长江中下游梅雨与春季南半球年际模态(SAM)的关系分析

利用1951～2000年中国160站梅汛期（6～7月）月平均降水资料和南半球月平均海平面气压资料，对全国梅汛期降水与其前期春季（4～5月）南半球年际模态进行了统计分析，结果表明：长江中下游梅雨与春季SAM指数存在显著的正相关，东亚梅汛期大尺度大气环流异常同样与春季SAM指数有着紧密的联系，强SAM春季对应着后期弱东亚夏季风，西太平洋副高加强西伸，以及长江中下游地区垂直上升速度的增加，这些为长江中下游梅雨的增加提供了有利的大气环流和水汽条件，而弱SAM春季情况则正好相反。春季南半球年际模态的异常为长江中下游梅雨的预测提供了有参考价值的前兆信号。     

南半球大气环流与广西夏季降雨

本文研究了广西夏季（６－８月）降水与同期、前期南半球海平面气压场和５００ｈＰａ大气环流的遥相关关系，探讨了南半球大气环流有关系统对广西夏季降水的可能影响。     

南半球海温异常对云南汛期降水异常的影响

采用NCEP/NCAR 1961—2006年的全球月平均海表温度和风场再分析资料,以及云南省汛期(6—8月)124个观测站的降水资料,运用相关分析、合成分析及两组样本平均值差异的显著性检验方法,研究前期1—5月南半球海表温度对云南汛期降水异常有影响的关键时期和关键海区,并用南半球海平面风场分析关键海区的海温异常对云南汛期降水异常影响的物理成因机制。结果表明,前期南半球海表温度与云南汛期降水相关显著,显著关键海区主要位于南半球西风漂流区的东南印度洋、澳大利亚南部、东太平洋的智利和秘鲁西海岸及西南大西洋的麦哲伦海峡。其中东太平洋秘鲁寒流区的智利和秘鲁西海岸是影响云南汛期降水最显著的关键区。诊断分析还表明,在东太平洋秘鲁寒流区的暖位相期,孟加拉湾地区的季风和赤道印度洋附近的越赤道气流及印度洋的西南季风减弱,反之则加强。      

西北太平洋盛夏台风频数与大尺度环流条件的关系

本文根据14年的测风资料及9年的南半球高空资料的分析,发现在南半球冬季,当南太平洋上长波槽位置偏西(170°E附近)时,澳洲东岸高空平均西风风速大;同时亚洲东岸北纬40°附近高空西风带弱或位置偏北时,相应西北太平洋上盛夏多台风活动。反之,当南太平洋上的长波槽位置偏东(155°W附近)时,澳洲东岸高空平均西风风速小;而亚洲东岸中纬地区高空西风带强或位置偏南时,西北太平洋上盛夏台风活动则比较少。      

季风及季风与西风带相互关系的数值模拟研究

利用中国科学院大气物理研究所九层大气环流模式积分20年,分析其对季风的模拟能力并探寻季风与西风带的相互关系.模式计算得到的全球广义季风区的分布和大气质量的跨纬圈输送,与由实测资料算得的结果十分接近;行星热对流环流和地表特性差异对大气质量跨纬圈传输的功效比夏季约为1.8:1,冬季为2.2:2,此值也与实测十分接近;模拟结果还发现西风带和热带的降水性质有着本质差别,前者与风暴轴有关,为大尺度抬升凝结降水,后者受控于大气层结,为对流性降水;西风带和季风降水都受两半球副热带辐散源的驱动影响,冬季风加强北半球的西风带,进而加强西风带降水,夏季风则削弱北半球西风带和其降水;起自南半球的两支夏季风气流在印度洋和南亚一带同位相叠加,引发强大的亚-澳夏季风,并伴有最强的降水中心,而冬季风会在西太平洋暖池形成一对南北对称的辐合中心,并形成冬季最强的降水中心.     

华北夏季降水异常与南太平洋夏季海表温度变化主要模态的可能联系

利用1951—2006年NCEP/NCAR再分析资料,采用EOF（empirical orthogonal function,经验正交函数）展开方法提取了南太平洋12—2月海表温度变化的主要模态,其第一模态反映了ENSO（El Nino-Southern Oscillation）的信号,周期为3～5a;第二模态与南半球环状模（Southern-Hemi-sphere annual mode,SAM）相联系,周期为准两年。结果表明,南太平洋EOF1时间序列处于正（负）相位时华北地区后期5月多（少）雨,同时注意到南、北太平洋EOF1对中国5月降水的影响区域基本一致。南太平洋EOF2时间序列处于正（负）相位时江南地区的夏季平均降水减少（增多）。去掉EOF1和EOF2的线性趋势后,这种显著相关仍然存在,只是显著相关区域有所缩小。利用南、北太平洋EOF1时间序列作为预报因子,建立回归预报方程,可为预测中国华北地区5月降水提供依据     

南半球西风指数变化与中国夏季降水的关系

根据NCEP/NCAR提供的1950～2007年南半球12～2月、6～8月500 hPa位势高度的月平均再分析资料,采用合成分析方法讨论与中国夏季3类雨型相对应的南半球500 hPa距平高度场的分布特征;运用多变量方差分析方法确定12～2月和6～8月与3类雨型相对应的南半球西风指数波动关键区A;分析关键区A的西风波动与中国夏季降水之间的关系;寻找南、北半球西风相互作用影响中国夏季降水分布的可能途径。分析表明,6～8月与3类雨型相对应的南半球500 hPa距平高度场显示出不同的距平分布形式,并存在显著差异区在（35°N～50°N,35°E～80°E）。12～2月南半球的西风指数变化关键区A在22.5°W～2.5°W,6～8月关键区A在10°E～55°E。南半球关键区A的西风指数强弱变化与中国夏季降水的关系密切,且12~2月南半球的西风波动对北半球夏季关键区的西风环流的变化有预测意义,而前期南半球关键区A的平均西风指数与北半球夏季高度场的显著负相关区在贝加尔湖。南、北半球大气环流经向传播是两半球西风相互作用的可能途径,前期南半球的异常西风使夏季贝加尔湖的平均槽强度变化,进而造成北半球关键区的西风环流异常,从而影响中国夏季雨型的分布。     

福建前汛期降水趋势的OLR特征及诊断分析

本文取全省25个代表站5－6月的降水资料和射出长波辐射（OLR）月平均资料为素材，首先确定降水偏差指数（即相对距平）和异常年例，其次揭示异常年例和基本规律的OLR特征，最后进行诊断判据分析及对2001－2002年福建前汛期水趋势诊断；主要结果有：（1）东亚中低纬地区的OLR由中纬向低伟若呈高（低）、低（高）、高（低）分布时（流场呈辐散（辐合）、辐合（辐散）、辐散（辐合）分布），福建前汛期降水易于偏多（少）；（2）在诊断判据分析时上一年十月侧重南半球所显示的信息；而当年一月侧重西太平洋辐合、巴基斯坦－印度北部－青藏高原西部和东南亚地区所显示的信息；（3）OLR距平分布图所提供的信息在实际诊断过程中具有应用价值。     

南半球前期环流异常与重庆汛期降水的关系研究

利用1960-2006年近47年重庆34个测站、西南地区96个国家级基本站的汛期(6～8月)降水量以及美国NCEP/NCAR和欧洲ECMWF的全球再分析资料,研究了重庆汛期降水与南半球大气环流异常的关系.结果表明,南半球中高纬度(40°～60°S)1～5月的环流异常与当年重庆汛期降水有显著关系.在此基础上定义了一个用于...     

前期高温干旱天气异常 后期暴雨成灾洪涝罕见

1994年前汛期（第二季度）我省天气特点是：前期（4～5月）气温偏高，降水偏少，西南部地区发生严重干旱；后期（6月上旬）热带气旋和6月中旬后期的暴雨分别使西南部地区和中北部地区造成严重的洪涝灾害。l前期干旱，4～5月气温偏高，降水偏少4月份我省月平均气温22～25C，比历年同期平均值偏高2～3C，大部分地区降水偏少，西南部地区偏少9成以上，4月份湛江、化州降水量均为7mm，徐闻县滴雨未下。5月份我省月平均气温25～28C，比历年同期偏高1～ZC。大部分地区降水偏少4～7成，西南部地区旱情较重，5月下旬虽有雨，但雨量少，旱情仍未能…     

北太平洋中纬海温异常对中国东部夏季降水影响的可能途径

用 8 5 0 h Pau场分解为正、斜分量的方法研究了前期北太平洋中纬 ( 42 .5～5 2 .5°N,1 70°E～ 1 70°W)海温关键区海温异常对其后期中国东部夏季降水影响的可能途径。结果表明 ,前期海温关键区海温首先对其同期 85 0 h Pau场斜压波列施加影响 ,该斜压波列又对其后期斜压波列施加影响 ,最后此斜压波列影响中国东部夏季降水异常。     

太平洋SSTA对中国东部夏季降水的影响Ⅰ——观测分析

采用旋转经验正交函数（REOF）方法对1901～2000年中国东部43个站夏季降水资料进行分析，得到：华南、西南地区和长江中下游地区及华北北部、东北西南部地区是中国东部夏季降水异常三个最主要的区域，对三个主要模态对应的时间系数序列与太平洋SSTA作相关分析，结果表明影响东部夏季降水的关键海区是：前期冬季西北太平洋黑潮海区、前期春季赤道中东太平洋和同期北太平洋中纬中太平洋海区；并对关键海区SSTA与东部120个站夏季降水作SVD分析，进一步证实：这三个关键海区SSTA与东部夏季降水有显著的耦合相关关系。另外，对三个主要降水异常区的夏季降水异常的极端年份500hPa高度场进行合成分析，其结果为数值模拟分析提供依据。     

南半球冷空气爆发对华南连续性暴雨影响的个例分析

2005年6月17—24日，华南地区发生了连续多日的暴雨天气过程，给该地区带来了严重的洪涝灾害，在此期间南半球有较强的冷空气活动。为了弄清南半球冷空气对这次连续多日暴雨过程的影响及其物理途径，利用NCEP每6小时1°×1°经纬度的再分析资料、逐小时的TBB以及华南地区地面降水等资料，以这次连续性暴雨天气过程为例，初步分析了南半球冷空气爆发在华南地区暴雨形成中的作用。结果发现：在500hPa西风带低压槽的诱导下，马斯克林高压向东移动并登陆澳大利亚，促使南半球冷空气爆发，加大了40～60°E、60～70°E和85～95°E等通道的越赤道气流，它们转向后汇向华南地区，增强了华南南部和南海北部地区的低空急流和暴雨区的水汽输送，这是华南地区连续多日暴雨的主要原因之一。     

东北初夏和盛夏降水时空变化及大气环流因子新特征分析

基于东北区域1961—2019年245站逐日降水资料,利用经验正交函数方法（EOF）、累计距平方法、滑动t检验、小波分析和相关分析等分析了东北地区初夏（6月）和盛夏（7—8月）降水的时空特征。结果表明：东北盛夏降水主要集中于东北东南部地区,初夏北部和东北部降水量也较多。东北初夏和盛夏降水EOF第一和第四模态分别表现为全区一致和自北向南负—正—负（正—负—正）的变化特征。初夏降水在1972年和1995年左右发生了共两次突变。盛夏降水分别在1966年、1983年和1998年左右发生了共3次突变。东北初夏降水在20世纪80—90年代存在显著的准6 a振荡周期,90年代后期开始准3 a周期较为显著;盛夏降水存在12 a左右的主振荡周期,且20世纪90年代之后3—4 a左右的年际尺度振荡周期显著。通过分时段探讨与降水相关的环流场特征,发现了东北初夏降水受东北冷涡的影响增强,盛夏降水由主要受西太平洋副热带高压影响转为受中纬西风带系统影响为主的新特征。     

广西前汛期降水年代际变化与南半球印度洋海温的关系

利用NCEP/NCAR月平均再分析资料对广西前汛期降水年代际变化的环流差异及其与前期南半球印度洋海温的关系进行研究,结果表明:广西前汛期整体一致变化的降水分布型具有20年左右年代际振荡及3年左右的年际周期,桂南、桂北反相变化的降水空间型具有6年和准两年振荡.在前汛期降水偏多期,欧亚大陆地表温度偏高,热力作用增强,造成大陆热低压偏强,海陆差异加大,广西区域气柱不稳定性增强,上升气流显著增强,Hadley环流减弱,西太平洋副高及南亚高压减弱,南北半球越赤道气流增强,高原南侧南支槽气流加强,水汽输送增多,造成广西降水偏多;降水偏少期形势相反.相关分析表明前期2～3月南半球中纬度印度洋海温与广西前汛期降水年代际变化呈明显负相关,意味着南半球海温对广西前汛期降水年代际变化有调控作用,这种作用是通过海温异常影响越赤道气流从而影响亚洲季风的强弱而实现的.     

南半球中纬冷空气对热带天气系统的影响

中低纬相互作用是热带环流研究的内容之一,但以往的研究多偏重于北半球。近年来由于资料条件有所改善,对南半球中低纬相互作用的研究日多。Ramaswamy等(1978)对印度季风中断期和活跃期南半球中纬的盛行流场作了对比[1]。Nicholis(1977)总结了印尼和新几内亚多雨和少雨月澳州高纬地区环流特征上的差别,指出热带降水与副热带西风强度有显著相关。这些工作对南半球中低纬环流相互作用的天气事实作了一定程度的揭露。      

一次远距离台风暴雨过程分析

应用常规观测资料、卫星、雷达产品,综合分析2008年山东最强的一次降水过程,研究西风带降水系统影响山东时,远距离台风对降水的增幅作用,并对主要降水时段进行中尺度数值模拟.结果表明:在西风带系统影响山东时,远在我国东南沿海的台风右侧的东南气流产生的风向、风速辐合与西风带辐合区合并,东南风所及范围比湿增大,水汽通量辐合使大气中的垂直液态水含量明显增大.西风带系统在垂直方向上后倾,使得低层影响系统受高空槽前的正涡度平流影响,是降水发生的环流背景.中尺度模拟结果显示:前期鲁西暴雨垂直方向对流基本稳定,但有强的对称不稳定支持上升运动发展,后期半岛地区的连续暴雨则是低层增温、增湿且对流和对称不稳定并存,从而产生强降水.     

利用高空风向作冬半年短期降水预报(摘要)

在冬半年（10～3月）,秭归县（测站31°00′N,110°41′E）主要受西风带环流系统和地面冷空气影响而产生降水。（本文选用上游代表站西安、汉中、安康、成都、重庆、恩施、宜昌7个高空测站（29°～35°N,103°～111°E）高空风向资料,将各站风向按方位确定出有利于本站降水的风向系数,然后把7站风向系数相加,获得700hPa风向指数（Fd）和500hPa风向指数（Fh）值,降水指数（Rf）由下式表达:     

夏季中国降水型的年代际变化与大气内部动力过程及外强迫因子关系

根据中国160站月平均降水、NCEP/NCAR的再分析资料以及英国气象局哈德莱中心1900～1999年全球1°×1°格点月平均海表温度距平资料，利用物理量诊断、EOF分析等方法，探讨东亚季风区大气环流内部动力过程与大气外强迫因子（海温）年代际变化及对中国夏季降水型的影响。分析发现，中国东部地区、西北地区夏季降水型有各自不同的年代际变化趋势；中国东部夏季降水型及东亚夏季风环流年代际变化趋势与大气外强迫因子北太平洋中纬度海温年代际变化（PDO）关系密切；中国西北地区夏季降水年代际变化与大气内部动力过程中纬度西风带扰动动能年代际减弱有关。     

长江中下游地区梅雨期降水与全球500hPa环流的关系

本文利用 ECMWF的全球500hPa高度月平均资料分析了长江中下游地区梅雨 期（6、7月）降水与全球同期和前期环流的关系。结果表明，长江中下游地区梅雨期降水不仅与北半球，尤其是欧亚地区的环流有关，而且与南半球同期和前期环流亦存在相当程度的联系，特别是发现了当2月份南印度洋中高纬度地区经向环流发展时，长江中下游地区梅雨期降水容易偏多。此外，南极极涡的强度变化也与长江中下游地区梅雨存在某种程度联系。