用CEOF分析近百年中国东部旱涝的分布及其年际变化特征

通过1850～1991年旱涝百分率的CEOF分析，研究了近百年来中国东部旱涝的分布特征、时空变化特点及年际演变规律。结果表明，我国东部主要有三种旱涝分布类型。第一种类型是以长江流域为中心全国大范围旱或涝，空间位相近似相同，且有10.7年和3.1年周期性变化，振幅强度在1923～1924年间曾发生过增强突变。第二种类型为南北旱涝趋势相反的分布，空间位相自北向南变化显著，且有4.3年周期性变化，振幅强度在1884～1885年间曾有一次减弱突变。第三种类型呈江淮流域与华北和华南旱涝趋势相反的分布，空间位相从南北两个方向向中间或相反方向移动，并有3.4年周期性变化，振幅强度在1911～1912年有过增强突变。     

1996年3月500hPa平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相

1996年3月500hPa平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相$国家气候中心     

1996年6月500hPa平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相

１９９６年６月５００ｈＰａ平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相国家气候中心ｍｎ０００２０４０６０８０１０１１１３１５１７１９１１１２２２４２６２８２１０２１２Ａｍｎ高度系数涡度系数１７０４０２５３－１５－１２５４２５１－１１９４５０２－２５...     

近40年北疆年积雪日数变化的CEOF分析

通过1961—2001年间北疆年积雪日数的CEOF分析,研究了40年来北疆年降雪日数的时空变化特点。结果表明：北疆年积雪日数场有波动特征。第一种类型为南—北一致偏多(偏少)型,空间位相相近,并有6．4年和3．6年的周期。第二种类型为西南—东北一致偏多(偏少)型,空间位相相近,并有6.4年的周期。第一复主分量的时间位相和第二复主分量的时间振幅峰值年可用于年积雪日数的预测。     

资料

资料１９９４年６月亚洲地区逐日５００ｈＰａ西风环流指数中央气象台中期预报科１９９４年６月５００ｈＰａ平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相国家气象中。Ｃ资料室资料...     

我国南方旬降水量的统计特征

本文对秦岭—淮河以南地区旬降水量的时空分布特征进行了初步统计分析。指出论域内各旬降水量大多为正偏态和尖峰态分布。谐波分析表明,旬降水量年变化以1波为主。1波振幅和位相的自然正交分析显示出其年际变化趋势的空间分布各具特色。     

论平流层近赤道环流准两年振荡与大气参数变化的关系

文章研究了平流层近赤道环流准两年振荡与气象参数球臭氧含量变化关系的特点，指出为确定为赤道平流层中纬向风准两年周期性的位相，不同作用所选用的标准是不同的，做出了平流层各个高度上振幅和位相的估计。     

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资料１９９５年４月５００ｈＰａ环流指数、环流特征量资料１９９５年４月亚洲地区逐日５００ｈＰａ西风环流指数１９９５年４月５００ｈＰａ平均高度、涡度距平的球函数层开系数、振幅、位相资料...     

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1996年4月500hPa环流指数、环流特征量资料国家气候中心气候预测室1996年4月亚洲地区逐日500hPa西风环流指数中央气象台中期预报科1996年4月500hPa平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相国家气候中心资料     

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资料１９９４年３月５００ｈＰａ环流％＃、环流特征ｔ资料１９９４年３月亚洲地区逐日５００ｈＰａ西凤环流指数中央气象台中期预１９９４年３月５００ｈＰａ平均高度、涡度距平的球函数展开系数、振幅、位相国家气象中。Ｃ资料室资料...     

中国西北地区降水的演变趋势和年际变化

将 PCA和 SSA相结合 ,分析了中国西北地区降水量的演变趋势和年际变化 ,结果表明 :西北地区的降水变化的主要趋势是 1 960年代初多雨 ,到 1 970年代初演变为少雨 ,1 980年代又多雨 ,1 990年代少雨。这种趋势在陇南和陕西中南部是最显著的 ,天山北麓区也是相对显著区。西北地区降水主要存在准 8.5a、准 3～ 4a和准 5.1 a的甚低频振荡。甚低频振荡在降水中的重要性依次为准 8.5a、准 3～ 4a和准 5.1 a。准 8.5a振荡的振幅要比准 3～ 4a和准5.1 a振荡的振幅变化大。振荡位相在空间的分布并不完全一致。     

An Indian monsoon intraseasonal oscillations (MISO) index for real time monitoring and forecast verification

The wet/dry spells of the Indian summer monsoon (ISM) rainfall are governed by northward propagating boreal summer monsoon intraseasonal oscillations (MISO). Unlike for the Madden Julian Oscillation (e.g. RMM indices, Wheeler and Hendon in Mon Weather Rev 132:1917–1932, 2004), a low dimensional real-time monitoring and forecast verification metric for the MISO is not currently available. Here, for the first time, we present a real time monitoring index developed for identifying the amplitude and phase of the MISO over the ISM domain. The index is constructed by applying extended empirical orthogonal function (EEOF) analysis on daily unfiltered rainfall anomalies averaged over the longitudinal domain 60.5°E–95.5°E. The gravest two modes of the EEOFs together explain about 23 % of the total variance, similar to the variance explained by MISO in observation. The pair of first two principal components (PCs) of the EEOFs is named as MISO1 and MISO2 indices which together represent the evolution of the MISOs in a low dimensional phase space. Power spectral analysis reveals that the MISO indices neatly isolate the MISO signal from the higher frequency noise. It is found that the current amplitude and phase of the MISO can be estimated by preserving a memory of at least 15 days. Composite pictures of the spatio-temporal evolution of the MISOs over the ISM domain are brought out using the MISO indices. It is further demonstrated that the MISO indices can be used in the quantification of skill of extended range forecasts of MISOs. Since the MISO index does not rely on any sort of time filtering, it has great potential for real time monitoring of the MISO and may be useful in developing some prediction scheme.     

一维气候时间序列所包含的浑沌吸引子的Kalmogorov熵的确定

本文采用上海16年(1970—1985年)逐日平均气压资料,用相空间延拓的方法,计算了它的关联维D和Kalmogorov熵的近似值二阶Renyi嫡K₂。得到D=7.7～7.9,为分数值,K₂约为0.1,是一正数值。证明我国季风区短期天气吸引子是一种浑沌运动。由K₂数值直接估计可预报时间T=(1K₂)约为十天,与早期动力统计学方法所得的可预报时间尺度相一致。 本文计算中,考察了相空间拓展时延滞τ的效应。计算结果表明:关联维D和K₂对τ均是收敛的。对本文所用上海逐日平均气压序列,用延滞τ=5延拓的相空间,各坐标分量是相互独立的,系统动力学特征量是稳定可靠的。      

A Method of Phase Space Modeling of a Climatological Series and its Application

Summary  In this paper, a method of phase space in modeling the climatological series is put forward on the correlation dimension, the theory of phase space and the direct retrieval technique. Then time series of monthly mean temperature are used to build dynamic models of regional climate in phase space in which some dynamic characteristics can be discovered. The results illustrate that the methodology holds promise for a wide variety of applications. Furthermore, the evolution characteristic and the interior interaction mechanism of the regional climate of southern China are also discussed. Received March 29, 1999/Revised November 2, 1999     

Characteristics of annulus baroclinic flow structure during amplitude vacillation

An investigation is made of the mechanics of amplitude vacillation in a numerically simulated rotating annulus flow system. Amplitude vacillation is characterized by a periodic change of vertical wave structure in concert with growth and decay of wave amplitude and phase speed. The temperature wave amplitude profile for the dominant component consists of three local maxima: (1) lower boundary layer, (2) upper half layer and (3) lower half layer. The lower layer waves lead the time-dependent structural variation during vacillation. Two types of amplitude vacillation found in the experimental measurements (Buzyna et al., 1989: J. Atmos. Sci. 46, 2716–2729) can be distinguished in the temperature wave by whether the lower layer waves split from and travel behind the upper layer waves by one wave period in each cycle of vacillation. Linear eigenvalue analyses with respect to the instantaneous axisymmetric state at various points in time are performed to elucidate the simple interaction between the dominant wave and the zonal mean state. During the vacillation cycle, the zonal mean state is modified by the wave, which causes a change in growth rate and vertical structure of the linearly most unstable eigenmode. This, in turn, forces the actual changes of the nonlinear solutions.     

交叉小波变换在区域气候分析中的应用

将交叉谱与小波变换分析方法相结合,与传统的交叉谱方法相比,交叉小波变换方法用于区域气候变化与大气环流系统之间耦合振荡行为的相关分析更具优越性,不仅可以弥补经典交叉谱分析方法存在的缺陷,而且能够发挥小波变换在时频两域都具有表征气候信号局部化特征的作用;该方法具有较强的耦合信号分辨能力,便于描述耦合信号在时频域中分布状况的优点。采用交叉小波变换分析北极涛动指数(AOI)距平与河南省月平均降水量距平、气温距平序列之间的联合统计特征及其在时频域中的相关关系,根据小波互相关系数、交叉小波凝聚谱和小波位相谱分析北极涛动对河南省气候变化的可能影响。应用结果表明:河南省降水量和气温变化与AOI之间存在着多时间尺度的显著相关振荡,年代际尺度周期上的互相关系数明显大于年际尺度周期,相关程度随耦合振荡频率的增大而减小,相关显著性取决于两者的时频域联合统计特征,时域中小波互相关系数、小波凝聚谱和小波位相谱的分布具有明显的局部化特征;说明北极涛动年际和年代际异常对河南省气候变化具有显著影响。     

青海南部冻融区高寒草地土壤温度变化及热量传输特征

为进一步了解高寒地区草地土壤冻融期（5—9月为融期,10月—翌年4月为冻期）能量收支平衡及不同剖面物理属性过程,采用热传导对流法、振幅法和相位法就该区不同深度土壤热通量分别进行了计算,并初步分析了不同年际间土壤热力学参数的变化特征。结果表明,热传导对流法能较好地描述高寒地区不同深度土壤热通量的变化特征。不同深度土壤温度的多年平均值由地表向深层土壤逐渐呈滞后效应,地表温度（T_0cm）最高值出现在7月份左右,而深层土壤T_160cm和T_320cm的最高值出现时间分别为8月和9月,且随着土壤深度的增加,其振幅减小,相位滞后。中间层土壤温度实测值与模拟值的拟合效果最佳,回归校正系数分别为0.9361、0.9509和0.9133;土壤总热通量与对流热通量相位的变化趋势一致,而与传导热通量相反。因此,季节变化是影响该区土壤剖面热量传递过程和传输方向的主导因子。     

长期预报的相空间相似法

通过对分数维D的计算，我们用时间序列重建了一个d=INT(l+D)维的相空间。而后，将统计预报的相似理论用于相空间的相点，并假设最近邻相点经演化时间T后模相等。根据这一假设，做了一些长期预报试验，其距平符号报准率一般为60%—70%，相对误差一般不大于8%。