华北沙尘暴气候动力机制分析

利用北半球Ncep再分析资料(1955～1995年)，定量分析了拉尼娜年北半球大气环流异常以及北半球温、湿分布异常。提出拉尼娜事件是华北地区频发沙尘暴的重要因素，但生态环境恶劣，土地沙化是问题的关键所在，改善生态环境．减小沙化程度是治理沙尘暴的有效途径。     

中部型ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡（QBO）对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份,北半球平流层臭氧增加,准两年振荡西风位相结果则相反。相比之下,北半球中、高纬度平流层臭氧异常对准两年振荡活动的响应明显小于其对ENSO活动的响应。进一步研究发现,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件引起的北半球平流层臭氧的增加,而减弱中部型拉尼娜事件造成的平流层臭氧的减少。在准两年振荡西风位相下,中部型厄尔尼诺事件仅导致北半球平流层臭氧含量少量升高,而中部型拉尼娜事件期间臭氧会大幅度减少。因此,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件对北半球平流层臭氧的影响,而减弱中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。准两年振荡西风位相会减弱中部型厄尔尼诺而加强中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。      

与厄尔尼诺和拉尼娜相联系的中国南方冬季降水的年代际异常特征

利用NCEP/NCAR再分析大气环流资料、哈得来中心海温资料、中国700多站降水资料以及全球格点降水资料,详细分析了中国南方冬季降水异常的特征,并揭示了其所对应的欧亚大气环流和东亚冬季风异常与ENSO事件的联系,以及ENSO暖/冷位相对其影响的非对称性。研究进一步证明了厄尔尼诺是导致中国南方冬季降水偏多的重要外强迫因子,并指出拉尼娜对中国南方冬季降水的影响表现出明显的年代际变化特征。1980年之前的拉尼娜年冬季,东亚冬季风显著偏强,东亚大槽偏深,西北太平洋副热带高压偏弱偏东,中国南方受一致偏北风影响,气温偏低,降水偏少,多表现为冷干的气候特征。但1980年之后的拉尼娜年冬季,东亚大槽偏弱,印缅槽偏强,同时在菲律宾以西激发出异常气旋性环流,使得异常偏东风控制中国南方,有利于热带水汽输送增强,因此降水偏多。同时,1980年之后的拉尼娜事件还使得东亚副热带西风急流偏强偏北,中国南方处于急流入口区的右侧,通过二级环流使得中国南方上空的上升运动偏强,有利于降水偏多。因此,1980年之后的拉尼娜年冬季,中国南方易表现出冷湿的气候特征,有时也容易发生低温雨雪冰冻灾害。进一步分析表明,1980年以后拉尼娜成熟期海温异常空间分布型的变化,以及北半球大气环流的年代际变化可能是导致拉尼娜对东亚大气环流的影响在1980年之后发生变化的重要原因。     

ENSO空间形态变异对ENSO-IOD关系年代际减弱的可能作用

基于1979—2017年哈得来中心的逐月海表温度资料(HadISST)和美国环境预报中心/美国大气研究中心(NCEP/NCAR)提供的大气环流再分析数据,研究了北半球秋季厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)与印度洋偶极子(IOD)关系的年代际变化特征及其可能原因。结果显示,ENSO-IOD关系存在显著的年代际变化:21世纪初期前,二者呈显著正相关,厄尔尼诺(拉尼娜)年秋季常对应显著的印度洋偶极子正(负)异常;21世纪初期以后,ENSO-IOD关系显著减弱,统计上不显著。进一步研究表明,ENSO空间型态的变异对于该关系的年代际减弱起重要作用。在第二时段(2004—2017年),中部型厄尔尼诺事件和东部型拉尼娜事件频发,中部型厄尔尼诺事件与印度洋偶极子强度的关系与其纬向位置密切相关,与其强度的线性关系较弱;而东部型拉尼娜事件,由于海温距平位置偏东(位于赤道东太平洋冷舌区),在偏低的气候态海温作用下,其引起的大气局地响应很弱,对印度洋的遥强迫作用较弱,因而对印度洋偶极子强度的影响也较弱。在二者的共同作用下,ENSO-IOD的关系发生了年代际减弱。     

2015/2016年前冬至隆冬北半球中高纬度暖冷急转及环流特征初析

2015 年12月,北半球中纬度大部地区气温明显偏高,北美多地气温突破历史同期最高值。而2016年1月,北半球中纬度地区的气温迅速转为偏低,欧洲、北美、东亚等多地发生强寒潮、暴风雪等极端天气气候事件。本文结合再分析资料和台站观测资料,通过对大气环流异常的诊断分析,初步探讨了2015/2016年冬季北半球发生暖冷急转的环流特征及可能原因。分析指出,2016年1月初,北极涛动从正位相突然转为负位相,是造成北半球中纬度气温陡降的主要原因。中高纬度阻塞活动的交替建立和崩溃也加剧了气温变化的程度。此外,在厄尔尼诺年,赤道太平洋海温偏高,赤极温差增大,易造成海气系统的不稳定,再配合以全球变暖的年代际背景,通常会造成极端性灾害事件频发。     

内蒙古地区气温异常变化特征及可能影响分析

基于内蒙古地区52个站点1961-2005年的逐月气温资料,利用趋势变化、累积距平统计、气温异常指标等方法,分析了内蒙古东冲、西部气温平均状态和异常波动特征。结果表明：1．内蒙古地区气温增暖特征显著,其增暖幅度高于全国平均水平．并且不同区域响应程度不同,内蒙古中西部地区大于东部地区。尤其在1986年发生气温突变以后,增温速率加快。2．目前年平均气温处于高气候平均态和高气候变率时期,致使20世纪90年代之后,异常暖年和极端暖年事件呈增加趋势。3．高温日数逐年增加和寒冷日数逐年的急剧减少,以及异常冷年出现在90年代之前和异常暖年发生在90年代之后等特征,进一步说明内蒙古地区气候变暖的事实。4．内蒙古地区极端气温事件出现频率较高．并在近20年主要以异常暖和极端暖事件为主。     

宁夏春季沙尘暴气候趋势及成因分析

对20世纪60年代以来宁夏春季沙尘暴变化趋势进行分析，结果表明：沙尘暴具有明显的年代际变化特征，80年代中期宁夏春季沙尘暴发生突变，在此之前为沙尘暴高发期，其后沙尘暴日数明显减少。为探究形成这一变化趋势原因，从形成沙尘暴的动力因子入手，对大气环流、海温、大风日数、平均气温等的长期变化趋势进行分析，发现北半球极涡强度指数、极涡面积指数、亚洲西风环流指数、Nino3区海温及宁夏春季大风日数、冬季平均气温、冬春季平均气温温差与沙尘暴存在较为一致的年代际变化特征，即决定冷空气活动频次的诸因子在80年代中期也发生了突变。由此可见，在同一生态背景下，冷空气活动次数对形成春季沙尘暴的变化趋势起着至关重要的作用。     

2022年2月广东降水异常偏多特征及成因分析

为了分析广东省2022年2月降水异常的成因，基于1951—2022年广东省86个国家气象站逐日降水资料、1991—2022年NCEP/NCAR再分析资料和中国气候系统监测指数集数据，采用相关分析、合成分析等方法研究了2022年2月广东降水异常偏多的原因。结果表明：2月广东降水异常偏多2.7倍，为20世纪90年代以来最多；18—22日出现罕见冬季暴雨过程，20日全省平均日雨量打破2月历史极值。厄尔尼诺和拉尼娜事件对次年广东2月降水的影响基本反相，厄尔尼诺(拉尼娜)次年，菲律宾上空为反气旋性(气旋性)环流异常，其西北侧的西南风(东北风)将海洋(陆地)湿(干)空气输送至广东上空，使广东大部降水偏多(少)。在拉尼娜次年时，若2月青藏高原高度场异常偏低，有利于高原南侧的印缅槽偏强，则广东省2月降水偏多；若2月青藏高原高度场略偏低，则广东省2月降水以偏少为主。2022年2月广东降水异常偏多，与典型拉尼娜次年的影响不同，但同期青藏高原高度场异常偏低，说明拉尼娜背景并不是导致该次广东降水异常偏多的原因，青藏高原高度场异常偏低则是导致广东2022年2月降水异常偏多的主要原因。     

中低纬海气相互作用的耦合型态及其年代际振荡特征研究

采用北半球500hPa高度场和北太平洋海温场月平均资料（1951－1995），借助于SVD分析方法，对北太平洋地区海气相互作用的耦合型态的季节及其年代际变化特征作诊断分析。结果表明：（1）在大气－海洋相互作用过程中，与厄尔尼诺（或拉尼娜）事件有关的SST分布型起着重要作用，而与此耦合的大气则表现为类似于PNA型遥相关的变化。其中冬季（1月）海气相互作作用的耦合程度较高，具体为厄尔尼诺事件对应着高度场的PNA流型。而与拉尼娜相对应的夏季500hPa高度场类似于东亚－太平洋（PJ）流型，但在4个季节中，夏季的海气相关耦合程度相对较差。春秋季同属于过渡季节，秋季海气之间的相关耦合不及春季紧密。（2）1976年前后海气耦合分布型态发生明显变化，冬季500hPa高度场PNA流型加强，阿留申低压加深并向东南移动，1976年后的夏季500hPa高度场的PJ流型表现明显，而1976年前这个遥相关型并不显著。     

揭阳市降水气候特征及其与厄尔尼诺/拉尼娜事件的关系

根据1967-2016年揭阳市4个国家气象站(揭阳市区、揭西、普宁、惠来)的观测资料以及Nino3+4区的海温指数(ONI),分析了揭阳市降水量、暴雨日数与厄尔尼诺/拉尼娜事件的关系。结果表明,50a来揭阳市的年降水量呈现出年际和年代际波动起伏的特点。在厄尔尼诺/拉尼娜事件发生时,揭阳春季降水主要表现为偏多/偏少,秋季降水主要表现为偏少/偏多,秋季暴雨日数主要表现为偏少或偏多;冬季暴雨只出现在厄尔尼诺事件或拉尼娜事件发生的年份。     

重庆夏季高温干旱特征及其对拉尼娜事件的响应

拉尼娜事件与我国气候密切相关,近年来重庆地区频繁出现的高温干旱与拉尼娜事件的关联值得深入研究。研究重庆高温干旱的特征及其对拉尼娜事件的响应,以期对该地区的高温干旱预测和预警提供科学依据。基于1981—2022年气象干旱综合指数MCI(Meteorological Drought Composite Index)、高温日数、NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research)再分析环流场和Hadley海温数据,分析重庆夏季高温和气象干旱的时空分布特征,探寻拉尼娜事件对高温干旱的影响及其环流异常特征。结果表明：夏季是重庆干旱发生频率最高且持续时间最长的季节,高温干旱主要集中在东北部及长江沿线地区。高温与干旱之间存在相互促进的关系,持续高温促进重度干旱的形成,而长期干旱也可能导致极端高温的发生。赤道中东太平洋海温在冬、春季处于拉尼娜状态,对重庆夏季的高温和干旱有显著影响。弱拉尼娜事件倾向于引发高温,而中等强度拉尼娜事件更易导致干旱。中部型和东部型拉尼娜...     

基本气流在ENSO对北半球冬季大气环流影响中的作用

本文从观测事实、理论与数值试验来研究基本气流在ENSO事件对北半球冬季大气环流影响中的作用。通过观测资料的分析,发现1972/1973年冬ENSO现象发生时的基本气流与一般ENSO现象发生年份的基本气流不同,这使得该年冬季ENSO现象所引起的北半球大气环流异常与一般ENSO现象所引起的环流异常型不同。一般ENSO现象所引起的北半球大气环流异常型是PNA型,而1972/1973年冬北半球环流异常型是非PNA型,我国东北地区出现暖冬,冷空气活动弱。     

宁夏春季沙尘暴与北极海冰之间的遥相关关系

根据宁夏沙尘暴发生次数资料、北极海冰密集度资料和NCEP／NCAR再分析500hPa、850hPa高度场、风场资料，得出了宁夏春季沙尘暴发生次数的变化规律及其与北极海冰面积之间的年代际和年际相关关系，发现宁夏春季沙尘暴发生次数与欧亚大陆北部的喀拉海、巴伦支海和格陵兰海冰面积之间存在较显著的年代际、年际相关关系。通过合成和相关分析知，宁夏春季沙尘暴偏多、偏少状况有明显不同的环流背景场，秋季格陵兰海冰异常变化通过影响其后一段时间的大气环流背景场，从而对宁夏沙尘暴产生影响。初步得出当格陵兰海秋季海冰面积增大(减小)，次年春季蒙古至西伯利亚一带500hPa、850hPa高压场降低(升高)，风场有明显的气旋性(反气旋性)特点，在宁夏至新疆一带西风明显偏强(偏弱)，说明冷空气活动次数偏多(少)，对应宁夏春季沙尘暴发生次数偏多(少)。通过海冰将全球气候变暖和宁夏(我国北方)沙尘暴总减少趋势联系起来，初次提出在环境总体恶化情况下，我国沙尘暴发生次数总体趋于减少，很可能是全球气候变暖所致。     

厄尔尼诺和拉尼娜事件对江门市气候变化的影响

通过对江门市6个国家地面气象观测站1962—2016年近55年的降水和气温资料、1962—2016年发生的厄尔尼诺和拉尼娜事件,采用统计学方法进行分析,以研究厄尔尼诺和拉尼娜事件对江门市气候的影响。结果表明:近55年来江门市的年降水量和气温都呈现波动上升的趋势;当厄尔尼诺和拉尼娜事件发生时对江门市的年降水量、暴雨日数都有增多的作用,但厄尔尼诺事件发生年份增大幅度较大;拉尼娜事件发生时,江门市气温总体是略偏低的;在总体气候处于暖期,厄尔尼诺事件发生时,江门市的气温是偏高的,且厄尔尼诺事件的强度越强,年平均气温偏高幅度越大。     

冬季环流特征对内蒙古中西部春季沙尘暴的影响及预测

研究了1961—2004年冬季的气候条件和环流背景,分析了其对内蒙古中西部地区春季沙尘暴发生频数的影响,并对前期的气候因子和环流特征指数与春季沙尘暴发生频数作了相关分析。结果表明:北半球冬季的环流背景随着年代际发生着变化,这些环流特征指数和气候因子与内蒙古中西部春季沙尘暴发生频数变化基本一致,存在着20年左右的振动,在上世纪80年代中期有一突变期,21世纪初也有一转变过程,只是没有前一突变期那么明显。所以,本世纪初发生的沙尘暴,没有上世纪70年代发生的次数多。冬季的气候因子和环流指数与春季沙尘暴发生频数关系密切,前者的变化能较好地反映未来春季沙尘暴发生频率的变化趋势。     

厄尔尼诺与拉尼娜的诊断

赤道太平洋海域海温异常事件包括厄尔尼诺（EL－Nino)的拉尼娜（La-Nina)现象，通过对赤道东中太平洋特定区域海温指数的统计分析，确定厄尔诺和拉尼娜出现的诊断指标，分析了肆经诺和拉尼娜的出现周期，在此基础上分析了厄尔尼诺与拉尼娜对广西气候变化的一些主要影响。     

两次影响内蒙古地区沙尘暴天气的对比分析

对内蒙古地区2004年3月9至10日和2004年3月26至27日发生的沙尘暴天气过程进行了数值模拟和对比分析。两次沙尘暴天气过程的主要影响系统分别是强冷锋锋区和蒙古冷涡。分析结果表明：强冷空气活动是内蒙古地区沙尘暴天气发生的主要原因。沙尘暴天气发生时，蒙古气旋和强冷锋锋区的动力机制有所不同，蒙古冷涡系统中动量下传效率较高，而强冷锋锋区系统中高空急流更强劲。同时分析表明：锋面次级环流对西风的增强和沙尘暴的形成有重要作用。     

宁夏夏季极端降水日数的变化规律及其成因

利用1961—2015年宁夏逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料及NOAA海温资料,分析了宁夏夏季极端降水的变化规律及其成因。结果表明:1)55年来宁夏夏季极端降水日数呈微弱减少趋势,但变率在1994年发生了由大到小的气候突变。各月极端降水的变化存在差异:6月极端降水日数在1982年发生突变,突变后日数显著增多;7月极端降水日数呈微弱减少趋势;8月极端降水日数在1995年发生突变,突变后日数显著减少。2)500 h Pa高度场上6月中国华北—东北与西太平洋上的偶极型异常分布、8月西西伯利亚—蒙古—副热带地区的遥相关波列和EAP异常分布型以及700h Pa上宁夏6月偏东风增强和8月偏北风增强,是导致极端降水事件变化的直接原因。3)6月菲律宾附近海温偏高,有利于500 h Pa高度距平场形成华北—东北与西太平洋的"+-"偶极型异常分布;8月拉尼娜事件的发生,有利于我国呈现西低东高分布型,激发EAP遥相关波列,冷空气与水汽条件相配合,从而导致宁夏极端降水事件频发。     

华北两次气候异常事件成因浅析

文章利用NCEP再分析图，根据华北2000年1月冷湿多雪白灾、4月暖干强沙尘暴的情况，对其气候异常特征、环流异常特征、太平洋SST场变化以及南方涛动的ENSO事件等进行图解分析．指出华北气候异常事件与大气环流、北太平洋SST异常有关．造成了冬季1月东亚阻高和春季4月北太平洋-白令海阻高明显偏强、偏北，而二者的强度和位置又决定东亚大气环流的位相和天气特点。两次气候异常事件与1月东亚反气旋频发过程、4月东亚气旋频发过程存在密切的关系。     

影响化州的寒潮强冷空气特征及其与ENSO事件的关系

利用化州1959年以来的气温资料与ENSO资料,分析了化州近54a中寒潮及强冷空气爆发的天气气候特征和在全球大气环流和天气气候异常的大背景下,ENSO事件对影响化州的寒潮及强冷空气异常活动产生的作用,得到一些相关性的结论.统计分析表明,化州出现寒潮的拉尼娜影响年,其时拉尼娜事件爆发型均为东部型,强度中等或偏强,而化州出现寒潮的厄尔尼诺影响年,其时厄尔尼诺事件爆发型均为中部型,强度中等或偏弱.化州寒潮和强冷空气活动多的年份一般出现在中等或弱的厄尔尼诺事件期间或非ENSO年期间.少寒潮和强冷空气活动容易发生在拉尼娜事件影响年期间以及非ENSO事件影响年期间.