中国南方2008年与2016年两次低温雨雪冰冻天气过程对比分析

利用2.5°×2.5° NCEP/NCAR月平均资料、1°×1° FNL再分析资料、国家气候中心1951年至2016年1月西太平洋副热带高压脊线和西伸脊点两项环流指数,从事件实况（降水、气温和冰冻灾害）、环流条件、能量条件、水汽条件和动力条件几个方面出发,对2008年1月10日至2月2日和2016年1月20至25日发生在中国南方的两次低温雨雪冰冻天气过程做了对比分析。研究表明：（1）"0801南方雪灾"的主要特征表现为降水范围大、过程持续时间长、灾害重;2016年1月低温雨雪冰冻过程的主要特征表现为降水范围小、过程持续时间短、灾害轻。"0801南方雪灾"冷空气强度不如2016年1月强。（2）造成"0801南方雪灾"的亚欧大环流背景为"北脊南槽"型,2016年1月低温雨雪冰冻的亚欧环流形势中低纬同位相,从西伯利亚到伊朗为脊,中蒙由低涡控制。（3）与"0801南方雪灾"相比,2016年1月低温雨雪冰冻期间我国南方对流层中下部10°~20° N的温差较强。（4）"0801南方雪灾"水汽输送偏北（到达34° N）且更高（到达300 hPa）,2016年1月低温雨雪冰冻期间水汽输送偏南（到达28° N）且较低（到达400 hPa）。（5）"0801南方雪灾"水汽输送轨迹在5 000 m、3 000 m和1 500 m高度均以西南路径为主,2016年1月低温雨雪冰冻期间水汽输送轨迹在5 000 m、3 000 m和1 500 m高度均以西北路径为主,冷空气沿着低压底部从西北移至南方变性增湿。（6）2008年1月26至28日整层垂直运动弱,但向上扩展高（至200 hPa）;2016年1月22日至24日垂直运动强,但扩展高度低（500 hPa以下）。     

磨刀门河口环流与咸淡水混合层化机制

为研究磨刀门盐水混合层化特征,基于SCHISM模型,建立了三维盐度数值模型,根据实测资料对其进行验证。结合水体势能异常理论,对枯季磨刀门河口混合层化的时空变化特征及深槽与浅滩的层化机制差异进行分析。结果表明:磨刀门河口小潮时水体层化最强,中潮时水体层化最弱,且拦门沙至挂定角段水体层化始终较强。磨刀门深槽水体层化主要受纵向平流、纵向水深平均应变和垂向混合影响,而浅滩水体层化则受横向平流、横向水深平均应变和垂向混合影响;磨刀门河口表、底层水体湍动能耗散率较高,而中间水层存在低耗散区,且涨潮时湍动能耗散率比落潮时大。     

北京地区大气环流型及气候特征

以北京地区为研究对象,应用Lamb-Jenkinson大气环流分型方法对1948-2008年的逐日平均海平面气压场进行定量计算环流指数。通过对27类逐日环流分型结果的统计分析得出：北京地区主导环流类型依次为A型、C型和SW型,其频率分别为23.8 %、15.4%和7.0%;A和C环流型频率均呈逐年上升趋势,但A型频率上升速度远大于C型;春季北京主导环流类型为A型和C型,夏季主导环流型为C型和SW型,夏季CSW型环流所占比例也较大,秋季和冬季为A型。通过主导环流型和北京气温、降水之间变化规律的分析可知：冬季在A型环流的控制下北京地区多为低温晴好天气;夏季在C型环流的控制下北京地区降水增多,在SW型环流的控制下北京地区降水偏少,而CSW型环流控制下北京地区呈现干热天气状态,2000年后尤为明显。     

2009年3月济南一次严重CO中毒事件气象条件分析

2009年3月14—19日济南市发生严重CO中毒事件,中毒人数达78例,中毒患者绝大部分出现在15日夜间至16日早晨,具有暴发性特征。对中毒事件发生期间的天气形势、气团性质和气象要素等进行了分析。结果表明：此次CO中毒事件发生在一次冷空气过后天气异常转暖的过程中;气团干暖、中低层大气层结稳定;气温呈明显大幅持续升温,气压呈现大幅持续下降等特征;弱风速时段与中毒人数的激增时段相吻合。分析影响此次事件的不良气象条件主要有：500 hPa暖脊的东移发展,引导我国西北地区干燥暖气团东移控制济南地区,造成本地的气温、气压剧烈变化,导致空气密度显著降低,使济南较长时间处在低密度气团中,严重影响室内的自然通风和烟囱的抽吸效应,造成室内CO积聚引发中毒事件;夜间在弱风速与低密度气团对室内通风、烟囱抽吸效应产生的双重负面作用,是引发中毒人数激增的主重要原因。     

2009年冬季至2010年春季黑龙江省气温持续偏低成因

利用常规观测的温度资料和中国国家气候中心提供的环流特征量、NCEP/NCAR再分析资料及美国气候预测中心（CPC）提供的AO指数等,分析了2009年11月至2010年4月中高纬大气环流异常特征,探讨了AO与同期气温的关系。分析表明：黑龙江省冬春气候异常与500 hPa大尺度环流背景有关。冬春持续偏冷,对应北半球欧亚中高纬地区呈“-+-”的波列分布,90°-180°E呈现出“北正南负”的环流形势;北半球极涡面积偏大,冬季东亚大槽位置偏西,春季东亚大槽强度偏强,冬春AO指数持续异常偏强,显著负位相。     

2009年7月17日唐山地区强降水成因分析

利用常规天气资料和NCEP/NCAR再分析资料,对2009年7月17日唐山地区暴雨天气过程进行分析。结果表明：强降水是暖湿空气向北输送与低层冷空气交汇引起的。降水前期,唐山地区中低层水汽强辐合为强降水准备了条件。冷空气从底层侵入,抬升暖湿气流,低层暖锋锋生使对流不稳定性增大,上升运动加强,降水量增大。强降水区存在低层辐合、高层辐散和斜升运动机制。850hPa湿位涡正压项MPV1＞0区域能较好地反映出冷空气活动特征,强降水出现在MPV1零线附近偏冷空气一侧。     

Relationship between North Pacific SST anomalies and the atmospheric circulation anomalies in January 2008

Based on the NCEP (National Centers for Environmental Prediction) data, the relationship between the Sea Surface Temperature Anomalies (SSTAs) in the North Pacific and the atmospheric circulation anomalies in January 2008 is analyzed in this study. The SSTA mode most correlated with the Geopotential Height anomalies (GHAs) in January 2008 in the North Pacific exhibited a basin-wide horseshoe pattern with a warm center in November 2007. This persistent SSTA pattern would induce positive GHAs in the Aleutian Low area and East Asia and the northward extension of the West Pacific Subtropical High in January 2008 by maximum diabatic heating in the atmosphere over the Kuroshio Oyashio Extension (KOE) area, leading to the occurence of the circumpolar trough-ridge wave train anomaly in January 2008.     

在厨房做实验验证“热力环流”

热力环流是因冷热不均引起的大气环流,是大气运动的最基本形式,也是我们教学的一个重点和难点,对它的深入理解是学习“风的形成”、“全球大气环流”、“季风”、“海陆风”、“山谷风”等知识的关键。虽然它真实地存在于现实生活中,时时相伴在我们身边,但我们却常常觉得它飘忽不定,对它视而不见,不好验证。怎样让学生亲身感受到它的存在,亲眼观察到它所起的作用呢？我们巧用厨房做实验,较好的解决了这一问题。     

川西高原夏季降水变化特征及其异常年环流形势

利用川西高原9个观测站的1960—2006年夏季降水资料分析了川西高原夏季降水的气候变化特征及其与大尺度环流的关系。得到如下主要结论:①1960—2006年,川西高原的夏季降水有微弱增加的趋势。20世纪60年代、80年代和近几年,川西高原夏季降水偏多,70年代和90年代川西高原夏季降水明显偏少。②川西高原夏季降水多雨年和少雨年的环流形势存着明显的差异。高原夏季降水与500 hPa乌拉尔山高压脊、亚洲东北部高压脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖之间的低压槽密切相关,还与100 hPa南亚高压的强弱有关。③川西高原多雨年前期春季OLR距平场上,印度洋中部对流偏强,印尼-南海南部地区对流减弱。OLR的变化可以为川西高原夏季降水的预测提供参考依据。     

巧用三个假设，讲清大气环流

理解大气环流的成因和过程,是分析气候成因和类型的基础,但在教学过程中教师难突破,学生难听懂。致使学生不会分析气候成因,进而不理解自然带的分布规律,不会合理布局工农业生产等,最终使学生怕气候,怕地理。在长期的教学实践中,我摸索出“巧用三个假设,讲清大气环流”的方法,收效甚好。