IPCC AR4中海气耦合模式对中国东部夏季降水及PDO、NAO年代际变化的模拟能力分析

利用1880—1999年中国东部35站的观测降水资料、英国Hadley中心的海温和海平面气压资料以及IPCC第4次评估报告（AR4）中20世纪气候模拟试验（20C3M）的模式输出结果,对IPCCAR4中22个耦合模式所模拟的我国东部夏季降水的年代际变化情况以及太平洋年代际涛动（PDO）和北大西洋涛动（NAO）的年代际变化情况进行了分析。结果显示,这些模式对20世纪我国东部夏季降水年代际变化的模拟结果并不理想,但对降水在20世纪70年代中期前后的突变具有一定的模拟能力。其中IAP_FGOALSL_0_G可以大致模拟出20世纪70年代中期前后降水型的突变特征,而BCCR_BCM2_0和UKMO_HadGEM1则可以模拟出华北地区降水在20世纪70年代中期之后减少的现象。对于引起我国东部夏季降水年代际变化的重要因子PDO和NAO,模式对它们年代际变化的模拟效果略好于降水。多数模式都可以模拟出PDO和NAO的空间模态,其中CNRM_CM3和UKMO_HadGEM1对PDO年代际变化（8 a以上）的模拟与实际情况比较相似,并可以模拟出20世纪70年代中期之后PDO由负位相转变为正位相的情况,而模式UKMO_HadGEM1也对NAO的年代际变化以及1980年以来不断加强的趋势模拟较好。     

2008年1月乌拉尔阻塞高压异常活动的分析研究

不少研究已经表明, 乌拉尔阻塞高压的持续活动对2008年1月中国南方雨雪冰冻灾害的发生有重要作用。本文针对2008年1月乌拉尔阻塞高压的异常, 利用NCEP再分析逐日环流资料、 哈德莱中心的海温资料等, 从对流层北极涛动(AO)、 平流层极涡(PV) 以及海温异常等几方面, 对2008年1月乌拉尔阻塞高压异常产生的原因进行了分析研究。结果显示, 虽然从以往多年情况来看, 前期AO及平流层极涡的异常很可能会导致其后乌拉尔阻塞高压发生异常, 然而就2008年1月的情况而言, 2007～2008年冬季对流层AO和平流层极涡的异常都不能成为异常乌拉尔阻塞高压产生和偏强的原因, 因为它们的关系与多年存在的长期关系相反。进一步的分析研究则显示, 2007年12月和2008年1月赤道太平洋的La Niña事件也对乌拉尔阻塞高压的活动没有明显影响; 而北大西洋海温正异常, 尤其是北大西洋副热带海温正异常的存在, 是2008年1月乌拉尔阻塞高压持续的重要外强迫因素。     

温室气体浓度增加情景下西北太平洋热带气旋变化的模拟分析

利用德国Max-Planck气象研究所参与政府间气候变化委员会(The Intergovernmental Panelon Cli-mate Change,IPCC)第四次评估报告的气候系统模式(ECHAM5/MPI-OM)的数值模拟结果,分析研究了全球增暖背景下西北太平洋热带气旋的变化。结果表明,ECHAM5模式较好的模拟出了热带气旋的基本结构和频数的分布特征。当大气中CO2浓度增加时,热带气旋中心的最低气压升高,850hPa正涡度降低,风速减小,风场出现反气旋性环流异常,暖心强度减弱,气旋的低层径向流入和高层径向流出减少,气旋总体强度减弱。CO2浓度的增加会总体上减少西北太平洋热带气旋的生成频数,从模拟结果看年均减少10个左右。就CO2浓度增加对热带气旋频数季节变化的影响而言,CO2浓度增加所引起气旋频数减少较平均的分配到多个月份里,表明CO2浓度增加引起的大气环流异常在全年都会对西北太平洋热带气旋的发生频数产生影响。分析加拿大参加IPCC第四次评估报告的CGCM3.1(T47)模拟资料,其结果与ECHAM5资料得到的结果大致相似。     

热带太平洋对风应力拖曳系数响应的敏感性试验

为了检验一个准全球的海洋环流模式中热带太平洋对风应力变化的响应,使用NCEP月平均再分析资料计算的强迫场强迫该模式进行控制试验,在(10.5°S～9.5°N,159.75°E～110.25°W)的区域增大或减小风应力拖曳系数进行敏感性试验,并把试验结果与同时段的SODA资料进行分析比较.该模式基本能模拟出海洋环流的基本气候态,但是对一些细节描述还不够准确.试验结果表明,风应力减小时可以改善模式对热带东太平洋冷舌的模拟,而对次表层温度和流场的刻画能力较弱.增大风应力则对次表层温度和流场的模拟有所改善.通过对模式中热量收支的分析可知,平流过程、扩散过程对热带太平洋海表温度的变化起到了重要的作用;海表面热交换可以促使海温距平向相反的方向发展.垂直输送对赤道中东太平洋表层的降温起重要作用,抑制了次表层的增暖,水平平流过程则促进了赤道太平洋次表层的增暖.     

赤道印度洋海温偶极子型及其气候影响

对近百年观测资料的分析表明赤道印度洋海温（SST）确实存在着偶极子型振荡的变化特征，它在9－11最强，而在1-4月最弱；年际变化（4－5年周期0和年代际变化（主要为20－25年周期）也十分清楚。这个偶极子主要有正位相型（海温西高东低）和负位相型（海温东高西低）；一般正位相型的振幅强于负位相型。尽管在极个别年赤道印度洋海温偶极子似乎与太平洋ENSO无关，但总体而论，赤道印度洋海温偶极子与赤道太平洋海温偶极子（类似ENSO）有很好负相关。它们的联系主要是赤道大气纬向（Walker）环流。资料分析表明，赤道印度洋海温偶极子与亚洲南部流场、青藏高原和西太平洋副高都有明显关系，表明它对亚洲季风活动有重要影响。     

热带大气季节内振荡的异常与1997年El Ni~／no事件的发生

利用美国NCEP资料分析热带大气季节内振荡（ISO）NSO的关系，揭示了1997年El Ni~/no事件上的发生，与赤道中西太平洋地区大气ISO在1996年冬到1997年春期间的异常增强有重要关系。而且该地区ISO的异常增强并不主要由赤道印度洋地区移来，主要表现为ISO在印度尼西亚上空被激发增强和东传统。印度尼西亚地区ISO的被激发，则是由于东亚冬季风强异常在该地区引起的强对流活动的结果。     

赤道印度洋海温偶极子型振荡及其气候影响

对近百年观测资料的分析表明赤道印度洋海温(SST)确实存在着偶极子型振荡的变化特征,它在9～11月最强,而在1～4月最弱;年际变化(4～5年周期)和年代际变化(主要为20～25年周期)也十分清楚.这个偶极子主要有正位相型(海温西高东低)和负位相型(海温东高西低);一般正位相型的振幅强于负位相型.尽管在极个别年赤道印度洋海温偶极子似乎与太平洋ENSO无关,但总体而论,赤道印度洋海温偶极子与赤道太平洋海温偶极子(类似ENSO)有很好负相关.它们的联系主要是赤道大气纬向(Walker)环流.资料分析表明,赤道印度洋海温偶极子与亚洲南部流场、青藏高压和西太平洋副高都有明显关系,表明它对亚洲季风活动有重要影响.     

论江淮气旋生成的一种机制

本文从理论上探讨了夏季江淮气旋生成的一种机制。理论分析和理论计算说明,江淮气旋的生成是积云对流与天气尺度的气旋性扰动间正反馈的结果,其机理类似于热带海洋上台风的形成。较深厚的积云对流所造成的凝结加热和涡度混合是气旋生成的主要原因。没有积云活动,仅仅是大尺度凝结加热不大可能促成这种气旋的生成。     

关于大气湿度垂直分布的红外遥测

本文讨论了在气象卫星上用红外方法遥测大气湿度垂直分布的几个基本问题。分析了红外测湿和红外测温的原则区别,指出遥测湿度垂直分布应根据其特殊性按“最佳信息层”概念选择遥测通道,国外笼统地把测温的一套办法搬到测湿中并不合理。根据湿度遥测的“最佳信息层”概念,分析了红外测湿的重要局限。     

全球气象观测系统的数值模拟试验

随着现代技术的发展,尤其是气象卫星等非常规观测系统的出现,人们可以用各种手段来观测多种气象要素,使天气分析和预报能够提高到一个新的水平。但是,生产和技术发展的同时又给天气分析和预报提出了更高的要求,希望有更准确、更客观、更长时效的天气预报。因此,人们提出了作两周左右的中期数值预报的问题。围绕作好两周左右时间的中期数值预报,从气象要素的观测角度又有这样几个基本问题要解决:即作好中期