1997/1998 El Ni(n)o事件的热力学诊断分析

本文基于以925 hPa NCEP/NCAR再分析风应力距平为初始强迫场的Zebiak-Cane海气耦合模式对1997/1998 El Nio事件集合预报平均结果,对1997/1998 El Nio事件进行热力学诊断分析.结果表明:(1)在整个El Nio事件过程中,在赤道太平洋从西到东的各个Nio区中,平流作用主要起促进作用,而热力阻尼项则基本为衰减或抑止作用.(2)从Nio 4区到Nio 1 2区,纬向平流对SSTA上升的促进强度变化不大,而经向平流和垂直上升流对SSTA增加的促进作用在逐渐增强.同时,热力阻尼项对SSTA变化的抑制作用也呈依次增强.(3)平流项中,经向平流的贡献相对显著.     

两类E1 Nino事件太平洋海温异常时空结构的分析

用聚类法对１９５１─１９８６年发生的１０次厄尔尼诺事件进行分析，归纳出两类厄尔尼诺事件。第Ⅰ类在赤道中太平洋偏西先开始增温，第Ⅱ类在赤道东太平洋先开始增温；用距平合成和复自然正交经验展开研究了两类事件从产生到消亡各阶段所对应的太平洋海温异常的时空结构和特征。爆发和发展阶段，第Ⅰ类海温场扰动由西向东传，第Ⅱ类相反。距平分布也呈明显相反的特征。成熟阶段，赤道地区第Ⅰ类逆转为由东向西传播；第Ⅱ类则出现经向北传、纬向准静止；中高纬地区两类仍相反，而距平分布的相反特征则已经消失。消亡阶段，海温场的扰动传播第Ⅱ类与成熟阶段变化不大，而第Ⅰ类就变成与第Ⅱ类一致；距平分布也差别不大。     

1997／1998年El Nino事件发生、发展可能机制的进一步研究

基于美国哥伦比亚大学Lamont—Doherty地球观象台LDEO（Lamont—DohertyEarth Observatory）海表温度资料和NCEP／NCAR再分析风场资料,分析了1997／1998年El Nino3期间西太平洋暖池海表温度和西风距平的时间演变特征,同时也分析了东太平洋暖池海表温度和北风距平的时间演变特征。结果表明,1997／1998年El Nino3事件期间,西太平洋暖池海表温度变化及异常西风和东太平洋暖池海表温度变化及异常北风都与Nino3指数变化密切相关。将东、西太平洋暖池及异常北风、西风一并结合起来考虑,进一步研究了1997／1998年El Nino3事件发生、发展的可能机制：异常西风驱动西太平洋暖池东端暖水向东伸展直接有利于赤道东太平洋海表温度增加;异常西风激发东传的暖Kelvin波对东太平洋的冷上升流有抑制作用,从而有利于赤道东太平洋海表温度增加;东传的异常西风可以通过埃克曼漂流效应将赤道两侧的海表暖水向赤道辐合从而加强了赤道附近的下沉流,也有利于赤道东太平洋赤道附近海表温度增加。几乎与此同时,北风距平通过产生北风吹流将东太平洋暖池暖水由北向南输送至赤道附近直接导致Nino3区海表温度增加。上述增温因素的叠加作用共同导致了1997／1998年El Nino事件迅速发生、异常强大。     

1997/1998年热带太平洋海温异常的诊断分析与预报检验

通过与历史上已发生的ENSO事件的比较，对1997－1998年热带太平洋海温异常的基本特征和可能成因进行了诊断分析，发现1997／1998年E1Nino事件具有显著的异常性和独特性，不同于以往单纯的东部型或西部型E1Nino。对用一个简化海气耦合动力学模式做1998／1998年E1Nino事件的预报进行检验。结果表明该模式对这次暖事件超前0－24个月的预报技巧均在0．5以上，模式对暖事件的成熟位相及以后阶段的预报比对暖事件的开始阶段预报得好。     

1997/1998年和2015/2016年两次强El Niño事件海表温度演化特征对比分析

El Ni?o现象是引发全球气候异常并可导致严重自然灾害的最主要因素之一。文章选取1997/1998年和2015/2016年El Ni?o事件为分析对象,利用全球海表温度资料,对比分析了两次El Ni?o事件的海表温度变化特征。结果表明,1997/1998年的El Ni?o事件海表温度暖异常中心温度超过3.0℃且范围较大,且暖中心位置偏东;2015/2016年El Ni?o事件海表温度暖异常中心温度则未超过2.5℃,且暖中心位置偏西。     

热带西太平洋暖池次表层暖水的起源--对1997/1998年ENSO事件的分析

分析了从1955～1999年45年热带、副热带太平洋地区次表层温度距平资料,在分析沿赤道距平极值曲面的深度分布后,认为它基本接近气候温跃层的深度分布.由此分析了1994～1999年该曲面上温度距平的演变发现:1997/1998年El Nino产生时,在热带西太平洋暖池次表层(160 m附近)的温度正距平,是从1994/1995年El Nino在Nino 3区的最大正距平信号传播或演变过来的,整个最大正距平信号的传播轨迹形成一似"8"字的形状.与此同时,当正的温度距平开始从暖池向东传播时,一最大温度负距平信号在Nino 3区出现,并伴随赤道最大正距平信号的东传,在其北部(5～10°N)向西传,然后又向东传最后到达Nino 3区,其传播轨迹形成一扁"0"字形状.分析表明,1997/1998年这次完整的El Nino/La Nina事件主要是在热带流系的温跃层附近形成并传播的.     

近年秋季南美沿岸海表温度周期性下降对ＥＮＳＯ事件的可能影响

文章分析了1950年以来赤道南美沿岸海表温度变化特点，发现1999年以来，Nino1＋2区海表温度的年变化振幅呈增大趋势，使得赤道东太平洋东北地区每年出现周期性降温，这主要是由秋季月平均SST最低值偏低造成，这种长时间持续偏低是1950年以来首次出现。进一步的分析表明，近年来南美沿岸海表温度在秋季的周期性下降可能对ENS0暖事件发生产生了影响，使得2002／2003ENS0暖事件成为20世纪50年代以粜由玲事件向瞎事件转换历时最长的一次．     

两类E1 Nino事件与杭州气候的相关性分析

根据赤道东太平洋海温开始增温位置不同，可将E1 Nino事件分为两类，本文运用χ^2检验分析这两类E1 Nino事件与杭州降水，气温的相关关系，分析结果表明，两类E1 Nino事件与杭州汛期降水和全年降水量以及7月平均气温关系密切。     

1997／1998年El Nin^～o／La Nin^～a期间洋流的演变物征和影响的分析

利用TOGA-TAO赤道次表层海流与海温观测资料，比较清楚地揭示了1997/1998年El Nin^～o期间在赤道西太平洋暖池上空西风异常的驱动下，次表层异常海流的产生机制和向东传播过程中的变化特征。对比分析了海表、次表层异常海流的两种热力平流过程，即水平温度平流和因海流水平辐合辐散造成的垂直上翻（或下沉）运动对混合层及海表温度异常的贡献，结果证实了后一效应对ENSO发生发展的重要意义。最后还对文中的海流异常是否就是理论分析得到的Kelvin波在海流场上的反映进行了讨论。     

一个可供ENSO预测的海气耦合环流模式及1997/1998 ENSO的预测

利用中国科学院大气物理研究所设计发展的具有较高分辨率的热带太平洋和全球大气耦合环流模式,设计了一个初始化方案,建立了ＥＮＳＯ预测系统,进行了系统性的预测试验。预测结果检验评估表明,该预测系统表现出较强的预报能力,赤道中东太平洋地区（Ｎｉｎｏ３和Ｎｉｎｏ３４）海表温度距平预报相关技巧高于０５２的预报可持续１８个月,该预测系统可应用到试验性的海温预测实践中。利用该系统对１９９７／１９９８年ＥＮＳＯ进行了实际预测,表明预测是成功的,预测的海温距平已提供给今年我国夏季降水预测使用,取得了良好的预测效果。     

1997/1998年ElNio事件发生、发展可能机制的进一步研究

基于美国哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观象台LDEO(Lamont-Doherty Earth Observatory)海表温度资料和NCEP/NCAR再分析风场资料,分析了1997/1998年ElNio期间西太平洋暖池海表温度和西风距平的时间演变特征,同时也分析了东太平洋暖池海表温度和北风距平的时间演变特征。结果表明,1997/1998年ElNio事件期间,西太平洋暖池海表温度变化及异常西风和东太平洋暖池海表温度变化及异常北风都与Ni o3指数变化密切相关。将东、西太平洋暖池及异常北风、西风一并结合起来考虑,进一步研究了1997/1998年ElNio事件发生、发展的可能机制:异常西风驱动西太平洋暖池东端暖水向东伸展直接有利于赤道东太平洋海表温度增加;异常西风激发东传的暖Kelvin波对东太平洋的冷上升流有抑制作用,从而有利于赤道东太平洋海表温度增加;东传的异常西风可以通过埃克曼漂流效应将赤道两侧的海表暖水向赤道辐合从而加强了赤道附近的下沉流,也有利于赤道东太平洋赤道附近海表温度增加。几乎与此同时,北风距平通过产生北风吹流将东太平洋暖池暖水由北向南输送至赤道附近直接导致Nio3区海表温度增...     

1997年甘肃省特大干旱事件的诊断分析

选取甘肃省１９９７年特大干旱事件进行诊断研究。结果表明;赤道东太平洋海温异常偏高,贝加尔湖５００ｈＰａ正高度距平持续维持以及青藏高原冬季偏冷的共同作用是造成甘肃省特大干旱事件发生的原因,同时,西太平洋副高与常年相比较弱也是其重要原因之一。     

1996年冬季一次南方低温事件的低频特征分析及诊断

加强大气季节内振荡研究是发展延伸期预报能力的关键之一。研究表明低温形成与冬季风和冷空气的季节内振荡有密切联系。因此,本文利用192站日最低温度观测资料和ERA-Interim再分析环流资料,讨论了偏东路径南下冷空气造成的南方低温事件中准双周振荡特征及低频环流特征,并进行热力学诊断,希望提高对中高纬度地区持续性低温事件中低频信号的认识。结果显示:我国南方地区最低温度存在显著的10~20 d振荡周期,低温事件伴随低频振荡的加强而发生。1996年2月17~24日低温过程前后的低频环流场分析表明,西伯利亚及东亚上空的异常高/低压是影响我国大部分地区冬季温度的关键区,系统沿西北-东南向低频波列向下游移动,东移特征在中纬度带最明显,异常偏北风引导高纬冷空气向南推进是低温事件爆发的根本原因。垂直结构上,内陆以正压性为主,东亚沿岸表现出斜压性。热力学诊断发现温度局地变化主要受平流项和非绝热项作用,冷平流是维持低温过程的关键。     

两类E1 Nino事件太平洋海温异常时空结构的分析

用聚类法对１９５１－１９８６年发生的１０次厄尔尼诺事件进行分析，归纳出两类厄尔尼诺事件。第Ｉ类在赤道中太平洋偏西先开始增温，第Ⅱ类在赤道东太平洋先开始增温；用距平合成和复自然正交经验展开研究了两类事件从产生到消亡各阶段所对应的太平洋海温异常的时空结构和特征。爆发和发展阶段，第Ｉ类海温场扰动由西向东传，第Ⅱ类相反。距平分布也呈明显相反的特征。成熟阶段，赤道地区第Ｉ类逆转为由东向西传播；第Ⅱ类则出现经     

ENSO事件对东亚副热带西风急流影响的诊断分析

本文利用NCEP/NCAR月平均再分析资料,用合成分析和相关分析方法就ENSO事件对东亚副热带西风急流的影响进行诊断分析.主要结论为:El Nino年冬季200 hPa东亚副热带西风急流主要在急流出口区纬向风有正距平,急流增强东扩.而La Nina年冬季急流在急流出口区纬向风有负距平,急流减弱西移.El Nino年夏季急流增强,主要在急流区内的偏南部纬向风有正距平.La Nina年夏季急流减弱,主要在急流区内的偏南部纬向风有负距平;相关分析表明东亚副热带西风急流冬、夏季纬向风与热带中东太平洋冬、夏季海表温度有显著的相关.研究表明,ENSO年冬、夏季对流层中上层有较大的气温异常,并由此产生大的经向温度梯度的异常,这可能是ENSO事件影响东亚副热带西风急流的原因之一.     

1997年桂林异常气候特征的诊断分析

通过对桂林１９９７年气候特点的比较分析,找出造成异常现象的主要环流特征,对今后异常气候预报有一定参考意义     

青藏高原东北侧1997年春夏大旱的500 hPa环流异常诊断分析

使用NECP/NCAR1958～1997年40年再分析全球月平均网格点资料以及相应时段全国160个代表站月降水量资料,针对青藏高原东北侧1997年发生的严重春末夏初旱和伏旱,分析了这次大旱的天气气候背景和500hPa环流场主要特征,对有关物理量场进行了诊断分析,探讨了该年春夏干旱发生的500hPa环流特征,为短期气候预测提供依据。     

用自由模对1998年夏季阻塞形势的诊断分析

签于大气自由模和阻塞高压的重要性,首先简要介绍阻塞高压与中国夏季降水的关系及1998年夏季500hPa异常环流场;然后利用21波菱形截断的谱方法求出无粘性、无强迫正压涡度方程的自由解,即和实际大气流场十分接近的大气自由模,并讨论其特征;最后利用大气自由模的特征诊断分析了实际大气的环流特征,并重点用其分析了1998年夏季的大气环流异常形势.结果表明大气自由模能很好地反映大气环流大尺度特征,而略去了中、小尺度涡旋;大气自由模的流场和绝对涡度场之间的散点图反映了(q,Ψ)的函数关系是分段线性或非线性的,尽管实际流场与绝对涡度场之间的点阵图反映两者之间成不同斜率的线性函数关系,但点阵比较发散,不能突出某些重要系统;1998年夏季实际大气自由模态突出了大气环流的重要特征,例如,越赤道气流、西风急流、副热带高压、阻塞高压及两极的边界效应等;通过自由模态的特征可以识别出纬向流及阻塞高压的持续异常,利用自由模的稳定性判断阻塞高压的稳定性,不稳定模态可以维持一段较长的时间,且由于这些不稳定的模存在,才使1998年6月中旬到下旬的中高纬阻塞高压稳定维持.     

用Zwack-Okossi方程对一次爆发性气旋的诊断分析

利用ＥＣＭＷＦ资料作初始场,ＭＭ４模式输出的结果和Ｚｗ ａｃｋ－ Ｏｋｏｓｓｉ方程作诊断工具,对１９８１年１２月２０～２１日生成在西北太平洋的一次爆发性气旋进行了数值试验和诊断分析。得到：气旋的爆发性发展主要是由正涡度平流和非地转场激发,其中涡度平流对气旋发展贡献最大,温度平流的影响则较小,两者主要是在对流层高层起作用,而非地转场则在对流层低层起主要作用。由水汽造成的非绝热加热对本次爆发性气旋的生成影响不大,积云对流潜热的反馈作用更小。另外次天气尺度系统对爆发性气旋形成贡献较小