东部和中部型El Ni?o事件对云南冬季降水影响的差异分析

利用1981-2017年云南125个站逐日降水观测资料和NCEP再分析资料,对比分析了两类El Ni?o事件期间云南冬季的降水差异,发现东部型El Ni?o有利于冬季云南大部地区降水显著偏多,而中部型El Ni?o的影响却不明显。进一步从两类事件相应的大气环流等方面分析了造成降水差异的物理原因。研究表明:(1)东部型El Ni?o年,Walker环流在西太平洋为异常强的下沉气流,西太平洋副热带高压偏强偏西,Hadley环流在20°N为异常上升气流,造成云南水汽输送和辐合加强,中高纬度巴尔喀什湖和贝加尔湖脊发展,冷空气沿高原东侧南下影响云南,冷暖空气在云南频繁交汇,导致云南冬季降水日数明显偏多,相应降水偏多;(2)中部型El Ni?o年,Walker环流在西太平洋下沉支强度较东部型弱,相应的西太平洋副热带高压较东部型偏弱偏东,Hadley环流在20°N为下沉气流,对云南区域水汽输送影响较弱,同时中高纬度环流不利于冷空气南下影响云南,除对应冬季云南东部降水日数偏少外,对其他地区降水的影响不明显。     

ENSO对江西省春季降水的影响

利用江西省83个站1970—2010年春季(3—5月)降水资料和NOAA的Ni觡o 3.4区海表温度资料,分析了ENSO事件对江西省春季降水的影响。结果表明,ENSO在衰亡年对江西省春季降水有显著的影响,ElNi觡o衰亡年春季江西地区降水偏多,易发生暴雨天气过程,江西北部和南部降水偏多最为显著;La Ni觡a衰亡年春季江西地区降水偏少,不易发生暴雨天气过程,江西东南部降水偏少最为显著。结合对应天气形势分析发现,El Ni觡o(La Ni觡a)衰亡年春季低层(850 hPa)南海的水汽输送偏强(偏弱)、上升运动偏强(偏弱)以及高层(200 hPa)辐散抽吸偏强(偏弱),是造成江西地区降水偏多(偏少)的主要原因。     

El Ni?o、La Ni?a事件与太阳活动对河南省东亚飞蝗大发生的影响

用研究灾变规律的关键时方法分析了El Ni(n)o、La Ni(n)a事件和太阳活动对河南省东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis Meyen)的影响.结果发现,El Ni(n)o和La Ni(n)a事件不会促使河南省沿黄地区东亚飞蝗的大发生,并得出El Ni(n)o和La Ni(n)a事件对飞蝗大发生的影响主要通过影响其发生地的天气、气候(主要是降水),从而影响飞蝗的大发生.在太阳黑子相对数高年的后一年,河南省东亚飞蝗大发生的可能性超过90%.       

El Ni(n)o、La Ni(n)a事件与太阳活动对河南省东亚飞蝗大发生的影响

用研究灾变规律的关键时方法分析了El Ni(n)o、La Ni(n)a事件和太阳活动对河南省东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis Meyen)的影响.结果发现,El Ni(n)o和La Ni(n)a事件不会促使河南省沿黄地区东亚飞蝗的大发生,并得出El Ni(n)o和La Ni(n)a事件对飞蝗大发生的影响主要通过影响其发生地的天气、气候(主要是降水),从而影响飞蝗的大发生.在太阳黑子相对数高年的后一年,河南省东亚飞蝗大发生的可能性超过90%.     

利用热带测雨卫星的测雨雷达资料对1997/1998年El Ni?o后期热带太平洋降水结构的研究

利用热带测雨卫星的测雨雷达(TRMM PR)的探测结果,对1997/1998年 El Ni(n)o后期热带太平洋的降水结构进行了研究,并对比了非El Ni(n)o的1999年和2000年的同期降水情况,取得如下结果:(1)1997/1998 El Ni(n)o后期与非El Ni(n)o期间相比,1997/1998 El Ni(n)o后期,热带东、中太平洋层云降水和对流云降水的比例明显增大、平均降水率也增大,并且层云强降水的比例增多,而层云弱降水比例减少.(2)在非El Ni(n)o期间,热带东、中太平洋对流云降水系统较为浅薄,冻结层高度比西太平洋低约0.5 km;而在1997/1998 El Ni(n)o后期,这种差异明显减小,热带东、中太平洋对流云降水和层云降水都变得深厚;对流云降水和层云降水的降水率随高度的变化也发生了变化.(3)对大气环流的分析表明,对应于降水结构的变化,热带太平洋地区的高空辐合辐散分布也发生了改变,导致Walker环流在1997/1998 El Ni(n)o后期减弱.     

厄尔尼诺/南方涛动事件对云南秋季气象干旱的不同影响分析

云南是我国干旱灾害高发区,为增进厄尔尼诺/南方涛动（El Ni?o/Southern Oscillation,ENSO）对云南干旱影响的认知,提升云南秋季气象干旱预测能力,采用1979—2022年云南125个气象站逐日降水资料、英国国家气象局哈德莱中心（Hadley Center）逐月海表温度（Sea Surface Temperature,SST）资料及欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）第五代再分析资料（the Fifth Generation of European Reanalysis,ERA5）,揭示两类ENSO事件对导致云南秋季气象干旱的降水异常影响及相应的物理过程。结果表明：（1）中部（Central Pacific,CP）型El Ni?o或La Ni?a事件同期,云南秋季降水以偏少为主;东部（Eastern Pacific,EP）型El Ni?o或La Ni?a事件同期,云南秋季降水则以偏多为主,且EP型El Ni?o是云南秋季降水偏多的强信号。（2）EP型El Ni?o...     

南亚高压异常对云南汛期降水的影响

为了研究南亚高压异常对云南汛期降水的影响,利用经验正交函数分解(EOF)和奇异值分解(SVD)两种方法对夏季南亚高压范围位势高度场资料和云南历年降水资料进行分析,发现南亚高压偏弱偏南都会使云南地区降水偏少。南亚高压的强度偏弱和位置偏南会改变云南的环流形势,不利于降水发生,同时减弱云南上空的水汽输送,从而使云南地区雨季降水偏少。     

ENSO对云南地区降水影响的年代际变化

通过对云南地区近50年的降水与尼诺3区的海面温度(以下简称SST)的相关性研究发现,同期或是前期的SST均与该地区的降水存在一定的相关关系,如云南地区初夏降水与前期SST呈负相关关系,而秋季降水与前期SST呈正相关关系,即在ElNino(LaNina)年,该地区初夏降水容易偏少(多),而秋季降水容易偏多(少),整个地区雨季有后(前)移的可能性。因此我们认为,ENS0对云南降水的影响主要表现为云南雨季起讫的早晚。同时发现,这种影响存在明显的年代际变化特征,即云南地区初夏和秋季降水与前期SST的相关关系在1970年代中期到1980年代末期这段时期表现得尤为显著,之前或之后这种相关关系都没有通过显著性检验。     

热带太平洋次表层海温异常年代际变率及其对中国气候异常的影响

利用近50年月平均的SODA海洋同化资料和NCEP大气再分析资料,研究了热带太平洋次表层海温异常(SOTA)年代际变率主要分布型以及与之相关的亚洲-北太平洋-北美地区上空异常大气环流场,并揭示了类ENSO模态与中国气候异常之间的联系.得到主要结果:(1)热带太平洋SOTA年代际变率有两种类ENSO模态.第一模为类ENSO事件成熟期热带太平洋年代际SOTA状态;第二模为类ENSO过渡期热带太平洋年代际SOTA状态.二者组合构成类ENSO事件40年左右及其背景下13年左右的周期振荡.(2)类ENSO事件对亚洲-北太平洋-北美上空中高纬和副热带大气系统年代际变化具有重要影响.类El Ni(n)o成熟期间冬季,中高纬地区大气环流经向型发展,贝加尔湖高压脊加强,西太平洋副高偏强、位置偏西,蒙古高原为较强的异常反气旋环流.类El Ni(n)o衰退期(类La Ni(n)a发展期)夏季,贝加尔湖低压槽加深,乌拉尔山高压脊加强,西太平洋副高偏弱,新疆-河套地区为较强的异常反气旋环流距平.类La Ni(n)a事件时相反.(3)热带太平洋类ENSO事件通过影响中高纬和副热带大气系统,造成中国北部地区上空南风距平的年代际变化,进而导致东亚季风和中国气候异常.类El Ni(n)o事件成熟期,中国北部地区上空多异常偏北风,东亚季风弱,华北少雨,长江中、下游多雨;类El Ni(n)o衰退(类La Ni(n)a发展)期,中国北部地区上空亦为异常偏北气流,东亚季风较弱,华北少雨.中国气候异常型主要取决于类ENSO第一模态,而第二模态主要视位相异同来加强或减弱第一模态.两个类ENSO模态的共同作用导致1978年前后中国气候跃变和华北地区持续20余年的干旱.近期类ENSO模的振荡从1998年左右开始转为类La Ni(n)a模态,大致在2018年左右结束.在此期间,华北降水有望增加,长江中、下游降水可能减少.     

北半球夏季海洋性大陆区域降水与南方涛动联系的年代际变化

利用1960—2016年夏季美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的月平均降水资料、南方涛动指数SOI以及Niňo3指数资料、NCEP/NCAR再分析资料以及英国哈德莱中心海表温度资料,通过相关分析和回归分析,研究了北半球夏季海洋性大陆区域(Maritime Continent,MC)降水与ENSO联系的年代际变化特征。结果表明:MC地区夏季平均降水与SOI指数的相关自1998年后明显减弱。造成这种现象的原因是:南方涛动指数SOI与海温相关系数在太平洋中部为负的大值中心,且1998年之后海温异常呈中部型。这种SSTA强迫造成1998年后大气视热源异常亦偏于赤道太平洋中部,这有利于通过Gill型响应,使菲律宾以东的对流层低层存在明显的反气旋性环流,辐散增强,从而造成赤道以北降水显著减少,抵消了MC区域内南部地区降水的增加,破坏了原有的SOI为正(负)时MC地区平均降水异常增加(减少)的关系。     

2004年云南秋季强降水位涡诊断分析

利用NCEP格点资料和常规观测资料对2004年云南秋季强降水进行位涡诊断分析，结果表明，干湿位涡均能较好地反映天气系统的演变特征，干位涡能很好地反映滇黔辐合强弱和地面冷空气的移动路径。湿位涡则能反映暖湿气流活动特征。强降水发生期间，中高层强干湿位涡向低层传送，低层负湿位涡向上伸展。对流层中高层的干湿位涡强中心向低层传送方向和强度变化与强降水雨带移动方向及雨强变化一致。此次强降水对流层中层的强干位涡源位于川东，表明该过程与9月2—6日川东大暴雨有关。     

云南夏季降水量在21世纪初的突变减少及原因分析

利用1960—2013年云南125个台站观测资料和美国环境预报中心/国家大气研究中心再分析资料,以及1960—2013年美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的逐月平均全球海表温度资料,分析了云南地区降水量变化的特征以及与之相关联的大气环流背景场。分析结果表明:云南降水量在2002年发生了一次显著减少的突变,而这次突变主要是由于夏季降水的明显减少而形成的。进一步的分析揭示了该地区夏季降水减少主要与印度洋热带赤道地区低层东风加强和高空西风加强有关,亚洲地区中高纬度温度的升高也对该地区夏季降水量显著减少有重要作用。     

近50年云南省雨日及降水量的气候变化

利用1959-2009年云南省30个测站逐日降水资料,通过计算趋势系数、相关系数等现代统计诊断方法,分析了近50年来云南省年、季、月雨日和降水的时空变化特征。结果表明,云南省多年平均雨日空间分布和降水量空间分布基本一致。降水量最大值出现在滇西南地区,滇中到滇东南地区相对较少;年雨日最大值也出现在滇西南地区,滇中地区最少...     

西行台风背景下云南一次短时强降水过程的成因分析

利用云南省自动气象站雨量资料、卫星和闪电定位仪资料、雷达回波资料、NCEP 1 °×1 °再分析资料和地面、高空常规观测资料对云南一次典型的台风前侧短时强降水过程的成因进行分析,结果表明:在2017年13号台风“天鸽”西行影响云南的天气背景之下,短时强降水出现在台风前侧700 hPa风速辐合区和边界层辐合线附近。台风前侧偏东低空急流向云南境内输送水汽和能量,边界层辐合线触发垂直上升运动,700 hPa风速辐合区利于垂直上升运动的维持和加强,促使水汽的辐合与不稳定能量的释放,引发短时强降水。在中等强度深层垂直风切变的作用下,云南东部中尺度对流系统(MCS)频繁产生并向西传播发展,MCS相互作用组织成飑线系统,在东北气流的引导下,飑线从云南中部移至云南西南部,MCS和飑线是大范围短时强降水的直接影响系统。      

云南大理州区域性强降雨的气候特征及影响系统分析

利用大理州12个站1962~2009年的逐日气象观测资料及MICAPS资料,对区域性强降雨过程的变化特征及影响系统进行了分析。结果表明:大理州区域性强降雨年内除12月外均有可能出现,主要集中在湿季5~10月,占全年的95.4%,干季11月~次年4月则仅占4.6%。大理州区域性大雨过程从90年代中期开始有增加的趋势。大理州冬春季区域性强降雨的主要影响系统是:南支槽、孟加拉湾风暴,切变线、低涡、两高间辐合区等。夏秋的影响系统除了上述春季的影响系统外,还有倒槽和南海西行台风形成的倒槽等。另外,分析了2003年8月16日区域性暴雨典型个例的影响系统及物理量场特征,并归纳出预报着眼点,为区域性强降雨的预报提供参考。      

2009/2010年冬季云南严重干旱原因的进一步分析

为了揭示2009/2010年冬季云南出现严重干旱灾害的原因,本文利用NCEP/NCAR再分析资料以及云南省台站降水资料计算得到的云南冬季降水指数,讨论了在北半球冬季(12～2月)北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,简称NAO)和云南省降水(旱涝)之间的联系.分析结果表明,在1961/19...     

5月南亚高压与云南地区夏季降水的关系

应用1961—2012年NCEP/NCAR月平均再分析资料和云南124个测站逐月降水资料,分析了5月南亚高压与云南夏季降水的关系,发现高压脊线位置与降水有显著的相关。利用滤波处理和合成分析方法,分析了5月南亚高压脊线位置变化及其异常与云南夏季降水异常的联系。结果表明:5月南亚高压脊线位置偏北(南)时,夏季云南降水偏多(少);5月南亚高压脊线位置和云南夏季降水都存在显著的年代际变化,去除年代际变化影响之后两者之间的年际变化相关较为显著。5月南亚高压脊线位置偏北年,夏季南亚高压强度偏弱、范围偏小,500 hPa上西太平洋副高东移南压、强度减弱。低层700 hPa上副高西伸加强、云南上空出现明显的风场辐合,反之亦然。5月脊线位置偏北年,夏季南海和西太平洋向云南输送水汽,而脊线偏南年没有明显的水汽来源。     

云南各量级雨日的气候特征及变化

利用1959-2005年云南125个测站的雨量资料,通过计算趋势系数等现代统计诊断方法,研究了云南中雨日、大雨日、暴雨日、大暴雨日及各量级降水量的气候特征和变化,并与雨日的气候变化做了对比分析.结果表明,云南中雨以上强降雨日有明显的干、雨季之分,雨季中雨、大雨、暴雨、大暴雨日数分别占全年中雨、大雨、暴雨、大暴雨日数的84%,90%,94%,99%,特别是6～8月大雨以上强降雨日占全年的61%以上,强雨日的集中程度相当高,且降雨量级越大集中越高.云南大雨日、暴雨日、大暴雨日在增多;大雨日的增多趋势不明显,暴雨日、大暴雨日的增多趋势较明显,且大暴雨日比暴雨日的增多趋势大.雨日、中雨日在减少;雨日的减少趋势十分明显.以每10年平均计算,云南省内总大雨日增多6.9天,暴雨日增多4.3天,大暴雨日增多0.7天,中雨日减少75.4天;云南省内站平均雨日减少7.6天.云南年降水量有减少的趋势,全省减少量是每10年平均减少15.3 mm;大雨量、暴雨量和大暴雨量稍有增多,但变化趋势不明显;小雨量、中雨量有较明显的减少趋势.     

应用KDD技术分析气象地质灾害与降水的关系

应用人工智能技术——数据库中知识发现(KDD)技术,分析研究发生在云南省境内造成重大损失的气象地质灾害的发生与当日及前期降水的关系。结果表明,绝大多数气象地质灾害都是由强降水诱发的,云南气象地质灾害与发生当日及前期降水的关系主要有3种类型,即暴雨诱发型、多日中大雨诱发型和连阴雨诱发型。所得到的云南气象地质灾害与当日及前期降水的定量关系,为云南地质灾害的气象监测、预报模式的建立提供了依据。     

基于WRF模式的云南短时强降水物理量特征

为了解云南短时强降水发生前本地化中尺度WRF(Weather Research Forecast)模式输出结果的物理量特征及其对短时强降水预报的作用,使用WRF模式对2016年云南主汛期(6—8月)5次短时强降水过程进行模拟,利用模式输出的高时空分辨率资料计算5次过程中85个样本在短时强降水发生前6 h水汽类、动力类及不稳定条件类的部分物理量值,使用箱线图分析各物理量的分布特征及其与短时强降水的关系,应用经验累积分布函数图确定各物理量的阈值。研究表明,水汽类物理量样本数据值分布较为集中,随着短时强降水的临近数值逐渐增大;动力类的6 km垂直风切变中位数值及平均值随时间变化很小,所有时次的6 km垂直风切变阈值均低于12 m/s,表明短时强降水发生前有弱垂直风切变;不稳定条件类中对流有效位能样本数据的离散程度较大,对短时强降水无指示意义;LI指数、K指数和700 hPa假相当位温样本数据离散度较小,其中K指数中位数值、平均值及阈值的上下限在短时强降水发生前1 h有显著增大的特征,且数据集中度达到最高,大的K指数值与短时强降水有较好的对应关系。使用物理量阈值推算短时强降水落点的方法对云南本地化WRF模式短时强降水的预报性能有改进作用。