青藏高原雨季降水凝结潜热的估算研究

利用美国NOAA系列卫星观测的青藏高原区(75°~105°E,25°~40°N)水平分辨率为2.5°×2.5°经纬度网格,共91个网格点的1974年6月—2005年12月的月平均射出长波辐射(简称OLR)资料,青藏高原93个常规气象站的1961—2005年的月降水资料,在研究降水量与OLR关系及其气候分区的基础上,分区、分网格建立了利用OLR估算降水量,进而估算降水凝结潜热的数学模型。利用所得模型计算出青藏高原雨季1961—2005年历年逐月的降水凝结潜热。结果表明,高原东部多年平均降水量为401.5 mm,凝结潜热为18.55×1020J。近45年高原东部的降水凝结潜热有所增大,其递增率为0.218×1020J/10a,相当于每10年增加1.2%。高原总体的降水凝结潜热及其变率略大于高原东部。     

由冬至夏北半球副热带地区大气热源的季节转换特征及其可能机制

本文基于多套卫星观测数据和ERA-Interim再分析资料,分析了由冬至夏北半球副热带地区大气热源的季节转换特征及其原因。结果表明,北半球副热带大陆东部以对流凝结潜热为主的夏季型大气热源首先于4月初在我国南方地区建立,该过程与江南雨季的形成发展联系紧密。2~3月,江南地区的大气热源以感热加热为主,这时降水以大尺度层云降水为主;而在4月初之后,江南地区降水以对流性降水为主,相应地对流凝结潜热成为大气热源的主要成分。动力和热力诊断分析说明,青藏高原南部热力状况的季节变化是导致4月初江南地区降水性质和大气热源首先发生季节转换的重要原因。2~3月,随着太阳辐射逐渐增强,青藏高原地面感热随之加强,此时对流层中部的纬向西风令江南地区的对流层中部暖平流加强,引起上升运动并加强局地大尺度层云降水,令土壤湿度加大,为随后局地对流性降水的快速发展提供了有利条件。之后,青藏高原地面感热在4~5月期间继续加强,这时高原南坡的"感热气泵"令其四周的低空水汽向北辐合,从而加强了江南地区的低空南风,使大量水汽自南海-西太平洋向北输送,令江南地区的对流性降水快速发展,地面感热迅速减小,对流凝结潜热进而成为江南地区大气热源的主要成分。     

近50年影响内蒙古汛期降水的气候因子分析

利用1951—2000年内蒙古地区11个站的月降水资料，总结了该地区汛期(6—8月)降水的年代际和年际变化特征，分析了汛期降水变化与各气候因子的关系。结果表明，内蒙古中西部地区汛期降水存在10年尺度的气候振动，东部和呼和浩特地区存在20年尺度的气候振动。西太平洋副热带高压、夏季东亚季风、青藏高原位势高度、ENSO事件对内蒙古地区汛期降水均产生不同程度的影响。     

1998年青藏高原降水特征及大气LFO对长江流域低频降水的影响

本文使用美国NCAR—NCEP再分析的逐日资料，研究了1998年夏季青藏高原降水特征及大气准45d低频振荡(LFO)对长江流域低频降水的影响。研究表明，6月19日左右青藏高原雨季开始，青藏高原是水汽输送的汇区，青藏高原影响了我国东部的降水天气过程，使长江流域降水不均匀;青藏高原的大气低频振荡对东部地区低频降水也产生了影响，使低频降水带在青藏高原的东坡出现不连续现象。     

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《中国西北地区东部汛期降水异常成因及预测研究》该书系统介绍了西北地区东部汛期降水异常大气环流特征、持续性旱涝和旱涝急转环流特征,海温、北亚洲地面感热、青藏高原热状况、北半球高纬度海洋热状况对西北地区东部降水影响与机理,及其预测方法、模型和预测系统等方面的最新研究成果。该书是一本资料翔实,结构严谨,内容丰富全面,阐述简明及理论性、针对性和实用性强的专著,具有较高的学术价值,对气候预测业务服务有重要的指导作用,可供气象、地理、环境、生态.     

春季高原东南角多雨中心的气候特征及水汽输送分析

利用藏东南及滇西北的雨量资料和NCEP/NCAR再分析资料,揭示了青藏高原东南角多雨中心春季的"早雨季"气候事实,发现多雨中心雨季长达9个月,春汛期雨量占全年总雨量的30%~40%,降水极大值也可出现在春汛期。通过整层水汽通量诊断分析,研究了春季青藏高原东南角多雨中心的水汽输送特征,结果表明:青藏高原东南角多雨中心上游雅鲁藏布江流域存在一个水汽通量大值中心,在阿拉伯海北部与孟加拉湾北部及印缅北部也存在水汽通量大值区,相关分析发现,多雨中心的降水与上述水汽通量大值区存在显著相关性;水汽流场显示出雅鲁藏布江—布拉马普特拉河、孟加拉湾、阿拉伯海和南支槽前偏西水汽流向多雨中心输送水汽,使其成为"水汽汇",雅鲁藏布江、阿拉伯海的远距离水汽输送是多雨中心水汽来源不可忽视的重要因素。     

青藏高原雨季特征及其对气候增暖的响应

利用青藏高原气象台站逐日观测资料,采用候雨量稳定通过临界阈值的方法对高原雨季起讫期进行客观定量划分,在此基础上,进一步分析增暖背景下雨季起讫期和雨季降水演变特征,并对比增暖前后高原雨季起讫期及不同等级降水的响应特征。结果表明：青藏高原雨季平均开始期为5月第3候、结束期为9月第6候、共持续28候;青藏高原雨季降水集中期为6月中旬至9月中旬,并在7月上旬、下旬和8月下旬出现3个峰值,7月上旬为雨季主峰期;1961—2017年雨季降水量总体呈增加趋势,雨季降水量自东南向西北逐渐递减,高值区位于青藏高原东南部的横断山脉;青藏高原雨季气候于1997年开始增暖,增暖前后雨季起讫期区域间差异较大,增暖后雨季开始期在青藏高原西部明显推迟,其余地区均提前,结束期则总体推迟;气候增暖后中雨以上日数增多,雨季降水极端性显著增强且空间覆盖范围明显扩大。     

江南汛期降水基本气候特征及其与海温异常关系初探

分析了江南汛期降水异常的基本气候特征。指出:雨季开始于3月,雨量集中于春末夏初(4～6月),是中国东部雨季开始和结束均最早的地区。江南汛期降水近50年来略有减少的趋势。影响江南汛期降水的海温异常关键区位于9～1°S,121～129°E,关键影响时段为前一年的5～7月。长时间的海气相互作用使前期的海温异常影响了后期的大气环流,导致江南地区次年汛期的降水异常。     

中国西北东部汛期降水对青藏高原东部春季感热在准3a周期上的响应

利用1960—2010年中国西北东部地区39个气象站的逐日降水资料和NCEP/NCAR月平均地表感热通量再分析资料以及大气环流各要素场资料,通过多锥度-奇异值分解(MTM-SVD)等方法,分析了中国西北东部汛期降水、青藏高原东部春季感热的周期振荡特征以及它们在准周期循环上的协同耦合关系。结果表明,感热与降水均存在显著的准3 a周期,其耦合场在准3 a周期上表现也最为明显。当青藏高原东部春季感热在青藏高原主体上偏强(弱)时,对应中国西北东部汛期降水的异常偏多(少)。该准3 a周期循环上的协同关系在1960—1982年表现最为显著,1983—1990年为调整阶段,90年代之后又逐渐明显。青藏高原东部春季感热对大气环流的持续加热过程影响西北东部汛期降水,且主要体现在8月。     

青藏高原雪盖与东亚季风异常对华南前汛期降水的影响

应用华南25个站1954~1998年4~6月降水量资料以及有关青藏高原雪盖异常年份资料和东亚季风强度指数, 通过典型旱涝年前期对比诊断与相关分析, 指出青藏高原雪盖对华南前汛期降水的影响相当显著, 前冬春多 (少) 雪年有利于前汛期雨涝 (干旱); 典型旱、涝年前冬500 hPa中高纬环流特征显然不同, 主要表现在典型旱 (涝) 年北半球极涡强度显著偏弱 (强)、东亚大槽强度偏强 (弱); 东亚季风, 特别是冬季风的强弱变化, 对前汛期降水具有较强的指示意义。同时还发现, 在青藏高原西侧的伊朗高原及邻近地区冬季500 hPa高度升降变化, 可作为华南前汛期降水一个强的前期征兆信号。     

曲江前期气温、地温与汛期降水关系的分析及预测

选取位于韶关市曲江区的韶关国家气象观测站的月平均地面气温、最高气温、最低气温和0～320cm共9层地温,分别计算它们与曲江前（4～6月）、后（7～9月）汛期降水之间的相关系数,通过相关分析发现,曲江部分时段的气温、地温与后期汛期降水存在较好的相关,表明前期下垫面热力状况对后期汛期降水状况有一定的影响。并从中找出相关性好的预报因子,建立汛期降水回归预报方程,具有较好的预报效果,从而为曲江汛期降水趋势预测提供较好的决策依据。     

华北的雨季

根据旬降水量资料，对华北雨季进行了划分，结果表明，华北雨季开始期主要集中在７月中甸左右，结束期主要集中在８月中旬左右，雨季强度的气候变化特点是由强转弱的趋势变化，分析发现当前期春季青藏高原５００ｈＰａ高度场偏高和赤道东太平洋海温场偏低时，华北雨季强度为强或偏强的趋势；反之当高度场偏低和海温场偏高时，则雨季强度为弱或偏弱的趋势，这为预报华北雨季强弱变化提供了依据。     

近52年广东开汛期特征及与前汛期降水的关系分析

利用广东省86个气象台站近52年(1962—2013年)逐日降水量资料,统计了逐年各台站及全省开汛期(rain season onset date/RSOD),并对广东省开汛特征及其与前汛期降水的关系进行了分析。分析结果表明:(1)广东省开汛期多集中在3月下旬至4月中旬,最早和最迟开汛期相差94 d;(2)广东省东南大部、北部大部较中部大部和西南部开汛早,雷州半岛开汛最迟;(3)广东省开汛可分为突发型开汛和渐进型开汛两种类型;(4)广东省开汛期年(代)际变化特征明显,存在15～16 a的年代际振荡周期,1986年为年代振荡周期变化的转折点,前后分别存在8 a和5～6 a的年代振荡周期;(5)各台站开汛期与3月下旬及4月降水相关性最好,与5、6月及前汛期降水的相关性差;(6)广东开汛异常偏早(晚)年,其前冬500 hPa高度场存在明显差异。     

2013年暖季试验概述

2013年,国家气象中心联合中国气象科学研究院、南京大学、中国科学院大气物理研究所开展暖季试验,探索业务单位与科研单位合作的新途径,以实现对业务相关研究的促进并加速有应用前景的技术向业务转化。本文介绍支持暖季试验的仿真业务环境、强天气联合会商及凝练的科学技术问题以及新技术应用测试转化结果。通过暖季试验,搭建起能对业务数据和被测试转化成果产品实时保障的仿真业务数据环境、完全仿业务定量降水预报和强对流天气预报的仿真业务分析预报交互平台以及能实时评估业务数值模式和测试模式产品的客观检验系统。定期联合会商为预报员和科学家提供了面对面的交流平台,使得科学家更加了解业务需求并通过分析研究解决部分会商中提出的科学技术问题。新技术应用测试转化试验表明： 高分辨率中尺度数值模式对提升强对流和暴雨天气的预报水平有积极意义,雷达风场反演技术、卫星天气应用平台对中尺度天气的快速分析有意义。而预报员与科技成果研发人员能否密切合作是影响科技成果业务转化的重要因素。     

广西主汛期降水量异常诊断分析

通过对广西主汛期降水量的分析 ,初步确定了异常偏多和异常偏少年 ,分析广西主汛期平均降水量与太平洋海温场和大气环流的关系 ,筛选影响广西降水量的海温和 5 0 0 h Pa位势高度场因子 ;建立降水异常的统计诊断模型及概念诊断预测模型。     

东北雨季的划分及其特征

利用1951-2001年东北地区9站旬平均降水量资料划分了东北雨季，确定了雨季开始旬序、结束旬序、持续期和降水量，分析了雨季各特征量之间的关系，探讨了雨季前后大气流场的差异，研究了雨季特征量与热带海温指数的关系。结果表明：（1）东北雨季平均在7月中上旬开始，8月中上旬结束；51a雨季降水量与9站夏季Z指数密切相关，表明了雨季降水基本反映了该地区夏季降水的特征；（2）-般说来，雨季开始早，则持续期长，降水量大，反之亦然；（3）东北雨季主要受东亚夏季风的控制，季风增强北进，雨季开始，季风减弱南撤，雨季结束；（4）东北雨季特征量有短期气候预测时间尺度上的热带季节海表温度距平前兆信号。     

A critique of homeostatis: Season and metabolism

Summary Bioclimatologic investigation has shown that the fluid bathing the body cells—the internal environment—exhibits definite seasonal variations with regard to the concentration of substances in that fluid. Physiologic theory, on the other hand, maintains that the concentration of substances in the internal environment is kept relatively constant by means of a complex homeostatic (neuro-endocrine) mechanism. As a consequence physiology teaches that man is free and independent of the cosmic environment. This conflict is examined in the case of calcium and phosphorus metabolism. It is concluded that the internal environment isnot constant. It follows then that man is not free and independent of the changes in the cosmic environment.

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Zusammenfassung Die bioklimatologische Forschung hat festgestellt, daß die Flüssigkeit, die die Körperzellen umgibt—das innere Milieu—hinsichtlich der Konzentration der in ihr enthaltenen Substanzen bestimmte jahreszeitliche Schwankungen zeigt. Anderseits steht die physiologische Theorie auf dem Standpunkt, daß die Konzentration der Substanzen im Körperinnern durch einen komplexen homöostatischen (neuro-endokrinen) Mechanismus relativ konstant gehalten wird; infolgedessen lehrt die Physiologie, daß der Mensch frei und unabhängig von kosmischen Umwelteinflüssen sei. Dieser Widespruch wird in bezug auf den Calcium- und den Phosphor-Stoffwechsel geprüft und dabei festgestellt, daß das innere Milieunicht konstant ist. Der Mensch ist somit nicht frei und unabhängig von den Vorgängen des äußeren Milieus.

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Résumé Les recherches bioclimatologiques ont montré que le liquide entourant les cellules corporelles—le «milieu interne»—est soumis à certaines variations saisonnières quant à la concentration des substances qui'il renferme. Par contre la physiologie admet que la concentration de ces substances est maintenue relativement constante par un mécanisme homéstatique complexe (neuro-endocrinien); elle enseigne par conséquent que l'homme ne dépend pas des influences cosmiques. On examine cette contradiction à l'endroit du métabolisme du calcium et du phosphore et on constate que le milieu interne n'est pas constant. L'homme n'est doncpas indépendant des phénomènes du milieu extérieur.

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Based on a paper presented at the 30th Anniversary Meeting of the American Meteorological Society, St. Louis, Mo., January 3–6, 1950.     

广东汛期降水的时空分布特征

利用国家气候中心提供的1963～2002年广东地区23个台站的逐日降水量和NCEP／NCAR的再分析资料,分析了广东汛期降水主要时段（4～9月）的时空变化特征。结果表明：广东汛期降水量在近40年的时间里存在着微弱上升趋势,广东地区汛期降水存在较明显的年际变化特征;汛期降水量自南向北、由东到西北逐渐减少,并存在5个分区,即北部区、西南部区、中部区、西部区和东部区;广东地区全汛期和前、后汛期在EOF主要的模态变化上基本一致,而在其他模态的变化上与后汛期的变化更为接近。这是由于广东地区跨度大,地形对广东汛期降水空间分布的影响表现突出。     

聊城市汛期降水量变化特征及其预测

分析了聊城市汛期降水量的年际、年代际变化特征和空间分布特征,发现40年来聊城市汛期降水量年际变化幅度大、多旱涝,且表现出明显的阶段性,20世纪60-90年代汛期降水量总体呈下降趋势.利用模糊均生函数方法建立汛期降水量预报模型,历史拟合率较高,具有一定的预报能力.     

汛期旱涝趋势预测因子的选择和信息综合及应用

建立在统计模型基础上的旱涝趋势预测的稳定性和准确性, 依赖于预测因子的选择和综合。该文在选择前期预测因子时, 既考虑了因子的物理意义, 又从尺度对应原理出发, 对与预测对象相应时间尺度的因子作综合处理, 最大程度保留了可用预测信息。对长江三角洲汛期降水场进行试验比较, 证明该方法能显著提高预测技巧。