冬季地温分布与春、夏降水相关的统计分析

本文利用1964—1983年的30年冬季(12—2月)地温资料及春夏季的降水资料,分析了它们的距平分布图。发现冬季0.8米地温的高轴线与春季(3—5月)的多雨轴线基本相合;1.6米的高地温轴线与汛期(4—9月)多雨轴线相合,偏差在2°纬距以内者达90％。还发现,凡西太副高强年的次年汛期雨带偏向高温轴线的北方约1—2°纬距;凡副高弱年的次年,雨带则偏向高温带的南方1.5—2°纬距。这些统计结果可直接应用于长期降水预报。     

用地温做年度降水预报的一种改进

本文设计了一个使用3.2m以上各层月地温距平(T＇_(3.2))资料做全国范围的降水年度预报的定性方法,其基本点是考虑土壤导热系数K_s的年际变化,应用公式计算预报时段的相应变化。这样对同一年度的降水预报,利用其前期不同时段的T＇_(3.2)值填在同一张图上,再分析高温和低温轴线,它们分别与预报年度的多雨少雨轴线相对应。根据1982—1987年的结果,T＇_(3.2)与降水距平符号的同号率,对全国范围来讲为0.71,如果不计东北地区,则两者距平符号的同号率是0.73。     

我国地温梯度场特征及在汛期降水预报中的应用

对中国中、东部区域１月１．６～０．８ｍ平均地温垂直梯度距平场进行ＥＯＦ分析显示,地温垂直梯度距平场具有大尺度特征,并有孤立系统结构。在此基础上进一步研究了地温垂直梯度距平场与北半球大气环流之间的相互关系,结果表明,北半球大气环流异常与地温垂直梯度距平场异常是相互联系、相互维持的。通过对中国中、东部１．６～０．８ｍ地温垂直梯度距平场对中国东部汛期降水相关性的研究,并用中国中、东部１．６～０．８ｍ地温垂直梯度距平场对中国东部汛期降水做了预报及拟合和独立预报,初步显示,用地温垂直梯度距平场预测汛期降水是可行的。     

内蒙古冬季深层地温与汛期降水分析

利用内蒙古地区建站至1995年冬季（12－2月）1．6m的地温资料及夏季（6－8月）的降水资料,分析了它们的距平场,得出内蒙古地区冬季1．6m地温距平极值轴线与汛期降水距平百分离的高、低值中心区域基本相吻合。此结论对于进一步分析和预报汛期降水具有一它的参考作用。     

黔南1961-2018年浅层地温变化特征分析

近58 a黔南地区5~20 cm平均地温年际变化呈上升趋势。气候倾向率随土壤深度增加升幅逐渐增加,近10 a浅层平均地温有明显增加的趋势。各层地温周期性分布不同。四季地温均呈增温趋势,随土壤深度增加气候倾向率逐渐增大。平均地温月变化呈单峰形势,暖月随深度增加地温递减,冷月随深度增加地温递增。空间上浅层地温呈自北向南逐渐升高的分布特征。     

我国地温梯度特征及在汛期降水预报中的应用

对中国中、中部区域１月１．６￣０．８ｍ平均地温垂直梯度距平场进行ＥＯＦ分析显示,地温垂直梯度距平场具有大尺度特征,并有弧立系统结构。在此基础上进一步研究了地温垂直度距平场与北半球大气环流异常与地温垂直梯度距平场异常是相互联系、相互维持的。通过对中国中、东部１．６￣０．８ｍ地温垂直梯度距平场对中国东部汛期降水相关性的研究,并用中国中、东部１．６￣０．８ｍ地温垂直梯度距平声对中国东部汛期降水做了预报及     

班玛县近30年浅层地温变化特征分析

采用班玛县国家基本气象站1988—2017年逐月浅层地温观测资料,利用气候倾向率、累积距平、滑动平均法等统计方法,对班玛县近30a来浅层地温的变化特征进行分析。结果表明:班玛县各层地温均呈现出显著增温的趋势,其增温幅度在0.323～0.695℃/10a。其中0cm地温平均地温增加趋势最为明显,5cm平均地温升幅最小,浅层地温升温趋势随着深度的增加而增加;班玛县1988—2017年春、夏、秋、冬四季不同浅层地温的气候倾向率不尽相同,而且均呈现出逐年增加的趋势。冬季0cm地温的增温幅度最为显著,其余三季20cm地温的增温幅度最为显著;在月分布特征上,5—8月浅层地温逐渐升高,升温的趋势是随着深度的增加而递增,说明浅层地温对气候变暖的影响是随着深度的增加而增强的,9—10月地温逐渐下降,降温的趋势随着深度的增加而递减。     

1月中国地温异常与北半球500hpa高度场异常关系的合成分析

在对中国区域１月份０．８ｍ月平均地温距平场进行ＥＯＦ分析的基础上，研究了中国地温异常与北半球５００ｈＰａ高度异常的关系。结果表明：地温异常与大气环流有一定的关系；与地温异常同月和前一月的大气环流距平分布相似，而与后一月的大气环流不同。进一步分析表明，前一月的大气环流异常至少部分地激发了１月份的地温异常，反过来地温又影响大气环流。     

10年(1975—1984)汛期降水预报小结

从1975年开始,每年3月我们用所收集到的上年11月至当年2月的地温资料,制作当年汛期(4～9月)降水预报图。图1(a—j)是每年所发布的预报图的复制品。前5年(1975～1979年)发布的是土热距平图(做法参见文献[1]),所发布的是多雨和少雨轴线的预报;后5年(1980～1984年)发布的是降水距平百分率的定量预报(预报模式见[2]、[3])。这些预报图上的多雨、少雨轴线的绘制仍参考了相应的地温距平轴线。每年预报时,所根据的测站数目列于表1,可见除1984年外最多的年份也不到70个记录,1977～1979年仅30多个站。根据中央气象台发布的气象月报,我们绘制了每年4～9月的降水量距平百分率的实况图,它们与中央气象台发布的每年1～8月的实况图,形式大致差不多。以下的对照检查,就以中央气象台的1—8月的实况图(图2 a—j)为根据,而不用我们自己所分析的4～9月的图,这样会更客观一些。逐一地对照历年的预报图(图1)和实况图(图2)     

50hPa距平场13个特征波型的相关性及其季变年变规律的研究

本文给出了平流层50hPa距平场13个特征波型和用288个格点距平资料计算的自相关系数分布图和500hPa288个格点及敏感区6个格点距平资料计算的相关系数分布图。三者之间非常相似。这意味着平流层和对流层之间是紧密相关的。50hPa自相关系数图反映的是超长波1—3波系统演变趋势,而500hPa相关系数图在秋季反映的是3波槽脊系统,冬夏季却反映的是2波系统,这足以说明50hPa距平场13个特征波型是平流层大气客观存在的运动形式。我们还发现它们在各自的季变年变过程中存在着显著的演变规律和相当长的稳定性,是大气环流未来变化和发生各种灾害性天气气候过程的重要影响因子。     

喀什市196 1—2007年浅层地温的变化

利用1961-2007年喀什0-40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,研究了近47a喀什浅层平均地温年代际、年际和各季的气候变化特征。结果表明：各层年平均地温以0．1～0．4℃／10a的升温率显著上升,15cm深度的升温率最大;浅层各季节平均地温均呈现为显著的升高趋势,升温率为0．1～0．5℃／10a,春季最大、夏季最小。     

青藏高原地表温度对华北汛期降水变化的影响

利用1980-2001年青藏高原月平均地表温度、1961～2001年我国160站月降水以及NECP／NCAR再分析月平均高度场资料，分析了华北地区汛期降水与青藏高原地表温度的关系，结果表明华北地区汛期降水与青藏高原5～6月地表温度具有显著的正相关。相关场的正值中心位于高原的东北部和西南部地区。华北地区汛期降水偏少年，青藏高原前期5～6月地温以负距平为主且距平值较小；相反，降水偏多年，青藏高原前期5～6月地温以正距平为主且距平值较大。EOF和SVD分析表明，青藏高原5～6月地温和华北地区汛期降水的第一典型场都表现出大体一致的变化特点。此外，诊断分析得到，青藏高原5～6月地温偏高年，7～8月西太平洋副热带高压的强度偏强，位置偏北；地温偏低年，西太平洋副热带高压的强度偏弱，位置偏南。     

青藏高原冬春季地温异常对长江中下游夏季旱涝影响的研究

探讨了青藏高原地温异常对长江中下游地区降水的影响。通过资料分析揭示：长江中下游地区夏季旱涝前期冬春青藏高原各层次的地温距平具有反位相分布和高方差分布的特征，前期冬、春季青藏高原地温的三维结构对长江中下游地区夏季降水异常具有“强信号”指示特征。从地面0cm到地下3．2m的地温距平分布为：涝年高原偏南部为正，中部和北部为负，旱年时则与此相反，高原中部和东南部是反位相最明显的地区。地温距平在近地表变化较快，地温距平的大值区在40cm层到1．6m层之间，1．6m到3．2m层地温距平变化较慢。资料分析表明前期青藏高原不同层次地温异常是后期长江中下游地区降水异常的一个重要原因。资料分析和数值试验都揭示了北半球环流型对青藏高原不同层次地温异常可能产生遥相关波形并形成季尺度低频波，此相关波列的激发和传播可能影响长江中下游地区后期的降水。     

全球月平均高度距平场正斜压性的分析(I)——相关系数分布

利用欧洲中心全球客观分析的7层月平均位势高度距平资料,分别计算了相同格点上12—2月和6—8月各层高度距平之间的同时相关分布。结果表明:全球月平均位势高度距平场的正压、斜压性随地理区域变化很大,并有较明显的季节变化。其中12—2月对流层下部大气环流距平场在海洋上空有较好的相当正压性,在大陆上空正压性较差;对流层上部大气环流异常的正、斜压性分布与下部不同,赤道附近地区是相关系数的高值区,副热带地区主要是低值区;在对流层下部与上部大气环流距平场的相关系数分布图上,海洋上空并不总是高值区,在热带东太平洋区域就出现最强的负相关中心。与6—8月的相关系数分布型比较发现:特别明显的季节变化在非洲大陆和热带印度洋区域,12—2月为强正压区,6—8月为强斜压区。     

全球月平均高度距平场正斜压性的分析(I)--相关系数分布

利用欧洲中心全球客观分析的7层月平均位势高度距平资料,分别计算了相同格点上12-2月和6-8月各层高度距平之间的同时相关分布。结果表明:全球月平均位势高度距平场的正压、斜压性随地理区域变化很大,并有较明显的季节变化。其中12-2月对流层下部大气环流距平场在海洋上空有较好的相当正压性,在大陆上空正压性较差;对流层上部大气环流异常的正、斜压性分布与下部不同,赤道附近地区是相关系数的高值区,副热带地区主要是低值区;在对流层下部与上部大气环流距平场的相关系数分布图上,海洋上空并不总是高值区,在热带东太平洋区域就出现最强的负相关中心。与6-8月的相关系数分布型比较发现:特别明显的季节变化在非洲大陆和热带印度洋区域,12-2月为强正压区,6-8月为强斜压区。     

新疆巴楚浅层地温变化对春季物候的影响

本文利用1961-2010年巴楚0～40cm逐月平均地温资料,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,探讨近50a巴楚县不同深度的地温变化特征,研究巴楚县气候变化对当地农、林果业生产以及生态环境的影响。结果表明：这半世纪来,巴楚县浅层地温的年和季节平均值呈现出不同程度的上升趋势,其中40cm的年升温率和夏季的升温率最大。近10a来,巴楚县地温明显升高,浅层地温的年、季节平均或平均最高、最低等均明显高于前40a。随着巴楚县地温的上升,年极大冻土深度的下降趋势也很明显,当地冬小麦返青期和林果业的树木萌动期提前。     

下垫面能量储放与天气变化

本文首先分析了几个前期地温距平与后期降水分布的相关实例。指出,地温距平是影响后期天气的重要因子之一,並且深度愈深,影响的时间尺度也愈长。其次,简单地讨论了根据本文观点拟出的汛期旱涝预报方法,所作出的五年(1975—1979)实际预报的结果,作者认为,该方法作为大范围定性预报,其效果尚可。最后,在某些假定之下,得到了不同时间尺度(τ)的地表面温度振幅(T_(mo)和相应的能通量振幅(E_m)之间的简单关系:。并得到,对各种长期天气来说,满足,这与土壤热储量在τ时段内的变化是同一量级。这说明下垫面能量储放可以对长期天气变化产生重要影响。     

青藏高原0.8m地温异常与我国汛期降水的关系

用青藏高原５个站从１９５６￣１９８６年共３１年的０．８ｍ地温距平，计算了秋季（９￣１１月）的地温异常，同时考虑了我国汛期（４￣９月）及夏季（６￣８月）的降水相关，发现两者相关很好。不同部位的高原地温异常对我国降水关系的区域是不相同的。本文为中国汛期降水预报提供了依据。     

我国季平均的0.8m地温距平场与后一季降水场的相关分析

从1975年到现在,我们用1.6m地温做汛期(4～9月)降水预报的工作已有13年。根据汤懋苍在美国的工作,用1.02m季平均地温距平做美国下一季的降水预报,其历史检验的效果似乎比中国略好,但美国地温的资料情况比中国要差得多,到1982年为止有1.02m深度地温的测站仅38个,由于资料太少以至于分析图时颇感困难。而中国现有0.8m地温的测站已达200多个,这样所分析出的图任意性很小,所以实际预报的效果应该是中国的比美国的好。     

神威中期集合数值预报产品的业务应用

目前神威中期集合数值预报产品包括 500 hPa 集合平均预报图、850 hPa 温度距平概率分布图、不同降水级别的降水概率分布图。 其中 500 hPa 集合平均预报场对欧亚大型环流形势演变趋势、春季风沙天气、降水天气过程以及夏季副热带高压变化趋势等的预报中得到应用, 850 hPa 温度距平概率分布图对未来气温变化趋势以及冷空气过程的预报有很好的使用价值, 而降水概率分布图可供预报员在做降水预报时参考。