天气尺度波列对长江中下游6月梅雨的影响

采用1979—2007年6月NCEP/NCAR2.5°×2.5°逐日再分析资料和中国743站逐日降水资料,利用相关分析、合成分析等方法,分析了天气尺度波列的特征及其对长江中下游6月梅雨的影响。结果表明:当长江中下游6月梅雨较少时,东亚及西太平洋区域存在一个天气尺度波列;该波列的延伸距离较短(从黄河河套地区经过长江中下游至南海、菲律宾海一带),维持时间也很短,且仅仅在500 h Pa以下较强。诊断及个例分析表明,当该波列异常显著时,长江中下游梅雨降水明显减少,而其南部区域降水则增多,说明该波列对预报长江中下游降水具有重要的指示意义。     

2011年南海夏季风爆发过程及其与长江中下游梅雨的联系

采用NCEP/NCAR再分析资料、FY2E-TBB及台站降水资料,对2011年南海夏季风爆发前后的环流特征进行分析。结果表明:2011年强对流活动由孟加拉湾扩展到南海地区,同时伴随着南亚高压移至中南半岛北部,西太平洋副热带高压向东撤出南海地区,南海夏季风于5月第4候(第28候)爆发;季风爆发后,印度-孟加拉湾季风槽形成,南海地区低空开始盛行西南气流,并伴有对流降水的发展和温、湿等要素的突变。随着季风活动的推进,我国雨带北抬,长江中下游一带进入梅雨期,出现降水大值区。通过分析发现长江中下游梅雨与南海夏季风均受副热带高压影响,且两者的强度为显著的负相关关系,梅雨开始时间与南海夏季风爆发时间呈显著的正相关关系。2011年南海夏季风偏弱,爆发时间偏早,长江中下游梅雨强度偏强,入梅时间异常偏早。     

近52年淮河流域的梅雨

气候资料表明梅雨期不仅出现于长江中下游区,也会出现于淮河流域中南部。为此应用淮河流域分布均匀的5站日雨量资料结合西太平洋副热带高压脊线的季节进程划分出近52年（1953—2004年）淮河流域梅雨期。该处梅雨期和长江中下游沿江区一样十分显著,其平均入梅及出梅期分别比长江中下游沿江区推迟5 d和7 d,其梅雨量年际丰枯是形成该地区汛期旱涝的主要因素。江淮流域梅雨在多数年趋势一致,但有1/4年份淮河梅雨与长江中下游沿江区距平符号相反。1979年附近淮河梅雨出现突变,即由此前的梅雨偏少、出梅偏早趋势突变为有较大振幅的2.2~2.3年短波振荡,梅雨量大及出梅迟年明显增多。在1979年前后也因此出现了两段梅雨异常期：1958—1966年淮河枯梅期和1979—1987年淮河丰梅期。进一步发现7月东亚中纬沿海槽的伸缩对淮河梅雨量、出梅的影响比鄂霍次克海高压及乌拉尔高压更显著。     

超长波特征与梅雨

根据1972—1980年500mb候平均高度谐波分析资料,分析了长江中下游梅雨期间1、2、3波振幅和位相的特征。发现:60°N 1—3波的振幅与极锋急流的活动有关;高中纬超长波的位相主要影响冷空气的路径及强度,低纬超长波的位相与南方海洋的水汽输送有关,并进一步分析了梅雨前期的超长波特征,找出了梅雨量预报的线索,并对1981—1983年的梅雨做了预报检验;预报与实况基本相符。 梅雨的分析和预报一直是人们重视的课题,前人做过许多工作。为了进一步揭示大尺度系统的作用,了解梅雨过程的大尺度环流背景,本文引用500mb候平均高度谐波分析资料,从超长波的振幅和位相上,对长江中下游梅雨期的特征进行讨论。在前面的基础上,进一步分析了梅雨前期的超长波特征,并从中找出了梅雨量的预报线索。最后,对1981—1983年的梅雨做了预报检验。     

近八十年长江中、下游的梅雨

作者对1885—1963年长江中下游的梅雨期作了划分。从划分结果来着,梅雨时期,西太平洋副热带高压脊线稳定于20—25°N之间,极锋和雨带稳定于长江中下游附近。 梅雨可分为早梅雨和典型梅雨二种,后者为一般所熟知的出现于6,7月间的梅雨,前者是一种异常的雨带北跃过程。早梅雨出现于5月中、上旬,典型梅雨期平均出现于6月中旬至7月上旬,梅雨期的年际变动甚大,发现它有2—3年短周期,11—13年左右的波动和世纪振动。此外,对近八十年梅雨的气候概况也进行了一些分析。     

从中期天气过程看近几年长江中下游梅雨偏少的原因

长江中下游地区自2000年到2007年连续八年梅雨期降水偏少。本文从中期天气过程的角度分析了这八年不利于长江中下游梅雨的主要因子, 有东亚高空急流中准定常波动、 西太平洋暖池强对流活动和西北太平洋热带气旋活动。西太平洋副热带高压受这些因子的直接影响, 在中期时间尺度上副高环流形势发生变异, 从而造成长江中下游梅雨期的降水异常减少。在这八年的梅雨期中, 这些因子的特别异常, 更主要的由于它们的组合作用是导致近年来长江中下游梅雨偏少的直接原因。并且, 同样是长江中下游梅雨偏少, 不同因子的组合方式也影响着长江中下游梅雨偏少的降水异常分布背景。本文还初浅地讨论了在季节内预测长江中下游梅雨时对中期天气过程的参考。     

初夏东亚大尺度低空强西风分支的数值模拟

本文采用p—σ坐标五层原始方程模式模拟出初夏东亚大尺度低空强西风分支的现象。并进一步阐明低空强西风分支及其对应的副热带季风雨带和热带季风雨带形成的物理机制,本文所得的结果对于初夏长江中下游流域的梅雨和南海海域的降水预报有一定参考价值。      

2014年海洋和大气环流异常及对中国气候的影响

本文基于实时、历史观测资料和再分析资料,综合分析2014年海洋和大气环流异常特征,并讨论这些异常特征对中国气候的主要影响。分析表明：2013/2014年冬季,极涡偏向西半球,东亚冬季风和西伯利亚高压均偏弱,导致我国冬季气温总体偏高。受冬季风强度季节内变化影响,前冬暖、后冬冷。2014年赤道中东太平洋形成一次厄尔尼诺事件,4月以来热带印度洋全区一致海温模态正位相维持发展,受暖海温外强迫影响,夏、秋季西太平洋副热带高压强度偏强、位置偏南,主汛期我国东部降水呈“北少南多”型异常分布。2014年南海夏季风爆发异常偏晚,强度偏弱。东亚夏季风强度偏弱,有利于我国东部主汛期雨带偏南,江南梅雨区和长江中下游梅雨区梅雨量偏多,北方大部夏季降水偏少。     

梅雨和台风年际变化及其关系的研究

本文根据37年(1949—1985)的资料统计,发现梅雨期间长江中下游降水量与盛夏西太平洋及南海地区的台风频数为反相关。梅雨量及台风数还存在15年左右的长周期变化,其变化的位相相反。从亚、澳及西太平洋地区的环流背景出发,对上述统计事实进行了合理的解释。     

海温异常对东亚季风影响机理的研究进展

利用1961—2020年长江中下游梅汛期降雨量资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA海表温度等资料,对2020年长江中下游梅汛期雨量异常偏多的环流异常特征和前期异常信号进行了分析。结果表明：2020年长江中下游地区入梅早、出梅晚,梅雨季长达52 d,梅雨季雨量为753.9 mm,较常年偏多1.5倍,为1961年以来历史最多。6—7月欧亚中高纬呈“两槽两脊”型,30°—50°N之间的冷空气活动频繁,东亚夏季风异常偏弱,西太平洋副热带高压（以下简称副高）异常偏强偏西,引导来自南海和西北太平洋的转向水汽沿副高外围向长江流域输送,造成长江中下游地区降水异常偏多。前冬印度洋关键区海温持续偏暖、副高偏强偏西、东亚夏季风异常偏弱,是长江中下游梅汛期雨量异常偏多的重要影响因子。

     

江淮下游6～7月雨量趋势的预测

对１９５１～１９９４年６～７月江淮下游（６站平均）雨量距平进行小波变换,结果表明：该区域６～７月雨量存在着两个明显的周期振荡,一个是２８～２９年的长周期,另一个是８～９年的中周期．文中分析了两个周期的不同位相所对应的雨量特征,提出６～７月雨量趋势的预测思路,预测结果与实况对比表明,对雨量偏少年及连续两个干旱年有较好的预测能力     

南极涛动与江淮梅雨异常的时滞相关分析

利用NCEP／NCAR再分析资料和中国160站月降水资料，分析了40月南极涛动（AAO）的变化对后期中国东部夏季降水的影响。结果表明：年际时间尺度上。4-5月平均的AAO指数与6-7月长江流域降水的相关系数为0．31，达到95％的置信水平。前期AAO偏强时，后期6-7月长江流域降水将增加，反之亦然。前期AAO的变化通过影响后期夏季西北太平洋副高的强度和位置，引起中国夏季风雨带位置的南北偏差。     

ENSO年东亚夏季风异常对中国江、淮流域夏季降水的影响

利用Nio3指数,把ENSO循环不同位相的夏季划分为4类并进行聚类分析,发现ElNio发展期和LaNia衰减期可以聚为一类,其夏季淮河流域降水往往偏多,长江中下游降水偏少;ElNio衰减期和LaNia发展期可以聚为一类,其夏季长江中下游地区降水往往偏多,淮河流域降水往往偏少。而后对这两大类中的年份分别聚类和合成分析。结果发现,这次聚类的结果反映了强弱夏季风对江、淮地区降水的影响。这一方面表明ENSO循环的同一位相既可能对应强东亚夏季风也可能对应弱夏季风,另一方面表明ENSO循环通过影响东亚夏季风环流异常的范围而使雨带位置发生变化,东亚夏季风强弱主要使雨量多少发生变化。     

夏季长江中下游旱涝年季节内振荡气候特征

利用1951—2004年我国740站逐日降水资料对夏季长江中下游典型旱涝年季节内振荡周期、强度和位相等特征进行合成对比分析发现:长江中下游涝年降水季节内振荡周期较旱年长, 涝年以30~60 d周期为主, 而旱年以10~30 d周期为主。旱涝年长江中下游地区夏季降水的10~30 d振荡整体上均强于30~60 d振荡; 10~30 d及30~60 d振荡, 涝年的强度都大于旱年。季节内振荡在旱年的北传较涝年强, 能达到50°N附近; 而涝年不仅有明显的季节内振荡从低纬度地区向北传播, 同时还有弱的振荡从中高纬度地区向南传播, 两者汇合于长江流域形成强的振荡中心。影响我国低频降水的低频异常环流分布模态在旱涝年是一致的, 但涝年的低频环流强于旱年, 而这种低频环流场的差异正是造成涝年的低频降水强于旱年的原因之一。     

中国月平均降水场的时空相关特征

本文通过对我国1951～1984年月平均降水资料的分析,给出了我国东部降水的空间分布具有三种类型,一种类型是长江流域多雨,华南和华北及东北少雨;另一种类型与此型相反;第三种类型为正常型,降水距平百分率全场都很小。并指出了长江中下游地区降水时间特征具有明显的半年韵律现象,冬季1月和12月的降水可以作为6～8月降水的信息期。同时还表明在1951～1984年中9个ElNino年的下一年6～8月汛期降水具有不完全相同的类型。     

长江中下游梅雨期旱涝与南海海温异常关系的初步分析

本文主要分析了长江中下游梅雨期旱涝(下称旱涝)与南海海温异常及西太平洋副热带高压(下称副高)之间的关系。并初步探讨了前期海温与梅雨期降水及旱涝的关系。 所用海温资料为5°×5°网格点月平均资料,时间从1951—1972年共22年。500hPa的各副高特征指数取自中央气象台长期科出版的资料。我们取武汉、南昌、九江、安庆、合肥、南京和上海等8个站的月平均降水量代表长江中下游地区降水,时间与海温资料对应。取6—7月平均降水量为梅雨期时段的平均降水量,并选取降水距平大于或等于正(负)50mm的1954,1969及1970年和1958,1961,1967及1968年分别作为梅雨期持续旱涝的个例年份。然后计算旱涝年合成的海温场及各要素场。     

亚澳季风与长江中游夏季降水的关联

分别用850 hPa风场、200hPa风场、纬向风垂直切变、经向风垂直切变为左场,长江中游夏季(6-8月)降水场为右场,进行SVD分析.结果表明:亚澳季风环流与长江中游夏季降水密切相关,主导的亚澳季风环流与长江中游夏季降水的关系,依1月、4月、7月时间先后次序大致为亚洲冬季风偏弱(强),当年北澳夏季风偏弱(强)、北澳冬...     

车贝雪夫系数与我国温度、降水关系的初步探讨

本文用车贝雪夫多项式分解了15—65°N、75—155°E范围内,1954—1975年逐候500毫巴等压面位势场。求出车贝雪夫的一些主要系数,讨论了这些系数的物理意义及其与我国温度、降水的关系。主要结果有: 1.表示大气经、纬向环流的车贝雪夫系数A_(10)、A_(01)与我国温度等级十年滑动平均和各地月平均温度存在相关关系。此关系的存在为温度趋势预报提供了可能性。 2.表示平均高度的A_(00)系数冬季12月的值和A_(10)系数冬季1月的值,两者组合成的复相关表为长江中、下游汛期(5—8月)降水趋势预报提供了可能性。用复相关表的结果,有三年做过长江中、下游汛期降水趋势预报,其结果与实况基本一致。     

DECADAL CLIMATE VARIABILITY OF RAINFALL AROUND THE MIDDLE AND LOWER REACHES OF THE YANGTZE RIVER AND ATMOSPHERIC CIRCULATION

1 INTRODUCTION Summer climate plays an especially important role in the people’s daily life around East Asia, one of the most populated regions in the world, for most of the regions receive more than 70% of the annual precipitation in summer due to the effect of monsoon climate. Global climate change caused by mankind activities have become a hot topic in recent years, though it is still not clear how these activities result in the climate change around East Asia. Successive studies (Qi…     

赤道东太平洋海温与长江下游地区降水异常的相关分析

本文采用最大熵谱分析方法揭示了赤道东太平洋海温和长江下游地区降水均存在3-4年和准两年的周期性振荡特征。且通过时滞相关分析发现两者均存在显著的相关关系,并以降水滞后海温约4个月的正相关最为明显。在此基础上利用一个多级数字滤波器对两者的逐月距平序列进行了高通、低通和带通滤波,并对两者在不同时间尺度上的滤波分量进行时滞相关分析,结果发现只是在2-4年的时间尺度上两者相关最为密切,并以降水滞后海温4-5月的正相关最为显著。