2000年6月副高脊线位置与黔北降水

通过对逐日副高脊线位置的变化以及数值预报产品的讨论，得出2000年6月遵义市出现的强降水天气过程与副高的南撤东退密切相关。     

6月西太平洋副高脊线的年际变化及其对华南降水的影响

用１９５１－１９９１年６月份５００ｈＰａ位势高度资料取得了西太平洋副热带高压脊线位置资料序列，分析了脊线位置的变化。分析结果发现副高脊线位置与５００ｈＰａ位势高度场、海面温度等关系密切。脊线位置具有显著的３２年、５．３年、３．２年和２．３年振荡周期。６月份副高脊线偏北（南）华南降水偏少（多）。     

优选概率权重训练法预报西太平洋副高脊线位置

选用概率权重训练方法,对西太平洋副高脊线位置的多种预报方法进行历史和近时段预报误差概率的分析,动态选取最优预报进行递归集成。结果表明集成后的脊线预报位置误差减小,与实况对比,预报效果较好。     

初夏西太平洋副高南北位置长期变化的成因及预报

利用月平均高度场和海温场资料，通过统计相关分析，探讨了初夏西太平洋副热带高压南北位置长期变化的规律及其成因，结果表明，初夏副高南北位置存在着１１年左右和３－５年的准周期振荡，这种周期变化分别与太阳活动、海洋下垫面和对流层上部位势高度场类似的周期振荡相吻合。太阳黑子高值年、赤道东太平洋暖水期、热带中东太平洋对流层上部位势高度偏高阶段，初夏西太平洋副高位置偏南，反之偏北。最后建立了６月份副高脊线的预报方法。     

盛夏副高脊线异常变化对我国气温影响及海气背景分析

利用1951—2006年全国160站盛夏（7—8月）气温资料、北半球500hPa高度场和北太平洋海温场资料,分析了盛夏西太平洋副高脊线位置异常变化对我国气温的影响及其与500hPa大气环流和北太平洋海温的关系,结果发现：盛夏副高脊线异常偏北年主要集中出现在上世纪60年代和90年代,副高脊线异常偏南年则主要集中出现在上世纪80年代;盛夏副高脊线位置与长江流域及其以北至黄河中下游以南的我国中东部广大地区气温存在着很好的正相关关系;盛夏副高脊线位置异常变化与东亚中纬度500hPa上空西风环流强弱变化密切相关,前期3月白令海至阿拉斯加地区500hPa高度场异常变化对盛夏副高脊线位置变动有着较好的指示性,前期北太平洋海温距平分布型,尤其是前期3月北亚热带海区关键区海温、加利福尼亚海区关键区海温和关键区综合海温指数对盛夏副高脊线位置异常变化具有很好的指示意义。     

盛夏副高脊线异常变化对我国气温影响及海气背景分析

利用1951—2006年全国160站盛夏（7—8月）气温资料、北半球500hPa高度场和北太平洋海温场资料,分析了盛夏西太平洋副高脊线位置异常变化对我国气温的影响及其与500hPa大气环流和北太平洋海温的关系,结果发现：盛夏副高脊线异常偏北年主要集中出现在上世纪60年代和90年代,副高脊线异常偏南年则主要集中出现在上世纪80年代;盛夏副高脊线位置与长江流域及其以北至黄河中下游以南的我国中东部广大地区气温存在着很好的正相关关系;盛夏副高脊线位置异常变化与东亚中纬度500hPa上空西风环流强弱变化密切相关,前期3月白令海至阿拉斯加地区500hPa高度场异常变化对盛夏副高脊线位置变动有着较好的指示性,前期北太平洋海温距平分布型,尤其是前期3月北亚热带海区关键区海温、加利福尼亚海区关键区海温和关键区综合海温指数对盛夏副高脊线位置异常变化具有很好的指示意义。     

夏季西太平洋副高脊线的活动特征及其可能的机制

通过对多年平均的逐日资料的分析表明 ,夏季不同区域副热带高压脊轴的垂直结构和活动特征存在明显不同 ,这与空间非均匀加热的分布密切相关。西太平洋地区副高脊轴随高度向北倾斜 ,而 1 60°E～ 1 80°地区向南倾斜 ;北太平洋中、西部副高在北进期的脊线活动均存在显著的 1 0～ 2 0 d周期低频振荡 ,东亚季风区还具有明显的准 40 d振荡周期。分析表明 :副高的季节性南北移动主要受太阳辐射的影响 ,而空间非均匀加热起着调节副高移动速率以及改变副高强度的作用 ,特别是对副高的异常活动起重要作用     

西太平洋副高脊线北抬至25°N的OLR特征及诊断分析

取西太平洋副热带高压脊线北抬至 2 5°N日期和射出长波辐射 (OLR)月平均资料为素材 ,确定副高脊线北抬至 2 5°N指数和异常年例 ,揭示异常年例的OLR特征 ,进行诊断判据分析 ;主要结果有 :(1 ) 6月东亚中低纬地区的OLR距平场由中纬向低纬若呈偏低 (高 )、偏高 (低 )、偏低 (高 )分布时 ,副高脊线北抬至 2 5°N易于偏早 (迟 ) ;(2 )在分析诊断判据时 ,上一年 1 1月侧重南半球澳大利亚地区OLR所显示的信息 ;而当年三月侧重西太平洋辐合区OLR所显示的信息。     

太平洋东、西部海温与西太平洋副高脊线在25°N以北持续时间的对比分析

用相关方法对比分析了太平洋东、西部两个关键区海温与西太平洋副高脊线在25°N以北持续时间的相关特点,从而建立预报方程,为实际长期预报业务提供参考依据。     

副高脊线的月内振荡对汉江上游秋汛的影响

利用1951—2014年中国台站逐日降水资料及NCEP/NCAR再分析资料,通过突变检验、周期分析等方法,研究了秋季9—10月副高脊线的年代际变化和月内振荡特征及其与汉江上游秋季降水存在的可能关联。结果表明:秋季副高脊线位置在1997年前后发生了突变,这与秋季副高强度的突变时间存在着较为明显的差异。秋季副高脊线位置发生突变后,与1997年之前相比明显偏北,且偏北日数增多,同时月内振荡也较脊线突变前偏强,与之对应的华西秋雨的降水量也随之增多。当其准双周周期较强时,汉江上游9—10月容易降水偏多;而相反地,脊线准双周周期弱时,则更易发生少雨。     

南亚高压和西太副高位置与中国盛夏降水异常

用全国160站降水资料及ECMWF逐月再分析资料,采用合成分析方法,讨论了年际变化尺度上南亚高压与西太副高纬向位置异常与盛夏降水的关系。结果表明,当南亚高压与西太副高纬向异常重叠(分离)时,长江中下游流域存在异常上升(下沉)运动,江南的广大地区存在异常下沉(上升)运动。且当两个高压纬向异常重叠时,来自北印度洋及西太平洋的水汽,在长江中下游流域异常辐合,降水偏多。此时,江南地区水汽通量异常辐散,降水偏少。当两个高压纬向异常分离时,水汽主要来自北印度洋的西南风输送,长江流域降水偏少,江南地区降水偏多。     

Bifurcations and catastrophes in a nonlinear dynamical model of the western Pacific subtropical high ridge line index and its evolution mechanism

Despite much previous effort, the establishment of an accurate model of the western Pacific subtropical high (WPSH) and analysis of its chaotic behavior has proved to be difficult. Based on a phase-space technique, a nonlinear dynamical model of the WPSH ridge line and summer monsoon factors is constructed here from 50 years of data. Using a genetic algorithm, model inversion and parameter optimization are performed. The Lyapunov spectrum, phase portraits, time history, and Poincaré surface of section of the model are analyzed and an initial-value sensitivity test is performed, showing that the model and data have similar phase portraits and that the model is robust. Based on equilibrium stability criteria, four types of equilibria of the model are analyzed. Bifurcations and catastrophes of the equilibria are studied and related to the physical mechanism and actual weather phenomena. The results show that the onset and enhancement of the Somali low-level jet and the latent heat flux of the Indian monsoon are among the most important reasons for the appearance and maintenance of the double-ridge phenomenon. Violent breakout and enhancement of the Mascarene cold high will cause the WPSH to jump northward, resulting in the “empty plum” phenomenon. In the context of bifurcation and catastrophe in the dynamical system, the influence of the factors considered here on the WPSH has theoretical and practical significance. This work also opens the way to new lines of research on the interaction between the WPSH and the summer monsoon system.

     

2018年盛夏副热带高压极端偏北的原因分析

2018年盛夏辽宁的阶段性高温与副热带高压(简称“副高”)的极端偏北有关,利用1981—2018年NCEP/NCAR再分析资料、ECMWF再分析资料和中国地面气候资料日值数据集(V3.0),主要以候的时间尺度,从大气环流异常的形成及其原因进行分析,解释了2018年盛夏副高极端偏北的原因及影响机制。结果表明：影响副高位置偏北的因素主要有三方面。一是来自欧洲上空的高压脊发展并东移,与副高断裂开的一支结合,使得副高北移;二是南半球冷空气活动,导致向北的越赤道气流加强,从而造成赤道辐合带(intertropical convergence zone,ITCZ)北移,进一步引起副高北移;三是由于青藏高原东部感热增强,其上升气流经由一候到两候的时间在辽宁和渤海地区下沉。三方面因素的共同影响造成了副高位置的极端偏北。     

Variation of the North Atlantic subtropical high western ridge and its implication to Southeastern US summer precipitation

Variations of the North Atlantic subtropical high (NASH) western ridge and their implication to the Southeastern United States (SE US) summer precipitation were analyzed for the years 1948–2007. The results show that the movement of the NASH western ridge regulates both moisture transport and vertical motion over the SE US, especially in the last three decades, during which the ridge moved westward towards the American continent. When the NASH western ridge is located southwest (SW) of its mean climate position, excessive summer precipitation is observed due to an enhanced moisture transport. In contrast, when the western ridge is located in the northwest (NW), a precipitation deficit prevails as downward motion dominates the region. Composite analysis indicates that SW ridging results mainly from the NASH center’s intensification; whereas NW ridging is likely caused by stationary wave propagation from the eastern Pacific/US western coast. In recent decades, both the SW and NW ridge positions have been observed to increase in frequency. Our results suggest that the increase in the SW ridging consistently follows the NASH’s intensification associated with anthropogenic forcing as projected by coupled climate models. However, the increased frequency of NW ridging tends to follow the positive Pacific decadal oscillation (PDO) index. Thus, the enhanced variability in the SE US summer precipitation in recent decades might be a combined result of anthropogenic forcing and internal variability of the climate system. Results suggest that, as anthropogenic forcing continues to increase, the SE US will experience more frequent wet summers and an increase in the frequency of dry summers during positive PDO phases.     

盛夏高空槽受阻滞时的某些结构特征

本文分析了西太平洋副热带高压对西风带高空槽南段在东移过程中,有无阻滞的现象.指出两者间的流场结构有明显差别,并指出副热带高压对东亚区西风槽的阻滞条件.     

气候变暖背景下西太平洋副热带高压体形态变异及热力原因

采用美国NCEP/NCAR再分析资料,利用相关、合成分析、大气热源的计算等方法,研究了气候变暖背景下西太平洋副热带高压（副高）空间形态的变异及热力原因。结果表明,气候变暖前、后各层副高形态特征有很大的差异,副高体的空间形态从850—700 hPa开始显著西伸南扩,到500 hPa最为明显。各层副高在冷、暖期的形态差异与其周围大气热源和涡度的变化相对应。随着气候变暖,副高西侧和南侧的大气热源在850—700 hPa上开始有明显的加强,500 hPa热源加强最明显,且副高体南侧热源中心有所南移;同时,其西侧和南侧从对流层低层至中高层有反气旋涡度的增大,西侧的反气旋涡度在850—700 hPa增大最明显,南侧的反气旋涡度在500 hPa增大最明显,且反气旋中心整体南移。表明气候变暖后,副高体西侧和南侧大气热源的加强,导致相应区域反气旋涡度增大,副高体向反气旋涡度增大的方向发展,从而使副高西脊点西伸,南边界南扩,整体南移。      

关于西太平洋副热带高压的垂直环流结构和年际变动特征及其机制研究

采用１９９８年南海季风试验期间的高质量高分辨资料和ＮＣＥＰ提供的４０年再分析资料以及相关的海温和副高参数资料，研究了西太平洋副热带高压的垂直环流结构和年际变动特征及其与东亚副热带夏季风和外强迫的关系。发现在月平均图上，西太平洋副高中心（或脊线）附近看不到下沉气流，但在候平均图和日平均图上脊线附近的若干区域下沉气流明显。这表明西太平洋副高的准定常和瞬变部分的环流结构特征有显著不同。在副高北侧东亚副热带季风雨带上有暴雨发生时，其凝结海热激发的经圈环流对相应经度上的副高脊线附近的下沉气流有显著贡献。分析表明，脊线附近高（低）空的下沉气流分别来自副高北（南）侧，表明副高是中高纬和低纬度系统相互联结的纽带。相关统计指出，夏季西太平洋副高的三个参数（面积、强度和脊线纬度）与长江中下游降水存在很高的相关，降水偏多（少），副高面积偏大（小），强度偏强（弱），脊线偏南（北），这说明与降水相应的凝结潜热对副高的年际异常有重要影响。近海海温和东亚海陆热力差指数与夏季长江中下游降水和副高三参数均存在显著的相关，这表明东亚经向和纬向海陆热力差是影响副热带夏季降水和西太平洋副高年际变化的基本因子。数值试验结果指出，近海海温异常所形成的     

盛夏亚洲和西太平洋副热带地区高压活动规律的若干研究

盛夏亚洲和西太平洋地区除存在强大又稳定的太陆青藏高压外，西太平洋副热带高压也是对流层大气中深厚的高压实体． 这是两个既独立又有紧密联系的高压系统． 本文研究指出，它们之间的演变关系有两种情况：一种是整个环流调整，促使两个高压相向或相背而行，调整到一个位置或者分离在一定波长范围内；另一种是西太平洋副热带高压稳定存在，副热带地区环流作新的调整，大陆青藏高压东移与副高合并． 本文还分析太平洋中部槽与西太平洋副热带高压的关系，指出两者存在一定的对应关系．但其制约关系如何，有特进一步研究．     

1981—2019年四川省霾日时空变化特征及成因分析

利用1981—2019年气象观测资料,分析了四川霾日的时空变化特征,并分析了污染物排放量和气象条件变化对霾日的影响。结果表明:(1)四川盆地为霾日高发区,年均霾日达53.7 d,其中轻、中、重度霾日数分别为26.9、24.1和2.7 d,川西高原年均霾日数不足1 d。霾日高值区主要分布在盆地的中部、东部及南部,轻、中、重度霾日高值区分布与霾日基本一致。(2)近39 a盆地霾日总体呈下降趋势,气候倾向率为-0.03 d/10 a,霾日数及霾分布范围在20世纪90年代达到最大,进入21世纪后霾日数和霾范围呈减小趋势。(3)霾在冬季发生频繁,冬季年均霾日数达24.7d,且盆地大部地区超过30 d。(4)近39 a盆地共发生持续性霾12 782次,自贡市、德阳市、内江市、乐山市为持续性霾的高发区;盆地共发生区域持续性霾509次,其中10 d的区域持续性霾发生的次数最多,占比为87.8%。(5)盆地霾天气的主要贡献污染物为PM2.5和PM10。二者排放量在20世纪90年代达到最大,进入21世纪后开始减少,21世纪10年代减少最为明显。21世纪10年代前盆地平均气温升高、相对湿度下降,污染物的排放与气象条件的共同作用,导致霾事件出现频率较高。随着城市生态文明的建设与治理,在21世纪10年代,盆地区域污染物排放减少,区域升温率减小,相对湿度显著升高,霾出现频率有所降低。