东部和中部型El Nino事件对云南冬季降水影响的差异分析

利用1981-2017年云南125个站逐日降水观测资料和NCEP再分析资料,对比分析了两类El Nino事件期间云南冬季的降水差异,发现东部型El Nino有利于冬季云南大部地区降水显著偏多,而中部型El Nino的影响却不明显。进一步从两类事件相应的大气环流等方面分析了造成降水差异的物理原因。研究表明:(1)东部型El Nino年,Walker环流在西太平洋为异常强的下沉气流,西太平洋副热带高压偏强偏西,Hadley环流在20°N为异常上升气流,造成云南水汽输送和辐合加强,中高纬度巴尔喀什湖和贝加尔湖脊发展,冷空气沿高原东侧南下影响云南,冷暖空气在云南频繁交汇,导致云南冬季降水日数明显偏多,相应降水偏多;(2)中部型El Nino年,Walker环流在西太平洋下沉支强度较东部型弱,相应的西太平洋副热带高压较东部型偏弱偏东,Hadley环流在20°N为下沉气流,对云南区域水汽输送影响较弱,同时中高纬度环流不利于冷空气南下影响云南,除对应冬季云南东部降水日数偏少外,对其他地区降水的影响不明显。     

不同类型El Nino事件及其与我国夏季气候异常的关系

详细讨论了不同类型El Nino事件与东亚夏季风（east Asian summer monsoon,EASM）和夏季降水的关系。结果表明,在西部型和驻波型El Nino事件的发展年,EASM都是偏弱的,而东部型的EASM偏强;在西部型和驻波型El Nino事件的衰减年,EASM偏强,而东部型的EASM正常。对于我国夏季降水,在西部型的发展年,华北、黄河中上游、洞庭湖与鄱阳湖流域以及华南部分地区降水偏少,而江淮流域降水偏多;在衰减年则相反。在驻波型的发展年,长江流域和华北北部降水显著偏少,华南、华北中部等地区降水偏多;在衰减年,四川盆地、华南等地区降水偏少,而长江流域、华北中部等地区降水偏多。在东部型的发展年,我国以少雨为主要特征,多雨区主要集中在四川盆地、黄淮流域;在衰减年,我国降水仍以干旱少雨为主要特征,多雨区主要位于华南、华北部分区域。     

El Nino事件对其衰减阶段夏季中国降水季节内演变的影响及其机理

利用1979—2007年NOAA重建海温逐月资料和中国160站夏季降水资料,使用扩展奇异值分解（extended singular value decomposition,ESVD）方法,研究了冬季热带太平洋海温异常与次年夏季中国降水异常季节内演变型之间的关系,指出前冬El Nino事件是与次年夏季中国降水季节内变化相联系的最重要的热带太平洋海温异常模态。相应的降水异常季节内变化情况为：6月在长江以南为正异常,江淮流域有负异常;7月在华南沿海有负降水异常,而正异常北进到长江流域,华北地区也出现正降水异常;8月在长江南北分别为少雨和多雨。进一步研究前冬El Nino事件与次年春夏印度洋、太平洋海温异常、对流层低层风场异常以及副热带高压等的联系,结果表明：El Nio事件发生的次年春夏,热带西太平洋周边存在东负西正的海温异常分布;西太平洋反气旋异常较强;副高在6月、7月偏西偏北,但在8月迅速南退。虽然与El Nino事件相联系的6月与7月、8月的降水型不同,但是西太平洋反气旋异常带来的充沛水汽造成7月长江流域雨季多雨,8月副高迅速南退带来的又一次长江流域降水,造成了El Nino事件发生次年夏季长江流域涝而华南沿海旱的夏季平均降水异常型。     

热带大气季节内振荡的异常与1997年El Nino 事件的发生

利用美国NCEP资料分析热带大气季节内振荡(ISO)与ENSO的关系,揭示了1997年E1Nino事件的发生,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.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.     

厄尼诺（El—Nino）与广西异常气候关系研究

应用统计分析方法,分析厄尼诺（El-Nino) 与广西气温,降水及各种灾害性天气的统计特征,结果表明厄尼诺对广西的异常气修是有一定的影响的：（1）厄尼诺年,广西的月气温,月降水出现异常概率分别为69％,75％,（2）厄尼诺年易出现春,秋季异常低温,春季多倒春寒,秋季塞露风日数偏多,（3）厄尼诺影响,引起广西部分江河致洪,而引起全区性洪涝机率较小,易造成广西异常干旱。     

SOI和El Nino与湘潭汛期洪涝的关系

本文研究了湘潭汛期（4～9月）洪涝与南方涛动指数（SOI）和厄尔尼诺（ElNino）事件的遥相关联系。结果表明，南方涛动指数异常偏负（弱）以及厄尔尼诺事件的滞后影响对湘潭汛期洪涝的短期气候预报有很好的指示性。在统计分析的基础上，我们建立了日常业务应用的湘潭汛期洪涝预报物理模型。     

两类El～Nino事件对佛山气候影响的差异

利用佛山市1957年～2000年的气候资料,初步探讨了佛山市气候因子与两类El～Nino事件的关系.研究表明:两类El～Nino事件对佛山市气候的影响存在明显的差异.第Ⅰ类El～Nino事件使降水量和暴雨日数偏少,登陆我国的热带气旋(不含热带低压)数量偏少,初次登陆时间偏迟,末次登陆时间偏早;第Ⅱ类使降水量和暴雨日数偏多,但对应年份的热带气旋无明显异常.第Ⅰ类El～Nino事件对佛山市气温变化影响不大;第Ⅱ类El～Nino事件则有明显影响,它使夏季偏凉、冬季偏暖.     

季风区环流季节变化及其在El Nino年的异常

该文用EOF分析方法研究了1981～1983年5～9月印度洋、西太平洋季风区环流的季节变化及其年际异常。所得第1特征向量是季风分量。其1983年的时间系数曲线与1981、1982年的差异表明，El Nino年夏季风环流弱，且其向北半球夏季型的转变期较正常年推迟。在西太平洋地区它表现为副高北进的滞后。用IAP GCM作的一个相应的数值试验证实了上述结果的正确。     

El Nino事件当年和次年夏季低纬环流特征的初步分析

分析1950年以来中等强度以上的ElNiño和LaNina当年和次年夏季(7月)低纬度风场和500hPa高度距平场,发现有不同的特征。其中中-西太平洋近赤道地区850、200hPa上风场异常变化十分明显,这种异常变化与南北半球大气相互作用有密切关系。在500hPa高度距平场上,北半球中、高和低纬地区表现出不同的正、负距平分布型式。上述特点对气候短期预测有一定参考意义。     

El Nino衰减年西北太平洋热带气旋活动特征的差异性北大核心

El Nino衰减年西北太平洋热带气旋(Tropical cyclone,TC)活动表现出多样性,给TC活动的气候预测带来挑战。采用美国联合台风预警中心的热带气旋最佳路径数据和欧洲中期预报中心提供的ERA-5再分析资料,对1970—2018年的El Nino衰减年7—10月的西北太平洋TC生成频数进行合成分析,发现其与气候态没有显著的差异,但在单个年份,存在着较大的正、负异常。为此,将El Nino衰减年分为TC生成频数偏少(负异常)和偏多(正异常)两种情形,对比两种情形的TC活动和大尺度环境要素特征。结果表明,TC生成频数偏少的情形,TC生成频数的异常减少主要发生在西北太平洋东部海域,即(15°~25°N,140°~150°E)和(5°~25°N,150°~170°E),与垂直风切变增大、对流层中层相对湿度和低层绝对涡度减少有关;TC生成频数偏多的情形,TC生成频数的异常增加主要发生在南海和菲律宾群岛附近,即(15°~25°N,110°~120°E)和(5°~25°N,120°~130°E),对流层中层相对湿度增加的贡献最大,其次是上升运动增强和绝对涡度增大;对比两种情形发现,TC生成频数偏多的情形,广东和福建沿岸的东南风异常引导气流有利于菲律宾群岛附近生成的TC登陆中国大陆。     

山西省降水与环流特征量及ELnino的关系

本文通过滑动相关普查方法，对山西30个代表站点的夏半年（6-11月）降水与前期74个环流特征量及北太平海海温月平均资料作逐点逐月普查相关分析，结果表明：上年7-10月的南方涛动指数及赤道东太平洋（ELnino区）海温与我省夏半年降水分别有很好的相关关系，它们的出现对山西夏半年降水影响是非常强的，同时还发现前期多个环流指数如太阳黑子、西太平洋副高与我省夏半年降水也有很好的相关关系。     

川渝地区降水变化与Nino3区SST的关系及其稳定性分析

根据1960—2006年我国川渝地区120个观测站的月降水资料,分析了降水的空间分布特征,利用相关分析、小波分析和小波凝聚谱等方法,探讨了川渝地区降水与Nino3区SST的关系及其稳定性。结果表明:一致性异常分布是川渝地区降水变化的最主要空间模态,第一模态时间系数与Nino3区SST有着较好的相关关系。这种关系表明,在Nino3区SST暖状态,川渝地区降水偏少;在Nino3区SST冷状态时则情况相反。川渝地区降水和Nino3区SST关系的稳定性分析表明,降水和SST之间在准2 a,4～6 a变化周期上存着较好的相关关系,但这种相关关系并不稳定,存在着年代际变化:1960—1986年呈正相关关系,1987—2006年呈负相关关系。     

中国降水和温度对ENSO响应的特征

该文采用一种较为客观、定量的分析方法,对1951～1990年逐月降水和温度分别转换成Gamma分布和正态分布的百分位数,对10次ENSO事件中各站的降水和温度进行合成。然后计算合成后的第一谐波的振幅和波峰位相,以确定降水和温度对ENSO的响应区域和各响应区域的响应时段,得到了18个降水响应区和7个温度响应区,确定出35个降水响应时段和9个温度响应时段。其中,降水响应最明显的区域在华北区和长江中下游及江南区。温度响应最明显的区域是东北中北部地区。     

厄尔尼诺/拉尼娜与重庆次年夏季涝/旱的非对称关系

本文详细分析了厄尔尼诺/拉尼娜与重庆夏季典型涝/旱年之间的不对称关系。结果表明:(1)厄尔尼诺和拉尼娜对重庆次年夏季降水有不对称影响。厄尔尼诺年的大气环流异常与重庆夏季典型涝年的特征一致;然而,拉尼娜年的大气环流异常与重庆夏季典型旱年的特征不一致。(2)从冬季到次年夏季,厄尔尼诺对重庆夏季典型涝年的影响主要是通过热带印度洋海温的‘接力效应’维持的。     

厄尔尼诺事件与中国降水及历史旱涝

本文利用中国大陆178个测站1951—1989年的月总降水量,分析厄尔尼诺事件发生当年和次年中国降水的特点及其差异。在厄尔尼诺当年,我国北方除春季降水偏多外,其余各季以少为主;南方夏季偏少,其余以多为主。与厄尔尼诺当年相比,次年多数地区降水具有相反变化趋势。这种差异在西北东部河套地区、四川盆地及青藏高原较为显著。另外,近500年来,中国历史旱涝分布与厄尔尼诺事件关系较为密切。     

中国极端强降水日数与ENSO的关系

利用G分布函数对中国1951-2004年地面台站逐日降水观测资料进行雨日降水量概率分布拟合并定义极端降水事件,在此基础上对极端降水日数与ENSO的关系进行分析研究。结果表明,ENSO对同期的极端降水发生频率在不同地区和不同季节表现出不同的影响作用。总体而言,中国极端降水事件更易发生在厄尔尼诺年的冬春季和拉尼娜年的夏秋季。极端降水在对ENSO强信号的滞后响应上,其发生频率在时空上发生了变化,主要表现为,多数地方更易在ENSO暖位相出现后的半年左右发生极端降水事件。研究表明,ENSO冷暖信号对我国极端降水事件多寡的影响具有不对称性。     

行星运动与厄尔尼诺、东北夏季低温冷害

利用厄尔尼诺与行星运动的联系,对厄尔尼诺进行了分类。发现东北夏季低温冷害的发生与厄尔尼诺的类型有关：负极值型和负正极值型厄尔尼诺的发生年几乎与冷害年一一对应,其他类型的厄尔尼诺则很少甚至不发生冷害。统计表明：三大行星（火、木、土）冲日时日心黄纬的负极值年的次年和木星的正极值的前一年及当年,有利于冷害的发生;土星运行到日心黄经为１９～１２１°时,会导致冷害群的发生。     

华北地区春季降水与ENSO的关系

根据1961—2010年华北地区53个气象站降水资料、NOAA海温资料及NCEP/NCAR再分析资料,采用相关分析和合成分析等统计方法,研究了华北地区春季降水与ENSO的关系。结果表明,华北地区春季降水偏少年份出现的频次高于偏多年份,强度强于偏多年份的,并且呈现出阶段性偏多和偏少特征,尤其是在20世纪70年代呈现出比较突出的偏少特征,一直延续到80年代中期。华北春季降水和前冬Nino3区海温存在显著的正相关关系(相关系数达0.42):当前冬Nino3区海温负异常时,华北春季降水偏少;而正异常时,华北春季降水偏多。因此,前冬海温异常对华北春季降水有较好的指示意义。大气对前冬海温的异常有明显的响应:Nino3区海温正异常可导致次年春季热带和西北太平洋副热带地区的500 h Pa高度场升高(即西太平洋副热带高压偏强、偏西、偏北),东亚大槽偏弱、偏东,巴尔喀什湖至贝加尔湖的高度场降低(即该地区经常有低槽维持),亚洲至西太平洋地区盛行纬向环流;而前冬Nino3区海温负异常则相反。