东北夏季温度气候振动及其环流特征

本文着重分析了1910—1980年东北夏季气温的气候变化及其环流条件，并进一步探讨了它与赤道东太平洋海温的关系。结果表明:（1）东北夏季气温变化可以分为五个冷暖时期，冷期和暖期的环流特点有很大差别；（2）东北夏季气温和赤道东太平洋海温的长期变化有很好的反相关。     

1951～2007年南疆地区气温异常的时空变化特征

采用1951～2007年南疆地区站点月平均气温资料和NCAR/NCEP气候月平均资料,运用二项式系数加权平均法、Morlet小波变换等方法分析了南疆地区冬季和夏季气温的季节—年际气候变化特征,及气温异常的时空变化特征.结论如下:南疆地区冬季和夏季气温在气候态上差异明显,1980年代以前的冬季主要为气温负异常,1980年代以后呈现气温异常升高,到2000年以后又开始出现偏冷趋势;夏季气温偏差小于冬季,57 a间南疆夏季气温大致出现两波振荡,异常偏热期大致处于1950年代、1970年代后期和21世纪初,呈20～25 a振荡.冷冬年的频次多于暖冬年,热夏年的频次多于凉夏年.偏冷年在57a时间段内所占比例最多,气温异常低的幅度大于气温异常高的幅度.南疆冬季气温存在2个显著振荡:6～10 a的年际周期和18～20 a的年代际周期;夏季气温有1个最显著的振荡,稳定的20 a为中心的周期.不同的年代和季节气温及气温偏差分布各不相同.从气温长期演变趋势来看不论冬夏南疆北部(天山山脉以南)气温升高,塔里木盆地以及南疆南部地区气温降低.冬季升温区的升温幅度比夏季升温区大,夏季降温区的降温幅度比冬季降温区大.     

合肥市53年气温变化特征分析

利用1953-2005年安徽省合肥市逐日平均气温、最高气温和最低气温资料,应用最小二乘法和Morlet小波分析法,对合肥市温度变化进行了分析。结果表明,合肥市53a来年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温变化,均具有明显冷期和暖期交替的阶段性特点,而且冷期持续时间比暖期持续时间长;春季、秋季和冬季年平均气温均呈上升趋势,但增幅不同,冬季最大,春季次之,秋季最小,而夏季气温呈微弱的下降趋势;年极端最高气温呈微弱的下降趋势,年极端最低气温则呈强烈的上升趋势;年热积温呈下降趋势,年冷积温则呈明显的上升趋势;年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温变化具有明显的周期性,均存在30a左右的大尺度周期振荡,而中小尺度周期振荡则不相同。     

奇异值分解和奇异交叉谱分析方法在华北夏季降水诊断中的应用

利用1965~2000年华北5省市及相邻省73个地面观测站逐月平均降水场及北半球500 hPa高度场、北太平洋海温场资料, 采用奇异值分解 (SVD)、奇异交叉谱 (SCSA) 分析方法, 将华北夏季降水场分别与1月北半球500 hPa高度场、冬季北太平洋海温场进行了诊断分析, 得出奇异向量分布型及相互作用的耦合周期信号。在对前4对奇异向量的分析中发现, 华北夏季降水全区域为正距平时与1月北半球500 hPa高度场PNA遥相关型关系非常密切。ENSO对华北夏季降水的影响确实存在, 但华北夏季降水全区域为正距平时与冬季北太平洋ENSO关系并不明显。同时还找出了华北降水与北半球500 hPa高度、北太平洋海温场相互作用的关键区。在华北各型降水与高度场、海温场关键区相互作用的耦合周期中, 前者以准2~7年振荡为主; 后者则周期较长, 最短周期仍为准2年振荡, 最长周期为准10~11年振荡。以上结论为进一步研究华北夏季降水短期气候预测方法, 提供了参考依据。     

Seasonal climatology of cut-off lows and associated precipitation patterns over Northeast China

Cut-off lows (COLs) are significantly associated with many convective events and anomalous regional climate in the Northeast China. By using 49-year NCEP/NCAR reanalysis data, COL events are detected and tracked by an objective and automatic method based on synoptic concept model. Based on this dataset and daily rain-gauge records in Northeast China during 1979–2005, seasonal climatology of COLs and associated precipitation patterns over Northeast China are investigated. Most COLs have a short lifetime of less than a week and have a spatial size ranging from 500 to 1,000 km, with slight seasonal differences. Temporal variation of COL occurrence exhibits a seasonal cycle, with a peak in summer, and considerable interannual variability. The COLs tend to occur more frequently over the northern Northeast China Plain, and the center for maximum frequency shows a zonal oscillation, with an extension to continent in summer and a shift to western North Pacific coast in winter. Most COLs form to the east of Lake Baikal and decay over the western North Pacific coast. COLs are apt to move along east or southeast passages around the year, and tracks are relatively more complicated in warm seasons. About a quarter of annual mean precipitation over Northeast China is associated with COLs. Moreover, COL-associated precipitation contributes greatly to total precipitation in northern and northwestern parts of Northeast China, and the ratios of COL contribution are stronger during spring and autumn than in summer.     

热带和中纬太平洋海温异常对东北夏季低温冷害影响的诊断分析研究

利用1995~1997年东北地区23个测站的地面气温资料、1950~1996年太平洋地区月平均海温资料以及1980~1994年全球月平均风场资料,分析了东北夏季低温冷害的时空特征和变化规律,探讨了太平洋各区域的海温异常与低温冷害之间的可能联系及其影响机理。结果表明,用EOF分解得到的前三个特征向量（占总方差的84.28%）基本表示了东北夏季气温的变化,用这三个特征向量重建的气温距平场,存在着3~4年、6~8年和准16年的主周期,其中6~8年的主分量信号最强。在年代际尺度上,在1979年前后发生了由气温偏冷向偏暖的突变。热带西太平洋暖池（140°E~180°,10°S~10°N）是影响东北夏季气温的关键海域,那里前期冬季海表温度变化是预测东北夏季低温冷害的强信号。另一个关键海域是中纬西太平洋（130°E~180°,10~30°N）,前期春季的海温变化也与东北夏季低温有较密切的联系。     

我国东北夏季气温年代际变化特征及与太平洋海温异常关系的研究

利用1951—2008年东北地区夏季平均气温资料,分析了东北地区近58 a来东北地区夏季气温的变化趋势和突变特征,结果表明,东北夏季气温存在明显年代际变化的阶段性特征和总体增暖的趋势。对我国东北夏季气温与太平洋海温的相关分析表明,太平洋年代际振荡(PDO)由冷位相转为暖位相后,我国东北夏季气温与同期赤道中东太平洋海温相关减弱、与黑潮区海温相关增强,我国东北夏季气温与前期各季太平洋海温相关分布差异很大,海温关键区及相关强度都有所改变,这种相关关系的转变可能是造成近几年来利用太平洋海温预测我国东北夏季气温不确定性的原因之一。     

MULTIPLE TIME SCALE ANALYSIS OF CLIMATE VARIATION IN MACAU DURING THE LAST 100 YEARS

The multiple time scale climate changes are studied and calculated with statistical analysis and wavelet transformation on the basis of daily series of observed data over the period 1901-2007 in Macau.The result shows that statistically significant oscillations with 2 to 5 years of period generally exist in the series of climate variables(e.g.annual mean surface air temperature and precipitation as well as evaporation etc.),but with obvious locality in time domain.The variation of annual mean surface air temperature has a quasi 60-year period.The phases of the 60-year variation approximately and consistently match that of Atlantic Multidecadal Oscillation(AMO).The oscillations of seasonal mean surface air temperature in summer and winter have the periods of quasi 30-year and quasi 60-year,respectively.These two periods of oscillations have statistically significant correlation with Pacific decadal oscillation(PDO) and AMO,individually.The multidecadal variations of the precipitation of the annually first flood period and annual evaporation are dominated by periods of quasi 30-year and quasi 50-year,respectively.     

西藏近40年气温变化的气候特征分析

应用西藏1952~1995年温度序列资料, 对其基本气候特征、年代变化、气候突变、振荡周期、异常冷暖、变化趋势等进行了分析.结果表明:年与各季气温大都具有3个暖期和2个冷期, 60年代是最冷的10年, 以秋季降温最明显, 80年代中后期至90年代气温偏高. 22年、11年、3~4年是年与各季气温较为显著的周期.气候突变出现在60年代初和80年代初. 60年代、70年代多异常偏冷年, 80年代多异常偏暖年, 多发生在夏季和冬季, 90年代, 大多数年份发生气温异常. 40年来, 西藏年平均气温以0.065 ℃/10a的倾向率上升, 近10年春秋季增温率最大.     

1951—2008年东北地区冬季气温变化及环流场特征

利用1951—2008年中国东北地区气温资料和NCEP高度场再分析资料,通过线性趋势分析和M-K检验方法,对东北地区冬季气温变化进行研究。结果表明：东北地区冬季变暖的时间是从20世纪80年代中期开始,突变年为1986年;冬季气温最暖年代出现在21世纪初;东北三省冬季累年气温变化趋势倾向基本是纬度越高气温趋势倾向值越大,特别是在1999—2008年黑龙江省冬季气温趋势倾向增温最显著。而在年气温变化趋势中,东北三省平均趋势倾向值没有冬季趋势倾向值大,其中吉林省气温趋势值最大。冷、暖冬年500 hPa高度距平场分布为冷冬负距平中心位于中国东北地区中部;暖冬年正距平中心位于贝加尔湖到中国东北地区中北部。低空冷冬年,东北地区受西北风、西风和东北风控制,冷空气势力强;暖冬年,东北地区仅受西北风影响,冷空气势力弱。     

PARTITION OF SEASON BASED ON MULTIELEMENTS AND THE DECADAL CHANGE OF SEASON DURATION IN CHINA

Using the multielements similarity measurement method and 1950–2017 NCEP/NCAR gridded daily reanalysis datasets, we analyzed season duration in China during 1950–2016, and we defined the element with maximum absolute sensitivity as the key impact element at each point using the sensitivity analysis method. The decadal change of season duration and its key impact element before and after 1980 were studied. The results indicated obvious meridional and zonal differences in the distribution of season duration for the 67-year average, and that the key impact element has the same distribution characteristics as season duration. In addition, complementary relationships were found between the durations of spring and summer, autumn and winter, and the cold and warm seasons. Of those, the complementary relationship between the durations of spring and summer was strongest and the regions of complementarity were numerous. The complementary regions of autumn and winter durations were found mainly in western China. In the cold and warm seasons, the complementary regions were widespread and the complementary relationship was generally weak. Comparison of the periods before and after 1980 revealed an east–west difference in the interdecadal variation of season duration. Interdecadal variation in spring and summer was found concentrated in northern and western regions, while that in autumn and winter was concentrated in the western region. Areas of significant interdecadal variation of the key elements were found concentrated in northern and western regions, corresponding well with the areas of significant interdecadal variation of season duration.     

平流层30 hPa月平均高度场的气候特征

采用经验正交函数分解(EOF)方法对NCEP／NCAR全球再分析资料中1958—1997年共40年,30hPa月平均高度和月平均风场进行了分析,讨论了40年平流层的主要特征向量和相应时间系数的变化特征,发现高度场的EOF第一模态具有很好的空间整体性和明显的季节变化。在平流层中,北半球冬季为一较大的环极冷低压,夏季为一以整个半球为规模的环极暖高压。并以1月和7月代表冬、夏季,选取1月和7月的40年资料作为时间序列,用EOF分析了冬、夏季不同的空问振荡型的特征,运用小波分析方法考察了其年际及年代际变化周期。并据此定义了不同的振荡型指数,为以后分析平流层要素场与气候变化的关系奠定了基础。     

西南地区近40a气温变化的时空特征分析

利用西南地区96个测站近40 a的月平均、月平均最高、月平均最低气温资料,采用主成分分析、旋转主成分分析、小波分析、Mann-Kendall等方法对西南地区气温变化的时空特征进行了分析.结果表明:西南地区年平均、年平均最高、年平均最低气温的空间变化均具有很好的整体一致性,反映了年平均和年平均最高气温在1960s到1980s中期经历了一个由暖变冷的过程后,1980s后期开始呈现明显上升趋势,而年平均最低气温从1970s就开始呈单调上升趋势.青藏高原东侧山脉走向对气温变化的东西差异具有十分明显的影响.气温的主要空间异常可分为4个敏感区.小波分析表明,西南地区气温整体变化在近40 a主要存在准8 a的周期,其中四川盆地东部的气温在整个时段存在准20 a和准8～9 a的周期.     

<p>PARTITION OF SEASON BASED ON MULTIELEMENTS AND THE DECADAL CHANGE OF SEASON DURATION IN CHINA</p>

<p>Using the multielements similarity measurement method and 1950–C2017 NCEP/NCAR gridded daily reanalysis datasets, we analyzed season duration in China during 1950–C2016, and we defined the element with maximum absolute sensitivity as the key impact element at each point using the sensitivity analysis method. The decadal change of season duration and its key impact element before and after 1980 were studied. The results indicated obvious meridional and zonal differences in the distribution of season duration for the 67-year average, and that the key impact element has the same distribution characteristics as season duration. In addition, complementary relationships were found between the durations of spring and summer, autumn and winter, and the cold and warm seasons. Of those, the complementary relationship between the durations of spring and summer was strongest and the regions of complementarity were numerous. The complementary regions of autumn and winter durations were found mainly in western China. In the cold and warm seasons, the complementary regions were widespread and the complementary relationship was generally weak. Comparison of the periods before and after 1980 revealed an east–Cwest difference in the interdecadal variation of season duration. Interdecadal variation in spring and summer was found concentrated in northern and western regions, while that in autumn and winter was concentrated in the western region. Areas of significant interdecadal variation of the key elements were found concentrated in northern and western regions, corresponding well with the areas of significant interdecadal variation of season duration.</p>     

近50年东北地区温度降水变化特征分析

以东北三省为研究区,利用1951～2000年东北地区110个气象站的观测资料,采用小波分析方法,对近50 a温度、降水变化进行分析。结果表明:东北地区的年平均气温有15 a的周期变化,15 a周期变化中还有2～4 a短波动;降水分为多、少、多3个阶段;年平均气温以0.6℃/10 a的速率上升,春季气温上升最高,冬季次之;降水变化以0.27 mm/a的速率递减,其中春季降水略有增加,夏、秋季降水均为减少趋势。     

东北地区夏季低温的气候分析及其对农业生产的影响

本文分析了1881年以来东北地区夏季气温,得到了东北夏季严重低温在空间尺度和时间尺度上都是一种很大尺度的现象。长春5—9月的平均气温和可以很好地代表东北地区的冷暖。东北夏季气温有明显的阶段性,即有明显的110年长周期和3年左右的短周期。东北夏季低温会造成农业严重减产,气温低的地方危害更大,低温冷害年水稻减产最大,其次是高粱。     

近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析

利用1961—2008年的逐日降水和气温资料,采用线性趋势、小波功率谱和交叉小波谱等方法分析了新疆降水和气温的变化,以及与北大西洋涛动(NAO)变化之间的关系。结果表明,近50年新疆存在降水增多和气温上升的趋势,有暖湿化现象,这与西北地区由暖干趋于暖湿的结论相一致。同时,新疆平均年降水量与NAO存在准2年和准6年周期,夏季降水量与NAO存在准3年和准5年周期,冬季降水量与NAO存在准3年周期。新疆年均气温与NAO存在准3年周期,夏季气温与NAO存在准3年周期,冬季气温与NAO存在准3年和准8年周期。新疆全年、冬季和夏季的降水与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关大多集中在20世纪80年代;而气温与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关也大多集中在80年代。     

华北地区的降水特征及趋势估计

华北地区位于干旱和半干旱地区。气候降水是该区水资源的主要来源之一,也是影响该区水资源周期性变化的主要因素之一。华北及其北、中、南三个分区的年降水距平曲线变化趋势３具有相似性,而且此四个地区连续出现正距平的年数不超过４年,华北及其北、中部连续出现负距平的年数不超过５年,南部不超过６年,华北、黄淮和东北地区东部与印度次大陆大地区夏季降水距平之间存在正相关关系,同时又与澳洲大部分地区冬季降水距平有负相关     

中国东北南部冬季气温异常及其大气环流特征变化

该文在对东北冬季气温异常的时空变化特征进行分析的基础之上，利用NCEP/NCAR再分析资料，探讨了影响其异常的同期因子——该地区上空大尺度环流异常特征。发现:东北冬季气温20世纪80年代中期以前处于冷期，60年代达到低谷，80年代中期以后一直处于暖期，90年代为49年来最暖期，1986年是由冷转暖的明显突变点；气温异常存在3～4年、8～9年的年际周期及16～18年的年代际周期；东北地区冬季气温异常与黄河以北地区一致性非常好，是49年全国增暖最显著的地区之一；冷、暖冬年，欧亚中高纬度大气环流异常存在显著的差异，西伯利亚高压、亚洲极涡、贝加尔湖高压脊、东亚大槽及极锋急流是影响其异常的同期重要因子。     

1961～2004年漠河年均温与持续极端气温频数的变化分析

利用漠河站点1961～2004年逐日平均、最高和最低气温资料计算得到的年均温、年变化和季节变化的持续暖口和冷夜频数,分析了它们的线性趋势、增量、显著性和平稳性.其中年均温升高了约1.61℃,年持续暖口频数增加了约4次,冬季持续暖日频数和夏季持续冷夜频数都呈显著增加趋势.分别对年均温和年持续频数的线性回归关系,以及年均温和季持续频数的线性回归关系进行了显著性检验.在线性回归关系显著的情况下,分别就各频数序列埘年均温的影响逐一进行显著性检验,从而揭示了年均温与符频数序列的变化关系.研究结果表明:从按年,变化的角度米分析,年均温的升高是由年持续暖日频数的增加和年持续冷夜频数的减少共同显著影响的;从按季变化的角度来分析,年均温的升高主要由春、夏季持续暖日频数的增加和春、秋季持续冷夜频数的减少共同显著影响的.