南半球对北半球初夏季节转换的一种可能机理

在青藏高原气象科学实验近几年工作的基础上,对1979年初夏季节转换的基本天气事实有了一定的认识,在初夏季节转换过程中,南半球对北半球可能有一定的激发作用。并由此讨论了印度西南季风与中国初夏梅雨之间的异同。     

北半球三层准地转波谱模式

文中,非线性项的处理用了变维方法,纬向的“完全的谱方法”及经向的“准谱方法”,既有利于克服非线性不稳定,且能大大节省计算量及存储量,使之能在小型计算机上实现其程序设计。通过设计多个地形曲面的办法来考虑地形的作用。在时间差分格式中,将时间步长取成波数的函数,有利于节省计算量。这模式从一九七四年九月开始进行了较多个例的预报实验,其72小时以内的预报效果是比较好的。     

夏季亚非地区季风环流形成中大地形和不同加热因子的作用

本文使用数值模拟方法研究夏季亚非地区季风环流对大地形和不同加热因子作用的响应,目标在于探索季风环流中期变化和年际变化的可能原因。作为整个工作的一部分,首先考虑了大地形和平均加热场,成功地模拟了夏季亚非地区的季风环流和各个环流系统。以此为基础,比较並讨论了平均加热场的二个主要分量——感热加热(以青藏高原和北非大陆热源为明显)和潜热加热(以孟加拉湾及其附近地区为明显)对夏季风环流形成的相对重要性。     

青藏高原OLR的气候特征及其对北半球大气环流的影响

利用１９７４－１９９０年青藏高原地区地－气系统月平均射出长波辐射资料，采用ＥＯＦ方法分析了前３个特征向量场，得到了青藏高原地区地－气系统射出长波辐射的几种异常形式，阐述了它们的天气气候特征，并对不同气候区的持续 及其与北半球大气环流的关系作了研究。     

EFFECTS OF TOPOGRAPHY ON SOLITARY ROSSBY WAVES IN A BAROTROPIC ATMOSPHERIC MODEL

The influences of topography on solitary Rossby waves are discussed by using a barotropic atmosphericmodel.The results show that the topography is an important factor exciting solitary Rossby waves,and itseffects are different with different height scales.Two different patterns of solitary Rossby waves are obtainedby using numerical calculation.     

春夏季节过渡期间北半球500百帕能量变化的波谱分析和研究

本文利用1972-1982年5月初-7月底春夏季节过渡期间北半球500百帕高度资料计算有关能量谱、角动量输送谱和扰动动能向平均动能转换率谱,分析了大气环流由春到夏季节过渡期间能量谱变化特征及过渡前后特征差异,并揭示了它们与初夏中期主要天气过程-梅雨天气过程的关系。结果表明由春到夏季节过渡前后,对流层中层扰动动能谱和大气波能密度均有显著变化,大气波能密度值有个急剧减弱过程,经向扰动动能集中的波数由超长波向长波转移,55、45、35°N角动量输送平均辐散也有明显转折,这些是春夏二种不同流型在能量学上的基本差异点。对流层中层扰动动能向平均动能转换率谱在季节过渡前后也有显著不同:过渡前高纬强于中纬;而过渡后中纬转换明显增强,并大大超过高纬。大气环流由春到夏的季节过渡,一般由一次或二次长波急剧发展来完成。在大型环流转变上对应为一次副热带高压明显北跳加强及西风带迅速北撒减弱,在天气表现形式上江淮流域对应为梅雨这种大型天气过程的出现。      

RESEARCH ON INTERANNUAL CHANGE ABOUT TELECONNECTION OF GENERAL CIRCULATION IN SUMMER DURING 1980s OVER THE NORTHERN HEMISPHERE

In the paper the 5°×10°latitude-longitude grid point data of daily 500 hPa geopotential height over the NorthernHemisphere(NH)in summer(June—August)during 1980s are used.The base point(20°N,120°E)is selected to calcu-late point correlation between the base point and other grid points.We find that the summer heat source anomaly of thetropical western Pacific causes anomaly of summer general circulation over NH and teleconnection of general circula-tion similar to PNA pattern forms from East Asia to North America.The teleconnections show great interannualchanges.     

IMPROVEMENT OF A GLOBAL SPECTRAL MODEL BY INTRODUCING THE SECONDLAW OF THERMODYNAMICS

The second law of thermodynamics has never been taken into account in the traditional hydrodynamics and numer-ical weather prediction models,which is a serious oversight in the history of mechanics.Introducing the thermodynamicirreversibility into the hydrodynamic systems,the theory and method proposed in this study would not only lead theoutputs of a numerical weather prediction model to noticeable improvement,but lead the structure of hydrodynamics todeepgoing transformation.     

北半球增暖对我国气侯的影响

本文在分析100多年来北半球平均气温长期变化基本特征的基础上,讨论了北半球气温变化对我国气候变化的影响。结果表明,我国大范围气温距平与北半球平均气温有显著的正相关,长江中下游和华北平原的温度距平值平均为北半球平均气温距平的1.4-1.6倍。还表明,我国降水距平分布与北半球气温变化也有一定的联系。在北半球平均气温偏高和偏低年份,欧亚地区500hPa环流特征的差异是显著的。这表明,我国大范围气候距平与北半球平均气温距平的统计相关是有一定的物理基础的。     

大气环流异常对山东雨季降水的影响

利用1958～2003年NCEP/NCAR再分析资料,对山东旱涝年500hPa高度距平、高(200hPa)低(925hPa)层散度距平、OLR距平分布以及115～123°E山东东西边界范围内的平均垂直速度进行合成分析,并与华北旱涝年大气环流的分布特征进行了对比。结果发现:(1)北半球500hPa夏季存在的东亚-太平洋遥相关型(EAP)对山东夏季降水产生重要影响,山东涝年夏季500hPa呈现出EAP型,旱年呈负EAP型。(2)山东涝年,鄂霍茨克海高压春季偏强、夏季偏弱,山东上游易维持低压槽区,副高偏北,热带地区对流活动加强,Hadley和Walker环流加强,山东上空盛行上升运动。旱年与涝年的特征基本相反,只是鄂霍茨克海高压在春季和夏季均较常年偏强。(3)不同旱年(涝年)的500hPa特征与旱年(涝年)平均情况相似,只是有时距平中心位置和强度不同。特别是涝年,冷空气强度、入侵路径以及副高的位置均有差别。(4)华北旱涝年500hPa高度距平与山东不同。华北旱年500hPa欧亚大陆中高纬度呈现出EU遥相关分布,且华北涝年夏季鄂霍茨克海和朝鲜-日本地区位势高度变化不显著。(5)影响山东夏季降水的热带强迫源区主要位于热带印度洋、南海-热带西太平洋,两者实现遥相关的可能机制是热带强迫所激发的大尺度准定常Rossby波列的传播。     

THE SOUTHERN HEMISPHERE MID-LATITUDE QUASI-40-DAY PERIODIC OSCILLATION WITH ITS EFFECT ON THE NORTHERN HEMISPHERE SUMMER MONSOON CIRCULATION

By using the method of power spectrum combined with band-pass filtering with May—September1982 grid data from ECMWF,the spatial structure and propagation characteristics are tentatively examinedof the SH (Southern Hemisphere) mid-latitude quasi-40-day (ranging from 30—60 days) periodic oscilla-tion (QPO) together with the relation to NH (Northern Hemisphere) summer monsoon,with the result thatthere exists similar periodicity in the development of baroclinicity and activities of cold air at the same latitudes,and in response to this the zonal wind shows profound QPO with a nearly vertical axis of disturbance and thatthe air activities can act as periodic external forcing for the monsoon,which intensifies the west wind on thesouth side of the Mascarene or Australian high,and then the system itself,leading to the reinforcement of theSE trade wind on the north side,followed by the strengthening of cross-equatorial flow that,in turn,causesactive monsoon with its northward march over the eastern part of China.The process is responsible for thelow-frequency oscillation propagated in a meridional direction,which confirms the speculation of theauthor.     

大西洋海温异常对东亚夏季大气环流影响的数值试验

近年来人们对东亚夏季大气环流年际异常及其机制已经进行了不少研究,一般认为外强迫作用尤其是热带太平洋海温异常是大气异常产生的重要原因之一,相对而言,大西洋海温异常作用及其对东亚夏季大气环流和季风环流的影响没有得到足够的重视,Rowntree(1976)和Gamb等(1987)先后研究了大西洋海温异常对冬季北半球大气的影响,表明通过激发欧亚型(EU)波列完全可以引起冬季亚洲大气环流异常。本文目的主要是研究大西洋海温增暖对夏季东亚大气环流特别是季风环流的影响及其可能的机制。     

1991年北半球夏季风及江淮流域降雨量的低频振荡

根据１９９１年５－８月江淮特大暴雨资料，使用功率谱和带通滤波结合的方法，研究了１９９１年夏季风和江淮梅雨的准周期振荡，探索季风对异常梅雨的影响。分析指出，１９９１年北半球夏季风活动，江淮流域湿度场和降雨量变化均存在显著的准２４天周期振荡，夏季风的周期振荡，主要表现在西南季风（东南季风不明显），它的位相比降雨量提前２－４左右，其振幅大小较好地反映了降雨量的大小。     

印度夏季风的年际变异与北半球大气环流的特征

印度夏季风的年际变异是大范围大气环流相互联系、相互影响的结果。本文应用１９５１—１９８５年印度夏季风资料，选取强季风年４年和弱季风年６年，分别对北半球５００ｈＰａ高度场进行距平合成分析和复自然正交函数（ＣＥＯＦ）分析。结果指出，大西洋和鄂霍次克海阻塞高压的稳定存在以及乌拉尔山低压槽的频繁活动与强印度季风年相联系，而大西洋和鄂霍次克海低压系统的频繁活动以及欧洲阻塞高压的稳定存在与弱印度季风年相联系。印度夏季风强弱不同年份，春季北半球大气环流已经出现了一些不同特征，这对于当年夏季风的强弱和北半球气候异常有预示作用。印度夏季风强弱的不同年份和不同季节，北半球存在极地和赤道低纬位相函数大而中高纬度位相函数小，且扰动由中高纬向极地和赤道方向传播的特征     

复杂地形与锋面系统共同作用对台湾岛暴雨影响的数值分析

应用MM5V2数值模式输出的高分辨率资料对在复杂地形和锋面系统共同作用下台湾暴雨发生的水汽、垂直速度、低空急流等物理量场的中尺度特征进行了分析。表明地形是使锋面降水加强．最终形成暴雨的主要原因。在地形作用下，速度场、湿度场都具有比较稳定的局地特征，台湾岛迎风区保持着比背风区大的湿度场，流场表现为一个地形性中尺度环流。随着锋面系统的不断靠近，局地特征表现为加强和减弱两个阶段。发现迎风坡的低空急流主要是由地形引起的，它的南北向分布不均使空气发生了辐合上升运动，与地形和锋面引起的上升运动叠加，在地形迎风坡形成了一个垂直速度的大值区。有地形比无地形的降水明显加强。     

1958年初夏北半球对流层上部大气环流演变的分析

本文利用1958年5月下旬至7月初北半球的对流层顶图,分析这段时期内大气的结构,以及副热带急流和副热带高压的变化,得到以下一些事实:(1)在初夏大气的三折结构也是很清楚的。对流层顶图在夏季仍可以作为分析对流层上部环流情况的一个工具。(2)在这段时期内,副热带急流在全球范围一般有6—7个波,波动振幅和波数呈有规律的循环变化,一循环约15天左右。(3)副热带急流的平均纬度在这段时期内有了显著的季节性北移,北移不是逐渐的而是集中在6月初和6月底副热带急流波动振幅加大的时候。(4)200毫巴上副热带高压轴线的北移与副热带急流的北移是一致的。     

ANALYSIS OF SPHERICAL FUNCTION SPECTRAL STRUCTURE OF THE NORTHERN HEMISPHERE 500 HPA MONTHLY MEAN HEIGHT

Study is undertaken of spherical function spectral structures of long-term mean and anomaly patterns of theNorthern Hemisphere 500 hPa monthly mean geopotential height together with the seasonal and interannual variationsinvestigated.Results show that they are marked by low dimensions and low orders,and the mean and anomaly fields canbe described in terms of 20 and 50 spherical function components,respectively.     

ON THE DYNAMICS OF SUBTROPICAL UPPER-TROPOSPHERIC QUASI-STATIONARY VORTICES IN NORTHERN SUMMER

In this paper the dynamic mechanism of the subtropical quasi-stationary vortices in the upper troposphere,such as the southern Asia high and the mid-oceanic troughs,are studied with a highly truncated spectral model,in which the thermal forcing and the nonlinear interaction between wave and zonal components,as well asthe basic zonal flow changing with latitudes are incorporated.The results show a stable equilibrium statewith an upper level fiow field similar to the observed subtropical systems.It is found that the thermal forc-ing has some important controlling effects on these planetary-scale vortices.     

苏南地区夏季面雨量与北半球500hPa环流遥相关的年代际变化

用40年（1961－2000年）观测资料，分成1951－1980年和1981－2000年两个时段，研究了江苏南部地区夏季（6－8月）面积平均雨量与北半球500hPa季平均环流时滞遥相关的年代际变化。结果表明这两个时段遥相关的空间分布存在显著差异，且后一时期时滞遥相关强度明显强于前一时期，它反映了北太平洋年代际振荡（PDO）对东亚季风降水和环流年际相关的影响，与年代际和年际时间尺度振荡之间的相互作用有密切联系。