、南带其余各地区完成季变都要早一个月。 2、50hPa上从夏到冬的季变,北带最早,大多出现在7—月,少数出现在8—9月;中带全在8—9月完成季变,南带更晚些。显然北带早于中带,中带又早于南带。 3、北半球平流层50hPa的季变,从冬到夏是来自极地和赤道两个方向共同发动的,而自夏到冬,其发动方向仅来自极地。     

地基微波辐射计资料在对流云降水前的变化特征初探

基于RPG-HATRPO-G3 14通道地基微波辐射计观测的大气亮温和反演的不稳定性指数K指数(KI)、抬升指数(LI)、沙瓦特指数(SI)、总指数(TTI)和对流有效位能(CAPE)产品,分析其在2015-2016年9次对流云降水前的变化特征,并与非降水日中的变化进行对比。结果表明,非降水日四季22 GHz亮温、58 GHz亮温及大气不稳定度指数均存在一定的日变化,且22 GHz亮温的日变化较明显;5种不稳定性指数夏、秋季的日变化差略大于冬、春季。9次对流云降水开始前2 h,22 GHz亮温在降水开始前34 min出现持续上升,早于58 GHz亮温出现持续下降的时间,且变化更为剧烈,其数值、变化值均大于四季非降水日均值、日变化差,对对流云降水的开始指示性较好;对流云降水开始前40 min左右,出现KI和TTI数值持续上升、LI和SI持续下降的现象,均早于CAPE出现持续上升的时间,这对于对流性降水的发生有指示意义; 5种指数的数值大小可以为对流云降水开始阈值的建立提供参考。在临近降水的-10～0 min(负值表示降水开始前时刻),22 GHz亮温、KI、SI和CAPE出现时间变化率大值的比例比其他时段高,但22 GHz亮温同时出现负变化率大值的比例也比其他时段高; KI和SI时间变化率大值的比例比CAPE高,综合考虑二者在对流云降水前的平均值出现持续变化的时间较早,KI和SI对对流云降水的指示意义较好。     

河北高速公路交通事故特征及其气象预警模型

利用2015年10月至2018年10月河北省高速公路交通事故资料和109个国家站地面常规观测资料,对比分析夏半年和冬半年高速交通事故的时间变化特征及与气象要素的关系,利用主成分分析方法筛选出对交通事故影响较大的气象因子,并引入二元Logistic回归模型,分别建立夏半年和冬半年高速交通事故气象预警模型,并对模型进行精度检验。结果表明:河北高速公路交通事故具有明显的日、月变化特征,夏半年事故量是冬半年的1.4倍,且夏半年事故量月波动较冬半年弱;夏、冬半年交通事故日变化均呈"M"型分布,白天远高于夜间,峰值分别出现在10:00和15:00,且夏半年各时次(18:00—20:00除外)事故量高于冬半年。河北高速交通事故气象预警模型综合了湿度、降水量、风速、气压因子,而冬半年还增加了温度因子,预警模型对低于或等于事故发生众数的样本预测正确率均在99%之上,而对高于事故发生众数的样本错判率较高,但整体精度仍在80%以上,说明模型对高速公路交通预警有一定参考意义。     

中国地面气温年际和年代际变化及其与北冰洋涛动指数的关系

利用中国气象局气候中心数据库1958-1994年中国160个测站的月平均温度资料,分析了中国37年气温的年际和年代际变化及其与北冰洋涛动指数的关系.结果表明(1)1958-1994年以来,东北地区全年、秋季和冬季温度上升都很明显,其中冬季最明显;新疆冬季温度升高也很明显;华南夏季温度明显升高.(2)通过对各区温度的年代际变化检验可知,东北全年、秋季和冬季1983年以后温度有非常显著的升高;新疆冬季1976年以后温度也有显著升高;华南夏季1976年以后温度有明显升高.(3)从全国来看,北方各区气候变暖要比南方显著一些,特别是冬季.(4)北冰洋涛动与我国东北温度有十分密切的联系,当AO指数偏小时,冬季冰岛附近海平面气压偏低,西伯利亚高压范围缩小,东亚冬季风比较弱,我国东北冬半年的温度出现明显上升.     

青海省平均气温的气候学分析

采用“回归残差分析法”，分析了青海省年平均温度残差(△T)的分布特征、各站△T的年变化以及青海省的气温年较差(T7—T1)及△T形成的原因。结果表明：青海省全年各月均是西部温度高于东部，且夏半年西部明显暖于东部，冬半年则相差较小；气温年较差的分布基本上是随纬度而增大；在高原东侧的“湍流脱体线”附近温度年较差小而日较差较大。青海湖冬季起强热源作用，夏季则反之。     

北极海冰减少及其与相关气象场的联系

利用 195 3— 1998年北极海冰资料及相应的海平面气压场和我国东北 4 2°N以北 2 2个台站气温资料 ,应用统计分析方法 ,研究海冰和气象场的年际和年代际变化以及它们的联系。得到如下结论 :(1)高纬各纬度带和主要海域的海冰范围都呈现明显的衰减现象 ,6 0°N以北纬带趋势项的方差贡献超过总方差一半 ,远远大于周期项的方差贡献 ,此海域更明显显示近年海冰减少的现象。 (2 )巴伦支海和格陵兰海 ,海冰的年代际变化具有明显的 10年以上的周期变化特点 ,也存在明显的减少趋势 ;而拉布拉多海和白令海海冰主要是 10年以上的周期变化。 (3)自 90年代开始 ,海冰均发生陡然减少的现象 ,对全球气候变暖现象 ,海冰的变化是十分敏感的。 (4) 4 0°N以北的各纬度带的海平面气压的总体趋势是下降的 ,北冰洋涛动指数明显显示海平面气压场的减少趋势和 90年代前后的显著性差异。 (5 )与海平面气压的下降相对应 ,我国东北的温度是明显上升的。 (6 )北冰洋涛动能制约巴伦支海、格陵兰海和拉布拉多海域的海冰范围 ,也与我国东北温度有十分密切的联系。当AO指数偏大时 ,即冬季冰岛附近海平面气压偏低时 ,巴伦支海和格陵兰海海冰范围缩小 ,而拉布拉多海海冰范围扩大 ;我国东北冬半年的温度出现明显上升。     

冬夏东亚季风环流对太平洋热状况的响应

冬夏隔季韵律关系一直是我国长期天气预报和短期气候预测的一个重要依据,然而迄今为止对它们之间的物理过程及成因机理并不十分清楚。利用NCEP/NCAR全球2.5°×2.5°网格月平均再分析资料,研究1951~2000年冬夏东亚季风环流异常变化与太平洋海面温度(SST)的关系及对关键海温区响应机理。研究指出:冬夏东亚季风环流隔季韵律关系及其年际变化与赤道东太平洋海面温度异常(SSTA)变化密切相关,冬季赤道东太平洋出现La Ni~na(El Ni~no)型的SST分布,有利冬、夏东亚季风环流加强(减弱),其影响过程通过赤道Walker环流强(弱)以及东亚地区Hadley环流强(弱)过程完成。冬季赤道东太平洋海温变化是冬、夏东亚环流季节以及年际变化的一个重要外强迫因子。     

华南前汛期极端降水气候变化特征及其与太平洋海温相关关系研究

利用国家气象信息中心提供的89个华南代表气象站的1969—2013年逐日降水资料及NOAA重构延长的逐月海表温度(SST)资料,研究了华南前汛期极端降水的时间变化特征,以及太平洋海表温度与华南前汛期极端降水年际异常的相关关系,并定义了对华南前汛期极端降水具有指示意义的海表温度异常指数。主要结论:1)华南前汛期极端降水存在显著的年际变化以及年代际变化。20世纪90年代以来,华南前汛期发生极端旱涝的情况增多,此外,华南前汛期极端降水存在2个显著的突变年份。除降水强度外,其他各个极端降水指数在1977年存在一个突变,极端降水由多变少;在21世纪初存在另外一个极端降水由少到多的突变(除总降水量外)。2)定义的前冬太平洋海温异常指数与华南前汛期极端降水具有显著相关关系,该指数与El Ni觡o事件关系密切,当前冬该指数为正(负)或者发生El Ni觡o(La Ni觡a)现象时,则可预测次年华南前汛期极端降水异常也偏强(弱)。     

济南章丘大气边界层风温场特征研究

基于章丘气象站2004—2009年实测资料,研究了当地大气边界层风向、风速、气温的时空分布特征,并利用SPSS 17.0数据统计软件的曲线参数估计法,探讨了符合章丘实际的风速随高度变化的拟合曲线及其数学函数关系。结果显示:研究地区大气边界层盛行风向为SSW,且呈现随高度增加沿顺时针方向偏转的特征;风速变化特征在10—300 m和350—1500 m不同高度层存在显著差异,春、夏、秋季和年平均风速随高度变化的指数曲线拟合结果总体好于幂函数曲线,而冬季则相反;气温变化特征四季基本一致,近地面层存在逆温现象,冬季逆温日数最多;逆温强度冬半年的大于夏半年的。     

湖南省近54年四季变化特征

采用四季分明区划分标准对湖南76个气象台站1961—2014年逐日气温统计,得到四季开始时间及长度,运用气候倾向率分析其变化规律,结论如下:湖南四季出现时间有纬向变化特征,入春表现最明显,入夏时间同时受海拔高度影响,影响入冬因素多,表现复杂。四季平均日数分别为77天(春)、138天(夏)、66天(秋)、85天(冬)。历年夏日变化倾向率为2.77d/10a,一致性增多,南北各有两个高值中心。入冬倾向率为-2.93d/10a,一致性减少,低海拔区域减少更明显。1960—2010年代,夏日年代际波动最大,1970年代后,夏日数连续增多。冬日数自1990年代大幅减少以来,减少趋势仍在持续。     

沈阳近百年的温度变化特征及其环流形势分析

沈阳地处全球温度变化的敏感带，在近百年的温度观测记录中，沈阳的温度变化呈逐渐上升之势，近百年增高约1．7℃，这种上升趋势在冬季远比夏季明显。沈阳的年平均温度变化有一个12a的周期，各周期温度基本呈阶梯状上升，20世纪末的周期冬季平均温度比世纪初的周期升温2．8℃左右。从近50a的极端温度的变化趋势来看，极端最低温度明显升高，而极端最高温度并没有上升，变化趋势甚至略下降，以致冬、夏两季温差缩小。从沈阳的最低平均温度和最高平均温度变化来看，两者均随时间逐渐升高，说明沈阳市的增温不仅是最低温度升高造成的，最高温度的增温作用亦十分重要。从冬季环流形势分析来看，东亚大槽及其后弱脊和地面蒙古高压在上世纪80年代、90年代明显减弱，使得冷空气向南侵袭的径向气流减弱，是导致位于冷空气通道中的沈阳冬季增温明显的原因之一。     

4种城市下垫面地表温度年变化特征及其模拟分析

利用对沥青、水泥、裸地和草地等4种城市下垫面地表温度的2年观测资料,系统分析了4种城市下垫面地表温度年变化特征及其影响因素,建立了地表温度模拟模型.主要结果:(1)4种城市下垫面日平均温度、日最高温度、日最低温度的年变化特征总体与气温一致,不同下垫面间温度差异在夏半年均大于冬半年.(2)沥青、水泥、裸地和草地的日平均温...     

广东省1954—1990年的气候特征及异常

用１９５４－１９９０年的月平均温度和降水资料，计算了广东省冬，夏半年和全年３个时距５个不同区域的温度和降水分级指数，讨论了广东省近４０年来的一些基本气候特征和全省气候异常的变化规律。提出：广东各区的气候特别是降水方面有明显差异；全省平均冬装卸温度的分级指数，夏半年降水的分级指数分别有明显的７年和１１年的周期；全年的温度和降水的分级指数分别有７，１３，１１年的周期。