热带印度洋MJO活动异常对四川盆地降水的影响

利用四川省132个气象观测站降水资料和NOAA的逐日向外长波辐射(OLR)资料,分析了主汛期热带东印度洋MJO活动异常年低频对流传播的显著差异,及其影响四川盆地主汛期降水的物理过程。探讨了热带东印度洋MJO活跃年低频振荡向四川盆地传播的路径和源头,以及孟加拉湾西南季风系统、东亚副热带季风系统的低频振荡分别对四川盆地主汛期低频对流活动的影响。结果表明:热带印度洋的低频对流激发了孟加拉湾西南季风ISO进入活跃期,并在西南气流的引导下继续向四川盆地传播;低频对流先从热带印度洋东传至菲律宾群岛南部的热带洋面,并向东亚副热带地区北传,激发了东亚副热带季风ISO的活跃加强,进而向四川盆地西传。热带印度洋MJO活动异常对四川盆地降水的调制,正是通过两支季风系统(孟加拉湾夏季风和东亚副热带夏季风)的共同作用,影响了四川盆地主汛期异常的对流活动以及降水的多寡。      

2013年夏季长江中下游地区降水异常与MJO的可能联系

利用国家气象信息中心提供的753站降水资料,澳大利亚气象局提供的RMM MJO指数资料和NECP/NCAR逐日再分析资料,分析了2013年夏季长江中下游地区降水持续异常与MJO位相异常的可能联系。结果表明：2013年夏季长江中下游地区持续干旱期间,MJO位相分布明显异常,MJO东传停滞,长时间维持在第1、8位相;西太平洋副热带高压偏北偏强。当MJO位于第1、8位相时,东亚高纬度地区的环流距平场呈现“西高东低”的分布特征,不利于西伯利亚地区的冷空气南下至长江中下游地区;当MJO位于第1位相时,副热带高压西北侧水汽主要输送至长江中下游地区,第8位相时,输送至长江中下游地区的水汽异常偏少。总之,当MJO位于第1、8位相时,冷空气活动较弱,冷暖空气无法在长江中下游地区交汇,同时该地区深厚的下沉运动从近地面一直延伸至对流层上层,不利于降水的发生,导致2013年夏季降水持续偏少。     

MJO和AO持续异常对云南干旱的影响研究

热带季节内振荡和北极涛动的持续异常会对全球大气环流产生影响,同样会对东亚地区的旱涝造成影响。本文针对云南及周边地区近年来频繁出现的极端干旱事件进行了分析。发现当热带大气季节内振荡（MJO）和北极涛动（AO）两者持续异常时,会对云南的降水产生影响。2009/2010秋、冬、春3季连旱就是由MJO和AO出现极端异常（MJO...     

基于MJO的延伸预报

近10年来,2～4周的延伸预报成为天气和气候业务预报发展的一个方向。目前比较有效的方法是根据季节内振荡的传播,尤其是MJO振荡(30～60天周期)的传播来制作延伸期预报。国际上一些天气-气候预报中通过数年的业务试验已取得了初步结果。作者首先介绍了MJO振荡及季风的季节内振荡(MISO)特征,并从季节内振荡与中纬度相互作用的角度讨论了制作延伸预报的理论依据;进一步对延伸预报的可预报性、预报方法及国内外业务应用进展进行了综述,并以江淮梅雨为例探讨了我国延伸预报的可预报性及信号;最后阐述了延伸预报的发展趋势。     

山西夏季气温异常特征分析

首先分析了山西夏季气温异常的时空变化特征,并利用NCEP再分析资料和北太平洋海温资料,探讨了影响山西夏季气温异常的同期、前期因子。结果表明:近46年来,山西夏季气温的变化趋势不显著,上升趋势仅为0.04℃/10a。夏季气温的年代际变化特征明显,20世纪60年代至70年代中期是偏暖期,70年代后期至80年代末则为偏冷期,90年代后期进入偏暖时期。夏季气温变化趋势区域差别较大,北部、中部是增暖趋势,南部的大部分地区则是变冷趋势。冷、暖夏年同期和前期的大气环流形势差异显著,极涡、高纬地区的阻高和副高是影响山西省夏季气温异常的关键系统。前期冬、春季的LaNina事件可作为山西夏季气温异常的前兆信号。     

MJO活动对广西6月阶段性降水的影响研究

使用1961~2013年广西80个气象观测站的日降水资料和NOAA OLR、NCEP/NCAR风场、高度场再分析资料。结果表明:当MJO第10位相时广西降水偏多,第1位相时偏少,第2位相时偏多,第3位相时大部偏少的周期性分布特征。原因可能为副热带高压随着MJO向东移动而减弱东移,而且影响着中高纬度地区的波列分布和转播,当MJO对流位于第10、2位相时,形成的槽脊位置有利冷空气南下影响广西,使降水发生;在MJO对流所处位相向东移动过程中,当位于印度洋西部时孟加拉湾水汽输送到达广西最强,随着逐渐向东减弱,当位于第2位相以后,广西上空水汽输送来源转为南海地区。从不同位相来看,当MJO对流位相距离广西稍远时,MJO不同位相时哈德莱上升支的主要区别在上升气流高度略有不同和高空的强上升气流区分布范围不同。     

Impacts of a GCM＇s Resolution on MJO Simulation

Long-term integrations are conducted using the Spectral Atmospheric Model （referred to as SAMIL）, which was developed in the Laboratory for Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics （LASG） in the Institute of Atmospheric Physics （IAP）, with different resolutions to inves-tigate sensitivity of the Madden-Julian Oscillation （MJO） simulations to the model＇s resolution （horizontal and vertical）. Three resolutions of the model, R15L9, R42L9 and R42L26, with identical physical processes, all produced the basic observed features of the MJO, including the spatiotemporal space-time spectra and eastward propagation. No fundamental differences among these simulations were found. This indicates that the model resolution is not a determining factor for simulating the MJO. Detailed differences among these modeling results suggest, however, that model resolution can substantially affect the simulated MJO in certain aspects. For instance, at a lower horizontal resolution, high frequency disturbances were weaker and the structures of the simulated MJO were better defined to a certain extent. A higher vertical resolution led to a more realistic spatiotemporal spectrum and spatial distribution of MJO precipitation. Meanwhile, increasing the model＇s resolution improved simulation of the climatology. However, increasing the resolution should be based on improving the cumulus parameterization scheme.     

大气环流持续异常的研究进展

对大气环流持续异常观测事实及其形成理论研究进行了比较系统的总结,并重要总结了自８０年代以来这一领域所取得的进展,最后简要地分析了尚存在的问题及不足。     

大气对南极冰异常的低频遥响应

运用ＬＡＰＧＣＭ模式证实了大气对南极冰异常的强迫遥响应是激发全球大气季节内振荡的重要机制,进而着重考察候平均偏差结果的时间序列,并且通过带通以处理,特别分析了响应场中３０－６０天低频振荡的重要特征,发现：大报对南极冰减退的响应是一种具有３０－６０天周期的低频遥响应。强迫场中的重要成分是３０－６０天季节内振荡,并且具有同实际大气中的低频振荡相类的垂直结构以及传播和分布特征。     

2021年5月江西降水异常偏多特征及成因分析

2021年5月江西省降水异常偏多,多项降水指数突破历史极值,异常的降水在累计降水量、降水强度、日降水量等方面表现出极端性。利用 1961—2021 年江西省 83 站逐日降水资料和 NCEP/NCAR 再分析资料,分析了 2021 年 5 月江西降水异常偏多的主要原因。结果表明：5月大气环流异常是造成江西降水偏多的直接原因,欧亚中高纬500 hPa层环流呈“两脊一槽”的分布特征,受北大西洋三极子正位相影响,中国东北及周围地区位势高度为负距平,东北冷涡异常活跃,中高纬环流经向度增加,冷空气不断南下为降水提供了环流条件。西太平洋副热带高压月内加强西伸,为降水提供充足的水汽条件。此外,南海夏季风爆发偏晚和5月在印度洋活跃的热带季节内振荡对5月江西降水偏多有一定的指示意义。     

北半球夏季环流持续性异常及其发展特征

利用美国国家气象中心（NMC）的1957～1979年夏季500 hPa位势高度场,分析了热带外地区环流持续性异常。夏季持续性环流相当活跃,但异常#A（≥40 m）的持续时间小于1个月。不同地区的持续异常极少能同时存在,主要表现为单独发生。持续异常具有遥相关结构,它们在相当程度上同冬季遥相关型相似。持续异常建立过程中主要中心强度增长相当快,振幅加倍时间约为2天。持续异常的建立,对最优扰动的发展具有重要作用。     

北半球平流层低层大气季节内振荡特征

利用奇异谱分析方法（SSA）分析了1975年1月1日至12月31日北半球30hPa高度场变化特征，结果发现:平流层低层大气除了年变化及季节变化趋势外，还存在明显的季节内振荡，最显著的周期为20～60天；在持续性异常多发地区，30hPa高度场变化中20～40天周期振荡占优势，而在其它一些地区则盛行40～60天周期振荡；对流层持续性异常主要同对流层高度场的20～40天振荡有关，并可能通过这种周期振荡同平流层低层相同周期的振荡的相互作用影响平流层低层大气季节内变化。     

夏季乌拉尔长阻塞过程及其与热带热力异常关系个例分析

2010和1998年均为长江洪涝年,这两年大气环流的一个共同特征是乌拉尔阻塞的频繁发生和异常维持。利用NCEP/NCAR逐日再分析的大气环流资料和向上射出长波辐射资料,对比分析了2010和1998年夏季乌拉尔地区环流持续异常的特征、大尺度环流形势、热带加热背景及其可能影响。结果显示:(1)2010年夏季乌拉尔发生了一次持续正异常过程,该过程是自1948年以来持续时间第二长(共37天)的,其最大异常中心在乌拉尔略偏西,持续时间比1998年的那次过程长(1998年的那次过程持续时间为22天);(2)异常过程期间存在行星波活动异常,2010年的过程行星波活动以2、4波的贡献为主,而1998年为1、2波的贡献为主;(3)异常过程期间,热带对流活动存在显著差异。这可能是它们行星波活动不同的原因;(4)两次异常过程期间,一个共同特点是在苏门答腊西侧的热带印度洋区域存在明显的对流增强。该区域强对流可能激发了类似东亚—太平洋遥相关型的波列向中高纬传播,从而调制行星波活动,再影响乌拉尔位势高度异常的形成和持续维持。     

夏季乌拉尔地区大气环流持续异常的形成与维持

从天气尺度瞬变涡旋与时间平均基本气流双向相互作用建立异常型的角度，研究了夏季乌拉尔地区大气环流持续异常的形成与维持，首先基于合成分析，研究了持续异常期间的天气尺度瞬变波活动情况，结果表明：正异常时，在上游地区，从北大西洋中部到西欧沿岸，瞬变活动明显增强。负异常过程时相反，该地区瞬变活动减弱。利用线性正压原始方程模式，研究了在合成正异常基本流及7月气候基本流等两种基本流下，正异常时上游异常瞬变活动对异常建立的贡献。结果表明：正异常时，上游增强的瞬变波活动有利于正异常的建立与维持。利用基于线性正压原始方程模式设计的风暴轴模式，研究了时间平均基本流在组织与调控瞬变活动中所起的作用。结果表明：当乌拉尔地区高压脊发展时，有利于瞬变在上游的北大西洋中部到西欧沿岸地区组织起来。脊发展越强，越有利。结合上述两方面的结果，提出了瞬变与行星波双向相互作用的乌拉尔持续正异常形成和自维持机制。     

Impacts of the MJO on Winter Rainfall and Circulation in China

Impacts of the MJO on winter rainfall and circulation in China are investigated using a real-time multivariate MJO index.Composite results using the daily rainfall anomalies and "rainy day" anomalies according to eight different MJO phases show that the MJO has considerable influence on winter rainfall in China. Rainfall anomalies show systematic and substantial changes(enhanced/suppressed) in the Yangtze River Basin and South China with the eastward propagation of the MJO convective center from the Indian Ocean to the western Pacific.When the MJO is in phase 2 and 3(MJO convective center is located over the Indian Ocean),rainfall probability is significantly enhanced.While in phase 6 and 7(MJO convective center is over the western Pacific),rainfall probability is significantly reduced. MJO in winter influences the rainfall in China mainly through modulating the circulation in the subtropics and mid-high latitudes.For the subtropics,MJO influences the northward moisture transport coming from the Bay of Bengal and the South China Sea by modulating the southern trough of the Bay of Bengal and the western Pacific subtropical high.For the mid-high latitudes,the propagation of the low frequency perturbations associated with the eastward-propagating MJO convection modulate the circulation in the mid-high latitudes,e.g.the East Asian winter monsoon and the low trough over central Asia.     

北半球夏季５００hPa候平均高度场异常持续性的分析

本文应用环流持续性异常判据和旋转主分量分析方法，对１９５１—１９８６年间夏季北半球５００hPa逐候平均高度场进行了计算分析，探讨夏季持续性环流异常的地理分布及持续期的基本特征。结果表明:前１１项旋转主分量的主要高荷载中心，与持续异常的高频数中心或其邻近区域大都基本吻合；候平均环流异常的持续性略高于马尔柯夫过程。但某些区域季节性环流异常及多年趋势性环流异常，通常是由某些环流系统或作用中心多次替换、反复出现的持续性异常所组成的。夏季副热带系统是这类异常的重要组成部分。     

贵州夏季降水异常的区域特征

利用贵州省19个测站1951～2000年夏季逐月降水资料,计算了降水量的月平均（区域平均）标准化距平。并进行模糊聚类分析、经验正交函数分解（EOF）和小波分析,研究了贵州夏季降水异常的区域特征。结果表明,贵州夏季降水在近50 a中存在5个明显的气候段：20世纪50年代前期为多雨期;50年代中期到60年代前期为少雨期;60年代中后期为多雨期;70～80年代为少雨期;90年代以后进入多雨期;降水呈增多的趋势。全省一致性是贵州夏季降水的最主要特征,同时还存在区域差异。贵州夏季降水异常有5种空间分布型,即：全省旱（涝）型、东旱（涝）西涝（旱）型、南旱（涝）北涝（旱）型、中东旱（涝）西南涝（旱）型和西南旱（涝）其余涝（旱）型。各型降水具有多时间尺度振荡的特点,存在10～12 a、4～5 a、2～3 a的周期。     

中国东北南部冬季气温异常及其大气环流特征变化

该文在对东北冬季气温异常的时空变化特征进行分析的基础之上，利用NCEP/NCAR再分析资料，探讨了影响其异常的同期因子——该地区上空大尺度环流异常特征。发现:东北冬季气温20世纪80年代中期以前处于冷期，60年代达到低谷，80年代中期以后一直处于暖期，90年代为49年来最暖期，1986年是由冷转暖的明显突变点；气温异常存在3～4年、8～9年的年际周期及16～18年的年代际周期；东北地区冬季气温异常与黄河以北地区一致性非常好，是49年全国增暖最显著的地区之一；冷、暖冬年，欧亚中高纬度大气环流异常存在显著的差异，西伯利亚高压、亚洲极涡、贝加尔湖高压脊、东亚大槽及极锋急流是影响其异常的同期重要因子。     

南海夏季风持续异常的特征及其对全球环流的影响Ⅰ.诊断分析

用1980～1996年OLR资料及NCEP/NCAR再分析资料研究了南海夏季风持续异常的基本特征及其与全球环流的关系.对比分析结果指出,强弱南海夏季风期大尺度环流(副热带高压、局地 Hadley环流及 Walker环流等)变化基本相反.在南海地区出现强弱持续异常的季风活动时,该地区的对流活动不仅与大尺度热带和副热带流场有关,而且还反映出北半球西风带环流的调整.北半球中高纬大气环流对南海夏季风持续异常是有响应的.南海地区季风的强弱,特别是出现持续异常时,强弱季风所对应的动能差异是全球性的,其相应的大气热状态也截然不同.南海夏季风强烈而持续的对流活动明显通过改变大气热源的分布和大尺度垂直环流的结构,影响到更大范围地区的环流状况.