南疆西部大降水天气过程的统计分析

对南疆西部1970－1999年大降水天气过程的分析表明，大降水集中出现在夏季，中亚低涡是造成南疆西部大降水的主要影响系统。     

南疆西部冬季一次强大风的预报分析

利用南疆西部17个气象站1961—2015年逐月大风沙尘暴常规观测资料和NECP逐日4次1°×1°再分析资料,分析南疆西部大风、沙尘暴日数变化特征,探讨2017年12月27日的一次罕见大风天气成因和预报着眼点。结果表明:近55 a南疆西部大风、沙尘暴日数呈减少趋势,并于1987年前后发生了显著减少性突变。春、夏季是南疆西部大风、沙尘暴的高发季节,而秋、冬季大风、沙尘暴较少发生。个例分析表明,欧洲高压脊东移推动西西伯利亚低槽快速东移引导极地冷空气东南爆发是这次大风的主要天气背景。剧烈升温、减压及干旱是利于大风、沙尘暴的前期天气条件;"焚风效应"、午后太阳辐射导致的地面异常升温是大风、沙尘天气发生的热力条件;地面风切变和中尺度低压是沙尘暴的触发机制。高空锋区、动量下传、低槽加深相联系的极地冷空气的补充及气压梯度力大小与南疆西部翻山大风密切相关,需要在冬季大风预报中重点关注。动力因子满足的条件下,热力因子是判断冬季能否出现沙尘暴的敏感因子,冷的下垫面和逆温层对沙尘天气的发生起抑制作用。     

南疆西部沙尘天气长期变化及突变特征分析

利用南疆西部15个国家气象站1961—2019年逐日沙尘天气资料，采用气候倾向率和统计检验等方法对南疆西部沙尘天气的时空变化特征进行分析。研究表明：春季为南疆西部沙尘暴及浮尘天气出现最多的季节、扬沙天气出现次多的季节，分别占全年沙尘暴、扬沙、浮尘的49%、38%、43%；夏季为扬沙天气出现最多的季节、是沙尘暴、浮尘天气出现次多的季节，分别占全年沙尘暴、扬沙、浮尘的35%、43%、35%；冬季为低频季节，发生占比分别为7%、6%、14%。南疆西部沙尘天气呈东多西少特征，山区沙尘天气日数明显少于平原，浮尘天气平原地区分布均匀，沙尘暴、扬沙平原东部和南部区域多于平原腹地。沙尘天气日数年际变化振幅较大，沙尘暴、扬沙、浮尘日数整体呈明显减少趋势。浮尘年际变化周期显著，其次为扬沙与沙尘暴，1984和1977年为沙尘暴、浮尘统计定义上的突变年份，扬沙存在2个突变点，分别为1982和1992年。沙尘暴和扬沙的主导风向为偏西北风，浮尘主导风向为偏东北风，主导风向与地形影响关联密切。     

南疆西部一次罕见大暴雪过程分析

利用高分辨率卫星资料、多普勒雷达产品、常规观测和再分析资料,分析了2011年2月25-28日南疆西部一次历史罕见大暴雪天气过程的多尺度特征和物理量配置。结果表明:中亚低涡是此次大暴雪天气过程的主要影响系统,强降雪期间高、低空风场配置与夏季南疆西部典型暴雨过程类似。冬季低空偏东急流中心最大风速超过20 m·s~(-1)较为罕见。南疆西部三面环山,低空偏东急流先于高空西南急流12 h在南疆盆地东部建立,有利于将南疆盆地东部的水汽向西输送并在南疆西部汇合;受地形影响低层气流向西汇合过程中也有利于垂直上升运动的生成。大暴雪过程中存在偏西、偏东和偏南三支异常水汽输送,其中偏东水汽输送最为重要。两个β中尺度云团是造成大暴雪的主要系统,强降雪出现在云团内部局地增强阶段。大暴雪过程中以层状云雷达回波为主,局地回波强度梯度较大、边界清晰,具有一定短时弱对流特征。     

南疆塔里木盆地西部一次强冰雹天气过程分析

利用常规气象资料和CINRAD／CC新一代天气雷达资料以及对流云数值模式等,对2011年6月17日发生在南疆塔里木盆地西部麦盖提垦区的一次强冰雹天气过程进行了分析。结果表明：大气不稳定层结的存在和有利的高低空环流形势配置的动力作用,是触发这次南疆西部局地强对流天气产生降雹的主要原因。在冰雹天气发展过程中,探测到了如钩状回波、弱回波区、悬挂回波和中气旋等典型的冰雹云回波特征,这对冰雹天气邻近预报具有一定指示意义。数值模拟结果显示,冰雹云具有低层辐合、中层有一对涡旋、高层辐散的结构特征,这种结构有利于冰雹云的发展和维持。     

中亚低值系统对南疆西部局部地区降水个例分析

一、前言去年3月5日17时至13日08时,南疆出现了一次由于中亚地区的低值系统东移,并得到北支锋区上的冷空气补充,使南支锋区加强,不断分裂短波槽进入南疆,影响南疆西部山区、阿克苏地区、喀什地区与和田、巴州等地的部分地区,出现以降雪为主的天气.     

秋冬春季南疆西部降水天气综合预报

对南疆西部降水天气的特征及成因作了较详尽的分析和解释,并从实际工作出发指出了降水预报的思路及着眼点.     

2012年3月新疆大范围暴雨雪天气诊断分析

2012年3月18-22日新疆出现了春季寒潮、大范围雨雪风沙天气,本文应用常规气象资料和NCEP1oX1o格点资料,从南北疆暴雨雪落区预报角度出发,诊断分析了乌鲁木齐周围暴雪、南疆西部山区持续暴雪和南疆西部多次明显降雨的高低空环流配置、热动力条件和水汽条件,初步归纳了上述雨雪落区的预报思路及其相应的预报指标。     

气温北疆低南疆高降水前期多后期少

2003年11～12月，新疆主要天气气候特点是：北疆各地气温偏低，导致北疆大部地区入冬期提早；南疆地区气温偏高。降水11月北疆大部地区和南疆西部偏多，12月全疆大部地区偏少。11月份，由于天气过程多而强，造成北疆大部地区月平均气温偏低、降水偏多、积雪偏厚，有利于冬麦的冬前生长及安全越冬，同时为牲畜提供了较充足的水源，对牲畜越冬有利。     

气温偏高显旱情降水不均灾情重

2005年5～6月,我区月平均气温北疆持续偏高,南疆5月略低,6月偏高;北疆降水接近常年,南疆5月降水多、6月少.暴雨、冰雹、大风、暴雪等异常天气气候事件频发,并出现了泥石流、滑坡等多种气象衍生灾害.6月多次出现全疆范围的高温酷热天气,南疆西部因高温引发融雪型洪水.各种气象灾害给人民生命财产、交通运输、农牧业生产、水利设施等造成了一定损失.气象条件基本有利于棉花和其它农作物的生长发育,对牧业的影响也是利大于弊.     

基于SPEI指数的近58 a甘肃省干旱特征分析北大核心

利用甘肃省19个气象站点1960—2018年逐月平均降水量、气温等数据,应用标准化降水蒸散量指数(Standardized Preapitation Evapotranspiration Index,SPEI)、Penman-Monteith模型、小波分析等方法分析了甘肃省近58 a不同时间尺度干旱事件的时空演变特征。结果表明:月尺度干旱频率3月最高,2月最低;季尺度上秋季干旱最严重,春季次之;冬季干旱化趋势最慢,春季最快。近58 a甘肃省SPEI指数呈下降趋势,年尺度SPEI指数存在8 a、12 a、26 a的周期。干旱发生频率在年尺度和月尺度上的分布较为一致,河西走廊东段与甘南州地区频率较低,酒泉北部地区与甘肃省东、中部地区频率较高;季尺度上,春季兰州与武威南部地区频率较高,庆阳地区频率最低;夏季为白银与武威北部地区频率最高,张掖中部地区、白银北部地区以及临夏、庆阳、平凉地区最低;秋季频率最高的地区为兰州东部、定西东北部以及嘉峪关地区,最低的地区在酒泉、张掖、武威北部及平凉中部地区;冬季高值区在平凉,低值区在武威与甘南。干旱发生强度最高的地区为张掖,其次为酒泉、庆阳及白银等地区,最低的区域位于甘肃西南地区。酒泉、嘉峪关等地区干旱化程度逐年加剧;甘肃东南地区干旱速率较西北地区慢;中西部地区干旱化速率最慢,且甘南北部与武威西南部地区有湿润化趋势。     

THE INFLUENCES OF SSTA OVER KUROSHIO AND ITS EXTENSION ON RAINFALL IN NORTHEAST CHINA UNDER THE BACKGROUND OF TWO DIFFERENT EL NIO CASES

By using the gauged rainfall in 160 stations within mainland China and the NCEP/NCAR reanalysis data, the impacts of anomalous SST in Kuroshio and its extension on precipitation in Northeast China were investigated. The results show that a difference in the meridional circulation such as the East Asia/Pacific teleconnection pattern(EAP)may be responsible for the difference in rainfall between 1998 and 2010. In comparison with 1998, the anomalous meridional circulation pattern in 2010 shifted northeastward, and then the western subtropical high, the mid-latitudinal trough and the northeastern Asia blocking high also shifted northeastward, causing intensified convergence of the cold and warm air masses at the southern region and thus more rainfall in the southwestern region and less in the northwestern region. In 1998, the anomalous cyclone, one component of the meridional pattern, located at the Songhuajiang-Nengjiang River basin, resulted in more rainfall in the majority of the area. The results of observation and the model show that the difference in SSTA in Kuroshio and its extension under the background of different El Ni觡o events is the key point:(1) The anomalous warmth moved westward from the mid-Pacific to the east of the Philippine Sea during the central event, which led the heat resources shifting to the northeast in 2010; subsequently, a shift occurred to the north of the anomalous ascent and decent, followed by a warm SSTA in the region of Kuroshio's extension in 2010 and Kuroshio in 1998.(2) The warm SSTA in the Kuroshio extension causing the Rossby wave activity flux strengthened in 2010, and then the westerly jet shifted northward and extended eastward. A warm SSTA in Kuroshio and cold SSTA in its extension in 1998 caused the westerly jet to shift southward and weaken. As a result,the anomalous anticyclone and cyclone shifted northward in 2010, and the blocking high also shifted northward.     

全球变暖背景下青藏高原夏季气温在对流层上下反相变化及其与降水和环流的关系

本文利用NCEP/NCAR月平均再分析资料及中国596个测站月降水资料,采用线性倾向估计、经验正交函数分解(EOF)、相关分析、合成分析等方法,对青藏高原夏季对流层气温垂直变化及其与降水和环流的关系进行了分析。气温垂直变化特征分析表明:自1971年以来,青藏高原夏季对流层低层至对流层中上部气温呈现显著增暖趋势,对流层上部气温呈现显著变冷趋势,高原对流层低层至中上部气温及对流层上部气温在年际、年代际尺度上均呈较显著负相关,且均存在2~4 a及8~13 a的周期;夏季青藏高原地区沿27.5°N~40°N平均的气温距平垂直分布的EOF分解第一模态特征向量在对流层表现为"下降温上增温"的反相变化,其时间系数呈显著负趋势,且存在1978年及1994年的突变点。高原夏季气温在对流层的上下反相变化与我国夏季降水的关系在年际、年代际尺度上均显示:当高原对流层低层至对流层中上部升温而对流层上部降温时,我国夏季降水表现为南方型,其中以江南至华南地区降水显著偏多而我国东北地区降水显著偏少为主要分布特征;另外,长江流域的局部地区及我国西北的部分地区降水也明显偏少,而华北东部的局部地区、青藏高原中部及东部地区以及新疆西北部地区降水明显偏多;降水异常分布在年代际尺度上比年际尺度更显著。环流分析显示:当高原对流层低层至对流层中上部升温而对流层上部降温时东亚中高纬度地区为异常高压控制,中低纬度地区受异常低压影响。环流场与降水分布有较好的配置关系。     

1964—2005年辽宁第一对流层顶温度变化特征分析

利用趋势分析、突变分析及小波分析方法对1964—2005年辽宁南部(大连)和北部(沈阳)第一对流层顶温度特征进行分析和比较。结果表明:近42 a,对于辽宁地区第一对流层顶温度,年、夏秋季平均值均呈升高趋势,春冬季平均值呈弱下降趋势;多年平均值的年变化表现为北部夏季最高、春季最低,南部秋季最高、春季最低;南部年、季的年际变化幅度均大于北部;年际变化幅度在南部夏季最大、春秋季次之、冬季最小,在北部夏季最大、冬季次之、春秋季差异不大;发生突变时段春夏季南部滞后于北部。在春季存在着3 a,6 a和18 a周期,其他季节周期变化南部较北部明显。     

1981—2020年贵州省降雪时空分布特征

利用1981—2020年贵州省降雪日数、初始日期、终止日期资料,分析了贵州降雪的气候特征,以及降雪日数与海拔高度、纬度的关系。结果表明：1） 贵州降雪日数西北多、南少,大值中心位于贵州西北部;降雪日数整体偏少,呈逐渐减小的趋势,2012年为突变点,整体上降雪日数每10 a减少1.6 d。降雪从11月开始出现,持续到次年3月,主要集中在冬季;开始时间集中在08—10时和20—21时;降雪具有明显的间歇性特征,降雪天气过程中仅发生1次降雪的占全部降雪过程的48.1%,主要在贵州南部,持续3 d及以上的过程集中在贵州中北部。2） 降雪初始日期集中在12、1月,最早11月;终止日期集中在2、3月,最晚4月。贵州中北部开始降雪多为12月,终止降雪多为2月;南部初始多为1月,终止降雪多为1—2月。贵州中北部降雪期更长,开始到结束间隔约为60—129 d,而南部大部为40 d以下,全省平均54 d。3） 降雪日数随着海拔高度每升高100 m增加2.3 d,纬度每增加1°增加11.4 d。     

黔南州1989-2019年暴雨时空分布特征及风险落区分析

本文利用贵州省黔南州12个国家级自动气象站1989-2019年的地面降水观测资料,采用气候倾向率、线性回归、Kriging法、滑动t检验、暴雨风险因子加权分析等方法,分析了黔南州1989-2019年暴雨时空分布特征及风险落区,主要得出以下结论：(1)黔南州暴雨日数呈现增长趋势,暴雨主要出现在5-9月,大暴雨主要出现在5-8月。(2)暴雨在黔南州有两大中心,分布位于中东部的都匀地区和西部的长顺地区;黔南州大暴雨主要在都匀至三都地区,其次影响长顺地区。(3)黔南州大部分地区暴雨均呈现增加趋势,暴雨气候倾向率主要有三个强中心,分别为长顺、贵定、三都。(4)6月暴雨集中在都匀地区,7-8月南多北少,9月东部西部多、中部偏少;大暴雨5月东部西部多、北部东南部偏少,6月集中在东部都匀、三都地区,8月主要集中在东部三都、西部长顺地区。(5)暴雨日数在2013年前后存在一次突变,暴雨历史风险落区与趋势风险落区大值区主要在东部及西部地区,高风险与较高风险面积和的占比分别为黔南州总面积的30.3%、28.1%。     

辽宁降水分区变化特征及夏季降水影响因子分析

根据1961—2000年辽宁地区降水资料,将辽宁地区降水划分为4个区,分析各分区降水的年际、年代际、季节变化以及周期特征。结果表明:辽宁南部和东南部地区降水明显减少;自20世纪90年代开始,东南部和南部地区降水显著减少,而中部地区降水增加;东南部地区的夏冬季和南部地区的冬季降水减少,西部地区春季降水增多。周期特征为春季和冬季周期为2 a或4 a,夏季和秋季为10 a。各分区夏季降水的影响因子不同,辽南地区多雨年东亚槽明显加深,东南区多雨年东亚槽略有加深并且偏东;南部和东南部夏季降水与副热带高压系统相关显著;各区夏季降水与太阳黑子负相关较好,其中8月相关显著,南部和中部相关性均好于东南部和西部地区。     

关于中国重大气候灾害与东亚气候系统之间关系的研究

在总结中国国旱涝等重大气候灾害的种类、时空分布特征及其形成机理研究的基础上,分析东亚气候系统对东亚地区水分循环和中国旱涝等重大气候灾害发生的影响;并且,从东亚气候系统各成员,特别是从大气圈中的东亚季风、西太平洋副热带高压、中纬度扰动,海洋圈中的ENSO循环、热带西太平洋暖池和印度洋的热力状态,以及从青藏高原的动力、热力作用、高原积雪等来分析和讨论中国重大气候灾害的形成机理.此外,还结合1998年夏季长江流域的特大洪涝以及从20世纪70年代末迄今华北地区的持续干旱所发生的具体实际,进一步分析了东亚气候系统异     

基于NCEP-GEFS回算资料的我国极端温度变化特征研究

利用美国NCEP全球集合预报系统(GEFS)历史回算资料和中国均一化格点观测数据,分析了我国近30 a来极端温度变化特征,重点考察了该模式预报系统对这一变化特征的刻画性能。通过估算格点观测和模式资料中2 m温度的历史气候百分位,分析了我国冬夏两季极端温度的气候特征以及极端温度日数的气候分布和多年变化趋势。结果表明,我国冬季极端低温和夏季极端高温的空间分布表现出较强区域性特征:东北、华北和青藏高原区域冬季极端低温的百分位阈值对应的温度较低,而华南、西北和长江流域夏季极端高温的阈值温度则较高;近30 a来我国夏季平均温度和极端高温日数几乎都呈现上升趋势,冬季平均温度则在我国大部分区域呈上升趋势、西北和东北部分地区呈下降趋势,相应地冬季极端低温日数在大部分区域呈下降趋势、仅在西北、东北和华南部分地区略有上升。NCEP-GEFS回算资料能较好地再现我国冬夏两季平均气温、冬季极端低温和夏季极端高温日数的气候趋势和年际变化,但在各区域都有不同程度的冷偏差,冬季偏差明显大于夏季,并随着预报时长的增加,冬季冷偏差逐渐增强,而夏季冷偏差则逐渐减弱。因此,本文建议采用基于百分位阈值的相对极端性定义,可自动修正模式分析场和预报场中的系统性偏差。     

2011—2019年安徽南部山区与北部平原闪电分布特征

利用2011年1月至2019年12月安徽省ADTD闪电定位系统监测资料, 对安徽南部山区与北部平原的闪电频次、极性、雷电流强度等参数进行对比分析。结果表明: 安徽南部山区总闪电频次约为北部平原的2.84倍, 北部平原正闪比高于南部山区, 这与两地区强对流天气类型有关。两地区闪电频次的月、日变化均呈单峰分布, 春季、夏季闪电活动明显多于秋季、冬季, 午后至傍晚为一天中的雷电活跃时段, 但南部山区在雷电高发月份及时段的闪电频次波动程度远大于北部平原。在雷电流强度方面, 北部平原整体上大于南部山区, 正、负地闪强度分别高出10.77 kA、9.52 kA, 其中正地闪强度峰值均出现在2月, 负地闪均为10月, 南部山区正、负地闪及北部平原负地闪日强度峰值与频次峰值时段相反。对安徽省总闪频次进行主成分分析表明, EOF分解的前5个特征向量累计方差贡献达到59.137%, 空间上表现出安徽南部山区与北部平原雷电活动变化趋势既具有一致性, 也具有明显的南北差异。