NCEP／NCAR再分析资料月平均数据集信息（三）

本期介绍南京大气资料服务中心收集到的NCEP/NCAR再分析月平均数据集系列资料之三———通量资料。该资料数据集延伸时段从1948年1月到2003年4月,共长55 a;区域范围覆盖全球(0~360°E;90°S~90°N);仅为地面一层,共有25个变量,统计内容一般包括累年月平均(mon.ltm)、累年日平均(DAY.ltm)、历年各月平均(mon.mean)、年际标准差(inter.std);四季昼夜距平(dailyamon)等。每个文件的命名规则一般是:(变量名).(平均时段).(统计方法).(数据存放格式),如:air2m.mon.mean.nc这个文件名的含义是:以netCDF格式存储的在离地2 m高处的历年月平均…     

江西省冬季气温异常与区域海温的关联

利用1960-2010年江西省81个台站月平均气温观测资料和NOAA全球月平均海表温度资料(ERSST-V3),分析了江西省冬季气温异常与海温异常的相互联系,并运用超前-滞后相关分析和奇异值分解(SVD)方法初步探讨了关键区海温异常之间的相互作用.结果表明:①影响江西省冬季气温异常的海温关键区和关键时段分别为同期印度洋(10°S～20°N,54°～90°E)、同期西北太平洋(20°～40°N,120°～180°E)和前期8-9月北大西洋中部(24°～44°N,20°～60°W)海域;②西北太平洋关键区暖水年预示暖冬年好于印度洋区,而印度洋区冷水年预示冷冬年稍好于西北太平洋区,冬季西北太平洋与印度洋海温异常可以修正前期8-9月北大西洋中部海温异常对江西省冬季气温的影响.     

夏季青藏高原不同类型切变线的动力、热力特征分析

利用1979-2009年NCEP 2.5°×2.5°月平均资料及2000年以来的1.0°×1.0°每日4次再分析资料,诊断分析了高原切变线的平均动力和热力特征、不同行星尺度环流背景下的横切变线特征和高原竖切变线特征。结果表明,多年平均的500 hPa横切变线处于高原上相对暖湿区中,辐合上升运动与正涡度带吻合;不同行星尺...     

南海和西北太平洋台风复杂路径的气候分析

应用1949—1981年资料,对5—25°N,105—135°E范围内5—11月出现的台风复杂路径进行了气候统计。并结合天气学做了分析. 复杂路径台风约占区内台风总数的1/3.各类复杂路径的月分布有相对集中期,这与大尺度热带环流的季节变化有关. 台风复杂路径转折点的地理位置与大尺度环流系统的月平均位置有一定的对应关系.     

近二十年北太平洋700毫巴月平均环流型

为了进一步探讨北太平洋高压进退活动及我国大部分地区旱涝变化的规律,我们对近廿年(1954—1973年)北太平洋区(15—65°N;30°N以北120°E—120°W,30°N以南100°E一100°W)700毫巴月平均高度的环流形势进行分析。初步发现:(1)在不同的旱涝年份,北太平洋700毫巴的月平均环流形势分别具有一定的特点。(2)北太平洋区700毫巴月平均环流分布与演变的一些特征与中国海附近副热带高压(以下简称副高)的进退活动以及北太平洋海温的变化具有较好的相互关系。(3)逐年与逐月之间,北太平洋700毫巴月平     

全球不同地区OLR的季节变化特征

本文利用1974年6月至1983年8月60°N—60°S全球5°×5°格点的OLR月平均资料，着重探讨了南北半球不同地区OLR的季节变化特征。     

青藏高原地区地表热力异常与夏季东亚环流和江淮降水的关系

利用NCEP/NCAR再分析月平均资料和中国160个站降水资料,以及由国家气候中心提供的西太平洋副高脊线指数资料,分析了青藏高原地区多年平均地表温度季节转换(3-6月)的空间特征,结合均方差分析,确定高原主体(28°-38°N,75°-100°E)、高原东部以北区域(38°-48°N,90°-105°E)和高原西部以北区域(38°-45°N,75°-90°E)为关键区,分析了1951-2002年5月不同关键Ⅸ地表温度的空间变化与夏季东亚季风环流和江淮降水的关系.结果发现,这3个区域地表温度异常均对夏季东哑850 hPa环流有显著的影响.5月高原和其以北区域地表温度异常存在较大尺度的热力对比,由此,将高原主体和其以北区域的温度异常之差定义为一个指数,反映这种热力差异.相关分析发现:当5月这一热力差异增大(减小)时,夏季东亚中高纬的中高层(500-200 hPa平均)西风加强(减弱),且两风中心轴线位簧南移(北抬);造成西太平洋副热带高压脊线位置偏南(偏北),致使夏季东亚季风环流偏弱(偏强),江淮流域降水增多(减少).     

埃尔尼诺/南方涛动的可预报性

本文利用近百余年达尔文站(Darwin,12°S,131°E)月平均气压距平值(DP)的时间序列以及近五十余年达尔文与塔希提(Tahiti,17°S,150°W)两站月平均气压距平差值(DTP)的时间序列,分析了埃尔尼诺/南方涛动(ENSO)演变过程的浑沌特性,结果发现,ENSO是一个具有有限个自由度的复杂的浑沌系统(相应于DP和DTP的关联维数分别为6.8和6.6);它的以最大Lyapunov指数(λ_1)和二阶Rrnyi熵(k_2)表征的可预报时间尺度(误差增长一倍所需时间)对于DP分别为32个月和11个月,对于DTP分别为31个月和15个月。此外本文还研究了被光滑的DP时间序列,结果表明,适当的滤波可以降低系统的关联维数,并改善系统的可预报性。例如,在一个九点加权滑动平均滤波器的作用下,以λ_1表征的DP的可预报时间尺度延长了一倍。     

长江中下游夏季（6—7月）旱涝的东亚环流背景

本文运用车贝雪夫多项式方法分析了东亚西风带(90—150°E,35—55°N)和西太平洋副高活动区(110—170°E,15—35°N)月平均500hPa高度场低阶车氏系数的若干特征,探讨了两区低阶车氏系数与长江中下游6、7月雨量之间的关联。     

河南省最高、最低气温与NINO3区海表温度的时频相关

采用连续小波变换和交叉小波变换方法,分析了NINO3区(150-90°W、5°N-5°S)海表温度(简称SST)和河南省最高、最低气温的多时间尺度特征,讨论了河南省最高、最低气温与NINO3区SST的时频域相关关系.结果表明,NINO3区SST和河南省月平均最高、最低气温序列都存在着不同时间尺度的周期变化,并且各周期分量的强度不同,时域中的分布存在阶段性特征.NINO3区SST影响河南省最高、最低气温变化的时频结构,尤其是对最低气温的影响更为明显.     

北半球500 hPa高度场定常波不平稳性分析

提出并阐明Lorenz环流分解意义下的定常波不平稳性概念,它是月平均网上纬向波动分量气候变率与定常波强度相对大小的表征.根据Lorenz环流分解,定义全域(局域)定常波不平稳度Ius(I1us),分析了北半球500 hPa位势高度场定常波强度较大的30°-60°N纬带的定常波不平稳性,结果表明:(1)全城定常波不平稳带位置存在季节件北进、南退过程.平稳的定常波出现在冬季的35°-55°N的中纬度带和夏季的副热带地区(35°N以南),分别与冬季的东亚大槽、北美槽和较弱的欧洲槽,以及夏季的副热带高压等系统相联系.不平稳度的高值中心出现在春季的35°N和夏季的50°N,这与定常波强度季节变化和月平均图上槽脊位置、强度年际异常有关.(2)局域定常波不平稳度存在着明显的纬向不对称性.平稳带通常位于定常波的强槽强脊所控制的区域,而不平稳带通常位于定常波强度较弱的区域.副热带(35°N及以南)局域定常波不平稳度冬强于夏,中纬度(35°N及以北)则夏强于冬.夏季局域定常波不平稳度地理分布具有复杂的结构.但无论冬夏,北欧是定常波最不平稳的地区,北美大陆附近的定常波则相对平稳.(3)夏季,从华北经东北至北太平洋存在一个定常波不平稳度高值带,其高值中心位于中国黑龙江省东部(45°N,130°E),主要影响中国北方(东北、华北、西北),可能是该区夏季气候脆弱带的环流成因.     

南海地区潜热输送与长江流域夏季降水的关系

利用美国NCEP的1958--2006年高斯网格月平均再分析资料,以及国家气象中心的全国160站1958—2006年月平均降水资料,使用奇异值分解（SVD）方法,分析了南海及周边地区（简称南海地区,0°-20°N、100°-125°E）夏季潜热输送和长江流域夏季降水的相关关系。结果表明,南海地区夏季潜热输送与长江流域夏季降水呈显著负相关,显著相关的区域分别是南海中部和长江以北的川北、陕南地区以及以南的东部地区,潜热输送和降水都在20世纪70年代中期出现突变。典型旱、涝年潜热通量合成分析表明,南海中部潜热输送与降水也呈明显的负相关。     

用卫星OLR资料估算中国大陆月降水量

利用国家卫星气象中心处理的NOAA下午轨道卫星的OLR资料,用Xie等在1998年的文章中提出的月降水量计算模式,计算了1991-2008年地理范围在10°～60°N、75°～150°E、分辨率为0.5°×0.5°的中国大陆月降水量,得出:用OLR月距平资料可以计算出月降水量,模式估算出的降水量通过与NCEP提供的18年月降水量陆地观测数据对比,精度为:冬季相对误差49.14%、绝对误差7.97 mm;春季相对误差37.60%、绝对误差14.97 mm;夏季相对误差27.37%、绝对误差31.61mm;秋季相对误差37.99%、绝对误差16.95 mm,可见精度效果并不是太好,造成误差的主要原因是降水机制不一,层状云降水特别是逆温层状云和连续阴天不下雨,以及月平均OLR不能完整地反映月内降水云和降水量是造成用OLR月距平估算月降水量的主要误差来源.通过对FY-2C卫星云分类产品的图像分析,得出中国南方冬季主要是层状云降水,OLR月距平值较高,用全球的A、B系数估算出的降水量偏低于实况,因此对中国大陆进行分区、分季节统计A、B系数,是解决OLR月距平估算月降水量精度问题的途径.     

资料

2007年12月500hPa环流指数、环流特征量资料国家气候中心气候系统诊断预测室环流指数西太平洋副热带高压东亚槽极涡平均月候平均123456积指数面度指数强伸脊点西线位置脊界位置北均位置平均强度平经中度心位纬置度强度亚欧地区IzI m1.180.651.220.541.080.700.870.711.010.721.540.861.360.37亚洲地区IzI m1.290.640.940.810.910.791.420.791.550.311.620.571.270.541626115162014410675°W70°N02007年12月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置日1234567891011121314151617181920212223242526…     

青藏高原与东亚地区暖季MCSs统计特征的对比分析

利用1996-2010年逐时红外云顶亮温(TBB)数据,对青藏高原(下称高原)和东亚地区暖季(3-9月)中尺度对流系统(MCSs)进行了普查,获得MCSs各项特征数据集;结合CMORPH降水资料对MCSs降水特征进行了分析,在此基础上又对高原和东亚地区的MCSs特征进行了对比分析.结果表明:(1)高原是东亚地区MCSs高频发生区域,高原MCSs的平均发生频次远高于东亚25°N以北地区,是东亚25°N以北地区唯一的MCSs活动高频区.高原腹地是高原地区MCSs发生的高频区,在31°N,88°E附近MCSs的发生频次最高.(2)高原地区 MCSs分布有明显的月际变化,春季主要出现在高原北部,夏季主要出现在高原中东部和南部.高原地区MCSs的月际变化特征与东亚地区基本一致,东亚夏季风是其月际变化的重要影响因子.(3)高原地区MCSs存在明显的单峰型日变化特征,但春、夏季日变化特征略有不同,高原MCSs的日变化较东亚地区更为显著.(4)高原地区MCSs的降水频次为5.6％,降水贡献率为10.1％,最大降水频次为12％,最大降水贡献率为27％;与东亚地区相比,高原的MCSs降水偏小.(5)高原地区的MCSs大多为向东移动且移速缓慢以及短生命史的MβCS,平均生命史为4.6h,平均面积约为11.2×10-1km2,平均移速为31.5 km·h-1,东移的MCSs占59.4％;与整个东亚地区的MCSs相比,高原的MCSs面积和尺度都较小,生命史略短且移速慢,云顶平均TBB和平均最低TBB均偏高.     

厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年热带大气环流及几个主要系统的特征

对近十年出现的3个厄尔尼诺年和2个反厄尔尼诺年中4—10月的夏季热带平均流场及几个主要系统作了定量综合分析和对比,得到:它们的沃克环流和哈得莱环流、对流层低层ITCZ和对流层高层TUTT的位置以及40—50°E、145°155°E处的低层越赤道气流强度均和常年不同,它们各自的年际和月际之间的平均环流和主要系统的特征也有差别。      

北半球500毫巴候平均图的波谱分析和预报

本文应用谐波分析和功率谱分析方法,计算分析了1951—1970年北半球500毫巴多年候平均图和1975—1980年40°N、60°N 500毫巴逐候的候平均高度值。发现逐候的各谐波系数序列,除具有气候季节变化趋势外,还具有“指数循环”时间尺度及多种韵律活动准周期性振荡的特征。 利用这一特征,设计了一个用周期外延叠加的预报方案。每次接连预报未来8个候的北半球500毫巴候平均高度。对1976—1980年60个月40°N和60°N两纬圈进行预报试验。效果检验表明,本预报方案有一定预报价值。它对纬圈偏差符号的预报准确率平均达ρ=0.22,对气候距平符号的预报准确率平均为ρ=0.08。     

资料

2007年9月500hPa环流指数、环流特征量资料国家气候中心气候系统诊断预测室环流指数西太平洋副热带高压东亚槽极涡平均月候平均123456积指数面度指数强伸脊点西线位置脊界位置北均位置平均强度平经中度心位纬置度强度亚欧地区IzI m1.360.451.460.501.410.381.540.251.490.381.280.580.950.60亚洲地区IzI m1.380.401.300.421.490.221.540.161.390.391.140.621.390.562953130303613032580°W75°N302007年9月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置中央气象台中期预报科日123456789101112131415161…     

资料

2007年11月500hPa环流指数、环流特征量资料国家气候中心气候系统诊断预测室环流指数西太平洋副热带高压东亚槽极涡平均月候平均123456积指数面度指数强伸脊点西线位置脊界位置北均位置平均强度平经中度心位纬置度强度亚欧地区IzI m1.420.751.670.881.530.581.200.701.320.991.630.461.170.89亚洲地区IzI m1.470.721.680.801.490.481.530.571.471.181.630.411.040.901432130212513914480°W75°N32007年11月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置中央气象台中期预报科日12345678910111213141516…     

资料

2007年7月500hPa环流指数、环流特征量资料国家气候中心气候系统诊断预测室环流指数西太平洋副热带高压东亚槽极涡平均月候平均123456积指数面度指数强伸脊点西线位置脊界位置北均位置平均强度平经中度心位纬置度强度亚欧地区IzI m0.800.450.430.430.590.330.780.381.030.671.060.510.890.37亚洲地区IzI m0.700.470.410.410.570.330.730.380.880.801.010.480.590.4135741152431999999105°E80°N492007年7月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数及副热带高压脊线(120°E、130°E、140°E)位置中央气象台中期预报科日12345678910111213141516…