中国大陆OLR与西北夏季降水

中国西北地域辽阔,地形复杂。该区内大部分地方属干旱、半干旱气候区,降水量的时空分布差异很大。为研究这种差异性,作者曾将西北地区夏季(6—8月)降水总量作了EOF分解,指出西北夏季降水总量与热带太平洋海温及ENSO事件关系密切;蒋尚城等用9年NOAA卫星观测的OLR资料对长江流域地区夏季雨量进行的估算、徐国昌等用OLR对夏季青藏高原月雨量及凝结潜热的估算,均得到较好的结果。这些研究表明,OLR与大陆夏季降水量存在着与热带海洋上一样好的关系。由于西北夏季雨量集中,6—8月降水量占全年雨量的一半以上。OLR通过云的变化与降水量之间必然存在较好的相关性。     

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.     

2008年初全国雨雪冰冻天气的OLR资料分析

2008年1月至2月初,中国发生大范围长时间的雨雪冰冻天气气候事件,用NOAA-18气象卫星的OLR资料,对这一极端天气气候事件做了OLR资料特征分析.统计得出这一时段内OLR候距平与候降水量的关系式:Y=A+B×OLRJP,在江南、华南地区其相关系数为0.60525;计算了中国区域及其主要气象台站1989-2008年的月OLR标准差,得出中国区域月OLR标准差1989-2008年段明显高于1989-2000年段,表明近年来极端气候事件增多;从OLR候、旬等值线图和距平图分析得出:卫星OLR资料的等值线图,特别是距平等值线图,能较好地反映降水天气事件,尤其是长时间降水的极端天气气候事件,在日平均OLR等值线图上,OLR值低表明云系越高,降水越强;在候、旬平均OLR等值线图上,OLR越低表明降水云持续的时间长;而候、旬OLR距平的大小则揭示了观测地区的旱涝程度,候、旬OLR负距平越低表示超过常年同期的降水强度越强和持续的时间越长.     

卫星观测的OLR对夏季青藏高原月雨量及凝结潜热的估算

本文用美国NOAA1974年6月—1984年5月(其中1978年3—12月缺测)2.5×2.5经纬度网格月平均OLR资料,以及同期青藏高原上83个站的月总降水量资料,分析发现在夏季(6—9月)两者在空间和年际变化上都有密切的负相关,而地面测站数量和高山积雪对上述相关系数的影响较小。分区求得的回归方程,可以较好地估算高原雨季的平均降水量及相应的总潜热。     

青藏高原东部雨季OLR与降水变化特征及相关分析

利用美国NOAA系列气象卫星观测的1974年6月—2003年12月(其中1978年3~12月缺测)2.5°×2.5°经纬网格月平均射出长波辐射(OLR)资料,以及青藏高原上84个测站同期月总降水量资料,采用EOF方法,取前3个载荷向量及主分量讨论其空间和时间变化特征。结果表明:(1)在雨季(5~9月)降水量的高值中心与OLR的低值中心基本重合,OLR可以较好地反映降水情况。(2)近30年雨季高原台站平均降水量呈增加趋势,高原平均OLR有减小趋势,两者在时间变化上有较好的反相关性。(3)在雨季,高原OLR东南部低,西北部高;降水量的分布则相反,是东南多西北少,OLR低值中心与降水高值中心相对应,在高原主体两者之间的相关系数达到了-0.35以上(通过α=0.05显著性水平检验)。(4)降水与OLR在整体空间特征中呈相反趋势,结合主分量(PC1~PC3)的变化,可以得到高原北部降水减少,南部增加;而OLR则相反,北部增大、南部减小。OLR与降水的空间异常特性呈相反变化分布,这进一步揭示了在高原雨季OLR与降水两者的负相关关系。     

南海地区OLR与500hPa高度场的联系

本文利用1979年南海地区历年各月平均OLR资料,采用EOF分析方法,分析了南海地区冬季(12-2)月共33个月的OLR时空分布特征,并对该地区OLR场与500hPa环流形势进行相关分析,讨论OLR与高度场之间的联系.     

青藏高原与四川盆地夏季降水日变化的对比分析

采用2006-2008年自动气象站和2002-2008年TRMM（Tropical Rainfall Measurement Mis-sion）多卫星降水分析（Munti-satellite Precipitation Analysis,TMPA）的夏季（6～8月）逐时降水量资料,分析了青藏高原（下称高原）及周边地区夏...     

近30年河南省夏季地面水汽压演变特征及其与降水量的关系

利用河南省49个地面气象台站近30 a(1979-2008年)的逐月地面水汽压资料,分析了近30 a来河南省夏季水汽压的演变特征,讨论了夏季地面水汽压与地面降水的关系.结果表明:河南省夏季水汽压和降水量在空间分布上都呈现出由西北向东南递增的特征;夏季地面水汽压和降水量空间分布主要呈现出全省一致型.通过Morlet小波分析发现,夏季水汽压存在着的准2 a和3～5a的年际振荡,而夏季降水量存在准2 a和准6～7a的年际振荡.M-K检验表明,夏季水汽压和降水量均在20世纪80年代中后期存在由少到多的突变.     

2006年东亚夏季风活动特征与我国东部雨带分布

利用1979—2006年NCEP/NCAR大气月平均资料、OLR对流和CMAP降水日平均资料,从季节平均、月平均、季节内振荡不同时间尺度分析了2006年东亚夏季风活动特征及其与雨带分布之间的联系。结果表明,2006年东亚夏季风爆发时间正常,而夏季风推进过程存在异常：前沿在华南地区和华北地区维持时间偏长、在长江流域维持时间偏短,夏季风极端北界偏北,这种推进异常与南海夏季风强度偏强有关。南海夏季风强度偏强及推进过程异常导致东亚夏季(6—8月)降水为Ⅰ类雨带分布,即长江流域降水偏少,华南、黄淮流域-朝鲜半岛-日本中南部降水偏多。从月时间尺度看,2006夏季各月都具有南海地区夏季风强度偏强、前沿位置偏北和偏东的异常趋势;西太平洋副热带高压6月偏西偏南,7、8月偏北,在这种异常形势下,长江流域6、7、8各月降水都偏少,华南地区各月以偏多为主,黄淮流域7、8月降水偏多。从季节内振荡看,2006年大气季节内振荡(ISO)纬向传播与气候平均相比具有特殊性,长江流域纬度带西传波和静止波偏弱,华南地区纬度带东传波和静止波偏强,ISO这种异常与夏季长江流域降水偏少、华南降水偏多有关。     

西藏雅江中西段流域夏季降水量变化特征

利用西藏雅鲁藏布江流域6个代表站降水资料,研究了雅江流域近53年的夏季降水量变化特征。主要结论包括:1963~2014年雅江流域6个站各站年平均降水量在286.2~447.9mm,夏季(6~8月)平均降水量在221.4~355.4mm,占年降水量的71%~85.5%。年最大降水量出现在拉萨,其次是日喀则和泽当,位于雅江偏西段的定日和江孜降水量最少;夏季降水量空间分布特征与年降水量的分布特征基本一致。雅江流域年降水量存在显著的年际和年代际变化特征,降水总量呈增多趋势。夏季降水量对年总降水量的贡献最大,占年降水总量的77%。夏季(6~8月)降水量变化与年降水量的变化趋势一致,即总体呈增多趋势。拉萨、定日、日喀则、浪卡子夏季降水量的变化趋势与雅江流域整体趋势特征一致,其中拉萨最明显,而泽当和江孜降水量呈减少趋势。雅江流域夏季降水量在1998年出现了明显突变,21世纪以来的十几年内存在短时间的突变现象。雅江流域夏季降水量主要存在2~4a和7~8a的变化周期。      

向外长波辐射与我国华北地区旱涝关系的初步研究

本文采用1974—1986年的向外长波辐射（OLR）和华北地区降水资料，对该地区旱、涝年的OLR场的时空分布特征进行了研究。分析指出，旱年与涝年的前冬和夏季在OLR距平场上呈相反的配置。同时发现，赤道中太平洋和海洋陆地上的OLR变化会影响华北旱涝的分布趋势，另外，谱分析计算结果指出，当存在准二年周期时，华北地区降水和赤道中太平洋地区的OLR之间有较高的凝聚值，呈正位相振荡。而且后者变化较前者超前大约法10个月。     

Comparison of Characteristics Between the South China Sea Summer Monsoon Outbreaks in 2004 and 2008

The South China Sea summer monsoon is an important system affecting the weather and climate in China;its outbreak and evolution vary from year to year.Using the reanalysis data from the U.S.National Centers for Environmental Prediction (NCEP) and outgoing longwave radiation (OLR) data from the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA),USA,we analyze the circulation pattern,precipitation distribution,convection,temperature,and humidity around the monsoon outbreaks in 2004 and 2008.Results show that the monsoon had a late onset in 2004 (May 19) but an early outbreak in 2008 (May 4).Prior to the monsoon outbreak in 2008,cross-equatorial flows in Somalia were weaker than in 2004,subtropical precipitation did not arrive in southern China as it did in 2004,and the strongest convection was located more southward than in 2004.The results also indicate that accumulated rainfall in the Indochina Peninsula was about 61% of that in 2004 during a period of 25 days leading up to the monsoon outbreak,causing differences in land surface processes and then different activity levels for the summer monsoon.Post-onset warm and humid conditions in 2008 (2004) maintained through the end of October (mid-September),while the summer monsoon lasted longer in 2008 than in 2004.     

东北地区旱涝的OLR特征分析

该文选取了东北地区4个典型多雨年和4个典型少雨年, 利用OLR资料对该地区旱涝年OLR场的时空分布规律及其低频振荡的传播特征进行了合成对比分析.结果表明, 东北旱涝与低纬OLR的分布及其变化密切相关, 特别是西北太平洋副热带高压、西太平洋ITCZ和印度ITCZ的位置和强度以及赤道中东太平洋OLR的距平在旱涝年均有显著差别, 并且热带和副热带OLR低频振荡的向北传播对东北地区夏季降水也有至关重要的影响.     

2008年东亚夏季风异常及其对江淮梅雨的影响

利用国家气象中心站点日雨量资料、NCEP再分析资料和NOAA OLR资料对2008年梅雨前后及梅雨过程中亚洲季风活动、副高及ITCZ的变化、索马里急流和南亚季风活动特征、亚太地区对流和热源分布特征等进行诊断分析,以揭示梅雨期间季风活动特征的成因及其对江淮入梅、出梅及梅雨强度的影响.结果表明,梅雨期间,季风组成成员复杂多变,无一能占绝对优势,各成员的配置均处于一个动态变化过程中,此长彼消,导致了梅雨期间雨带不稳定,是2008年度梅雨偏少的重要原因.ITCZ影响副高的变化,且超前于副高的变化,对江淮梅雨预报有重要的指示意义.6月初ITCZ突然显著增强,是副高北跳、江淮入梅的重要原因;而中旬后期ITCZ再次北抬并伴随台风登陆,直接导致了江淮出梅.6月初,索马里急流爆发,比多年平均偏早,导致阿拉伯海西南气流北涌、印度季风提前爆发,对江淮偏早入梅有一定作用.索马里急流的维持和消长对江淮梅雨的位置和强度也有一定影响.印度季风爆发及其后的变化影响印缅季风槽的北抬和其后的位置变化,并通过改变青藏高原南部和孟加拉湾热源的强度和分布,影响西南季风的东传和梅雨雨带.     

Application of satellite-derived OLR data in the prediction of the onset of Indian summer monsoon

Outgoing Longwave Radiation (OLR) data, obtained from NOAA polar orbiting satellites for the months March–June, for 31 years is utilized to investigate low-frequency oscillation in pre-monsoon convection over southwest peninsular Indian region. The analysis reveals a characteristic fall in OLR over the region, about 5–9 weeks prior to the onset of Indian summer monsoon in almost all the years under study. Such fall is shown to be related with a characteristic peak in convective activity associated with the movement of Inter-Tropical Convergence Zone over the region. The results suggest an indirect non-linear relationship between the time of occurrence of the pre-monsoon convective peak and the onset date. A regression equation is developed to predict the onset date. The results of estimation of present method and that of an earlier method (based on conventional synoptic observations) are compared. The performance of both these methods is validated for two independent years (2007 and 2008). The study highlights the potential application of the developed method for the prediction of onset of Indian summer monsoon well in advance using the remotely sensed satellite-derived OLR data.     

中国地—气系统长波射出辐射（OLR）的气候特征

根据ERBE和ISCCP资料讨论了云对地—气系统长波射出辐射（OLR）的强迫作用及纬度、大气温度等因子的影响。分析了OLR场与500hPa及地表有效辐射场的相似问题。阐述了OLR在全国的分布特征，指出冬季OLR场大致呈纬向型．夏季为一不对称的鞍形场。年分布与1月的相似。最后还就各区域的OLR年变化特征进行了讨论．     

CLIMATIC CHARACTERISTICS OF EARTH-ATMOSPHERE OUTGOING LONGWAVE RADIATION OVER CHINA*

ERBE and ISCCP data are used to investigate the cloud forcing and latitude and atmospheric temperature effects on outgoing longwave radiation(OLR) in the earth-atmosphere system,and the similarity of OLR field to 500 hPa and surface effective radiation fields.Also,discussion is taken up of the OLR distribution on a nationwide basis,indicating that the winter(summer) OLR pattern is roughly a zonal type(asymmetrical saddle) with the annual pattern analogous to the January one.In the end the yearly OLR variation features are addressed on a regional basis.     

CLIMATIC CHARACTERISTICS OF EARTH-ATMOSPHERE OUTGOING LONGWAVE RADIATION OVER CHINA

ERBE and ISCCP data are used to investigate the cloud forcing and latitude and atmospheric temperature effectson outgoing longwave radiation(OLR)in the earth-atmosphere system,and the similarity of OLR field to 500 hPa andsurface effective radiation fields.Also,discussion is taken up of the OLR distribution on a nationwide basis,indicatingthat the winter(summer)OLR pattern is roughly a zonal type(asymmetrical saddle)with the annual pattern analogousto the January one.In the end the yearly OLR variation features are addressed on a regional basis.     

OLR资料所揭示的青藏高原地区中期振荡过程

本文利用1979年卫星观测的OLR资料和功率谱、滤波等方法,着重分析了青藏高原地区的中期振荡特征,并将所得结果与1979年青藏高原科学实验结果进行对比。分析结果表明,高原的地形对于OLR场长期平均的空间分布有很大影响;在夏季,OLR的时间变化则与降水过程有密切联系。准8天振荡是高原地区的主要中期过程,它主要反映了高原低涡的活动,这种振荡很可能是高原天气尺度系统与大尺度环流之间的联系者。      

西南地区东部夏季典型旱涝年的OLR特征

利用1959—2006年西南地区东部20个测站的逐日降水量资料和1979—2006年全球OLR（Outgoing Longwave Radiation）逐日格点资料, 分析了西南地区东部夏季典型旱涝年OLR的异常特征。结果表明： 按照区域降水指数可确定3个典型干旱年（2006, 1994和1997年）和3个典型洪涝年（1998, 1980和1993年）, 而1998年和2006年分别是1959年以来西南地区东部降水偏多和偏少最明显的年份。西南地区东部典型旱涝年夏季OLR分布有明显的差异, 洪涝（干旱）年, 从青藏高原东部一直到江淮地区OLR值偏低（高）, 同时孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区OLR值也偏低（高）, 而菲律宾及其附近地区OLR值偏高（低）。从3个关键区平均的逐日变化来看, 赤道东印度洋地区对流活动典型涝年强于典型旱年, 菲律宾及其附近地区对流活动则是旱年强于涝年, 青藏高原东部至江淮流域地区（包括西南地区东部）极端涝年盛行上升运动。涝年热带地区的ITCZ以向西移动的特征为主, 而旱年热带地区的ITCZ夏季前期则以向东移动的特征为主。典型涝年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流北传的特征较明显, 6月中旬以后大部分时间可以传到30°N以北, 典型旱年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流主要呈现南北振荡、 偶有中断的活动特征, 很少时间能达到30°N。低纬热带地区关键区域OLR 5～9月一般都具有准40天左右的显著低频变化周期, 而准12～15天的准双周变化周期在部分时段也显著。典型涝年夏季OLR 40天左右低频对流经向和纬向传播在西南地区东部区域得到加强, 低频对流偏强, 引起降水偏多, 而典型旱年夏季则相反, OLR 40天左右低频对流经向和纬向传播在该区域得到削弱, 低频对流偏弱, 引起降水偏少。