辽宁雨季和多雨季标准的划分研究

遵循针对性、可靠性、实用性和可操作性的原则,对1951—2005年降水量和副热带高压脊线资料进行了统计分析。结果表明:采用降水量作为雨季划分标准,以副热带高压脊线位置作为多雨季划分标准,可得出辽宁各地雨季、多雨季常年起止时间,历年最早、最晚起止时间,从而使雨季、多雨季得以定时、定量预报,进而为防灾、减灾工作提供气象依据。同时得出,辽宁平均雨季降水量占全年平均降水量的60.8%,95%的区域性暴雨(暴雨站数大于等于3)出现在雨季时段内,雨季日数与雨季期间暴雨次数相关系数为0.97,与雨季期间总降水量相关系数为0.98;较强降水过程、重大洪涝灾害集中在多雨季,多雨季时段内辽宁大范围区域性暴雨(暴雨站数大于等于10)次数占全年总次数的70%。多雨季日数的长短一定程度上决定了大范围区域性暴雨的次数,同时决定了多雨季期间的总降水量。     

我国东部夏季雨带类型的划分及预报

本文提出了一种划分我国东部夏季雨带类型的客观方法,并与目测分型结果进行了比较。同时也探讨了雨带类型的预报问题。     

东北雨季的划分及其特征

利用1951-2001年东北地区9站旬平均降水量资料划分了东北雨季，确定了雨季开始旬序、结束旬序、持续期和降水量，分析了雨季各特征量之间的关系，探讨了雨季前后大气流场的差异，研究了雨季特征量与热带海温指数的关系。结果表明：（1）东北雨季平均在7月中上旬开始，8月中上旬结束；51a雨季降水量与9站夏季Z指数密切相关，表明了雨季降水基本反映了该地区夏季降水的特征；（2）-般说来，雨季开始早，则持续期长，降水量大，反之亦然；（3）东北雨季主要受东亚夏季风的控制，季风增强北进，雨季开始，季风减弱南撤，雨季结束；（4）东北雨季特征量有短期气候预测时间尺度上的热带季节海表温度距平前兆信号。     

中国东部降水的气候模态及雨季划分

应用中国东部地面观测气候平均候降水量数据和谐波分析方法,研究了华南、长江中下游、淮河流域、华北四个区域降水的年变化特征,特别是夏季风降水的阶段性和区域特征,并对构成降水年变化的气候分量进行分析,将各区降水年变化分解为年循环模态、季节模态、季节内振荡和月内振荡四个气候模态。结果表明:不同模态间的相互调制对降水的阶段性和区域性具有重要影响,年循环是影响雨季的主要模态,季节和季节内振荡模态对决定主汛期起重要作用。基于气候模态划分中国东部雨季和主汛期,方法简单,结果客观合理。     

中国汛期雨带的客观划分及其相关环流特征

本文利用1961—2016年中国汛期逐候降水的旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function, REOF)方法对中国汛期雨带进行客观划分。根据REOF模态空间分布以及主成分的气候态平均确定了中国汛期6个主要雨带的落区和时间,并揭示了各雨带气候态环流特征。江南春雨雨带主要发生在长江以南地区,对应时间为26—27候;南方雨季的雨带落区主要在两广至福建地区,对应时间为33—34候;江南及中下游梅雨主要落区在长江以南和长江中下游流域,对应时间分别为34—35和36—37候;华北东北雨季落区在华北至东北地区,发生时间为41—42候;华西秋雨落区在秦岭及其周围地区,对应发生时间为49—52候。在雨带划分的基础上,进一步揭示了各个雨带典型的对流层中高低气候态环流特征。可为客观定义汛期雨带及各雨带气候预测提供参考。     

中国雨季的一种客观定量划分

从客观分析角度出发,利用有序样本最优分割法对中国610个台站的气候平均（1961—2010年）候降水序列进行有序分割,给出中国不同区域的雨季定量划分。根据中国13个区域候降水量的气候平均值分布特征,并基于有序样本最优分割法的划分结果需同时满足分割段内波动小、段间差异大的要求,确定了各区域的合理分割数,通过制定3种雨季划分方案,对中国区域雨季进行了细致的定量划分。第1种方案将全年降水划分为雨季和旱季,结果表明,雨、旱两季差异明显的地区出现在华南西部沿海和新疆邻近区域;第2种方案将全年降水划分为雨季相对干期、雨季相对湿期和旱季3个降水阶段,这种特征出现的区域为华南大部分地区、江南地区、长江中下游地区、西南地区东部和南部,以及西北地区中东部;第3种方案将全年降水划分为春雨季、主雨季、秋雨季和旱季,出现这种特征的区域为长三角及淮河流域、黄淮和华北地区、东北地区、西北地区中部、内蒙古地区西部、青藏高原中东部及其以东地区。与已有的中国不同区域降水特征研究结果的比较表明,有序样本最优分割法不仅对中国雨季的划分客观有效,且其划分结果合理并具有明确的气象意义。     

西藏地区汛期雨型划分与全国夏季雨带的关系

利用西藏地区1961～2000年汛期（5～9月）降水资料,采用EOF分析方法并结合降水距平百分率,分析全区汛期降水的空间分布特征,确定了西藏地区汛期的主要雨型,与全国夏季雨带进行对比,发现两者之间存在特定的关系.     

春季中国南方雨带年际变动与大气环流异常

利用1960—2008年中国693个站逐日降水资料和NCEP/NCAR日平均再分析资料,采用统计分析方法,分析了中国南方春季降水强度和位置的年际变率及其与大气环流的关系。结果表明:在年代际尺度上,江南春季降水在20世纪60年代中、后期偏少,70年代中期到80年代初偏多,90年代初开始减少;在年际尺度上,当春季西太平洋副热带高压和青藏高原东侧的低层低压系统加强,并且异常中心分别位于20°N以南和30°N以南时,异常西南风主要位于长江以南地区,在异常西南风逐渐减弱区出现明显的辐合,伴随着该地区低层空气质量辐合、对流层上升运动和水汽辐合加强,造成江南地区降水偏多,此时来自西太平洋的异常水汽到达南海后,没有在南海聚集,而是转向北输送到江南;当春季西太平洋副热带高压以及青藏高原东侧低压系统加强且异常中心位于30°N以北时,异常西南风盛行在中国东部大部分地区,此时低层异常空气质量辐合、对流层异常上升运动以及异常水汽通量辐合区都向北移到江淮地区,使江淮地区降水增加,而华南地区为异常空气质量辐散、异常下沉运动以及异常水汽通量辐散,伴随着降水减少,这时异常水汽主要来自西太平洋副热带地区。由于上述观测结果与通过改变东亚和周边海域海-陆热力差异的数值试验结果有很好的一致性,因此,这里观测到的降水和大气环流异常可以被东亚区域热力差异异常激发出来。     

中国西南区域雨季开始和结束日期划分标准的研究

为了更好地开展区域关键期气候监测业务,满足国家级气象服务的需求,本文从区域角度出发,利用1961～2011年西南地区92个气象观测站的逐日雨量资料和1981～2010年美国国家环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)逐日的高低层大气环流再分析资料,研究了西南区域雨季开始和结束日期定义的标准问题。结果表明西南区域多年平均雨季开始日期在5月3候(27候),结束日期在10月3候(57候),季节转换期间高低层环流的突变特征进一步表明了该结论的合理性。并通过对多种雨季开始和结束日期判断标准的对比分析,最终提出了西南雨季开始和结束日期的划分标准。同时,对影响西南地区雨季开始和结束日期变化的机理也进行了初步的讨论。     

梅雨雨带北跳过程研究

利用1979～2007年逐日再分析资料和高分辨率逐日降水资料,通过定义确定了每年梅雨雨带北跳的日期,对梅雨雨带的北跳过程及其可能的物理机制进行了研究。分析结果表明:梅雨雨带北跳日期存在明显的年际变化,本文合成得到的雨带北跳过程与前人的工作相一致。水汽输送的变化和对流层中层的垂直运动是影响梅雨雨带位置分布的关键因素。Omega方程诊断结果表明,在梅雨雨带北跳前期,对流层高层的环流异常导致江淮流域出现异常下沉运动,不利于梅雨雨带的北跳;而涡度方程的诊断结果表明,江淮流域的异常下沉运动导致的非绝热冷却在中国东部的对流层低层引起异常反气旋涡度倾向,有利于副热带高压西伸,从而有利于梅雨雨带的北跳。因此,当对流层高层环流发生变化（主要受纬向涡度平流影响）,使得江淮流域的异常下沉运动转变为异常上升运动时,高低层相互配合,造成了梅雨雨带的突然北跳。     

梅雨雨带北跳过程研究

2020年梅雨持续时间长,雨量偏多;暴雨范围广、过程雨量大;雨带南北摆动大,但强降雨落区重叠度高。利用NCEP/NCAR再分析资料,针对行星尺度环流系统演变进行分析发现,梅雨期内,亚欧中高纬维持稳定的阻塞形势,环流经向度大,冷空气活动频繁并向江淮流域渗透。同时西太平洋副高（简称副高）显著偏强偏西,副高引导的水汽向江淮流域输送明显偏强;季风爆发后,来自孟加拉湾和南海的西南气流携带充沛的水汽往江淮流域的输送也较强。此外,副高北跳偏晚,冷暖空气在江淮流域长时间交汇,致使梅雨锋偏强,降雨明显偏多。6—7月,南亚高压和副高存在频繁的南北摆动,造成雨带南北摆动大,但主流业务模式在中期时效内对副高的预报偏差仍然较大。目前集合预报模式对500 hPa大尺度环流系统的可用预报时效大约5 d;而200 hPa环流系统的可用预报时效能达到9 d左右。因此在中长期预报中,应更关注高层系统的演变和调整,及时抓住预报信号。

     

中国夏季雨带类型的影响因子分布及预报研究

应用方差分析的方法,利用１９５１～１９９５年前期（１～４月）北半球５００ｈＰａ、１０００ｈＰａ高度场,１０００～５００ｈＰａ厚度场,及太平洋海温场的资料,研究了对中国夏季（６～８月）雨带类型变化影响较大的大气环流场、厚度场和海温场的区域分布,并在此基础上利用逐步判别的方法建立了中国夏季雨带类型的判别方程,探讨了入选因子的物理意义．     

青藏高原雨季起讫的研究

本文利用西藏、青海、宁夏、甘肃、陕西、四川、云南、贵州、广西九个省区1951—1970年的降水资料,讨论了高原及其邻近地区雨季划分的方法、雨季起讫和持续期的特征以及高原雨季与环流、高原季风爆发和长江流域入梅的关系。从而为长期预报提供一些依据。     

中国近百年夏季雨量场及雨带类型恢复研究

文章将气象要素场转化为秩序统计量场,用ＥＯＦ迭代方案进行气象要素场的恢复研究．利用全国４２个站点１９５１～１９９５年夏季（６～８月）雨量场资料对１９０１～１９５０年夏季雨量场进行了恢复,并在此基础上用Ｂａｙｅｓ判别法对雨带类型进行了恢复．检验表明,所恢复的资料是可靠的．     

我国雨带的季节变化

用中央气象局以及有关省(区)出版的1951—70年的228个站的旬降水量资料和1960—69年的高空风资料,分析了我国主要相对多雨带的季节变化,发现在105°E以东的我国东部地区和青藏高原地区相对多雨带具有完全不同的特征。相对多雨带与低层流场辐合线有很好的对应关系。南亚高压和西太平洋副高对相对多雨带的演变有重要的影响。     

季风流管对江淮地区雨带的影响及预报

在1979年青藏高原气象科学实验中,作者曾提出在初夏东亚上空存在一个天气尺度的瞬变的季风环流系统——季风流管。它的升支对应一条近东西向的云雨带,它对我国南方雨季和梅雨期的开始、雨量和持续时间都有直接的影响。本文企图通过对1983年季风流管的分析,初步尝试为建立一个用季风流管作江淮地区雨带短期预报的模式。     

梅雨锋雨带及暴雨强度诊断预报

本文讨论物理量诊断分析在短期天气预报中的应用问题。利用锋区物理量分布特征与天气系统对应关系,设计正交综合图,显示雨带摆动位置,以解决暴雨落区预报。另外,根据正交综合图反映的特征,提取特征量,综合出一个暴雨强度定量计算的半经验丰理论公式。这套方案,通过三年暴雨试验使用,效果较好,可用于今后业务预报。     

黔南雨季浅析及对策

本文利用黔南州１２个测站１９６１－１９９０年３０年的地面气象观测资料对黔南雨季的时空分布特点和雨季降水量分布进行了分析，然后根据雨季分布特点提出减灾建议对策。     

青藏高原雨季中断及活跃

青藏高原盛夏雨季降水中断和活跃是高原地区一种季节性天气气候现象。本文所指的雨季中断是高原夏季雨季期间的少雨时段。 我们选用1969—1978年7—8月各层等压面图、雨量和风场等资料对青藏高原盛夏雨季中断、活跃以及印度季风中断、活跃作了分析。通过对比分析发现:高原盛夏雨季中断和活跃存在着准两周振动规律,及两者在环流上存在着明显的差异。