吉林省初霜的气候特征及分型预测方法研究

利用地面最低温度小于等于0℃初日作为初霜日,统计了吉林省近30年初霜的分布特征、年代际气候变化特征;利用EOF将吉林省初霜分解为3种模态:(1)全省一致早(晚)型(占总体方差57.9%);(2)松原、四平和通化早(晚),其它地方晚(早)型(占总体方差6.8%);(3)中西部早(晚),东南部晚(早)型(占总体6.0%)。根据三种初霜发生的模态对应9月500h Pa高度场不同的影响关键区,利用国家气候中心动力气候模式产品确定初霜的发生类型。经2012-2013年初霜的预测应用,效果很好。     

春季南支槽变化特征及其与降水和大气环流的关系

利用NCEP/NCAR月平均再分析资料,结合国家气象信息中心提供的1961-2007年4月中国596个测站月降水量资料,采用小波分析、相关分析和合成分析等方法,定义了春季南支槽强度指数和东、西位置指数,讨论了近60年两个指数的变化特征及其与中国同期降水和大气环流的关系。结果表明,春季南支槽总体呈强度减弱、位置逐渐西移的趋势。春季南支槽强度指数值越小(大),则南支槽越强(弱);春季南支槽位置指数值越大(小),则南支槽位置越偏东(西),出现长江中游及其以南部分地区降水越多(少),而西南的部分地区降水越少(多)的现象。另外,对两个指数与大气环流的关系分析表明,强度指数和位置指数与环流的关系比较显著,能够合理地给出中国降水差异的原因。     

1954-2005年长江以北地区初霜期变化趋势

 采用长江以北地区65个测站1954-2005年秋冬季逐日地面最低温度资料,计算分析长江以北地区初霜出现日期的年代际时空变化特征。结果表明：中国北方地区初霜是由北向南逐渐出现的,初霜发生日期具有明显的年代际变化特征,在20世纪90年代之后,大部分地区初霜日期偏晚的年份逐渐增多。中国北方地区初霜发生日期的早晚与北极涛动的强弱密切相关：当北极涛动处于正位相时,北半球以纬向型环流为主,中国北方大部分地区的初霜期偏晚;反之,当北极涛动处于负位相时,北半球以经向型环流为主,中国北方大部分地区的初霜期偏早。     

1954-2005年长江以北地区初霜期变化趋势

采用长江以北地区65个测站1954-2005年秋冬季逐日地面最低温度资料,计算分析长江以北地区初霜出现日期的年代际时空变化特征。结果表明：中国北方地区初霜是由北向南逐渐出现的,初霜发生日期具有明显的年代际变化特征,在20世纪90年代之后,大部分地区初霜日期偏晚的年份逐渐增多。中国北方地区初霜发生日期的早晚与北极涛动的强弱密切相关：当北极涛动处于正位相时,北半球以纬向型环流为主,中国北方大部分地区的初霜期偏晚;反之,当北极涛动处于负位相时,北半球以经向型环流为主,中国北方大部分地区的初霜期偏早。     

夏季南亚高压移上高原时间特征的初步分析

本文利用合成分析等方法分析了南亚高压上高原早晚东亚地区大气环流特征,并讨论了其对我国东部地区降水的影响。结果表明,南亚高压上高原时间变化不仅存在8 a的长周期变化,还存在2 a的短周期变化。在南亚高压上高原偏早(晚)年,南亚高压强度较平均态强(弱),东伸指数较平均值大(小)。并且偏晚年,850hPa上西太平洋副高较平均态偏西,长江流域地区存在辐合,降水增加;偏早年则反之。      

1971—2014年内蒙古初霜冻的气候特征及环流因子初步分析

文章对内蒙古110个气象站1971—2014年初霜冻日期长期变化趋势和突变特征详细分析,表明平均初霜冻日期总体呈现推迟趋势,其中呼伦贝尔市偏西部推迟幅度较大,并在1983和1999年分别两次从相对偏早期跃变为相对偏晚期。从年代际尺度上来看,近期内蒙古初霜日明显推迟。从多年平均初霜日空间分布来看,初霜冻从东到西出现。全区初霜日与9月欧亚500h Pa位势高度及850 h Pa水平风场相关分析的结果显示,内蒙古地区受到高压(低压)系统控制,对应于全区初霜冻日期整体偏晚(早)。与其相对应的当内蒙古地区受偏南风(偏北风)控制时,有利于(不利于)南部的暖湿气流输送到内蒙古,导致初霜冻推迟(提早)。初霜冻偏早年与偏晚年9月500 h Pa高度场的合成分析的结果表明,中纬度环流系统对内蒙古初霜冻发生早、晚起着重要的作用。     

外强迫因子对宁夏初霜冻日期的影响及其预测

利用1981—2019年宁夏初霜冻日期资料及同期位势高度场、海表面温度(SST)、积雪面积、海冰面积等资料,研究SST、海冰面积、积雪面积等外强迫因子对宁夏初霜冻日期异常偏早、偏晚的影响,在此基础上,建立了初霜冻日期的物理概念模型和客观预测模型。结果表明:(1)偏早(偏晚)年,前期赤道中东太平洋SST持续显著偏暖(冷),SST异常形态为明显的ENSO模态。当前期赤道中东太平洋SST偏暖时,东亚槽偏强,副热带高压偏弱,异常环流形势有利于冷空气活动,初霜冻日期易偏早,反之则偏晚。(2)5—8月北半球积雪面积、1—7月格陵兰海冰面积与初霜冻日期存在持续显著负相关关系。当前期北半球积雪面积或格陵兰海冰面积减少时,东亚槽偏弱,西太平洋副高偏强,不利于冷空气活跃,初霜冻日期易偏晚,反之则偏早。(3)影响宁夏初霜冻日期的主要因子为东亚槽强度、NINO3.4区SST异常、热带南大西洋SST异常、北半球积雪面积、西太平洋副高强度以及格陵兰海冰面积等,基于以上因子用多元回归方程建立的客观化预测模型具有良好的预测效果。     

北太平洋纬向热力差对长江中下游梅雨的影响

近29年长江中下游入梅期、梅雨量和出梅期各指数与前期各月的北太平洋海温场的相关普查,显示出各梅雨指数首先和当年初夏北太平洋海温场的纬向热力差有关.凡北太平洋中、低纬海温距平场西正(负)东负(正),则倾向于加强(减弱〕初夏东亚—东太平洋的海陆热力梯度,纬向垂直环流偏强(弱);长江中下游入梅早(迟),梅雨量大(小).此种海温场的纬向热力差距可分别追溯至1—2季前以至一年前;即上年初夏以来,北太平洋反气旋式海洋环流东半环的冷洋流趋向偏强(弱),当年冬春西半环的暖洋流也偏强(弱),则随后的入梅提早(推迟),梅雨量     

伊春地区一次初霜冻的天气分析

本文对伊春地区一次大范围初霜冻的高空、地面环流形势以及影响初霜冻的要素进行了分析,总结了发生霜冻的基本环流特征和要素表现,为以后的霜冻预报提供经验。     

南亚高压建立早晚与亚洲热带夏季风及中国中东部夏季降水的关系

利用1979—2008年NCEP/NCAR逐日再分析资料、全国753个测站的逐日降水资料和向外长波辐射(OLR)资料讨论了4—5月南亚高压在中南半岛上空建立的早晚与后期亚洲热带夏季风的建立及中国中东部夏季降水的关系。发现南亚高压建立偏早(晚)年,亚洲热带地区纬向风垂直切变转向和对流爆发早(晚),对流层低层赤道印度洋地区为反气旋式(气旋式)距平环流。相应地,亚洲热带夏季风建立早（晚）。此外,南亚高压建立早晚年,夏季6—8月期间亚洲区域的大气环流形势及水汽输送状况也存在显著差异:偏早(晚)年,南亚高压和西太副高偏弱(强),中高纬环流形势有(不)利于冷空气南下,长江以南地区上升运动偏强(弱),长江以北地区则上升运动偏弱(强),我国中东部至西太平洋地区为气旋式(反气旋式)水汽通量距平环流控制,导致中国中东部夏季降水在南亚高压建立早晚年大致呈现反相分布。因此南亚高压在中南半岛上空建立的早晚可以作为高层先兆信号,对后期亚洲热带夏季风的建立及中国中东部夏季降水分布起到较好的指示作用。      

吉林省初霜中长期预报方法研究

霜冻是我省农牧业的主要灾害之一,在长期的生产实践中,农牧人员总结出一些行之有效的防御霜害技术,因此,从气象服务的角度上说,年初如能较准确预测出初霜来的早,则可通过作物品种搭配,适时早种,产中加强田间管理,采用各种科学促熟措施来防止或减轻秋霜的危害。如果预测初霜来的晚,积温够用,则可适当增加晚熟品种比例。力争充分利用热量条件实现高产、优质。本文在建立完整的初霜序列基础上,分析了初霜的气象成因,研究了初霜早晚与各种气象因子的关系及影响机理,科学地选取因子,建立了吉林省初霜的短期气候客观预测方法,在近几年的试用或应用中效果较好。     

1961—2014年我国西南地区干湿季变化特征

利用中国1961—2014年逐日降水观测等资料,分析了西南地区的干湿季变化特征。结果表明：西南地区东部和西北部最早进入湿季;干季由四川盆地、贵州南部开始。西南中东部以及南部等地的湿季长度较长,干季则与之相反。干湿季开始日期以及干湿季长度均具有明显的年代际变化特征,在1970年代中期到1980年代发生了气候突变,呈现湿季长度变短,干季变长的趋势。湿季降水呈现东南多、西北少的特征,并表现出中东部减少,西部增加的趋势;干季降水则表现为东多西少的特点,在东部呈增加,在四川等地呈减少趋势。进一步分析表明：湿季异常偏湿(干)年,开始日期易偏早(晚),结束易偏晚(早),长度偏长(短);干季开始异常偏早(晚）年,干季长度长(短),干季略偏湿(干);太平洋、印度洋海温异常影响东亚大气环流的异常是造成西南地区干湿季出现异常的主要原因。     

大兴安岭地区初霜冻分析与预测

大兴安岭地处高纬度地区,农业生产对无霜期的依赖性很大,初霜早晚直接影响农业生产,对初霜的分析与预测具有非常重要的意义。本文利用1997-2021年大兴安岭地区7个国家站资料,采用气候统计方法,分析初霜日时空分布、变化特征;用天气学原理方法对2021年高、低空实况图、EC细网格预报图的分析,总结气象要素阈值,预测初霜;用Mann-Kendall方法对大兴安岭地区初霜日进行检验。结果表明:2021年大兴安岭地区平均初霜日在9月18日,比历年平均初霜日偏晚7 d,其中漠河站偏晚14 d,北极村站只偏晚1 d。大兴安岭北部地区比南部地区初霜日偏早,非沿江地区比沿江地区初霜日偏早;14时气温和露点温度、EC细网格地表温度、2 m露点温度、24 h变温、零度层高度预报图,对预报未来24 h、48 h初霜冻有很好的指示意义;大兴安岭地区1997-2020年初霜日突变时间在2012年,初霜日突变后较突变前平均推迟了5 d。     

春末初夏异常环流对云南雨季开始期的影响

通过小波分析表明云南目前处于雨季开始期偏早的年代际变化中。2006(2005)年是云南雨季开始特早(晚)的异常年,把这2个雨季开始期相反的极端异常年进行对比分析,发现云南雨季偏早(晚)的4月主要环流特征差异是:200 hPa对流层东西风交界线比多年平均偏北(南);500 hPa中高纬环流有(不)利于冷空气南下;850 hPa北印度洋赤道纬向西风较常年偏强(弱),孟加拉湾南部苏门答腊岛附近的对流较常年偏强(弱)。     

夏季南亚高压移上高原时间特征的初步分析

本文利用合成分析等方法分析了南亚高压上高原早晚东亚地区大气环流特征,并讨论了其对我国东部地区降水的影响。结果表明,南亚高压上高原时间变化不仅存在8a的长周期变化,还存在2a的短周期变化。在南亚高压上高原偏早（晚）年,南亚高压强度较平均态强（弱）,东伸指数较平均值大（小）。并且偏晚年,850hPa上西太平洋副高较平均态偏西,长江流域地区存在辐合,降水增加;偏早年则反之。     

热带海温异常对东南亚夏季风爆发的影响

通过季风指数Im定义了能表征东南亚地区降水实况的东南亚夏季风指数,根据东南亚夏季风指数测算出东南亚夏季风爆发的平均时间为5月7日.利用东南亚夏季风指数分析热带海温场及垂直速度场的变化后发现,在东南亚夏季风爆发的前期秋、冬季节,中东太平洋地区以及中西印度洋地区的冷海温有利于东南亚地区夏季风的提前爆发.当中东太平洋地区是冷(暖)海温时,对应着纬向的Walker环流及季风环流圈强(弱),东南亚地区的对流也强(弱),则东南亚地区夏季风爆发早(迟).     

初霜日期

我国幅员辽阔,地形复杂,各地的初霜日期,差异很大。其特点是:北早南晚,西早东晚。根据建国以来到1970年的资料,全国(台湾省资料暂缺)各地初霜的平均日期和最早日期,大致如图1和图2所示。     

吉林省2003年秋季天气气候特点及影响

2003年秋季(9—10月)我省总的气候特点是：气温偏高,中西部多数地方初霜偏晚,季内降水稍多,中西部地区出现大风日数少于常年。本文简要分析了2003年秋季天气气候的环流成因,对其给国民经济带来的影响进行了评述。     

湘中雨季结束日期的异常与前期大气环流和海温的关系

利用1961-2009年NCEP/NCAR再分析资料及ERSST-v3海温资料,研究了湘中雨季结束日期的变化特征及其与前期大气环流和海温的关系.结果表明,近49 a湘中雨季结束日期具有较显著的年际和年代际变化特征,呈2.6天/10a的较显著变晚趋势.湘中雨季结束偏早(晚)年在大气环流上的前兆信号表现为前期冬春季北半球副热带高压、鄂霍茨克海高压和阿留申低压强度弱(强),东亚大槽较浅(深),冷空气活动偏弱(强).前期冬春季中东赤道及以北太平洋和印度洋海温异常是湘中雨季结束的重要短期气候预测信号,前期冬春季赤道中东太平洋、印度洋区域海温偏低(高),北太平洋区域海温偏高(低),湘中雨季结束日期偏早(晚).     

预报霜冻的经验公式

通过对最近两年时间剖面图的分析,发现最高气压日期8月份比7月份推后,则当年的初霜日推后(与上年比较),反之,则初霜日提前(与上年比较)。根据7、8月份最高气压日期与初霜日的相关,我们得出初霜预报的经验公式: