1876-1878年中国大范围持续干旱事件

研究1876-1878年中国持续3年的大范围严重干旱,这是发生在小冰期将结束、全球气候迅速变暖之前的寒冷气候背景下的重大气象灾害和极端气候事件。依据历史文献记载复原了干旱发生、发展的动态过程,统计逐年受旱县数,绘制了历年旱灾和伴生的饥荒、蝗灾、疫疾发生地域实况图。这次持续干旱范围广及13个省份,干旱的中心区域在山西、河南、陕西。旱区中心1877年连续无透雨时段超过200 d,跨年度的连续无透雨时段最长达340 d。其严重程度超过20世纪最严重的1928-1930年的干旱事件。该事件发生于太阳黑子第11活动周的下降时段和第12周的太阳黑子极小值年,又位于厄尔尼诺（El Nino）事件频繁期, 对应于极强的El Nino事件。     

极端天气和气候事件的变化

自1950年以来的观测证据表明,有些极端天气和气候事件已经发生了变化。全球尺度上,人为影响可能已经导致极端日最低和最高温度升高;由于平均海平面上升,人类活动可能已对沿海极端高水位事件的增加产生了影响;具有中等信度的是,人为影响已导致全球强降水增加;由于热带气旋历史记录的不确定性、缺乏对热带气旋与气候变化之间关联的物理机制的完整认识及热带气旋自然变率的程度,将可检测到的热带气旋活动变化归因于人为影响仅具有低信度。将单一的极端事件变化归因于人为气候变化具有挑战性。对极端事件变化预估的信度取决于事件的类型、区域和季节、观测资料的数量和质量、基本物理过程的认知水平及模式对其模拟的可靠性。     

1730年夏季黄淮地区暴雨极端事件研究

1730年（清雍正八年）7—8月,我国黄淮地区连续暴雨17 d,引起黄河、大运河和淮河暴涨、决堤的大范围洪涝灾害。这是小冰期中相对温暖时段气候背景下的极端气候事件。本文依据历史文献记载复原了1730年夏季暴雨时段的天气实况,绘制了暴雨区域图显示强降雨中心移动动态和水灾地域分布图,概述当年气候特点,指出暴雨事件与台风活动的关联。1730年是太阳活动周极小年的前3年、有重大火山活动,是极强的厄尔尼诺事件后的第2年。这些天气特点和背景条件与现代罕见的1975年河南“75?8暴雨”相似。     

2023年中国气候异常特征及主要天气气候事件

2023年,我国气候主要表现为暖干的特征,全国平均气温10.71℃,较1991—2020年气候平均偏高0.82℃,为1951年以来最暖;全国平均降水量615.0 mm,较常年偏少3.9%,为2012年以来第二少。四季气温均较常年同期偏高,其中夏、秋季分别为历史同期次高和最高;除秋季降水偏多外,其余三季降水均偏少。汛期(5—9月),全国平均降水量较常年同期偏少4.3%,为2012年以来第二少,我国中东部降水总体呈“中间多南北少”的分布。2023年,我国区域性气象干旱多发,西南地区遭遇冬春连旱;春季北方沙尘天气过程偏多;夏季前期,华北和黄淮遭受1961年以来最强高温过程;7月底至8月初,受台风杜苏芮影响,京津冀地区发生历史罕见极端强降水过程,华北地区出现“旱涝急转”;华西秋雨开始早、结束晚、雨量多;1月中旬发生年内最强寒潮过程;秋末冬初冷空气频繁入侵,12月华北和黄淮等地降雪日数偏多、积雪偏深。     

2019 年全球重大天气气候事件及其成因

2019年全球主要温室气体浓度继续保持上升趋势,全球平均温度比工业化前水平高1.1（±0.1）℃,为有气象记录以来第二暖年。海洋热容量及海平面高度创新高,海冰面积偏小。年内,全球各地发生了许多重大天气气候事件,包括多地遭遇暴雨洪涝侵袭,澳大利亚以及亚洲和欧洲多国受干旱影响,全球极端热带气旋频发,欧洲及澳大利亚等地遭遇异常高温热浪天气,北美和欧洲遭受寒流和暴风雪袭击,多地出现强对流天气。分析表明,印度洋偶极子（IOD）处于正位相、赤道中太平洋地区海温持续偏暖以及副热带高压系统控制是澳大利亚高温少雨的主要原因,最终引发严重的森林山火;前期异常偏强的IOD正位相叠加持续时间异常偏长的热带低压,促进了2019年印度7—8月强暴雨事件的发生发展。     

2007年城市极端天气事件及其危害分析

通过对2007年国内一些主要城市发生的极端天气事件分析,以及与城市建设历史发展过程中的比较,表明城市气象灾害对城市安全运行的威胁日趋严重.由于极端降水天气事件的日益增多以及城市本身扩大发展、人口密度不断增加、城市的热岛效应更加明显等原因,客观上存在易产生剧烈的天气现象和城市承灾能力越来越脆弱等问题.在深入分析致灾因素、致灾结果中,提出需要解决的城市建设规划、应急管理体制等科学问题,同时给出了城市防灾减灾的决策建议.     

历史寒冬极端气候事件的复原研究——1670/1671 年冬季严寒事件

1670/1671 年冬季中国东部地区异常严寒。本文依据历史文献记载复原该寒冬实况,绘制了雪、冰、冻雨和动植物冻害的地域分布图,连续降雪日数分布图和最大积雪深度分布图,可见河流封冻南界达27°N,是小冰期我国河流封冻的最南位置。依据各地寒冷记录和江河封冻、树木冻死的临界温度条件定量推断各地极端最低温度值,指出1671年1 月湖南衡山县的最低气温低至-15 ℃,比现代（1951—2000 年）极端最低气温记录低7 ℃。1670/1671 年寒冬之后华北、长江中下游地区夏季高温酷暑。这是小冰期寒冷阶段的典型寒冬之一,又是冬季严寒、夏季异常炎热的罕见个例。     

2008年：气候持续变暖，极端事件频发

 2008年可能是自1850年开始有器测记录以来全球第10个最暖的年份,全球海面和陆面综合气温比1961-1990年的年平均高0.31℃,150 a来最热的10个年份都集中在最近12 a里,全球气候变暖的趋势仍在持续。北极的海冰面积在融化期降至自1979年卫星测量以来的第2个最低点;同时,2008年极端天气气候事件频发,世界许多地方出现了洪灾、持续性严重干旱、冰雪风暴、热浪和寒潮等;拉尼娜现象在2月份呈峰值状态,以后逐渐减弱至近中性状态;南极臭氧洞进一步增大。     

2007年阿尔山市极端天气气候事件概述

阿尔山地区2007年发生的主要极端天气事件（1）2007年冬季,受强厄尔尼诺的影响,冬季风偏弱,阿尔山地区出现了有气象记录以来最暖的冬季,平均气温只有-18．8℃。     

2006年极端天气和气候事件及其他相关事件的概要回顾

2006年1月中旬欧洲东部地区经历10年来的最低温天气;2月,非洲南部地区遭遇20年以来的最强降水;2006年上半年美国路易斯安那州经历111年来最干旱的时期;7月,欧美地区经历破纪录的高温炎热天气;菲律宾、印尼、印度等东南亚国家遭受暴雨洪灾。2006年春季,我国北方地区遭受18次沙尘天气的侵袭;夏季重庆等地区遭遇百年一遇的大旱;我国东南沿海等地受到多次强台风袭击;波及全国31个省(市、区)的冰雹、雷雨等强对流天气……。2006年是全球有气象记录以来的第6个高温年,极端天气和气候灾害并没有缓和的迹象;我国又经历了许多极端天气和气候灾害。     

极端天气气候事件项目中期进展研讨会召开

<正>2010年5月9—10日,"我国主要极端天气气候事件及重大气象灾害监测、检测和预测关键技术研究"项目中期进展研讨会召开。来自国内20余个单位的70多位课题组成员济济一堂,项目负责人肖子牛研究员主持了会议。     

2021年中国气候主要特征及主要天气气候事件

2021年,我国暖湿气候特征明显,全国年平均气温为1951年以来最高,四季气温皆偏高;全国平均年降水量偏多,冬季偏少、春夏秋三季偏多.华南前汛期、西南雨季和梅雨季表现为开始晚、结束早、降水量少的特征,华北雨季、东北雨季和华西秋雨呈现开始早、结束晚、降水量多的特征,华西秋雨降水量为1961年以来最多.2021年,我国涝重...     

过去2000年中国东部地区的极端旱涝事件变化

利用据历史文献中汉代以来的旱涝灾害记载重建的逐年旱涝等级,结合已重建的东部地区干湿指数序列,通过定义判别历史时期极端旱涝事件的标准,分华北、江淮和江南3个区域辨识了过去2000年的重大旱涝事件。结果表明,各个区域的重大旱、涝多发时段分别是:华北地区出现在100～150年、550～650年、1050～1100年与1850～1900年;江淮地区出现在250～450年与1600～1850年;江南出现在350～400年、1100～1200年与1900～1950年。整个东部地区则出现在100～150年、250～350年、750～850年、950～1000年、1050～1150年、1400～1450年、1550～1650年及1800～1950年。20世纪后50年极端旱涝事件的发生频率和强度仅处于过去2000年的平均水平。过去2000年中国东部温度与旱涝关系的对比分析还表明,20世纪后半叶的气候变暖并未导致极端旱涝事件的发生频率明显增加。     

中国近54年来夏季极端降水事件特征研究

利用1960~2013年中国6~8月无缺测的571站逐日降水资料,定义7个极端降水指数,研究中国夏季极端降水事件特征。结果表明:(1)极端降水事件空间分布存在明显的区域性差异,长江中下游地区、华南地区、西北地区表现为增加趋势,东北地区、华北地区、西南部分地区表现为减少趋势;时间分布表现出具有显著的年际和年代际变化特征,极端降水事件有增加趋势,在20世纪90年代初期有明显转折。(2)M-K检验表现出极端降水事件在20世纪90年代初发生突变,突变前(后)偏弱(强)。(3)极端降水指数周期振荡不完全一致,准15年周期振荡为主,其次是准7年周期,最强振动出现在1998年。(4)除持续干期指数外,其他极端降水指数间存在较好的相关性。     

2016年全球重大天气气候事件及其成因

2016年全球主要温室气体浓度持续上升,地表温度相比工业化时代之前水平偏高1.1℃,成为有气象记录以来的最热年。受全球变暖影响,北极海冰全年处于较低水平,格陵兰冰盖和南极海冰的消融程度明显增强;海洋温度升高致使全球海平面上升和海洋环境变化。在超强厄尔尼诺事件背景下,受大气环流异常影响,全球降水空间分布不均,年初多地旱情持续发展,造成粮食和水资源危机;年内暴雨洪涝、高温热浪、寒流暴雪和热带气旋等各类极端天气气候事件频繁发生,在世界各地造成了严重人口伤亡和社会经济损失。本文总结了2016年全球重大天气气候事件及其影响,并重点分析了中国长江流域降水异常偏多及美国高温热浪天气两个典型事件的形成原因。分析表明,夏季西太平洋副热带高压偏西偏强,致使西南低空急流作为水汽通道将低纬暖湿气流向长江流域输送,配合同期亚洲东北部的高空槽引导高纬冷空气南下,冷暖气团的共同作用导致了中国长江流域强降水事件频发、汛情严重;北美副热带高压在美国境内一段时期内的稳定停滞以及低纬水汽输送条件偏差,是7月美国中东部地区高温热浪天气事件发生的主要原因。     

极端天气气候事件指标体系研讨会暨项目进展会召开

2009年4月10-11日,"极端天气气候事件指标体系研讨会"暨科技部"十一五"支撑重点项目"我国主要极端天气气候事件及重大气象灾害的监测、检测和预测关键技术研究"项目进展会在江苏扬州市召开.     

土壤湿度年际变化对中国区域极端气候事件模拟的影响研究Ⅱ.敏感性试验分析

利用NCARCAM3.1大气环流模式,设计了有、无土壤湿度年际异常的两组数值试验,探讨了土壤湿度年际异常对极端气候事件模拟的可能影响。结果表明,模式模拟的极端气候事件对土壤湿度异常十分敏感,土壤湿度异常对极端气候指标的多年平均空间分布、年际变率以及年际变化均具有重要影响。当不考虑土壤湿度的年际异常时:(1)模拟的暖夜日数、暖昼日数和热浪持续指数的发生频次在全国范围内均明显减少,而霜冻日数则明显增加。极端降水指标的响应表现出明显的空间差异,极端降水频次在江淮流域明显减小,而极端降水强度则表现为东北减弱、长江流域增强;中雨日数和持续湿期在我国大部分地区减少。(2)极端气温指标的年际变率在我国大部分地区呈减小趋势;而极端降水事件的变化则较为复杂,极端降水频次和极端降水强度的年际变率在长江以南有所增强,而北方地区则有所减弱。中雨日数和持续湿期的年际变率在我国呈现出较为一致的减少趋势。(3)模式对暖夜日数、霜冻日数的年际变化的模拟能力明显下降,并对4个极端降水指标的年际变化的模拟能力在全国多数区域均有不同程度的下降。     

近50年中国区域性极端低温事件频发期的气候特征对比分析研究

基于1960—2011年中国冬季区域性极端低温事件库,分别选取20世纪60年代中、70年代中、90年代初、21世纪初以及2008—2011年5个典型的区域性极端低温事件频发时段,从大气内部环流和海温外部强迫两个方面对各频发期的气候异常特征进行了对比分析。总体而言,20世纪60年代冬季区域性极端低温事件的强度大、频次高,在一定程度上表现为年代际尺度的持续性特征,而20世纪70年代中、90年代初、21世纪初则以年际尺度的振荡为主。此外,2008年以来的频发期在大气内部环流和北太平洋海温外部强迫两个方面均呈与20世纪60年代中期较为相似的特征：即欧洲至南亚大范围区域的地表温度异常偏低,欧亚中纬度500 hPa高度场距平呈显著的北正南负模态,急流区南北梯度异常显著,北极涛动具有明显的指数负位相特征,北太平洋海温异常偏暖,太平洋年代际振荡为典型的冷位相等;同时,当前频发期与其他时段的差异较大,特别是与20世纪90年代初的气候特征差异尤为明显。因此,2008年以来区域性极端低温事件频发期所对应的海-气系统异常除了具有全球变暖背景下的一些新特征之外,也初步出现了一些年代际变化的异常信号。     

土壤湿度年际变化对中国区域极端气候事件模拟的影响研究Ⅰ.基于CAM3.1的模式评估

利用NCAR大气模式CAM3.1对中国区域近40年的极端气候事件进行了模拟试验;在此基础上,利用1961～2000年中国区域452站的逐日最高、最低气温和降水资料,从气候平均、年际变化和长期变化趋势等方面全面评估了该模式对中国极端气候事件的模拟能力.结果表明:(1)模式对中国区域极端气候指数气候平均态的大尺度空间分布特征具有一定的模拟能力;模式对极端降水指标空间分布的模拟能力较好,而对极端气温指标的模拟较差;模式对极端气候指标的模拟存在系统性的偏差,模拟的极端降水的系统性偏差要远大于对极端温度的模拟.(2)模式对极端气温指数的年际变化特征具有较强的模拟能力,而对极端降水指数的年际变化基本没有模拟能力;模式模拟的各极端降水指标的年际变幅与观测存在较大的偏差.(3)模式较好地模拟出了暖夜和暖昼指数在中国大部分区域的增加趋势,但变幅较实测偏小;模式对热浪持续指数长期趋势的模拟则相对略差.模式对极端气温指标长期趋势的模拟能力总体优于对极端降水指标的模拟.模式对极端降水频次和中雨日数长期趋势的模拟尚可,但对持续湿期长期趋势的空间分布模拟较差.研究结果可为该模式用于极端气候的模拟研究提供一定参考.     

土壤湿度年际变化对中国区域极端气候事件模拟的影响研究 I. 基于CAM3.1的模式评估

利用NCAR大气模式CAM3.1对中国区域近40年的极端气候事件进行了模拟试验;在此基础上, 利用1961～2000年中国区域452站的逐日最高、最低气温和降水资料, 从气候平均、年际变化和长期变化趋势等方面全面评估了该模式对中国极端气候事件的模拟能力。结果表明:(1)模式对中国区域极端气候指数气候平均态的大尺度空间分布特征具有一定的模拟能力;模式对极端降水指标空间分布的模拟能力较好, 而对极端气温指标的模拟较差;模式对极端气候指标的模拟存在系统性的偏差, 模拟的极端降水的系统性偏差要远大于对极端温度的模拟。(2)模式对极端气温指数的年际变化特征具有较强的模拟能力, 而对极端降水指数的年际变化基本没有模拟能力;模式模拟的各极端降水指标的年际变幅与观测存在较大的偏差。(3)模式较好地模拟出了暖夜和暖昼指数在中国大部分区域的增加趋势, 但变幅较实测偏小;模式对热浪持续指数长期趋势的模拟则相对略差。模式对极端气温指标长期趋势的模拟能力总体优于对极端降水指标的模拟。模式对极端降水频次和中雨日数长期趋势的模拟尚可, 但对持续湿期长期趋势的空间分布模拟较差。研究结果可为该模式用于极端气候的模拟研究提供一定参考。