区域性地质灾害气象预报方法研究

从气象的角度，基于对全国地质灾害预警区域的划分，利用历史地质灾害记录以及历史气象资料，分区建立了全国范围的区域气象潜势预报模型，并从2003年6月1日开始投入业务应用。总体预报服务效果较好，收到了较好的社会效益。同时还要进一步加强科学研究，提高科技含量，优化预报模型。     

中国春季沙尘天气频数的时空变化及其与地面风压场的关系

文中利用EOF和SVD方法分析了近半个世纪中国春季沙尘天气频数的时空分布特征及其与近地面风速和海平面气压的关系。中国北方大部分地区春季沙尘天气发生频数近半个世纪呈减少趋势 ,2 0世纪 70年代末以前沙尘天气发生频数较多 ,70年代末开始逐渐减少 ,1997年降到最低值 ,同期中国近地面风速也呈减小趋势 ,两者之间存在显著相关。春季海平面气压场与中国沙尘天气的发生频数有十分密切的联系 ,海平面气压在中高纬度地区降低 ,中低纬度地区升高 ,气压梯度发生改变 ,从而引起地面风速减小 ,进一步影响到沙尘天气发生频数减少     

2002年我国沙尘暴天气特征分析

利用逐日8个时次地面天气报告资料，分析了2002年全国沙尘暴的时空分布特征。结果表明：2002年出现的12次沙尘暴过程以3月18～22日的强沙尘暴过程影响范围最广、强度最强；我国北方地区浑善达克沙地及其周边地区的沙尘暴日数最多。另外，2002年我国沙尘暴高频期集中、早春多于晚春。主要原因是前期北方持续气温偏高、降水偏少，3—4月上中旬影响我国的冷空气十分频繁且强度较强，4月下旬—5月上旬我国北方地区出现了几次较大范围降水，5月中下旬影响我国的冷空气势力较弱且位置偏东。     

20世纪中国气候变化研究

Studies on the 20th century climate change in China have revealed that under the background of global warming over the past century,climate in China has also experienced significant change with mean annual temperature increased by about 0.5 °C.More reliable results for the latter part of the 20th century indicate that the largest warming occurred in Northwest China,North China and Northeast China,and the warming in winter is most significant.Although no obvious increase or decrease trends were detected for mean precipitation over China in the past half century,regional differences are very distinct.In the middle and lower reaches of the Yangtze River,precipitation increased,while that in the Yellow River Basin markedly decreased.Studies suggest that climate change in China seems to be related not only with the internal factors such as ENSO,PDO,and the others,but also with the anthropogenic effects such as greenhouse gas emissions,and land use.The future climate change studies in China seem to be important in narrowing understanding the nature of China's climate change and its main causes,since it is significant for projection and for impact assessment of climate change in the future.     

A comprehensive classification of anomalous circulation patterns responsible for persistent precipitation extremes in South China

Based on observational precipitation at 63 stations in South China and NCEP NCAR reanalysis data during 1951 2010,a cluster analysis is performed to classify large-scale circulation patterns responsible for persistent precipitation extremes(PPEs) that are independent of the influence of tropical cyclones(TCs).Conceptual schematics depicting configurations among planetary-scale systems at different levels are established for each type.The PPEs free from TCs account for 38.6%of total events,and they tend to occur during April August and October,with the highest frequency observed in June.Corresponding circulation patterns during June August can be mainly categorized into two types,i.e.,summer-Ⅰ type and summer-Ⅱtype.In summer-Ⅰ type,the South Asian high takes the form of a zonal-belt type.The axis of upstream westerly jets is northwest-oriented.At the middle level,the westerly jets at midlatitudes extend zonally.Along the southern edge of the westerly jet,synoptic eddies steer cold air to penetrate southward;the Bay of Bengal(BOB) trough is located to the north;a shallow trough resides over coastal areas of western South China;and an intensified western Pacific subtropical high(WPSH) extends westward.The anomalous moisture is mainly contributed by horizontal advection via southwesterlies around 20°N and southeasterlies from the southern flange of the WPSH.Moisture convergence maximizes in coastal regions of eastern South China,which is the very place recording extreme precipitation.In summer-Ⅱ type,the South Asian high behaves as a western-center type.The BOB trough is much deeper,accompanied by a cyclone to its north;and a lower-level trough appears in northwestern parts of South China.Different to summer-Ⅰ type,moisture transport via southwesterlies is mostly responsible for the anomalous moisture in this type.The moisture convergence zones cover Guangdong,Guangxi,and Hainan,matching well with the areas of flooding.It is these set combinations among different systems at different levels that trigger PPEs in South China.     

关于复合型极端事件的新认识和启示

近年来,极端天气气候事件频繁发生,且常常表现为多种事件交织形成的复合型极端事件。为了更好地认识复合型极端事件,IPCC AR6基于现有的新证据评估了复合型极端事件的最新研究成果,并取得一些新认识：扩展了有关复合型极端事件的定义,重点围绕高温干旱复合型极端事件、复合洪水和野火,评估了复合型极端事件的变化特征,探讨了复合型极端事件多因子之间的依赖性,对人类活动的影响进行了归因分析并给出了未来可能的变化。这些评估结果丰富了对复合型极端事件的基本认识。但根据现有的评估可以发现,目前在复合型极端事件发生发展机理认识方面还存在不足;同时,未来仍需进一步完善跨学科跨部门跨区域研究,加强对复合型极端事件形成机理、预估及其对生态系统,经济社会影响风险的评估,提高对区域气候变化的适应能力。     

青藏高原气候变化若干前沿科学问题

在全球变化的背景下,青藏高原冰冻圈和大气圈正在发生快速变化,对“亚洲水塔”和“第三极”的生态环境带来深刻影响。研究并梳理了近年来青藏高原气候变化的若干前沿科学问题的研究进展,如高原极端气候事件变化及其与大气环流的关系;高原变暖放大效应及海拔依赖型变暖的物理机制;再分析资料在高原气候变化应用的适用性;气候模式在高原资料稀缺地区的模拟偏差特征及不确定性;以及不同升温阈值下高原气候变化的预估及其风险等。同时展望了高原气候变化研究的前沿问题和科学难点。认清高原气候变化研究的前沿科学问题,可为“一带一路”倡议顺利实施提供科学依据。     

基于最优概率的中期延伸期过程累计降水量分级订正预报

采用ECMWF集合预报降水量资料和中国降水量观测资料,研发了基于最优概率的过程累计降水量分级订正预报(OPPF)技术,并在遵循总体技术思路的基础上设计出三种不同的OPPF计算方案(OPPF1、OPPF2、OPPF3),继而选用2015—2017年汛期(5—9月)中国91次区域性强降水过程进行回报试验和预报效果对比评估,结果表明:(1)在中期延伸期预报时效(96~360小时),对强降水和有无降水的预报效果,三种OPPF均明显优于集合平均(EMPF)和控制预报(CTPF);对中等以上或较强以上强度降水的预报效果,OPPF1和OPPF3明显优于CTPF、与EMPF基本接近。(2)三种OPPF相比,OPPF3的预报效果较OPPF1总体略胜一筹,两者均好于OPPF2。(3)预报效果存在明显的地域差异,南方地区强降水预报的TS评分明显大于北方地区,且OPPF3预报效果明显优于EMPF;在96~240小时预报时效,东北地区东部OPPF3强降水的预报效果也明显好于EMPF。      

长江流域旱涝典型年大气水汽输送

利用我国125个探空站一日两次自地面至100hpa共11个层次上的观测资料,对长江流域典型夏涝年(1980年)和夏旱年(1985年)我国大气中水汽总输送场、涡动输送场及散度场进行了计算分析。结果表明:当水汽总输送场从西北、西南和东南三支气流携带的水汽交汇于长江流域,且整个水汽输送场稳定持久,则在水汽辐合带附近导致大量降水,形成洪涝;反之,当三支气流微弱不稳定,不能形成水汽辐合带条件,则形成干旱。涡动输送亦反映出类似的特征。稳定且强盛的西南气流水汽输送是形成降水的主要条件和原因。     

近40年南方高温变化特征与2003年的高温事件

利用从全国743个站点数据集中挑选出的江南、华南地区的121个站点1961-2004年逐日日最高气温和日平均气温资料，分析了近40多年来我国南方地区最高气温的变化特征。结果表明：2003年夏季江南、华南地区出现大范围异常高温天气。虽然在1961-2004年间，江南、华南地区年平均最高气温和年平均气温均有增加趋势，但夏季极端高温事件（≥35℃日数）并没有显著增加的趋势。分析最高气温的概率分布特征，得出2003年夏季江南、华南地区出现的极端酷热天气，只是年际变化的表现，而不是长期变化趋势的反映。