近50年广西大范围暴雨的大气环流异常分析

利用1961-2010年广西90个气象观测站的逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,运用Lorenz环流分解方法分析了近50年广西大范围暴雨的大气环流异常特征。结果表明,近年来广西发生大范围暴雨过程和平均暴雨日数均呈增多趋势。不同天气系统造成广西大范围暴雨的环流形势主要表现在副热带高压所处位置和强度的不同。从长时间统计来看,广西大范围暴雨与副热带高压的强度、北冰洋(130°E- 140°W,70°N-90°N)区域的纬偏成正相关关系,与格陵兰岛北部、赤道印度洋中西部和哈萨克斯坦东北部的纬偏值成反相关关系。北半球高纬度地区(75°N-85°N)和低纬度地区(20°N-30°N)定常波强度增强,中纬度地区(40°N-70°N)定常波强度减弱,低纬度10°N-30°N和中纬度35°N-55°N定常波不平稳度增强,可能是造成广西大范围暴雨日数增多的原因之一。在广西大范围暴雨过程中,北极附近区域为定常波最不平稳的地区。     

2009年夏末秋初广西持续干旱成因分析

利用1951―2009年广西地面气象观测逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用一元回归和小波分析方法对历年广西夏末秋初降水气候趋势变化和周期性进行统计分析。结果表明:从历史资料看,广西夏末秋初降水呈显著减少趋势,而且具有2 a、8 a和14 a周期变化特征,2009年处于2 a周期信号偏少期。造成广西夏末秋初高温干旱的主要原因为:8月副热带高压脊线偏北,东亚槽脊平缓不利冷空气南下,广西常处于高压脊控制;9月副高南落,广西部分地区受副高控制;广西低空呈反气旋的环流形势,低层辐散高层辐合,气流以下沉运动为主,而且水平风速很小,大气稳定;2009年6月太平洋出现了厄尔尼诺现象,并在8、9月得到了发展。     

基于EMD 和集合预报技术的气候预测方法

气候系统是典型的非平稳性系统,然而对于气候观测数据的处理通常是在时间序列平稳的假定下完成的,比如气温和降水的多步预报,这通常会导致预报准确度较低。为改进该缺陷,首先将非平稳数据序列分解成平稳的、多尺度特征的本征模态函数分量(IMF),再使用数值集合预报与逐步回归分析相结合的方式对每一个IMF 分量构建不同的预报模型,最后线性拟合成预报结果。通过Visual Studio 2008 开发平台使用上述方法建立了一个短期气候预报系统,采用广西区88 个气象站1957—2005 年的2 月距平气温数据进行实际验证。结果表明,相对于普通预测和单一预测方法,加入了EMD 和集合预报技术的方法在仅用历史资料进行多步预测的情况下,对于气候的变化趋势以及突发性气候具有更好的预报能力。      

广西暴雨非均匀性分布特征研究

利用广西1979—2008 年83 个气象观测站的逐日降水和NCEP/NCAR 再分析资料,采用蒙特卡罗检验等方法,计算和分析广西暴雨非均匀性分布及其变化特征。结果表明,广西暴雨主要发生在汛期(4—9 月),暴雨总站次约占全年总数的9 成;年暴雨量占全年总降水量的比例随年际变化有增加的趋势,即以后发生极端强降水的可能性增大。广西暴雨集中度分布为桂东大于桂西,桂西北和沿海地区的暴雨集中度变化趋势大部分为正趋势,桂东南大部分为负趋势。桂东北和西南地区暴雨集中期最晚,百色北部山区和桂东南地区最早,暴雨集中期气候趋势是桂东大部分地区和沿海地区有偏晚趋势,桂中和桂西大部分地区有偏早趋势。冬春季青藏高原南部和西太平洋高度场负距平,夏秋季副热带高压偏强、面积偏大、脊线偏西,这种稳定的东高西低形势有利于广西暴雨集中度偏大。冬季青藏高原南部和西太平洋地区的高度场均为正距平,春夏秋季青藏高原南部及西太平洋高度场的周期性变化特征使广西暴雨集中度偏小。夏季风强(弱)的年份孟加拉湾向广西输送的水汽通量少(大),低空风速小(大),造成广西除了北部山区和北海以外大部分地区暴雨集中度偏小(大)。      

广西气温对青藏高原积雪的响应

利用青藏高原资料序列长度均在30年以上的54个台站(1967～1997年)的积雪深度资料,与广西气温进行相关统计和分析研究,找出广西气温对青藏高原积雪的响应特征:不管是上一年还是当年的青藏高原积雪与广西当年气温都有一定的相关,但大多是分散的个别显著相关,有少数属于区域显著相关及全区性的显著相关。     

广西后汛期不同等级降水变化及突变机理探讨

利用1961—2010年广西后汛期(7—9月)逐日降水资料进行降水分级统计,采用线性倾向估计、经验正交函数(EOF)等方法,对各等级降水日数及降水量进行了趋势变化和型态分布研究。结果表明,桂东小雨日数的比例高于桂西,中雨和大雨日数的比例则低于桂西,而暴雨以上日数的比例则是沿海高于内地。从各级降水对总降水的贡献来看,只占降水日数15%的大雨等级以上降水量的贡献接近60%。近50年来小雨至大雨等级降水呈现下降趋势,而暴雨以上等级降水则呈上升趋势,但这种特征具有明显的区域差异。EOF分析表明后汛期降水型态分布基本可以归结为大雨以上等级降水的分型。在此基础上,对广西后汛期各级降水在1990年代初出现由少到多的突变进行机理分析,研究表明,南半球澳大利亚高压和马斯克林高压的增强及西太平洋副高的合理配置是这次突变的重要原因,突变后来自印度洋及南海的水汽增强,西太平洋副高明显加强且位置偏南、偏西,大量的水汽在广西区域辐合上升,造成了降水的增加。通过对澳大利亚高压指数与前期海温的相关分析得知,印度洋暖位相由南向北传播及赤道太平洋与副热带南太平洋海温的反相变化将会导致后期澳大利亚高压强度的变化,这对降水预测有一定的参考意义。      

南海夏季风爆发早晚环流EOF特征

取国家气候中心提供的南海夏季风爆发期≤26候的偏早年(1970、1973、1987、1989、1991),爆发期≥32候的偏晚年(1966、1972、1996、2000、2001),利用ECMWF逐日4月10日～5月10日资料,进行EOF进行展开.揭示南海夏季风爆发偏早、偏晚的前期环流特征.     

一个自动确定指针的阴阳历叠加程序

从实际预报出发，根据阴阳历之间的关系，有Turbo C语言编写了一个能够灵活，快速自动指针的阴阳历叠加程度，为用阴阳历叠加法制作气候预测提供一个简便的方法。     

广西寒潮天气统计特征及环流形势分析

根据修订后的寒潮标准，对广西近46a的寒潮天气进行统计，并对典型寒潮年进行环流形势分析。结果表明：广西近46a出现了61次寒潮天气过程，其中全区性21次，桂北区域29次，桂南区域22次；广西寒潮最早出现在11月份，最迟出现在3月份，1月是寒潮出现的高峰月；出现寒潮频率的地域分布为东高西低；历年出现寒潮的总站数略呈下降趋势，并具有2年及11年左右的明显周期振荡特征。典型寒潮年环流分析表明当极涡南掉，东亚大槽加深，乌拉尔山脊维持，冬季风的加强及中纬度西风气流是导致冷空气堆积并爆发寒潮的主要环流形势。     

广西2002年夏季多雨成因分析

广西2002年夏季（6-8月）大部地区降水偏多，究其成因，与前期气候异常、气候背景条件、前期及同期环流特征及系统、西太平洋副高位置及强弱，海温、纬向风指数及振幅、位相等物理因子变化有关。