北太平洋冬季海平面气压场的主要特征及与季节性南方涛动的相互联系

本文用复经验正交函数(CEOF)分析方法,研究了1899～1980年北太平洋冬季海平面气压场的时空结构,指出北太平洋中部的高、低纬度地区分别为二个半永久性大气活动中心(阿留申低压和副热带高压)。并指出该地区的空间波是一行波,其传播方向是自西北向东南的准纬向方向,且高低纬度地区气压距平变化是反位相关系。 采用多维谱分析方法,探讨了各季节的南方涛动指数(SOI)与气压场的振荡特性,结果表明它们之间存在准3.5年的耦合振荡,且以南方涛动变化超前气压场为主要特点,冬季更为显著。     

中国海和泰国湾海域海平面的经向涛动

卫星高度计遥感海面高度距平资料(1992-2012年)的分析结果证实中国海(渤、黄、东海及南海)和泰国湾作为一个半封闭的狭长水域,其海平面存在显著的南北经向涛动。涛动呈现明显的季节性,冬季南高北低,夏季北高南低,以渤海和泰国湾的海平面高差作为涛动的测度,其多年平均波动幅度达63cm,较差超过80cm。时间序列分析显示,在季节尺度上这一涛动几乎完全受东亚季风的支配,表明东亚季风的局地强迫是造成季节涛动的主要原因。进一步的分析发现,除季节波动之外研究海域海平面的经向涛动还存在明显的年际变化。不过,与季节尺度的波动有所不同,经向涛动的年际变化不仅是东亚季风区局地作用的结果,而且与太平洋海盆尺度的大气强迫有关,其作用与季风在同一数量级。涛动的年际变化大致滞后各气候因子两个月。采用多输入线性模型做偏相关分析筛选的结果显示,除东亚季风指数之外,研究海域的海平面涛动指数主要与太平洋的南方涛动指数(SOI)和西太平洋遥相关指数(WP)相关。这表明外部强迫既来自热带,也来自中纬度。南方涛动所导致的赤道海域海平面的东西向年际涛动,以及中纬度西风急流年际波动对西北太平洋海平面的作用,都有可能导致研究海域海平面经向涛动的年际变化,其机制有待进一步探讨。     

上年6月南方涛动与江淮流域夏季降水趋势的隔年遥联

前期南方涛动指数(SOI)对汎期西太平洋副高的强弱,脊线的纬度及脊点的经度均有显著作用[1],因此,它对每年夏季江淮流域的旱涝分布也可能存在相当的影响.为此,分别计算了上年1月至当年7月各月SOI(其值的确定见参考文献[1])与夏季江淮流域12组雨量的相关值.     

青岛滨海水温的低频振荡

本文分析了青岛滨海水温的异常变化,发现存在28～50个月的低频振荡,这种振荡在山东南部沿海普遍存在,并与黑潮流域水温异常有一定的相似性,此外还与南方涛动有一定的遥相关,对埃尔尼诺事件有明显的响应。因此,这种低频振荡具有普遍意义。     

模拟南方涛动的ARMA模式

本文依据南方涛动指数(SOI),使用Box-Jenkins的建模方法得到一个模拟和预测南方涛动的ARMA(1,1)模式。用该模式拟得到的南方涛动指数序列与原指数序列拟台得很好,预测结果也与实际较一致。因此,可以用南方涛动指数的ARMA(p,q)模式来模拟和预测南方涛动和埃尔尼诺事件。     

ENSO知识讲座

第四讲 ENSO与大气遥相关 1大气遥相关 瓦克环流和哈得莱环流都是对热带海洋热源强迫的响应,为热力直接环流,属于准静止斜压运动.南方涛动正是反映了热带地区直接热力环流的年际变化.     

海—气相互作用及其对我国气候的若干影响

本文综述了近年来我国学者在海－气相互作用方面的研究成果，集中探讨了海－气相互作用对我国气候的若干影响。结果表明：①我国许多地区的降水和气温变化具有明显的准３．５年振荡周期，这一特征与赤道太平洋地区的海面温度也表现出强烈的准３．５年振荡现象有着密切的联系；②我国气温与南方涛动存在着遥相关的事实，可以作为早期识别埃尔－尼诺的信号；③热带太平洋海温异常影响到副热带高压强弱和位置的变化，是导致我国东部夏季     

北方涛动和南方涛动与太平洋海温关系的对比分析

本文对太平洋气压场和海温场相互关系的分析,不仅证实了近年来一些研究提出的北方涛动与赤道东太平洋海温变化的关系,而且进一步揭示了北方涛动与太平洋海温相关最显著区域是在赤道太平洋日界线以东附近、Namias海区和加利福尼亚洋流区,而南方涛动与东太平洋和秘鲁沿岸的海温关系密切.并发现南、北方涛动虽处于同一3-4年的振荡系统中,但对各次埃尔尼诺过程而言,南、北方涛动指数的极值和相对强度都不尽一致.分析表明,埃尔尼诺现象的三种不同增温类型与南、北方涛动影响赤道太平洋海温在空间上的差异,以及位相和相对强度的不同匹配状态有相当程度的联系.     

北太平洋热带的低频振荡——北方涛动

北方涛动是近几年在北太平洋热带地区发现的一种东西向的大气涛动.本文试图对北方涛动的空间结构和时间变化(包括季节变化和年际变化)的基本特征及其与热带太平洋海温、降水、信风和沃克环流等的联系作进一步的分析研究.经验正交函数(EOF)分析的结果,不仅进一步证实了北方涛动存在的真实性,而且还揭示了它的大尺度特征及其在北太平洋大气环流年际变化中占有头等重要的地位.据延伸的1921-1946年资料的分析表明,北方涛动仍然非常明显,说明它不是某一时期特有的现象,而是北太平洋热带地区大气环流固有的一种低频振荡.北方涛动3-4年的年际振荡与热带太平洋海温、降水、信风和沃克环流关系密切.并且它在这一频带与南方涛动发生强烈的耦合.我们认为,东赤道太平洋之所以是全球热带海洋中海温年际变化最大的地区,以及该区的海气相互作用之所以能够产生世界性年际气候变化最强的信号,可能与它们之间强烈的耦合作用不会没有关系.     

北极海冰与南方涛动的相关分析

本文根据1953～1984年的北极海冰覆盖面积指数和南方涛动指数资料,分析了北极各海区海冰覆盖量与南方涛动的时滞相关关系,统计了北极海冰正距平年和负距平年南方涛动指数的平均情况。初步结果表明,北极各区海冰与南方涛动之间均存在明显的相关关系,时滞相关的最大值从南方涛动早于海冰7个月(Ⅰ区,+0.48)到晚于海冰39个月(整个北极,+0.38)不等,对北极海冰正距平年和负距平年的统计结果也证实了这些相关特点。     

北欧海大气低空辐合辐散的东西振荡模态及其相应的大气遥相关异常环流

北欧海作为连接北冰洋和北大西洋的重要海域,其由热效应产生的辐合场值得关注。本文利用NECP/NCAR的速度势函数(Velocity Potential,VP)数据表征北欧海辐合辐散场,发现在秋冬季北欧海上空大气低层存在一个独立的辐合区域。经验正交函数分解结果表明,北欧海上空的VP显示出除了表征北极涛动的全区一致型模态外,还表现出一个东西向辐合辐散反位相的东西振荡型模态。该模态与一支连接北大西洋涛动(NAO)和欧亚遥相关(EU)的复合型大气遥相关波列有关,北欧海表层潜热和感热异常加热通过影响低空大气的异常辐合辐散,与北大西洋偶极子型海温异常加热共同作用,加强了NAO异常环流;同时高空急流波导作用加强了从北欧海到东亚的EU波列,使得位于NAO和EU之间的北欧海成为连接NAO和EU大气遥相关波列的“中继站”,进而通过这种复合型大气遥相关波列将北大西洋与东亚大气环流联系起来,形成对东亚地区天气气候的远程影响。     

ABNORMALLY HEAVY RAINFALL IN THE CHANGJIANG VALLEY AND ITS CORRELATION WITH EXTRAORDINARY OCEANIC FEATURES IN 1983

The abnormally heavy precipitation occurred in the Changjiang Valley, 1983 as one of the four serious flooded events in the past sixty years was directly associated with the abnormal changes of the subtropical high of the NW Pacific. Meanwhile the abnormal changes of the S. H. were correlated with the abnormally warming of SST of the tropical East Pacific and the appearance of El nino in 1982-1983, which had attained the highest intensity in this century and were reasonably correlated with the unusual variations of Southern Oscillation, SST anomalies of the Pacific Ocean, and the anomalies of the cloudness over these areas. This has once again confirmed that there exists a teleconnection between several parts of Pacific Ocean and the atmospheric circulation. A chain reaction between the abnormal weather in China and the East and the West Pacific (the tropical and the subtropical Pacific) is revealed, which may give some information for the long-range weather forecasting.     

东亚夏季气候主要模态的年际变化及其机理

主要研究了东亚(中国和日本)夏季气候(降水和气温)主要模态的年际变化及其机理。研究发现,中国区域夏季降水和气温的大尺度年际变化间有很强的耦合:大范围多(少)雨对应大范围低(高)温。奇异值分解的第一个模态的长期变化主要反映了长江中下游地区降水逐年增加(变湿)的趋势而气温逐年降低(变冷)的趋势。在70年代中期以后,长江中下游地区降水和气温耦合变化的准两年分量明显增强。研究表明,影响长江中下游地区夏季降水和气温年际变化的大尺度环流背景异常十分相似,即主要是两个遥相关型:太平洋-日本(PJ)型和欧亚型遥相关型。与夏季东亚梅雨异常相联系的长江中下游地区降水和气温异常是中高纬度干冷空气和低纬度暖湿空气相互作用的结果。热带西太平洋海表温度异常和相关的对流活动的年际变化通过PJ型对东亚地区夏季降水和气温的年际变化产生十分显着的影响。西太平洋对流活动与北半球大气环流遥相关的相互作用有明显的季节性。PJ型不仅是夏季西太平洋对流活动与北半球夏季热带外地区500hPa高度场年际变化耦合相互作用的最重要模态,而且也是两者各自变化的一个十分重要的模态。1984年夏季北半球500hPa位势高度主振荡型分析表明存在着能量从热带西太平洋向东亚北部的PJ型的振荡传播。低纬度的影响可传播到70°N,同时也存在能量从高纬度向低纬度的传播.即从极地传播到70°N。高纬度和低纬度的影响在70°N附近汇合。     

热带地区积云对流的长期变化特征

使用１９７９年１月至１９８４年１２月向外长波辐射（ＯＬＲ）资料，对热带地区积云对流的长期变化特征进行了研究。结果表明：热带地区积云对流活动存在显著的季节变化，冬季积云对流区主要是东西向，位于南印度洋和西太平洋的近赤道地区；夏季则北移至北印度洋和菲律宾附近的西太平洋地区。低纬地区积云对流活动存在明显的季节性位移，北印度洋地区的积云对流活动主要集中在５—１０月，７—８月位置最北；北半球热带西太平洋地区的积云对流活动则主要集中在６—１１月，８—９月位置最北。标准差分析表明，冬季北半球热带西太平洋、赤道中太平洋及热带印度洋东部地区积云对流的年际变化最明显。经验正交函数（ＥＯＦ）分析的主要空间型反映了赤道中太平洋、热带西太平洋、阿拉伯海和副热带西太平洋地区的积云对流活动存在一定的关系。结合遥相关计算还表明秋云对流存在４种遥相关型，即２种东西向偶极型涛动型、西太平洋型和北印度洋型。     

A teleconnection pattern in upper-level meridional wind over the North African and Eurasian continent in summer

One-point correlation analysis on upper-level meridional wind identified the existence of a teleconnection pattern in July, which emerges from North Africa to East Asia along the westerly jet in the middle latitudes. We examined the spatial and temporal structures of this teleconnection pattern, and found the unique characteristics rather different from the patterns in other elements such as geopotential height, streamfunction and vorticity. We also investigated the relationship between this teleconnection and precipitation, and suggested that the teleconnection is a possible linkage of the EASM to the Indian monsoon, and even to subtropical heating anomalies over Atlantic.     

黄河三角洲湿地发展概述及治理修复建议

黄河流域在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位,其下游的黄河三角洲分布有世界上暖温带保存最广阔、最完善、最年轻的滨海湿地生态系统,该区域特殊的地质地貌决定了其生态多样性,需要进行重点研究和保护。文章立足于我国现有湿地保护政策和湿地面积缩小的现状,提出黄河三角洲湿地保护可着重围绕其岸线变化、冲淤速率、地形地貌等开展研究,并采用减压分洪扩充法等治理修复方法扩大湿地面积,为推动黄河流域及黄河三角洲湿地的生态保护和高质量发展提供有效参考。     

THE CLIMATIC CHANGES AND THE COASTAL ENVIRONMENT

Although the Yellow River Delta and Bohai Sea coastal zone are long distance and different environment with Po River Delta and Adriatic Sea coastal zone, the comparison of data of two different areas and the evolution trend of two areas are quite similar. The influence of natural climatic changes on the evolution of the deltas and coastal zones exists both in ancient and modern times. The cold/wet period occurred in 1300—1400A. D. and 1550 —1850 A.D. within this"large scale" climatie cycle, and shorter periods (10— 35 years) of cold rainy weather alternated with warm/dry period are known as "Bruckner cycles" which have influence on the evolution of the deltas and coastal zones.     

南印度洋副热带偶极子型海温异常与全球环流和我国降水变化的关系

用1951~2001年观测资料,研究了南印度洋副热带偶极子型(IOSD)海温异常对全球500hPa环流和我国降水的影响.结果表明,冬季IOSD激发出极显著的南北半球环绕太平洋的波列结构(CP),其年际变化周期是2.0和6.5 a,与赤道中东太平洋海温也有密切联系.北半球冬季异常峰值后的第二年春季欧亚中高纬度地区500 hPa环流出现显著的EUP型低频流型持续异常,同时中太平洋和北美地区出现CPNP流型和澳大利亚南部的南半球中高纬地区呈现极显著的西南太平洋遥相关型(SWP).当冬季赤道南印度洋副热带呈极显著的西负东正海温距平分布时,后期春季欧亚中高纬地区负EUP型遥相关波列持续偏强,导致东亚大槽明显偏弱,长江以北地区(特别是黄河中上游地区)多雨.反之,春季东亚大槽加强且稳定,我国东部地区大范围少雨.它反映了南印度洋地区海气系统相互作用与东亚热带内外环流低频变化的联系.因此,上一年冬季南印度洋副热带偶极子型(IOSD)海温异常强度是预测春季华北地区旱涝变化的重要因子之一.     

北太平洋海温分布与7月副高的遥相关分析

选取1952-2005年共54 a北太平洋月平均海表温度(SST)资料,奇异值分解结果表明,6月日界线附近西风漂流区的SST包含了北太平洋SST场的主要信息,西风漂流区与赤道冷水区的SST存在遥相关振荡,并且在6月振幅达全年最高值,11月其振幅出现次高值。分析结果表明,6月西风漂流区的SST可视为来年7月西太平洋副高强弱变化的信号:6月西风漂流区的SST偏低,则来年7月西太平洋副高偏强;反之,来年7月西太平洋副高偏弱。     

长江口水动力及污水稀释扩散模拟

利用Delft3D数学模型对长江口水动力条件、上海市现有及拟建排放口污水排放的稀释扩散场进行了模拟。模型利用潮汐数据和排放口附近的现场实测数据进行了率定和验证，分别对丰水期、枯水期的大、小潮情况下的流速场、潮位场及污水扩散场进行了研究。结果表明：长江口的水动力条件有利于污水的稀释扩散；现状排放量对长江口水环境影响不大；但如果污水在排放前不进行一定的处理，规划排放量排人长江口将会严重恶化其水质，特别是枯水期小潮时最为严重。建议根据长江口和杭州湾的环境容量，结合排放口的稀释扩散能力，合理确定污水排放方案。