中国降水对印度洋海温3—4年周期振荡的响应

用３０年（１９６０～１９８９年）季平均印度洋海温距平资料和中国降水距平资料进行主振荡型分析和伴随相关分析，研究了印度洋海温３～４年时间尺度的主振荡型的时间演变及其对中国降水影响的循环过程，结果表明中国降水低频场的主要响应区域在华中，西南地区以及华北北部一带，它体现了印度洋地区热源异常通过大气内部动力过程激发的低频流型对中国降水年际变化的影响。     

冬季大尺度流型与夏季中国降水量

对近４５年（１９５１～１９９５年）前期冬季北半球５００ｈＰａ高度距平场和夏季中国降水量进行旋转奇异值分解（ＲＳＶＤ）,研究了耦合相关空间分布的区域特性,同时分析了相关型的时间演变。结果表明,旋转奇异值分解有效地揭示了前期冬季北半球５００ｈＰａ大尺度流型与夏季中国降水耦合相关型的区域分布特征,并且物理意义明确。     

初夏亚洲季风区环流低频振荡与长江下游持续暴雨

利用主成份分析和非整数波功率谱分析研究了1991年初夏亚洲季风区逐日500 hPa环流的时空分布特征。结果表明，主成份分析得到的前5个特征向量的空间分布与各个季风系统的活动有关，其时间系数存在显著的12—22天准周期振荡和28—31，43—65天的低频振荡周期，它们与长江下游暴雨形成有密切联系。当第一主成份从谷点上升且第二主成份稳定地增大（减小）时，长江下游出现持续暴雨。亚洲副热带海洋加热异常和海陆热力差异产生的不均匀加热分布激发的各种低频波及其相互作用导致向热带外能量频散的异常，是引起长江下游持续暴雨的     

冬季长江下游地区气温低频振荡和低温天气的延伸期预报研究

用1979/1980～2017/2018年冬季逐日长江下游气温资料研究长江下游冬季低温日数与温度低频振荡的联系。结果表明,冬季长江下游逐日气温存在较显著的季节内振荡周期（15～25 d、25～40 d和50～70 d振荡）,其中与12～2月低温日数关系最密切的是25～40 d振荡。基于2001～2018年逐日长江下游实时气温的25～40 d低频分量和东亚地区850 hPa低频温度主成分,建立了冬季长江下游气温低频分量的延伸期预测的时变扩展复数自回归模型（ECAR）。其中,采用基于T-EOF（temporal empirical orthogonal functions）延拓的实时奇异谱（SSA,singular spectrum analysis）滤波,很好地抑制经典SSA滤波的边界效应,得到较稳定的实时低频振荡信号。对2001/2002～2017/2018年12～2月长江下游温度低频分量进行独立的实时延伸期预报试验的结果表明,这种数据驱动的简化的复数预测模型对25～40 d时间尺度的长江下游冬季低频温度的预测时效可达26 d左右,预报能力显著优于经典自回归模型（AR）,能为提前3～4周预报长江下游地区冬季持续低温过程提供有价值的预测背景信息。     

长江下游夏季低频温度和高温天气的延伸期预报研究

用1979—2011年逐日长江下游气温资料研究长江下游夏季高温日数与温度低频振荡的联系和变化特征。结果表明,长江下游夏季逐日气温主要有15~25,30~60和60~70 d的周期振荡,其中长江下游气温的30~60 d振荡强度年际变化和7~8月高温日数之间有显著的正相关。采用1979—2000年逐日长江下游气温30~60 d低频分量和东亚850 h Pa低频温度主成分,构建了长江下游温度低频分量的延伸期预测的扩展复数自回归模型(ECAR)。对2001—2011年5~8月长江下游温度低频分量进行独立的实时延伸期逐日预报试验结果表明,这种数据驱动的预测模型对30~60 d时间尺度的长江下游低频温度分量的预测时效可达23 d左右,对于提前20~25 d预报长江下游地区夏季持续高温过程很有帮助,预报能力明显优于自回归模型(AR)。     

西太平洋热带地区环流低频变化的主振荡型预测试验

用1994年逐日西太平洋热带地区200 hPa纬向风场资料建立主振荡预测模型,对低频纬向风场（30～50天）的传播进行独立预报试验。试验结果表明,在夏半年109次预测中提前15天预报的相关性预报技巧在0.50以上。它是揭示低频时空演变的有效工具。同时也讨论了有关模型参数的选取方法。     

梅汛期南亚高压活动的谱特征分析——波能密度谱

本文是应用100hPa北半球高度场格点资料,选取2003-2005年6-7月南亚高压季节性东进、北移的15个过程,其中包括这3年中在入、出梅期间500 hPa副热带高压有响应的季节性北移个例.计算了40 °N的波谱物理量-1～7波的方差比和波能密度,分析其西风带长波-超长波的调整和南亚高压的东进、北移的相关,并从波能密度的演变特征来识别何种长波波动对南亚高压的季节性变化具有最大的贡献.从而得出100hPa 40 °N的超长波的调整是南亚高压季节性东进、北移的环流背景,而西风带4～6波的长波槽波能密度的激增是诱发南亚高压季节性演变的最大贡献者.     

全球环流20～30d振荡与长江下游强降水

利用1979～2005年NCEP／NCAR逐日再分析资料及长江下游地区降水资料，采用非整数波功率谱分析、相关分析和主振荡型分析（POP）研究了近27年5-8月长江下游降水季节内振荡（ISO）、强降水过程的变化特征及其-9全球环流主要ISO模态的关系．结果表明，5-8月长江下游逐日降水主要有10～20，20-30和60～70d的周期振荡，长江下游降水的20～30d振荡强度年际变化和强降水频数之间有极显著的正相关．5-8月全球850hPa高度场存在两个20～30d主振荡型（POP1，POP2）：一个是南半球中纬度地区东移的绕球遥相关型（SCGT），另一个是西太平洋热带地区南移的季节内振荡型（TWP），它们的解释方差分别为7．72％和7．66％．这两个POP型与长江下游20～30d低频降水和强降水过程密切相关，其中POP1虚部正位相和POP2实部正位相中长江下游有强降水过程的概率分别为54．9％和60．4％．用合成方法建立了北半球夏季全球环流主要ISO型的20～30d振荡过程中长江下游地区有（无）强降水过程的全球大气环流模型．长江下游地区强降水过程大部分发生在SCGT的位相4或TWP的位相6中．当长江下游降水20～30d振荡正位相中有（无）强降水过程时，与SCGT的位相4对应的850hPa低频风场中从阿拉伯海经印度、孟加拉湾到中国南部和长江下游地区存在（不存在）强西风气流，或与TWP的位相6对应的低频风场中从印度经孟加拉湾到中国南部和长江下游地区以及副热带西太平洋地区到赤道中东太平洋地区呈现强（弱）西风带，有（不）利于长江下游地区强降水过程的形成．它们分别与南北半球热带内外地区大气环流之间的相互作用和亚洲季风区热源强迫异常与东亚大气内部相互作用激发的20～30d低频振荡有关．这两个20—30d振荡的全球大气环流模型对于提高夏季长江下游地区强降水过程10～30d延?     

夏季南亚高压的演变及有关天气系统的响应研究

本文通过对6—7月份100 hPa南亚高压形态变化规律特征的描述和有关天气系统间的响应变化分析,总结了南亚高压进退振荡周期和南亚高压与副热带高压的响应关系,并进一步论证了南亚高压与江淮梅雨关系。根据所得结论对历史资料进行了反查验证。提出了有一定应用价值的代表性结论:(1)6—7月南亚高压东伸指数和南亚高压脊线变化呈波动状周期性北跳东进,其变化周期均在10—12 d左右,南亚高压开始北跳东进的时间、维持长度决定了我国东部梅雨始期和梅期长短,并具有很好的对应关系。(2)根据南亚高压脊线和副高脊线的线性关系,可采用110～120°E的平均南亚高压脊线位置≥28～30°N作为入梅的指标之一,利用110～120°E的平均南亚高压脊线位置≥32～35°N作为出梅的指标之一。这些结论的提出具有一定的理论意义,特别是利用南亚高压进行入、出梅的判别丰富了梅雨领域的研究,同时这些结论为中长期天气预报提供了新的思路和参考指标。     

江苏省流域面雨量气候特征及与雨涝关系的探讨

本文较为详细地分析了1961-2000年汛期5～9月江苏省四大流域面雨量年际、月际变化特征及面雨量的空间分布特征，提出了面雨量异常指数的定义，进行了极值分析，并分析了1980-2000年江苏省内涝对应的面雨量极值、面雨量距平。统计结果表明，强降水面雨量能较好的表征洪涝程度，为今后进一步研究流域面雨量致灾预测打下了基础。