东南极普里兹湾1990年1—2月大风过程与气旋和锋面活动分析

本文用澳大利亚墨尔本气象中心,苏联南极青年站地面天气图和NOAA-10,NOAA-11极轨卫星云图确定了东南极普里兹湾及其附近海域1990年1—2月份气旋中心位置;讨论了这些气旋的活动特征。分析了实测大风对应的天气系统,天气形势和卫星云图特征,指出普里兹湾沿海存在气旋、锋面以及锋面云和气旋先后相继的影响。锋面及锋面、气旋先后相继影响与500hPa上的强高压脊天气形势、强风与锋面带中纹理非常不均匀区域有密切关系。     

东南极普里兹湾1990年1—2月大风过程与气旋和锋面活动分析

本文用澳大利亚墨尔本气象中心,苏联南极青年站地面天气图和NOAA-10,NOAA-11极轨卫星云图确定了东南极普里兹湾及其附近海域1990年1—2月份气旋中心位置;讨论了这些气旋的活动特征。分析了实测大风对应的天气系统,天气形势和卫星云图特征,指出普里兹湾沿海存在气旋、锋面以及锋面云和气旋先后相继的影响。锋面及锋面、气旋先后相继影响与500hPa上的强高压脊天气形势、强风与锋面带中纹理非常不均匀区域有密切关系。     

南极长城站温度场和湿度场分析

本文利用长城站1985年至1996年的观测资料和气象传真图对南极长城站地区的温度场，湿度场以及降水情况进行了天气学分析，结果表明常年低温、高湿、长时间降水是长城站的天气特点。长城站地区夏半年盛行的东高（威德尔海为高压区）西低（南极半岛及别林斯高晋海为低压区）和冬半年盛行的西南高（南极半岛以西为高压区）东北低（威德尔海一带为低压区）的气压场形势，南半球西风带独特的低压气旋活动以及副极地海域特殊的冰雪漂流下垫面造成了该地区的天气特点。     

南极长城站冬季冷空气活动分析及预报

本文利用2002-2006年长城站的常规气象观测资料及澳大利亚气象局发布的南太平洋表面天气图,分析研究了该地区的冷空气活动特征。统计发现长城站冬季冷空气活动具有频数多、降温快、风力强、影响时间短等特点;分析认为气旋是诱使长城站冷空气爆发的关键因子;冷空气的路径主要有东路和西路两种,其中东路最为常见,它伴随有E-SE大风,主要天气形势是"南高北低",平均影响时间2d左右;西路伴随有W-SW大风,主要天气形势是"西低",其影响时间较短,常常仅有1d左右。最后给出了该地区冬季冷空气过程的预报思路。     

内蒙古沙尘暴天气系统及预报指标探讨

根据21 世纪15 a 来出现在内蒙古的沙尘暴个例,归纳形成沙尘暴的高空环流背景和地面天气系统,提炼预报指标。结果显示：沙尘暴是强冷空气爆发南下的过程,具有冷空气强、锋区强、高空急流强的特征;造成内蒙古沙尘暴的高空环流背景可分为高脊移动型、冷槽下滑型、横槽型和低涡旋转型等四个类型;强烈发展的蒙古气旋和冷锋是造成沙尘暴的主要地面天气系统。沙尘暴预报应主要着眼于高空急流轴的位置、乌拉尔山高压脊、高空锋区、蒙古气旋及冷锋、地面变压中心、高空正涡度平流中心与地面气旋相叠置的区域等方面。     

内蒙古沙尘天气少发季节沙尘天气预报技术分析

本文对2010年11月沙尘天气少发季节出现在内蒙古自治区西部地区但漏报的一次沙尘天气过程进行了详细的分析,从实际预报的角度出发,利用实际预报工作中可以用到的高空、地面、数值预报产品等相关资料,从产生沙尘天气的有利条件、大尺度环流形势演变及可能造成的其他灾害性天气、沙尘气候概率等角度较全面剖析了此次沙尘天气过程的漏报。分析得出:(1)沙尘天气不是单一出现的,都会伴随大风天气,但沙尘和大风的落区不尽相同,往往先出现大风再有沙尘天气出现,强沙尘暴区都伴有大风天气;(2)沙尘天气出现前会出现明显升温,无有效降水,沙尘过后有时伴有寒潮、雨雪天气;(3)大气的强斜压不稳定是产生沙尘大风的主要因素;(4)锋前上升运动较强,可达对流层中上层（400 hPa以上）;(5)沙尘出现时段整层对应正涡度区;(6)在沙尘暴过程中,午后产生深厚混合层的区域容易产生高空动量下传并形成地面大风。通过对漏报原因的分析提醒广大预报员在今后的预报工作中要增强多种灾害天气同时出现的预报敏感性,一定要在关注重点灾害的同时,避免对沙尘天气少发期沙尘天气漏报的现象。     

南乔治亚岛2016 年冬季大风天气特征分析

南乔治亚岛大风天气较为频繁, 天气形势复杂多变。通过对2016 年冬季的随船观测, 结合地面天气 图分析得出, 随船观测期间所有大风天气都由气旋直接或间接造成, 共归纳出3 种造成南乔治亚岛大风的 天气形势: 单一气旋型, 北高南低型和西高东低型。单一气旋型持续时间较短。北高南低型持续时间较长, 对南极磷虾渔船作业影响最大。西高东低型持续时间最短, 往往是鞍型气压场东移造成, 风急浪大, 且风向 与常年西风不同, 需特别注意渔船避风避浪方式。     

南极中山站地区冬季低温及增暖天气的变化特点

利用2003年在南极中山站考察期间所获取的气象观测资料和气象传真图对中山站地区冬季的低温及增暖天气进行了天气学分析,揭示了这两种天气的风场、温湿场以及天气现象的不同特点和相应的天气形势,为提高极区冬季气温预报水平提供了新的依据。     

冷锋型和蒙古气旋型沙尘天气过程典型个例对比分析

利用观测资料和NCEP再分析资料,对冷锋型和蒙古气旋型两类沙尘天气过程的典型个例进行对比分析。结果表明:斜压强迫在两类过程中均较为显著,冷锋型沙尘天气过程中,随高度降低高空槽明显加深;蒙古气旋型则在对流层低层（850 hPa）、中层（500 hPa）形成切断低压。冷锋型沙尘天气过程高空锋区位置较蒙古气旋型偏南,且南压更为明显;冷锋型沙尘天气过程沙尘天气区位置也较蒙古气旋型偏南,且主要向东南方向扩展。冷锋型地面高、低压强度对比明显大于蒙古气旋型,且地面风速与能见度的反相关性高于蒙古气旋型,锋后降温也较蒙古气旋型显著。冷锋型锋前上升运动中心位于700 hPa,锋后下沉运动中心位于600 hPa。蒙古气旋型气旋中心及其附近300 hPa以下均有强的上升运动。冷锋型锋面附近正涡度随高度增高而增大,蒙古气旋型气旋中心及其附近为正涡度。最后给出了冷锋型和蒙古气旋型沙尘天气过程的天气学概念模型。     

典型槽型转脊型黑风天气过程成因分析

2010年4月24-27日甘肃省河西走廓、西北东部及华北出现了大风沙尘暴天气过程,河西走廓出现黑风天气,损失十分严重。针对这次罕见的槽型转脊型黑风天气过程,应用2002-2011年3-5月逐日08时和20时高空流场资料、高空图资料和地面每隔3 h天气图资料,对其天气形势演变、高空垂直风场及水平相对螺旋度场进行了深入对比分析。结果表明:4月24日20时700～500 hPa有较强冷空气入侵,700 hPa大气层结存在剧烈的高低空不稳定,≤-1 000 m2·s-2强螺旋度负值中心是黑风爆发的动力因素,25-27日08时700 hPa≥15 m·s-1低空急流区的存在是这次大风天气得以持久维持的关键原因。     

南极海冰和极涡指数的时空特征及相互关系

本文采用聚类分析方法将南极海冰距平划分成５个变化相似的区域。并计算了对应各区的南半球５００ｈＰａ极涡面积和强度指数。分析了海冰与极涡指数的时空特征及相互关系。结果表明，不同区域的海冰和极涡的气候特征和年际变化的差异十分显著。１区和４区的海冰变化最大。海冰范围和极涡指数在多数区都在２－２．５ａ和５－７ａ的振荡周期。仅发现１区海冰范围是扩张趋势，其他４个区都呈收缩趋势。南极平均海冰范围以１．６个纬度／     

南极长城站气象观测与研究

1980年以来,中国对南极的气象观测和研究已取得了显著进展.1985年2月在乔治王岛建立了南极长城气象站,国际站号为89058,此后一直进行天气观测,并向世界天气监视网发出报告.近年来,根据观测资料并结合南极和南半球其他资料,开展了极区气旋、影晌南极半岛的天气系统、大气化学、高层大气、辐射特点、南极海冰状态与气候变化关系等项目研究.这些研究对了解南极当地气候的形成、发展和变化及其对全球气候的影响提供了重要资料.     

南极特拉诺瓦湾下降风特征

南极罗斯海特拉诺瓦湾(Terra Nova Bay)是强下降风汇集区之一。采用高分辨率南极中尺度预报系统(Antarctic Mesoscale Prediction System,AMPS)资料和特拉诺瓦湾难言岛Manuela自动气象站实测数据,分析了特拉诺瓦湾及其附近地区的下降风特征。AMPS对难言岛地区风速和气温有较好的模拟能力,但风向比实测值偏西约30°。难言岛地区风速从1月开始迅速增大,4—9月风力平均为8级以上。难言岛夏季1月份的风速变化滞后气温变化约3 h;冬季7月份风向稳定为西至西南。特拉诺瓦湾及其附近地区下降风来自西岸海拔较高的冰盖,其风向的空间分布特征基本几乎不随季节而变化。下降风风速有显著的季节演变特征,11月至次年1月较小,3—9月风速较大。特拉诺瓦湾西岸等几处冰川地带在冬季是强风汇集区,难言岛处于Reeves冰川下降风汇集区中。该汇集区上边界和南北两侧均有清晰的分界线,风速较强区从地面延伸至650—800 m高处,风速最大值距离地面高度约为50—200 m。强下降风气流受难言岛地形阻挡,风速有所减弱,气流越过难言岛之后,风速再次加强。特拉诺瓦湾地区下降风流动过程中近地面气团位势温度变化幅度很小,表明下降风在从内陆高原到沿岸地区的流动是干绝热过程。     

A hindcast simulation of Arctic and Antarctic sea ice variability, 1955–2001

A hindcast simulation of the Arctic and Antarctic sea ice variability during 1955-2001 has been performed with a global, coarse resolution ice-ocean model driven by the National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research reanalysis daily surface air temperatures and winds. Both the mean state and variability of the ice packs over the satellite observing period are reasonably well reproduced by the model. Over the 47-year period, the simulated ice area (defined as the total ice-covered oceanic area) in each hemisphere experiences large decadal variability together with a decreasing trend of Ø1% per decade. In the Southern Hemisphere, this trend is mostly caused by an abrupt retreat of the ice cover during the second half of the 1970s and the beginning of the 1980s. The modelled ice volume also exhibits pronounced decadal variability, especially in the Northern Hemisphere. Besides these fluctuations, we detected a downward trend in Arctic ice volume of 1.8% per decade and an upward trend in Antarctic ice volume of 1.5% per decade. However, caution must be exercised when interpreting these trends because of the shortness of the simulation and the strong decadal variations. Furthermore, sensitivity experiments have revealed that the trend in Antarctic ice volume is model-dependent.     

南大洋海冰影像地图投影变换与瓦片切割应用研究

南大洋海冰分布是南极考察过程中影响破冰船航行的重要因素,也是南极研究的重要内容之一。目前国际上不同机构发布的南大洋海冰分布图,大多是球面投影,不能直接用于主流的瓦片地图发布。将极方位立体投影海冰图转换为目前主流的网络墨卡托投影地图,并利用合适的图像重采样方法,按照不同级别比例尺进行瓦片切割和编号存储,最终实现海冰影像地图的发布共享是本文的主要研究内容。笔者对不同的图像重采样方法进行了比较,分析了最邻近点采样方法、双线性内插和双三次卷积重采样方法的优劣,针对本文的研究优选双线性内插方法进行影像地图瓦片的切割,并最终叠加融合在Google地图上,实现了Google底图、准实时海冰影像图与破冰船走航位置的集成显示,为雪龙船的冰区航行提供了重要的数据支撑。     

向极跨越70°N气旋的主要特征分析

北极地区以南生成并向北移动进入极区的气旋,在移动发展过程中常伴随大风、降水和升温等过程,对中低纬度地区物质和热量向极地输送起着重要作用,并对极区大气、海洋和海冰的变化产生一定影响。基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的1979—2015年的海平面气压再分析数据产品,利用气旋自动识别和追踪算法,开展气旋的识别和追踪,获得向极跨越70°N气旋的数量、强度、活动轨迹及北向运动纬距等主要特征如下:该类气旋在数量上,春、冬季多于夏、秋季,年总数量和春、秋、冬季均呈减少趋势;强气旋易发于冬季,弱气旋多发于夏季;该类气旋活动轨迹,冬季集中分布在海上,夏季在陆地上;该类气旋北向运动纬距整体平均为9.2°,冬季平均最大,为10.2°,夏季平均最小,为7.3°;在年际变化上,年平均和春、冬季平均呈增长趋势,夏、秋季平均呈减少趋势;在年代际变化上,年平均和夏、冬季平均从1979—1988年到1989—1998年阶段都是减小的,到1999—2008年阶段是增大的,其后再减小,春、秋季则无明显趋势变化。     

HOLOCENE CLIMATE VARIABILITY IN THE DENMARK STRAIT REGION - A LAND-SEA CORRELATION OF NEW AND EXISTING CLIMATE PROXY RECORDS

ABSTRACT. Two well dated Holocene sediment records bordering the Denmark Strait region have been used to reconstruct past climate variability. The content of biogenic silica, classic and organic material and moss in a lacustrine record from Lake N14 has been used to infer past variability in precipitation and temperature in southern Greenland. Sedimentologic and petrologic composition of sand in a shelf sediment record from the Djúpáll trough is used to infer past variability in the northwestern storm activity on northwestern Iceland, which probably also affected the inflow of polar waters from the East Greenland Current. Our evaluation of these records with a number of previous studies from the region documents Holocene climatic optimum conditions peaking between 8000 and 6500 calendar years before present (cal yr BP). Mid-Holocene climate deterioration set in around 5000 cal yr BP followed by a further marked setback around 3500 cal yr BP. A stacking of climate variability on a centennial timescale from previous studies in the area shows a fairly good correspondence to the timing of marked cold and warm events as evidenced from the Lake N14 and the Djúpáll trough records. Cooler periods are explained as the response to marked incursions of ice-laden polar water from the Arctic Ocean to the Denmark Strait region. Cool northerly and northwesterly winds along the East Greenland coast in relation to frequent strong atmospheric low pressure in the Barents Sea, coupled with strong high pressure over Greenland, would have favoured southward export of polar waters. A comparison with the proxy records of nuclide production (¹⁴C and ¹⁰Be) suggests that solar activity may have had some influence on the atmospheric pressure distribution in the Denmark Strait region.     

The Box: How the Shipping Container Made the World Smaller and the World Economy Bigger

Contemporary research into extratropical cloud systems optimizes the increase in resolution of visible (VIS) and thermal infra-red (IR) sensors, and the ability to retrieve wind and atmospheric moisture variables at mesoscales using microwave radiometry. These passively-acquired remote sensing data are used to develop synoptic climatological (conceptual and simple statistical) ‘models’ of mesoscale cyclones in cold-air outbreaks (mesocyclones, ‘polar lows’) occurring over the otherwise data-void southern oceans. Mesocyclones present a limitation to successful weather forecasting for New Zealand and coastal Chile, southern Australia and South Africa, during the cold season. The synoptic climatological analyses show that: 1) the patterns of mesocyclone cloud vortex origins, movement and dissipation (‘mesocyclone regimes’), exhibit spatial dependence and have associations with upper-ocean conditions; 2) mesocyclone ‘outbreaks’ are embedded within characteristic larger-scale anomaly fields of tropospheric pressure, height, and layer thickness (mean temperature); and 3) composite (statistical average) models of cloud system structure based on the microwave retrievals of marine weather reveal mesocyclones to be relatively dry in comparison with synoptic cyclones, yet very windy. These analyses should permit the development of methods to better predict these important cold-season storms over southern middle latitudes, and a fuller assessment of their significance for the larger hydroclimatic system.