对称不稳定大气中的孤立行波精确解

通过对二维准动量无辐散、无摩擦、密度非均匀分布的层结大气中基本气流切变对非线性方程组行波解的影响问题的研究，证明：（ａ）在对称稳定（ｑ＝Ｎ２Ｆ２－Ｓ４＞０）的大气中：非线性行波解为周期解，且其周期与相应的线性周期解的周期相等；（ｂ）在对称非稳定（ｑ＝Ｎ２Ｆ２－Ｓ４≤０）的大气中：存在两类非线性行波解，其性质是由参数Ｂ决定的。Ｂ＝（Ｎ２ｓｉｎ２φ－２Ｓ２ｓｉｎφｃｏｓφ＋Ｆ２ｃｏｓ２φ）／σ２。（１）当Ｂ＞０时为周期解，且其周期与相应的线性周期解的周期相等；（２）当Ｂ≤０时为孤立波解。     

近30年夏季亚欧大陆中高纬度阻塞高压的统计特征

文中利用1970～2001年NCEP再分析500 hPa逐日高度场资料,根据阻塞高压的天气学定义,采用客观统计方法检索出近32 a亚欧中高纬度392个阻塞高压个例,对其进行了气候学分析.结果表明,亚欧中高纬地区夏季阻塞高压活动频繁,10 d以下的过程占绝对多数,地理分布主要集中在45～70°N之间,纬向上可划分5个高发区,其中乌拉尔山和贝加尔湖东部阻高活动频次最高,同时,每个区域中又存在着相应的阻高活跃区.亚欧中高纬地区夏季阻高活动具有明显的季节内变化特征.6月份,阻塞活动多发生在乌拉尔山地区和鄂霍次克海地区,以双阻为主要形势;7月份,欧洲区和贝加尔湖地区的阻塞活动有所增多,尤其贝加尔湖东部地区增多明显,而乌拉尔山地区的阻塞形势明显减少,鄂霍次克海地区的阻塞活动位置向北移动,多发生在60°N以北,双阻形势逐渐减弱,贝加尔湖地区的中阻形势有所增强.8月份,阻塞形势主要存在于贝加尔湖东西两区,中阻形势占据主导地位.亚欧中高纬地区夏季阻塞高压活动年际变化特征也很突出,且这种年际振荡有明显的地理差异.另外,研究表明亚洲北部的阻高活动多以稳定型为主,移动型阻高个例仅占6.6%.移动型阻高以起源于乌拉尔山地区最多,移距最长,生命期最长.偶极子类阻高多集中在贝加尔湖东部与乌拉尔山地区,约占该地区总阻高频次的62.0%和49.7%,平均生命期分别达到7 d/次和9 d/次以上.     

中国气候与环境演变评估(I):中国气候与环境变化及未来趋势

近百年来,全球气候正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,全球气候与环境的重大变化对中国的气候与环境演变也产生了重大影响。来自气候、环境、海洋和经济社会科学等领域的百余位专家和学者对中国气候与环境的演变及其对自然生态系统和社会经济部门的影响进行了评估,在此基础上,提出了适应和减缓气候变化的对策。本文主要阐述在全球气候变化背景下中国气候与环境的演变,并对未来气候变化的趋势做出了预测。     

中国中东部冬季霾日的形成与东亚冬季风和大气湿度的关系

利用1961-2013年中国地面台站长期观测资料和同期NCEP/NCAR再分析资料,以华北、江淮和华南为研究区,分析了中国中东部冬季霾日的形成与东亚冬季风以及大气湿度的关系。结果表明:(1)冬季霾日与东亚冬季风强度成显著的负相关。首先,东亚冬季风强度的减弱使得地面风速减小,进而导致冬季霾日增多。其中,华北7-8 m/s最大风速日数和江淮6-8 m/s最大风速日数的减少,及华南≤2 m/s最大风速日数的增多对各区冬季霾日的增多作用较大。其次,东亚冬季风减弱引起冬季气温的持续升高,易导致冬季霾日的增多,这在华北地区较之在江淮和华南更为明显。(2)由于气候变暖,冬季气温升高,使得近地面相对湿度减小。在江淮和华南地区,冬季霾日的增多与近地面相对湿度的减小显著相关,而在华北地区这种相关较弱。(3)冬季气温升高也有利于大气层结稳定度的增强,3个区域冬季霾日的增多均与大气层结稳定度的增强显著相关,特别是与对流层中低层(850-500 hPa)大气饱和度的降低显著相关。(4)冬季霾日数变化与区域水汽输送关系密切。其中,华北地区的冬季霾日数与水汽总收入成显著正相关,江淮地区与纬向水汽收入成显著正相关,与经向水汽收入成显著负相关,华南地区与经向水汽收入成显著负相关。     

统计方法在数值模式中应用的若干新进展

目前,数值模式的准确性不断提高,天气预报和气候预测越来越依靠数值模式。数值模式不仅仅是求解描述大气运动和热力过程的方程组,其中也大量使用了统计方法,统计方法是数值模式的重要组成部分。本文对统计方法在数值模式中应用的最新进展进行了综述。首先,分析了统计方法在数值模式的资料同化、集合预报、次网格尺度物理过程参数化方案、数值产品统计释用、延伸期预报、模式检验等方面的应用。然后阐述了贝叶斯统计在数值模式中应用的新进展。最后,对统计方法在数值模式中应用的未来发展趋势进行了展望。     

气候变化对生态系统和农业的影响

本文简述了近百年全球气候和中国气候的变化,以及这种变化对生态系统和农业产量的影响。对于用模式研究气候变化对农业产量影响的方法,也进行了初步介绍。     

THE VARIATION OF THE HEAT SOURCES IN EAST CHINA IN THE EARLY SUMMER OF 1984 AND THEIR EFFECTS ON THE LARGE-SCALE CIRCULATION IN EAST ASIA

The distributions and daily variations of the apparent heat source (Q1 ) and the apparent moisture sink (Q2 ) in East China in the early summer of 1984 have been estimated with the budget calculation method. It has been found that during this time period, there occurred three significant episodes of strong heating that corresponded to the three events of heavy rainfalls prior to, during and post to the onset of mei-yu (plum rains). The peaks of Q1 were generally found at 200 hPa, with the heating rate of 6°-10℃/day observed, while the peaks of Q2 were located at about 700 hPa, with their magnitudes being 12°-20℃/day. The vertical distribution of Q1 and Q2 indicates the importance of eddy vertical flux. In other words, the convective activity plays a very important role in the processes of precipitation in East Asia in the early summer. This result is different from the finding obtained by Luo and Yanai (1984) in their calculation of the case of 1979. They pointed out that in the early summer of 1979     

5—10月全球热带和副热带200hPa多年平均环流的研究(一)——行星尺度环流系统

本文用近13年200hPa高空风资料得到了夏半年(5—10月)逐月平均全球热带风场,发现如下一些主要结果: (1)在亚洲地区对流层上部反气旋存在两个中心;一个在青藏高原上空;一个在伊朗和阿富汗地区。两者的演变不同。伊朗高压的北推和撤退都比青藏高原上的早。北美墨西哥高压的变化在时间上与伊朗高压很相似。 (2)北太平洋中部高空槽(TUTT)出现在5—10月,8月份最强,位置最北;北大西洋中部高空槽出现在5—9月,7—8月最强。 (3)南半球冬季有三个主要的长波脊和长波槽,分别位于大陆以西和以东海区。     

东亚冬季风中非地转风的初步研究

本文对非地转风在东亚冬季冷空气活动过程中的作用及影响非地转风的主要因子等问题进行了初步研究，并讨论了非地转风在有限区动能收支中的作用。结果表明，非地转风是冷空气过程中地面偏北大风加强的主要原因之一，非地转风次级环流使东亚高空西风急流和Hadley环流得以加强，而高空西风急流具有次地转的特征。变高、惯性平流和摩擦作用是影响非地转风的主要因子。此外，位温局地变化，位温平流和非绝热作用对非地转风的形成亦有相当大的贡献，但该三项非地转风分量的向量和接近于零。非地转风在有限区动能的收支中也起着十分重要的作用。     

热力强迫对台风次级环流的作用

本文利用无量纲的台风次级环流方程,用西太平洋地区11年的综合台风资料,计算了热力因子强迫的次级环流。通过计算,得到主要结论如下: 1.非绝热加热和积云热量垂直混合是主要的热力强迫因子,二者的作用具有同样量级。 2.热量的湍流涡旋通量及积云的热量水平输送作用都比较小。 3.Ekman抽吸与积云热量垂直混合是相互促进,共同发展的。有利于次级环流的增强。