南亚高压对川渝地区盛夏极端旱涝的影响分析

利用NCEP/NCAR资料对川渝地区两个极端年1998年（涝年）和2006年（旱年）进行分析,结果表明,涝年南亚高压辐散强,脊线位置比多年平均偏南,西太平洋副热带高压（简称西太副高）主体西伸,脊线偏南;旱年南亚高压的辐散比涝年弱,脊线位置比多年平均偏北,西太副高脊线亦偏北。从动力特征来看,旱（涝）年,高层大气相对负（正）涡度平流的垂直分布有利于大气产生下沉（上升）运动,且南亚高压距平环流存在辐合（辐散）,与之对应的低层存在辐散（辐合）特征;热力分析亦表明,旱（涝）年的中低层多为暖（冷）平流,具有负（正）非绝热加热特征,且非绝热加热的垂直分布特征,有利于南亚高压距平环流局部辐合（辐散）加强,并对中低层系统的垂直运动产生影响。因此,一定程度上川渝地区两个极端旱涝年的出现与其上空的垂直运动变化密切相关,是由南亚高压与中低层系统的相互配置引起的。      

ANALYSIS OF EFFECT OF ENVIRONMENTAL POTENTIAL VORTICITY LOCATED AT SOUTH EDGE OF SOUTH ASIA HIGH ON INTENSIFICATION OF TROPICAL CYCLONES

The NCEP 1°×1°reanalysis of June-to-September dataset between 2002 to 2009 is used in this study to conduct statistical analysis of the relationship between the environmental potential vorticity(PV)on 150 hPa located at the south edge of South Asia High(SAH)and TCs making landfall.The results show that 23 of the TCs are affected by the PV on 150 hPa located at the south edge of SAH between 2002 to2009,and three TCs'center pressure decline after the high-value environmental PV moves to the center of the TCs.These three TCs are Senlaku(0216),Bilis(0604)and Linfa(0903).Through diagnostic analysis from the viewpoint of isolines,we determined the relationship between the intensification of these TCs and the PV anomaly at high levels;the isentropic surface is close to the high level’s PV anomaly under the influence of the 150-hPa PV anomaly,leading to the decline of isentropic surfaces on both sides of the PV anomaly.Then the warm core of the middle and high levels of the TC strengthens and PV increases at the middle level,and both of them are beneficial to the reinforcement of the cyclonic vorticity in the low level.As a result,the center pressure of the TC declines.According to Wu’s theory of Slantwise Vorticity Development(SVD),the incline of the isentropic surfaces leads to the development of vertical vorticity,contributing to the vertical motion and the release of the latent heat.Then the warm core of the TC strengthens and the TC strengthens,too.Otherwise,piecewise PV inversion also shows that the high-level PV influences the mid-level more than the low level.     

长江流域大范围旱涝与南亚高压的关系

利用１９５８～１９９９年月平均气象资料，分析了４２　ａ以来长江流域大范围旱涝的时空分布特征， 发现长江流域降水具有非常明显的年代际变化，年代际的转折发生于２０世纪７０年代末，６０年 代的持续干旱和９０年代的多发性洪涝形成鲜明对比。依照降水标准差大小，从４２　ａ降水资料 中划分出６个严重涝年和５个严重旱年。合成分析表明旱涝年大气环流和全球海温均有明显差 异，涝年高 低层副热带高压偏南偏强，全球海温呈大范围正距平，旱年则相反。文中对比分析了南亚 高压和海温两个异常因子与夏季长江流域降水的关系，发现南亚高压强度指数与长江流域降 水有显著相关，二者的年代际变化趋势非常一致，２０世纪７０年代末当南亚高压由弱变强，长 江流域由相对干旱转为相对多雨。而赤道太平洋ＳＳＴＡ与长江流域降水的关系不甚确定。超前 ／滞后相关分析表明，前期冬春季１００　ｈＰａ副热带高压强度与夏季长江流域降水呈显著的正相 关，前期冬春季赤道东太平洋ＳＳＴＡ与长江流域降水也呈正相关，但相关不显著。分析结果表 明，由于中国特殊的地理环境、地形和海陆分布特征，将南亚高压作为一个异常强信号并加 以关注，对中国短期气候尤其是灾害性气候的预测具有重要意义。     

梅汛期100 hPa南亚高压特征与江苏梅雨关系研究

通过2002～2005年南亚高压特征指数、高空槽变化过程分析,讨论了南压高压对江苏梅雨期和主要降水落区的影响.并结合近15年南亚高压特征指数,探讨了不同梅雨年型的特征指数区域分布关系.同时利用2002～2005年45年NCEP 100 hPa高度场资料,分析了不同梅雨年型高空环流形势差异.得出:(1) 南亚高压特征指数变化和西风槽移动与江苏梅期(入梅、出梅、梅期、梅雨量和落区)特征有密切关系.(2) 梅雨期100 hPa南亚高压的平均特征对梅期特征和梅雨年型有很好的对应关系.6～7月和梅雨期间南亚高压脊线和东伸指数平均值对梅雨强度指数具有一定的预报指示意义.     

海南省汛期旱涝特征

通过Z指数和经验正交函数(EOF)对海南省汛期(5～10月)降水作旱涝等级划分、型态分布和旱涝时空分布特征研究，发现海南省各地汛期降水具有一致性，1960年代中期以来，汛期旱涝具有由偏旱转为偏涝的趋势，西、北部的部分地区为全省的旱涝多发区。进一步研究表明，汛期严重旱涝年的前期和同期环流的差异场均存在显著差异区，汛期旱涝等级与前期逐月环流场之间都有高相关区，且存在明显的隔季相关。由普查出的前期各月环流场的高相关因子经相关稳定性检验后作逐步回归，结果表明以位势高度场为因子的预报方程具有较好的拟合和预报能力。     

100hPa南亚高压位置特征与我国盛夏降水

本文使用1961—1988年的资料,分析了7—8月100hPa南亚高压东伸指数和脊线指数在不同配置下我国夏季降水分布的特征;着重分析了可能影响南亚高压东伸指数和脊线指数异常的因子及其对厄尔尼诺事件的响应。通过对南亚高压东伸指数和脊线指数的预报确定7—8月南亚高压的特征型,从而进一步估计我国盛夏降水的分布。     

DIAGNOSTIC ANALYSIS OF PERSISTENT DROUGHT/FLOOD EVENTS IN SUMMER OVER THE TWO-LAKE REGION OF CHINA

Based on the daily regional mean rainfall,the Z-index method is used to identify persistent flood and drought events lasting for at least 10 days over a region where Dongting Lake and Poyang Lake sit(referred to as the"two-lake region"hereafter).The National Centers for Environmental Prediction(NCEP)reanalysis data are then utilized to perform a preliminary diagnostic analysis on these events.The results indicate that the composite standardized geopotential height at 500 hPa presents two different meridional wave trains from north to south over the East Asian-Pacific region,i.e.,a"-+-"pattern for the droughts and a"+-+"pattern for the floods,respectively.The developing,maintaining and decaying phases in the drought and flood events are closely related to the intensity and location of a subtropical high and an extra-tropical blocking high.It is shown that the East Asian summer monsoon is strong(weak)with the occurrence of persistent drought(flood)events.Droughts(floods)are accompanied by a weak(strong)tropical convergent system and a strong(weak)subtropical convergent system.Furthermore,the persistent drought(flood)events are associated with a divergence(convergence)of vertically integrated water vapor flux.In the vertical profile of water vapor flux,divergence(convergence)in the mid-and lower-levels and convergence(divergence)in the higher levels are evident in the droughts(floods).Both the divergence in the droughts and the convergence in floods are strongest at 850 hPa.     

夏季南亚高压的演变及有关天气系统的响应研究

本文通过对6—7月份100 hPa南亚高压形态变化规律特征的描述和有关天气系统间的响应变化分析,总结了南亚高压进退振荡周期和南亚高压与副热带高压的响应关系,并进一步论证了南亚高压与江淮梅雨关系。根据所得结论对历史资料进行了反查验证。提出了有一定应用价值的代表性结论:(1)6—7月南亚高压东伸指数和南亚高压脊线变化呈波动状周期性北跳东进,其变化周期均在10—12 d左右,南亚高压开始北跳东进的时间、维持长度决定了我国东部梅雨始期和梅期长短,并具有很好的对应关系。(2)根据南亚高压脊线和副高脊线的线性关系,可采用110～120°E的平均南亚高压脊线位置≥28～30°N作为入梅的指标之一,利用110～120°E的平均南亚高压脊线位置≥32～35°N作为出梅的指标之一。这些结论的提出具有一定的理论意义,特别是利用南亚高压进行入、出梅的判别丰富了梅雨领域的研究,同时这些结论为中长期天气预报提供了新的思路和参考指标。     

100 hPa极涡、南亚高压的变化及大气环流分布特征

利用NCEP/NCAR高度场资料进行计算,对冬、夏极涡与南亚高压面积进行Morlet小波变换,并对100 hPa高度场进行EOF分解和长期趋势分析.结果表明:极涡、南亚高压具有相似的演变特征,这种相似特征在前期冬季极涡与南亚高压之间表现更为明显,体现了准5年尺度和准20年尺度的周期变化,在变化的位相上则相反.EOF分析表明,前期冬季高纬度地区与中低纬度地区的环流变化呈相反趋势,且第一模态的时间系数与前期冬季极涡的趋势一致,第一模态在一定程度上反映了前期冬季大气环流分布.夏季第一模态全场为负值,体现了夏季100 hPa整体异常性;第二模态反映了副热带中低纬度大气环流与高纬度大气环流变化相反.从其长期变化趋势来看,冬季高纬度地区的高度场呈负趋势变化,副热带地区呈正趋势变化,夏季除我国华北部分地区为负趋势变化外,均为正趋势变化.极涡、南亚高压的这种年代际变化与100 hPa高度场的长期线性趋势变化有关.     

IMPACTS OF MONTHLY ANOMALIES OF INTRASEASONAL OSCILLATION OVER SOUTH CHINA SEA AND SOUTH ASIA ON THE ACTIVITY OF SUMMER MONSOON AND RAINFALL IN EASTERN CHINA

The impact of strong (weak) intraseasonal oscillation (ISO) over South China Sea (SCS) and South Asia (SA) in summer on the SCS and SA summer monsoon and the summer rainfall in Eastern China are studied by using the NCEP-NCAR analysis data and the rainfall data of 160 stations in China from 1961 to 2010. It is found that the impacts are significantly different in different months of summer. The study shows that in June and July cyclonic (anticyclonic) atmospheric circulation over SCS and SA corresponds to strong (weak) ISO over SCS. In August, however, strong (weak) ISO over SCS still corresponds to cyclonic (anticyclonic) atmospheric circulation over SA. In June and August cyclonic (anticyclonic) atmospheric circulation over South Asia corresponds to strong (weak) ISO over SA while a strong (weak) ISO corresponds to anticyclonic (cyclonic) atmospheric circulation over SA in July. Besides, in June the strong (weak) ISO over SA corresponds to cyclonic (anticyclonic) atmospheric circulation over SCS, while in July and August the atmospheric circulation is in the same phase regardless of whether the ISO over SA is strong or weak. The impacts of the strong（weak）ISO over SCS on the rainfall of eastern China are similar in June and July, which favors less (more) rainfall in Yangtze-Huaihe Rivers basin but sufficient (deficient) rainfall in the south of Yangtze River. However, the impacts are not so apparent in August. In South Asia, the strong (weak) ISO in July results in less (more) rainfall in the south of Yangtze River but sufficient (deficient) rainfall in Yangtze-Huaihe Rivers basin. The influence on the rainfall in eastern China in June and August is not as significant as in July.     

热带对流活动异常对华南前汛期旱涝影响的诊断分析

利用月平均OLR资料，分析了影响华南前汛期旱涝的前期与同期中低续对流活动异常的分布特征，结果表明菲律宾附近海域与赤道中东太平洋对流活动的异常是影响前汛期旱涝的重要因子；前期冬季西太平洋暖池附近对流活动异常变化则是旱涝前期一个强的征兆信号，分析中还揭示了东亚太平洋中低纬Hadley环流的异常直接影响到华南前汛期旱涝。为了探讨前汛期旱涝成因，文中进一步分析了北半球大气环流动力结构对菲律宾附近海域对流活动异常的响应，提出该海域对流活动的异常可通过影响大气环流的遥相关波列而影响华南前汛期旱涝的可能途径。     

HIRS-Tb12揭示的亚洲夏季风建立的气候学特征及与华东旱涝

HIRS－Tb12资料和常规资料对比分析表明：南、北半球副热带高压区域具有不同的温度、湿度和垂直运动的结构特征，HIRS－Tb12资料能很好地表征出这些特征。当南海地区、阿拉伯海地区高压迅速减弱，且HIRS－Tb12小于200W/m^2时，分别对应于南海季风、阿拉伯海和孟加拉湾季风爆发。华东地区显著干旱年和显著雨涝年两半球副热带高压下沉区演变趋势具有显著的差异。     

南海和南亚大气季节内振荡月异常对夏季风活动及中国东部夏季降水的影响

利用ECMWF逐日再分析资料(1961—2000年),中国气象局国家气候中心提供的1961—2000年中国160个站降水资料,探讨了夏季逐月南海和南亚ISO的强弱对南海和南亚夏季风及中国东部降水的影响。研究表明,夏季各月南海和南亚ISO异常对夏季风活动及中国东部降水的影响存在显著的差异,有分月进行讨论的必要。夏季各个月南海大气ISO的异常对南海和南亚夏季风活动的影响在6、7月有些相似,都表现为ISO强(弱)与南海地区和南亚地区气旋性(反气旋性)环流相对应,而8月截然相反,ISO强(弱)与仍南海地区气旋性(反气旋性)环流对应,而南亚地区表现为反气旋性(气旋性)环流。南亚大气ISO异常对夏季风活动的影响与南海地区有较大差异,6月和8月南亚大气ISO强(弱)与南亚地区气旋性(反气旋性)环流对应,而7月ISO的强(弱)对应于南亚地区反气旋性(气旋性)环流。6月南亚大气ISO强(弱)对应于南海地区气旋性(反气旋性)环流,而7、8月无论是南亚大气ISO强年还是弱年,南海地区都表现为反气旋性异常环流。从降水来看,夏季6、7月南海大气ISO偏强(弱)年,长江以南大部分为正(负)距平而江淮流域降水基本上为负(正)距平。而8月南海大气ISO强弱年,长江以南与江淮流域这种反相的降水特征并不明显。7月南亚大气ISO强(弱)年,长江以南降水大部分为负(正)距平而江淮流域为正(负)距平,而6月和8月南亚大气ISO的强弱对中国东部降水的影响并不如7月表现明显。     

南海中北部次表层水温与南海夏季风和广东旱涝

为了解南海与季风的相互作用，用实测资料分析了南海中北部次表层水温与南海夏季风和广东旱涝的关系。结果表明：南海中北部次表层水温在2月偏暖（冷）时，南海夏季风爆发偏早（晚）是主要现象；南海中北部次表层水温在8月偏暖（冷）时，南海夏季风结束偏晚（早）是主要现象。西沙平均水温时间系列的距平值自1978年1～3月开始有上升趋势，年平均水温距平值上升趋势出现在1979年。结论：南海中北部在2月次表层水温持续编暖（冷）时，夏季风爆发偏早（晚）、广东出现洪涝（干旱）灾害是主要现象。     

华南前汛期旱涝影响因子和预报方法

利用二维风场差异的显著性检验和蒙特卡洛模拟检验等方法,研究华南前汛期旱涝年同期及前期风场差异特征。结果表明西太平洋副热带高压及850hPa贝加尔湖东北部和南印度洋中部的风场异常是影响华南前汛期旱涝的重要因子;前期1月的印度北部和3月的西北太平洋风场异常可能是华南前汛期早涝的强预测信号。分析还表明,3月份北太平洋地区的高度场与前汛期降水有密切关系。最后,建立了华南前汛期旱涝的预报工具。     

夏季南亚高压与西太平洋副热带高压的相关性分析

利用1951—2010年NCEP/NCAR再分析月平均资料研究夏季南亚高压与西太平洋副热带高压(简称西太副高)的相关性。结果发现,夏季南亚高压与西太副高的联系密切,年际尺度上强度指数之间的显著正相关关系相对稳定,两者同时偏强(简称同强)与同时偏弱(简称同弱)的模态超过70%。当南亚高压与西太副高同强(同弱)时,西风急流偏强(偏弱),高纬度地区大气环流呈经向(纬向)型,太平洋EAP遥相关为正(负)位相。贯穿对流层中上层的中纬度纬向西风与高压强度异常有密切的联系,西风急流可作为中纬度地区连接两者作用的纽带。青藏高原与太平洋地区对流层的温度差异分布对当地的环流系统造成很大影响,高原热力异常和海温异常联系着高压系统的演变。南亚高压、西太副高的异常影响了整体东亚大气环流的配置,是了解不同纬度系统相互作用的又一着眼点。     

南亚高压在平流层的特征及ENSO影响的进一步研究

为了搞清南亚高压在平流层的结构特征以及ENSO事件对它的影响，用较长时段的ECMWF再分析资料对南亚高压在平流层的结构特征进行了系统的分析研究，结果表明：南亚高压在垂直方向上最高只在平流层的低层存在，系统的最强出现在150 hPa高度附近，50 hPa以上高压及相应的反气旋环流已经消失；高压系统随着高度增加有略向西北方向倾斜的特征。在El Ni?o年和La Ni?a年南亚高压在平流层无论是位势高度场还是流场都有明显不同的异常变化，表明ENSO对南亚高压在平流层的结构有一定的影响，一般是El Ni?o时对应为较弱的南亚高压，而La Ni?a时对应略微偏强的南亚高压。     

FURTHER RESEARCH ON MECHANISM OF TBO IN SOUTH ASIAN MONSOON REGION

The results of this study prove that there is significant troposphere biennial oscillation （TBO） in the South Asian climate, especially with the Indian summer monsoon rainfall. In order to explore the mechanism of TBO in the South Asian region, we defined a unified South Asian monsoon index to depict South Asian summer monsoon （SASM） and South Asian winter monsoon （SAWM） and the transition features between SASM and SAWM. Through further analysis, the connection between the abnormity of SASM and SAWM was discovered. Normally, a strong SAWM is beneficial for a weak SASM later, while a weak SAWM favors a strong SASM. Meanwhile, a strong SASM is favorable for a weak SAWM and a weak SAWM always happens after a weak SASM. Such results suggest the evolution of the South Asian monsoon, which may be an important mechanism to excite TBO in South Asia.     

我国东部旱涝变化规律及其影响因子

根据近五百年旱涝等级和近40年500hPa 高度和太平洋海面温度资料,用 EOF 方法研究了中国东部各站汛期旱涝等级的时空分布及其所对应的环流和海温场特征.分析表明,各旱涝特征向量在环流和海温场上的差异,主要表现为从亚洲西风带到东亚副热带500hPa 高度距平的波列分布,以及与 ENSO 相联系的北太平洋海温距平场的特征.在时间变化方面则是各旱涝型均有37.8、23—26和17—19年周期,它们分别与南方涛动、太阳活动和月赤纬的变化周期相对应.     

福建省降水量的趋势变化对旱涝灾害的影响研究

应用福建省近45年(1961—2005年)来的降水资料,研究年降水量、干旱灾害、暴雨洪涝灾害的趋势变化特点。研究表明,近45年来福建省的年降水量有一定的增加趋势,但增加趋势不显著,增加最明显的地区在中南部沿海地区;福建省的干旱灾害有减少的趋势,其中夏旱减少最明显,其次是春旱;福建省的暴雨日数和暴雨过程都有一定的增加趋势,其中过程性暴雨增加更明显,1990年代以后是暴雨日数及过程性暴雨增加最明显的时期,洪涝灾害明显增多;虽然旱灾总的趋势是减少,但出现了有记录以来最严重的夏旱年。降水变化导致福建的极端旱涝灾害出现的机率增加。