季风暖湿输送带与北方冷空气对“7·21”暴雨的作用

2012年7月21—22日北京地区发生了1951年以来最严重的特大暴雨,北京地区许多台站日降水量创下1951年以来的历史新纪录。利用NCEP/NCAR再分析资料以及台站降水资料,对引起此次特大暴雨的大尺度条件进行分析,重点研究“7·21”大暴雨与赤道辐合带、亚洲夏季风以及菲律宾-南海洋面上热带气旋之间的密切关系。研究表明亚洲夏季风的异常北进作为暖湿输送带所携带的大量偏南暖湿空气为这次特大暴雨的发生提供了充沛的水汽条件,它与同时来自北方低槽冷涡的高空强冷平流相遇,形成了明显的不稳定层结。没有这种强烈的水汽输送,仅靠来自中高纬度南下的冷空气作用,这次暴雨不会达到破纪录的强度。进一步研究表明,季风暖湿输送带的北推与亚洲季风30～60天季节内振荡的活跃期密切相关。在这个时期产生的季风涌触发和维持了季风暖湿带的迅速向北推进过程。另外,通过与另一次严重影响华北地区的1963年8月上旬的“63·8”大暴雨的大尺度环流条件的比较发现,这次暴雨过程中也观测到明显的季风暖湿输送带,正是由于它与北方冷空气的强烈相互作用,从而也造成了破纪录的大暴雨发生。因此,强的季风暖湿输送带的北进可以说是北方特大暴雨发生的必要条件。      

2010年华南前汛期低频水汽输送对低频降水的影响

利用国家气象信息中心提供的华南85站1961—2010年的逐日降水资料及2010年NCEP/NCAR逐日再分析资料,研究了2010年华南前汛期降水的低频特征及其与低频水汽输送的关系,揭示了低频降水的低频水汽输送源地和通道。2010年华南前汛期降水呈显著10～20 d和30～60 d的低频振荡,两个低频分量峰（谷）值位相叠加,对应降水偏多（中断）;反位相叠加,对应降水偏弱。水汽通量的10～20 d低频分量明显强于30～60 d分量。影响华南10～20 d低频降水的低频水汽输送源地主要包括30 °S附近的南印度洋、苏门答腊岛及加里曼丹岛之间地带的西南源地、赤道中太平洋区域的东南源地;与之相应有西南和东南两个低频水汽输送通道。可利用水汽源地的低频水汽输异常环流特征提前6 d预测10～20 d低频降水。      

全球海气耦合模式（BCC_CM1.0）对江淮梅雨降水预报的检验

以国家气候中心全球大气-海洋耦合模式(BCC-CM1.0)20年的预报产品为基础,重点分析了该模式对中国江淮梅雨的预报能力以及梅雨预报中存在误差的可能原因.试验表明:BCC-CM1.0对江淮梅雨降水有一定的预报能力,模式基本上能够预报出气候态下梅雨降水的空间分布特征.尽管其方差贡献率和时间系数与观测相比有偏差,但模式还是能够预报出梅雨降水的主要模态.气候平均下,BCC-CM1.0模式预报的梅雨雨带位置偏北,因而预报的江淮流域长江以北降水偏多,而长江以南预报的降水偏少.同时发现模式对江淮流域梅雨期中等强度降水预报较好,雨强概率分布与观测结果基本一致,而对大雨强降水和小雨强降水预报相对较差.合成分析发现,江淮流域雨带偏北、降水偏少时,模式的预报能力较好;而江淮流域雨带偏南、降水偏多时,模式预报能力相对较差.BCC-CM1.0对高度场的预报普遍偏低,尤其是在青藏高原上空有一个虚假的低值中心,对副热带高压的预报也偏弱,这样使得东亚季风区气压梯度增加,从而导致预报的东亚夏季风偏强、向北推进的幅度加大,最终致使预报的梅雨雨带偏北.此外,比湿场预报的偏差也可能是造成梅雨雨带偏北的原因之一.     

2011年秋季华西秋雨异常及成因分析

本文对2011年秋季我国的降水异常特征及成因进行了分析,结果表明2011年秋季,华西秋雨较为典型,主要呈现以下3个特点：多雨区位置较常年偏东、偏北,阴雨日数偏多;秋雨阶段性显著;极端性强。2011年华西秋雨异常突出表现为对2011年9月开始的La Nina事件响应的特征。此外,年代际的变化也可能是造成华西秋雨异常的重要原因之一。     

长江流域典型旱／涝夏季大气中的水汽输送

1980年夏季(6、7、8月),雨带在30-33°N间南北摆动,长江流域暴雨频繁,造成严重涝灾。1985年夏季长江流域以局部阵性降水为主,雨带不明显,是典型的夏旱年。本文在(20—45°N,100—125°E)范围内选取72个测站,利用每日00Z探空资料计算这两年6、7、8三个月从地面到100hPa各层和整层的水汽总输送、平均输送和涡旋输送,得出:80和85年夏季我国大气中水汽输送有明显不同的特征,大范围内水汽通量的分布与降水量的分布和降水特点相一致,与西太平洋副热带高压系统和西风带气流的强弱有密切的关系;80年夏季水汽输送量大,涡旋输送由南向北一直输送到黄河流域以北,850hPa上长江中下游有明显的水汽辐合,华南地区有明显的冰汽辐散;85年夏季水汽输送量小,经向输送弱,涡旋输送无明显一致的输送方向,850hPa上长江流域处于水汽辐散或弱辐合区中。分析100—115°E间一些测站水汽经向输送振荡的方差谱,得出在80年夏季长江流域地区对流层中下层有较明显的7—8天振荡,85年夏季则有很强的30天左右的振荡。     

我国东部夏季大气中的水汽通量散度场

根据已经算得的1959年6、7、8月我国东部大气中的水汽输送通量,利用一种适合于计算离散点上的矢量分布散度场的程序,在电子计算机上直接算出相应月份的水汽输送通量散度场。由计算结果可以看出:水汽输送的主要辐合区,在这三个月份中是由华南到华北逐月北移的。水汽输送辐合区北移与降水区北移相一致,这一事实说明了降水分布决定于大气环流、湿度场以及环流场与湿度场的配置。     

1998年南海季风试验期间海 气通量的估算

根据1998年南海季风试验西沙海面铁塔梯度观测资料，利用总体（Bulk）系数法和多层结通量廓线法对西沙海面的海-气通量进行了估算，得出两种方法估算的潜热通量、感热通量基本一致。总体系数法估算的潜热通量比多层结通量廓线法略大1～3 W·m-2，感热通量小0～1.5 W·m-2。一般而言，季风爆发期间潜热输送逐渐增加；季风爆发前期夜间潜热通量比季风爆发后期大；季风爆发后期，白天潜热通量明显大于爆发初期和中期。感热通量季风爆发前海面向大气输送，爆发后期大气向海面输送。动量通量和摩擦速度随风速增加。     

三参数Weibull分布参数估计的一种新方法

本文借助变量变换,提出一种确定三参数Weibull分布参数估计值的新方法。资料计算表贝,它不仅计算简便,而且可给出有效性高的参数估计。     

我国的降水资源及其稳定性与潜在可预报性（Ⅰ）降水资源及其稳定性

为合理利用我国降水资源提供科学依据，本文利用全国分布较均匀的１６２个测站１９６０－１９９１年降水资料，分析了我国降水是琢其稳定性特征，得出：我国降水量较丰富的东部和南就地区降水较稳定；台湾，海南和东南沿海降水稳定性比内地小；降水量较少的西北和华北地区降水不稳定，降水量多的季节比少的季节降水稳定。     

El Niño－La Niña循环的海－气耦合机制研究

利用１９５０—１９８７年２°×２°格点综合海－气资料（ＣＯＡＤＳ），计算了赤道太平洋洋面（５°Ｓ—３°Ｎ）上逐月平均海温、气压、纬向风、比湿、云以及热量收支各分量的平均值和距平值，分析这些量的演变特征，得出：ＥｌＮｉｎｏ过程中，赤道太平洋洋面上气压梯度减小，东风减弱；赤道中、东太平洋洋面上空气中水汽和云量增加，洋面射入太阳辐射和有效长波辐射减少，感热和潜热交换加强，洋面净获得（损失）热量减少（增加）；ＬａＮｉｎａ过程中，情形相反。最后概括了ＥｌＮｉｎｏ－ＬａＮｉｎａ循环的两种海－气耦合反馈机制。