冬季西太平洋及东亚大陆北部上空的温度场及流场

一九五○年冬季曾与数同志共同开始一系统的研究工作,其目的在解决东亚天气分析的几个问题,本文是其中的一部份,但研究进展结果,似已越出了原来的计划,而涉及了天气学中的几个基本现象及基本观念,研究工作尚在继续进行中,现仅将初步结果,请教于诸同道工作者。严开伟先生曾参与讨论多次,并提供宝贵意见,谨此志谢。     

东亚冬季风的演变特征

文章主要讨论了东亚冬季风和冷涌的演变特征，并与南亚作了对比，发现在东亚地区，冬季风演变主要表现为10月中旬经向环流的突变及9月初、11月中旬和1月末对流层低层温度的3次突变；而在南亚地区，经向环流的变化不如东亚地区明显，而且高层要先于低层变化，对流层低层温度存在2次突变。在整个冬季，东亚地区冷涌的演变过程，主要表现为南海地区冷涌在12月份出现最高频率，而西太平洋冷涌在1月份出现最高频率；南亚地区冷涌在12月份出现最高频率，但远小于东亚地区且衰减速度很快。另一个不同点是东亚地区的冷涌强度是往上衰减的，而南亚地区的冷涌强度则是往上增强的。这说明东亚冬季风和南亚冬季风的性质有较大的区别。     

夏季东亚大气环流的研究

夏季东亚大气环流的研究,一直是我国气象科学研究的重要课题之一。本文对东亚大气环流季节性转换、东亚大气环流的主要活动中心和青藏高原对东亚大气环流的作用等的研究进展,从观测事实、理论与模拟及其应用等方面进行了简单的评述。最后对今后夏季东亚大气环流研究的发展,提出了某些建议。     

东亚大气热源的气候学特征分析

利用1948~2008年共61年NCEP/NCAR再分析资料对全球的大气热源(汇)统计处理,采用经验正交函数分解方法、气候态平均分析方法,分析了东亚地区的大气热源、热汇的基本气候特征,对61年来东亚地区大气热源热汇各月,各季节的气候态分析,并从全球的大气热源、热汇剖面分析中了解了其变化规律。揭示了全球大范围的大气热源区主要分布在南亚—热带印度洋—热带太平洋的中部和西部两侧、南美洲的赤道及其南侧地区一带,并得出其变化的平均趋势;0~60°N,每10个纬度带内热源、热汇的年变化不仅与全球纬向平均的热源、热汇年变化有非常大的差异,而且亚洲,青藏高原、东亚大陆、西太平洋地区6个平均纬度带之间的差异也非常明显。     

我国大陆和西太平洋地区大气痕量气体及其它化学物质的监测和研究

我国大陆和西太平洋地区大气痕量气体及其它化学物质的监测和研究为了充分地发挥瓦里关本底台这一全球第一个大陆基准台的作用以及对我国东西部大气化学特征进行比较，我们进行了”我国大陆和西太平洋地区大气痕量气体及其它化学物质的监测和研究”。该项目由中国气象局资...     

西太平洋地区大气边界层内臭氧的季节变化及其影响因子分析

利用臭氧探空资料,分析了西太平洋地区香港(Hong Kong)、那霸(Naha)和札幌(Sapporo)三个站点2000~2010年期间大气边界层内臭氧(O₃)的季节分布和年变化趋势。结果表明,三个站点O₃的季节分布存在明显的差异。其中,那霸和香港大气边界层内O₃季节平均呈双峰值分布,其峰值分别出现在春季和秋季;而札幌站为单峰分布,峰值出现在春季。造成季节分布差异的主要原因包括人为污染源和自然因素如气象条件。另外,三个站点大气边界层内O₃均呈上升趋势。其中札幌、那霸上升最快,分别达0.80 ppb a-1和0.77 ppb a-1。(ppb表示10-9,下同)香港的年际增长较不明显,但秋季增长却非常明显,高达1.21 ppb a-1。结合GOME (Global Ozone Monitoring Experiment) 和SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectro Meter for Atmospheric Chartography)卫星反演的NO₂数据发现,过去10年中国京津唐和东北地区的对流层内NO₂柱总量增加极为迅速。这些O₃前体物通过远距离输送是导致札幌、那霸O₃浓度增加的主要原因之一。珠江三角洲人为污染源的增加及偏北气流的影响,是导致香港地区秋季O₃增加的主要原因。     

东亚冬季风指数及其对东亚大气环流异常的表征

基于月平均NCEP/NCAR再分析资料、CMAP全球降水资料及中国台站降水和冷空气资料,首先概括了东亚冬季风环流系统的主要成员,并对基于这些环流系统定义的有代表性的4种东亚冬季风指数进行了比较分析.结果表明,4种指数具有比较一致的年际和年代际变化特征,相互间都为显著正相关,表明各指数都能较好地反映出其他环流系统成员的异常.功率谱分析结果显示,所有东亚冬季风指数均具有3-4年的年际变化周期和6.5年周期及9-15年的年代际变化周期.此外绝大部分指数在20世纪80年代之后都有线性减弱的趋势.所有季风指数都能够很好地反映\     

东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流

文中从夏季东亚热带、副热带环流系统特点出发 ,定义了能较好表征东亚夏季风环流年际变化的特征指数 ,并分析了东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流及夏季中国东部降水的关系。文中定义的东亚夏季风指数既反映了夏季东亚大气环流风场的变化特征 ,也较好地反映了夏季中国东部降水的年际变化特征。此外 ,还探讨了东亚夏季风指数变化的先兆信号     

春季赤道东太平洋海温异常对东亚大气环流春夏季节演变的影响

利用NCEP高度场、风场及OLR资料，分析了春季赤道东太平洋海温异常对东亚大气环流春夏季节演变的影响，结果表明春季赤道东太平洋海温偏暖年，南海－菲律附近出现异常反气旋，西太平洋副高偏强偏西（副高5月占据南海），南海季风爆发迟；而春季海温偏冷年，南海－菲律宾近出现异常气旋，西太平洋副高偏弱偏东（副高5月东移出南海），南海行风爆发早。数值试验腠季赤道东太平洋海温异常不仅对东亚大气环流春季季节变化有明显影响，而且此影响可持续到夏季。     

EI Nino现象对东亚夏季风环流影响的初步研究

本文分析了1971—80年发生在南美洲西海岸的EI Nino现象及其对东亚夏季风环流的影响。结果表明,1972和1976年为强的EI Nino年,而1971和1974年为显著的反EI Nino年。还指出,1—6月份南美西海岸的海温与7月份我国东部大部分地区夏季风呈负相关.在EI Nino年,主要环流的特征为:(1)西太平洋副热带高压脊线偏北,强度偏弱.(2)澳大利亚高压位置偏南。(3)赤道缓冲脊强大.ITCZ东伸到太平洋中部。南半球的信风在105°E附近越过赤道之后,于10°N折向东去,流入西太平洋.(4)印度次大陆季风中断.孟湾西南季风直接影响我国东部地区的分量极其有限,在反EI Nino年,上述各系统特征完全相反.我们认为,EI Nino现象的发生,引起夏季风环流系统的变动,最终影响到我国夏季风的强度,这是二者之间遥相关的一种可能过程.      

东亚对流层上部和平流层中下部大气环流的初步研究

根据1957—1961平东亚九十余个探空站的记录,对东亚对流层中上部和平流层中下部的大气环流特点作了初步的分析,得到如下几点结果: 1.在冬季,对流层中上部的气压场和风场特点和过去研究的结论基本一致。在夏季,高原部分的环流特征却和过去的结论不同,夏季在高原上对流层中部出现微弱的气旋性环流,但在300毫巴已在反气旋的控制之下,而且反气旋的势力愈往上去愈强,在100毫巴处高原上空的反气旋达到最大强度,这是与青藏高原的热力性质有关系的。此外,从1月到7月东亚对流层上部的气压场和风场变化甚大,在中高纬度气压场有相反的趋势,并且副热带高压脊线从冬季的北纬15°位置移到夏季的北纬28°。 2.在东亚沿海,中纬度的几个测站在平流层中部的温度年变程呈双峰型,最高温度出现在1月和6—7月。在低纬度温度的年变程也呈双峰,但位相与中纬度相反。低纬温度年变化特点与辐射有关;中纬度的温度年变化,经过计算表明,1月的高峰与温度平流有密切关系。 3.东亚对流层中上部和平流层中下部风场的季节变化,与对流层中下部一样显著。从夏到冬的环流季节变化过程,高低空有一致性,而从冬到夏的环流季节变化过程,高低空变化并不一致。     

东亚的梅雨期与亚洲上空大气环流季节变化的关系

本文根据气候的资料以及1951—1957年的高空资料,对东亚的梅雨期气候特点,以及梅雨期跟亚洲上空大气环流季节变化的关系,作了分析.作者发现,东亚梅雨期的开始和结束是很有规律性的,梅雨期与亚洲上空大气环流的季节变化有着很密切的关系.这个时期是发生在亚洲上空行星风带向北突然推进的时期.东亚梅雨期开始的日期跟印度季风在印度加尔各答建立的日期是相一致的.梅雨期的结束跟日本馆野高空西风急流消失并且东风出现的日期很接近.这种在亚洲上空出现的大气环流季节变化,在年与年之间,虽然在时间上有一些出入,但变化的型式却是一致的.这种现象的揭露,对于东亚梅雨的了解及预报问题是有帮助的.     

我国锋生环流特征初探

本文利用Sawyer-Shapiro的模式,通过实例发现我国的锋生环流可分为四种类型,且诸型都对应一定的天气形势。另外,还发现锋生环流的上升支气流的位置、层次和强弱与锋面天气的分布等颇协调;锋生区对锋面的活动具有指示意义。这对更确切地认识具有鲜明特征意义的锋面系统,改善天气学预报手段也许有一定作用。     

冬季中国上空平直西风环流条件下的西风波动

在亚洲中部和南部上空平直西风的环流条件下,往往有一个个高空西风带的低压槽从亚洲西部越过西藏高原移到中国东部。这类高空的低压槽在低层对流层大气中表现不很清楚,但在高层对流层中却表现很显著。在本文中对于这类高空槽的结构和性质作了叙述,并举出1956年2月10—12日的一个高空低槽的例子。     

论东亚梅雨锋的大尺度环流及其次天气尺度扰动

本文论述东亚梅雨锋的大尺度环流及其次天气尺度扰动,提出了以下的论点;东亚梅雨是印度季风体系与北太平洋哈得来(或信凤)体系之间的过渡带中产生的现象;梅雨锋是半热带、半温带性质的天气系统;梅雨锋暴雨的发展与梅雨锋上次天气尺度扰动有关。文中给出了东亚梅雨锋的大尺度环流及其扰动的概念模式。     

东亚及西太平洋锋面气旋的统计研究

用1958到1989年共32年资料对东亚及西太平洋地区的锋面气旋做了统计研究,气旋生成有两个主要的集中区,蒙古生成区次数最多,沿海生成区次之并还可以分为两个分区。各生成区中心位置和中心数值随季节有不同的变化。 气旋中心气压24小时变化值呈负偏态分布,海洋地区气旋的负偏度更大,爆发性气旋主要出现在海洋上,沿海地区也时有发生。有明显年际、月际变化,主要发生在冬季,次为春季.文中还对爆发性气旋各种特征参数做了详细统计。 用计算气旋活动的相对变率方法,定出了四季气旋主要活动路径。     

阻塞形势破坏时期的东亚一次寒潮过程

作者对1956年2月下旬的一次东亚寒潮天气,进行了天气学的分析。分析得出,在寒潮爆发的时期,原先维持在大西洋和乌拉尔上空的阻塞高压发生崩溃。北半球的环流型式亦表现有极明显的改变,即从低指数的环流变向高指数的环流。此次寒潮的冷空气源地,一直可以溯源至格林兰东方的北冰洋上。此外,对此次寒潮爆发时期中,东经125度上空急流的结构亦作了分析,我们发现在这个时期中,有两个急流出现——即极锋急流及副热带急流。     

THE IMPACT OF MID-LATITUDE CIRCULATION OVER THE TIBETAN PLATEAU ON THE TRACK OF TYPHOON OVER THE NORTHWEST PACIFIC

There is a close relationship between variation of middle latitude synoptic system over theTibetan Plateau and movement of typhoon over the Northwest Pacific.This paper tries to discussthe mechanism of it through the numerical simulation and dynamic diagnosis.25-year statistical results during the period from 1970 to 1995 indicate that the relationshipbetween middle latitude circulation over the Plateau and the track of typhoon over the NorthwestPacific are as follows.When longwave trough in 500 hPa isobaric surface over the Plateau.it isfavourable to typhoon's westward movement:on the contrary,large scale anticyclone over thePlateau is favourable to typhoon's recurvature.We simulated the typhoon under these two flowpatterns with MM5 model.Numerical simulation results showed that:(a)Longwave trough on500 hPa surface over the Plateau makes subtropical high extended westward so as to typhoon southto high moves westward in easterly steering flow.(b)Anticyclone over the Plateau will bringabout the longwave trough developing along the east coast of Asia,it'will usually cause typhoonrecurring in front of the developed trough.In addition,the results of dynamic diagnosis show the physical mechanism on impact ofsynoptic system over the Plateau on the downstream synoptic system,that is,the transport ofdisturbance kinetic energy over the upstream Plateau makes the downstream trough developed.And then it affects the steering flow of typhoon.Because of existence of the high ridge over thePlateau.the energy transport channel moves to north.On the contrary,the trough exists over thePlateau,the energy transport channel moves to south.The southerly in front of trough over thePlateau and the southerly in the east part of typhoon transport low potential vorticity of lowlatitude into subtropical high.That is beneficial to development of subtropical high and affectstyphoon's movement.These results fully reflect the impact of interaction between mid-latitude andlow latitude on synoptic system.     

粤东冰雹的天气特征初步分析及预报

本文收集了1971-1985年粤东地区的28个冰雹天气过程,对降雹的气候特点、环流形势背景、能量场、位势稳定度场、局地大气特征的垂直分布和层结稳定度,以及卫星云图特征进行统计与分析,初步了解了粤东地区春、夏两季降雹前的一些天气特点和它们之间的差异,建立了降雹的四种天气模式、物理量诊断指标,为雷达加强监测、制作冰雹落区的短时预警报提供依据。最后还制作了冰雹的预报框图,供日常预报应用。