甘肃省冬季月平均气温年限变化的旋转主成分分析

利用甘肃省５８个台站１９６１年１２月－１９９１年２月的平均气温资料，采用旋转主分量分析方法，研究了甘肃省冬月平均气温的时空特征。结果表明，３０年来，全省有３个主要气温变化异常区，表现出不同的变化趋势。     

中国秋季月平均气温特征及其异常研究

利用１９５１—１９９０年９—１１月月平均气温标准化距平资料，采用旋转主成分分析方法，研究中国秋季月平均气温的时空异常特征。结果表明，４０年来全国有６个主要气温变化异常区，均表现出程度不同的暖—冷—暖的演变趋势，在气温距平易号的演变过程中，东北突变最早，长江中下游最晚。     

西北地区东部旱涝气候特征

利用中国气象科学研究院收集、整理的西北地区东部代表站1470~2003年的旱涝等级资料,根据不同的地形地貌特征和气候特征,将西北地区东部分为3个气候区,利用周期分析、coif3小波变换等统计分析方法对3个气候区534年旱涝指数的年代际气候特征及地域之间旱涝变化的差异进行分析。结果表明,西北地区东部不同区域旱涝的时空分布特征不尽相同,旱涝演变趋势、旱涝周期变化既有一致性,也存在明显的差异。534年以来北部、中部由偏旱趋于正常或偏涝,南部1724年以前的变化趋势由偏旱趋于偏涝,1724年以后由偏涝趋于偏旱;3个气候区都存在25年和10年的显著周期,其中中部还存在14~15年的显著周期,说明中部旱涝交替较北部和南部明显。     

我国西北地区春季旱涝气候特征研究

利用西北地区160个台站1950～2000年春季降水量资料,讨论了西北5个区域的旱涝气候特征,发现西北东部和北疆山前地带降水气候变化最为激烈,旱涝事件频繁.整个西北地区春季干旱虽较雨涝多见,但严重雨涝的发生多于严重干旱,且严重旱涝的发生自20世纪80年代以来有增加的趋势.西北各区的旱涝演变具有阶段性和群发性的特点,存在年代际的变化周期和5～6年的准周期振荡.西北东部春季严重雨涝和严重干旱发生时,中高纬度大尺度环流及副热带大气环流特征迥然不同,且分别对赤道中东太平洋海温和北太平洋西风漂流区海温异常表现出遥响应的关系.     

近44年云南年平均气温的时空变化特征

利用云南省121个地面测站1961-2004年的年平均气温,分析了云南最近40多年来气温变化的基本特征。在气温的年代变化上,1960年代和1980年代云南气温波动较小,1970年代是近44年来最冷的一个年代,1990年代以后逐步转暖,但1990年代的年平均气温波动也较大。各地不同时段具有不同的气温倾向率,1980年代以来全省平均气温倾向率为0．24℃／10年,与全国大部地区的升温率接近,滇西的保山、中甸和思茅等地是近40年全省升温最快的地区,而滇中地区则是最近10多年全省升温最显著的地区。主分量分析揭示了云南各地气温变化的时空分布特征,第1特征向量场的高值区是云南气温变化的敏感区,第1主分量序列是反映云南整体年均气温变化趋势的指标,第2特征向量场的正值区和负值区基本对应第1特征向量的低值区和高值区。在第1特征向量的高值区1960年代以来的气温变化具有前低后高的特点,低值区则相反。     

海南岛冬季低温冷害的气候特征

分析表明,海南岛冬半年日际气温的变化幅度很大,平均气温很难表征海南岛冬季“冷”的气候特征,从冬季农作物生长角度出发,统计了海南岛（以海口为例）发生低温冷害的气候概率,提出海南岛存在的“相对的冬季”进一步,引进“冷指数”替代平均气温来表征海南岛冬季的“冷”,对冷指数的主要成分分析表明：（１）以五指山脉为界,海南岛南,北两区在冬季存在明显的冷暖差异,山北地区发生低温冷害的气候概率明显大于山南地区,在科     

中国冬季月平均气温异常的旋转EOF分析

对中国冬季月平均气温标准化距平场做旋转经验正交函数分析，用前６个ＲＥＯＦ表示主要空间型，依次为华南型、东北型、西北西部型、青藏高原东部型、西南型和华北型。取对应的时间系数分析时间变化规律，结果表明，除青藏高原和华南不明显以外，其它地区吴现显著变暖趋势，前冬与后冬的距平以异号为主，在相同的周期变化中，西北的位相比青藏高原落后，比其他地区超前。     

西北地区东部气候的转折性变化

过去半个世纪,西北地区东部经历了暖干化趋势,21世纪以来,这种趋势是继续维持还是发生了变化?针对这个问题,本文基于最新资料对西北地区东部的降水和平均温度的变化特征进行再分析,结果表明,对于降水而言,近58年来西北地区东部仍呈减少趋势,但21世纪初以来却呈显著增加趋势,特别是近8年的增加幅度更大。对于平均温度而言,近58年来整个西北地区东部仍呈显著的变暖趋势,但是36°N以南和以北区域变化特征并不完全一致,21世纪初以来,36°N以北地区由于出现了阶段性变冷,使得变暖特征明显减缓,而36°N以南地区虽然继续呈现变暖特征,但变暖幅度同样明显减缓。因此自21世纪初以来西北地区东部的降水和平均温度发生了转折性变化。初步分析发现这种降水增多、增温减缓甚至阶段性变冷的转折性变化可能与PDO从暖位相转换为冷位相有关。     

近五十年我国西北地区降水强度变化特征

鉴于近五十年来我国西北东部降水减少、西部降水增多的现象, 本文根据中国气象局信息中心提供的西北及内蒙古自治区日降水资料集, 利用筛选后的西北186个测站1958～2005年的数据, 对四季西北东、西部不同强度降水的降水量、降水日数、降水强度变化进行了分析。结果表明: 近五十年来, 中国西北地区降水以强降水为主, 较强以上强度降水占总降水日数的5%, 但其降水量占总降水量75%; 西北东部不同强度的降水都减少, 而西部只有弱降水减少, 其他强度的降水都增加, 且西北西部中等以上强度的降水增加较显著; 弱降水的总量减少, 弱降水的强度却加大, 强降水强度增强, 而极强降水强度却减弱; 降水的日数变化是降水量变化的主要原因。     

我国东部季风区冬季气温的气候变暖特征

利用我国东部季风区375个测站1961-2006年平均地面气温资料, 采用线性趋势分析、EOF, REOF, MannKendall、小波分析等方法, 分析了季风区冬季气温异常变化规律。结果表明:我国东部季风区冬季气温增温明显, 近46年增温率为0.39 ℃/10a, 增温率从南向北增大, 黄河南部气温的稳定性高于北部, 增温不显著的区域主要在季风区的南部, 川东和云南局部有显著的下降趋势。根据REOF分析将该区冬季气温异常细分为南、中、北部区3个分区, 各区气温异常变化存在准5年和22年周期, 从20世纪70年代初期开始气温转为上升, 普遍在1986-1987年发生了突变, 在21世纪初气温开始回落。异常偏暖年大部分出现在1990年以后。     

Individual Variations of Winter Surface Air Temperature over Northwest and Northeast China and Their Respective Preceding Factors

Based on monthly mean surface air temperature （SAT） from 71 stations in northern China and NCEP/ NCAR and NOAA-CIRES （Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences） twentieth century reanalysis data, the dominant modes of winter SAT over northem China were explored. The results showed that there are two modes that account for a majority of the total variance over northern China. The first mode is unanimously colder （warmer） over the whole of northern China. The second mode is characterized by a dipole structure that is colder （warmer） over Northwest China （NWC） and warmer （colder） over Northeast China （NEC）, accounting for a fairly large proportion of the total variance. The two components constituting the second mode, the individual variations of winter SAT over NWC and NEC and their respective preceding factors, were further investigated. It was found that the autumn SAT anomalies are closely linked to persistent snow cover anomalies over Eurasia, showing the delayed effects on winter climate over northern China. Specifically, the previous autumn SAT anomalies over the Lake Baikal （LB; 50-60°N, 85-120°E） and Mongolian Plateau （MP; 42-52°N, 80-120°E） regions play an important role in adjusting the variations of winter SAT over NWC and NEC, respectively. The previous autumn SAT anomaly over the MP region may exert an influence on the winter SAT over NEC through modulating the strength and location of the East Asian major trough. The previous autumn SAT over the LB region may modulate winter westerlies at the middle and high latitudes of Asia and accordingly affects the invasion of cold air and associated winter SAT over NWC.     

东北地区冬季气温与北极涛动年代际关系研究

利用中国160站气温资料、北极涛动指数资料及关国NCEP／NCAR再分析资料中月平均海平面气压场、高度场、风场资料，分析了东北地区冬季气温、冬季北极涛动的年代际特征及其关系。结果表明：在年代际时间尺度上，两者之间存在显著正相关。冬季北极涛动处于低（高）指数期，东北冬季气温为持续冷冬（暖冬）期。可能影响机制是：在地面，冬季北极涛动处于低（高）指数期时，西伯利亚高压增强（减弱），亚洲大陆偏北冬季风增强（减弱），东北为持续冷冬（暖冬）期；在对流层中层，冬季北极涛动处于低（高）指数期时，东亚大槽加深（减弱），贝加尔湖以西以北脊增强（减弱），环流呈经向（纬向）型发展，东北对流层中层偏北风增强（减弱），东北为持续冷冬（暖冬）期。     

西北地区冬季气温异常特征分析

文中利用陕、甘、宁、青、新五省(区)分布均匀的89个测站近40a的冬季气温资料,通过EOF、REOF等方法,对中国西北地区冬季气温异常的空间分布、时间演变等特征进行了诊断研究,并就其与ENSO之间的关系做了统计分析,得出了一些有意义的结论。     

我国东北地区冬季气温变化的东亚冬季风背景

利用中国气象局国家气象信息中心1961—2011年我国东北地区72个气象站月平均气温资料及NCEP/NCAR月平均海平面气压、500 hPa高度场及200 hPa与850 hPa风场再分析资料,对东亚冬季风强度与我国东北地区冬季气温序列经去除线性趋势处理后的变化特征进行对比分析。结果表明:去除线性趋势后,东亚冬季风强度与我国东北地区冬季气温序列的相关系数为-0.69,较原始序列更为显著;两者变化的阶段性较为同步,我国东北地区冬季气温于2004年已转入低温阶段,这与东亚冬季风同时转为偏强阶段关系密切;两者均存在20年左右的长周期,同样存在相近的阶段性短周期;我国东北地区冬季气温的增温变化趋势在1986年前后的增暖性气候突变中起重要作用。东亚冬季风强度与我国东北地区冬季气温年代际信号的相关系数达-0.86,较原始序列年代际相关更为显著;两者的年代际变化存在21.5年左右的共同准周期。东亚冬季风强度与我国东北地区冬季气温的年际变化序列存在4年左右的共同准周期。我国东北地区冬季气温的年际和年代际异常存在与东亚冬季风相关联的200 hPa东亚急流、500 hPa东亚大槽、乌拉尔高压、850 hPa风场、地面西伯利亚高压等的异常背景。     

中国西北夏季降水特征及其异常研究

本文利用中国西北五省（区）90个测站，1960～1990历年6～8月降水量资料，采用EOF、REOF、波谱分析及大气环流模式，对夏季降水量的空间异常特征、时间变化规律以及降水异常的主要成因进行了诊断研究和数值试验。结果表明:未旋转的前3个载荷向量场可以较好地反映西北夏季降水整体异常结构，即全区一致的多雨或少雨型；东西相反变化的东多（少）西少（多）型；南北相反变化的南多（少）北少（多）型。旋转后的前6个载荷向量可较好地代表西北夏季降水的6个主要异常敏感区:青藏高原东侧区、渭水流域区、青海高原区、北疆区、沙漠盆地区和河西走廊区。旋转主分量和代表站资料反映出近30～60年中，西北地区最干旱的时段在60至70年代。80年代至90年代初，除沙漠盆地外，各区程度不同地呈现出降水增加趋势。当初夏（6月）青藏高原下垫面感热异常偏强时，有利于同期西北大部地区降水偏多，而使7～8月西北西部、北部降水偏少；东部、南部降水偏多。利用IAP 2-L AGCM数值试验表明，在夏季青藏高原下垫面感热大面积异常增强时，由于西太平洋副热带高压脊明显西伸，江淮处于副高西伸脊控制下，冷暖气流在长江和黄河上游交绥，有利于中国西北东南部降水偏多，多雨区在青海东南、甘肃南部及陕西东部。少雨中心区在西北地区西部。     

冬季西伯利亚高压变化特征及其与中国气温的关系

客观地定义了表征西伯利亚高压位置和强度变化的4个指数,系统地分析了西伯利亚高压变化特征,并讨论了西伯利亚高压对我国冬季气温异常的影响。结果表明:西伯利亚高压具有明显的年际变化和年代际变化。在年代际尺度上,西伯利亚高压表现出随着时间变化先减弱、缩小,后增强、加大的趋势,位置变化趋势是先西撤、后东进,1999年后又西撤。其面积、强度和中心纬度异常与我国冬季气温关系密切,而经度异常变化对我国冬季气温异常变化影响不大。当冬季西伯利亚高压面积、强度异常大的时候,我国冬季气温异常主要表现为西南地区温度偏高,其它地区尤其是东北南部、新疆北部和华南部分地区温度偏低。     

山东冬季气温年际变化及大气环流特征

采用经验正交函数(EOF)方法分析山东省43年(1961—2003年)冬季气温变化，结果表明，第1模态几乎反映了整个温度场的时空变化特征，冬季气温年际变化明显，增温显著；采用NCEP／NCAR月平均大气环流再分析资料(1961—2003年)，分析表明，冷、暖冬大气环流差异明显，冷冬年500hPa高度距平场呈北高南低的特征，西伯利亚高压加强，东亚大槽偏西加深，亚洲地区维持稳定的经向环流，利于冷空气南下，易造成冷冬；暖冬年呈相反特征。     

1956-2005年中国暖冬和冬季温度变化

利用全国565个台站1956-2005年冬季平均温度资料,将多年温度变化划分为偏暖、偏冷和正常三类等概率气候事件,由此给出了一个新的暖冬指数和暖冬的定义。结果表明：暖冬指数与中国冬季温度的变暖趋势相一致,并表现出显著的年代际变化特征,其变率分别为10%/10 a和0.4℃/10 a。近50 a暖冬事件共计发生13次,其中近85%的暖冬发生在1986年以后。受年际尺度变化的影响,2004/2005年和2005/2006年暖冬主要发生在青藏高原和华南南部,而东北、内蒙古及中部大部分地区为冷冬或正常。