华北夏季降水异常的客观分区及时间变化特征

应用1981—2007年华北地区703个站逐日加密站降水资料,运用旋转经验正交函数分解方法,对华北地区夏季降水进行了客观分区研究,并在此基础上应用Mann-Kendall和统计t检验方法分析了华北夏季降水不同区域的时间变化特征。结果表明:华北地区夏季降水区域性较强,华北地区夏季降水可分为7个典型天气区,7个典型天气区集中降水的起止时间不同,各分区的降水季节有别于自然季节,其中华北中部汛期开始迟,南、北部汛期开始早;华北东南部汛期结束最早,京津、河北东北部结束最晚。所分区域和所确定的各区域降水集中时间可应用到建立客观降水预报区域模型中,改善实际业务中客观降水的预报效果。     

中国夏季降水趋势分布的一个客观预报方法

从空间分布结构、年代际变化趋势、周期变化等方面讨论了中国夏季降水量场的主要特征,以这些特征为基础,提出了一个具有一定物理基础及一定统计信度支持的新颖预报思路,设计了一套全国大范围夏季降水趋势预报方案。对１９９４～１９９７年４年的实际预报效果进行了检验。依据这４年的预报方程讨论了这一预报方法的主要物理依据的特点。     

华北夏季降水气候场的主分量逐步回归预报模型

由于近几十年来华北干旱频繁发生,给农牧业生产造成很大影响,因此,如何寻找影响华北夏季(6~8月)降水的预报因子就显得至关重要。本研究的目的就是提出气候场的主分量回归预测模型,对1951~2001年华北夏季降水的变化特征进行拟合并预报。研究发现,所选取的70个预报因子分别为高度场、海温场和海平面气压场不同区的前2个主分量,所建立的回归预报方程反映出在夏季来临的前2个月,海平面气压场的变化对华北夏季降水具有一定的影响,特别是海平面气压场的变化在一定程度上反映出ENSO的信号。研究结果也指明ENSO对华北夏季降水的影响具有阶段性,在20世纪70~80年代之间的反相关性较强。     

夏季省级分区降水概率预报自动化系统

利用多年气象观测资料，数值预报产品，各种天气系统及相互配置与多年降水资料进行了相关统计，精选了与降水密切相关的因子，利用多因子条件下的概率组合方法，建立了夏季省级分区降水概率预报经系统。在实际预报业务中取得了较好的预报效果。     

华北夏季降水的年代际变化

利用我国740个测站逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,使用合成分析等方法,对华北夏季降水的年代际变化特征进行分析。结果表明：华北夏季降水的年代际变化与华北夏季雨带的年代际变化密不可分。在华北夏季降水偏多阶段,华北地区雨带降水量较大,华北雨带能够向西延伸,雨带位置大多数时间能够越过115°E,并且能够接近华北西部边界110°E,位置偏西;而在华北夏季降水偏少阶段,华北雨带降水量偏小,雨带虽然也能够越过115°E,但维持时间不长,且向西延伸并不明显,雨带位置很难接近华北西部边界110°E,位置偏东。华北雨带发生的年代际变化和东亚地区大气环流以及东亚夏季风的年代际变化有关。     

MJO对2018年华北夏季降水的影响

本文基于华北夏季降水资料和热带大气季节内振荡（Madden–Julian Oscillation，简称MJO）指数、NCEP/NCAR（美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心）再分析环流资料，采用多种统计方法分析MJO与2018年华北夏季降水的关系及影响机制。结果表明:（1）MJO与华北夏季降水有密切的联系。虽然MJO不能移到较高纬度直接影响华北夏季降水，但MJO对流区的气旋会在其北侧激发出反气旋环流，这对“气旋—反气旋对”在缓慢东移过程中，处于较高纬度的反气旋会直接影响华北夏季降水。即MJO会间接影响华北夏季降水，表现为当夏季MJO进入5、6位相时，华北地区夏季会出现明显降水过程，但降水强弱与MJO振幅大小有关。（2）影响机制方面。在850 hPa，伴随MJO的“气旋—反气旋对”的东移，它会造成华北夏季偏南风水汽输送加强（对应RMM1）或东南风水汽输送加强（对应RMM2），从而有利于降水过程发生。在500 hPa层，MJO通过中层扰动向中高纬的传播，诱导副热带高压移到朝鲜半岛附近并加强，对西来高空槽形成阻挡作用，有利于华北地区产生上升运动，从而有利于华北夏季降水过程发生。（3）可以用MJO制作华北夏季延伸期降水过程预报。     

贵州春季深层地温与夏季降水的分布特征及夏季降水预报

用因子分析方法＾「１」分析了贵州省春季深温层地温（３．２ｍ）与夏季降水的主要特征,发现春季深层地温距平特征场的时间系数与夏季降水特征的时间系数间相关性较好,相关系数的绝对最高可达０．７１。空间分布上第一特征场的分布比较一致;第二、第三特征场则存在反位相关系,高温区对应多雨区,低温区对应少雨区。在此基础上用春季３．２ｍ地温距平场资料作贵州夏季水预报,历史拟合率最高可达到８２．４％,初步显示用前期春季     

降水分站预报客观集成方法研究及检验分析

本文利用吉林省气象台主观降水预报结果和现有的几种客观降水预报结果,通过给以一定的权重系数的方式,采用加权平均法,分别进行了客观预报的集成和主客观预报的集成 ,力求集中各预报方法的优势 ,得出一个更为客观的降水集成预报结果,并对这两种预报结果的使用价值进行了全面的检验 ,结果证明有一定的参考价值。     

太阳黑子与毕节地区夏季降水预报

利用1月份太阳黑子相对数与夏季降水的相互变化关系,制作第2年夏季降水趋势预报。通过绘制变化曲线进行分析,找出其变化规律,发现当太阳活动达到极值时,尤其是由极低值上升至第3年后的5年内,对第2年夏季降水趋势的短期气候预测效果较好。     

降水温度分县客观预报方法研究

应用国家气象中心T106数值预报产品和MOS预报方法，研究建立了贵州省81个站1～5天的降水分级预报和最高、最低温度预报方程，并投入业务应用，检验证明效果较好，为业务提供了有效的省级客观预报指导产品，重点探讨了建立分县MOS预报方程中的关键技术，分析了其在业务应用中的误差特点并提出了改进方法。     

登陆我国台风与华北夏季降水的相关

利用1957-2002年华北104站月降水量、登陆我国台风频数、海平面气压场、850hPa流场、500hPa高度场资料，分析了华北地区夏季降水与登陆我国台风的关系。结果表明：华北中部和东部夏季降水量与登陆我国台风频数存在着显著的正相关，中心在华北中部的河北饶阳和保定一带。在登陆台风特多年，华北中、东部夏季降水增加（偏涝），南部降水减少（偏旱）；登陆台风特少年则相反。逐月分析发现．8月登陆我国台风频数与华北地区同期降水量相关最好，而且显著的正相关仍然位于华北中部和东部。多（少）登陆台风活动年无论是海平面气压距平场、850hPa流场距平、500hPa高度距平场还是冷空气异常，其特征均与华北中、东部夏季降水偏多（少）年相似。     

赤道平流层准两年振荡与华北南部夏季降水

通过资料分析发现:夏季50hPa QBO的东、西风位相与华北南部降水及旱涝状况的关系存在显著的阶段性,并明显地受太阳活动11年周期的影响。分析表明,50年代以来,太阳活动11年周期双周内,平流层夏季50hPa QBO西风位相年华北南部降水偏多,东风位相年降水偏少;反之,在单周内东风位相年降水偏多,西风位相年降水偏少。分析还表明,平流层夏季50hPaQBO纬向风强度自身的演变也存在显著的跃变过程,在太阳活动11年周期单周内东风平均强度较双周显著增强。     

Analysis and Numerical Simulations of the Teleconnection Between Indian Summer Monsoon and Precipitation in North China

In the early 1980s, Chinese meteorologists discovered the positive correlation in summer rainfall between India and North China and the correlation was later confirmed by some researches in and outside China. Based on a variety of meteorological data from 1951 to 2005 and numerical simulations, the present study investigates such a correlation between Indian summer monsoon （ISM） and precipitation in North China. Furthermore, we discuss the intrinsic relations of the positive （Northwest India）-negative （the Tibetan Plateau）-positive （North China） precipitation anomaly teleconnection pattern from two aspects of thermal and dynamical factors, which not only confirms the precipitation teleconnection previously discovered again, but also reveals the influence mechanism of the ISM on the rainfall in North China. The results show that： （1） When the ISM is strong （weak）, the precipitation in North China tends to be more （less） than normal; however, when the rainfall in North China is more （less） than normal, the probability of the strengthening （weakening） of the ISM is relatively lower. This implies that the ISM anomaly has more impact on the rainfall in North China. （2） The Indian low usually dominantly impacts the intensity of the ISM. When the Indian low deepens, the low troughs in mid-high latitudes are frequently strengthened, and the ridge of the western Pacific subtropical high （WPSH） extends westward. The southwesterly water vapor transport originated from low-latitudes and the southeasterly water vapor transport along the southwestern flank of the WPSH converge in North China, which is favorable for more rainfall there than normal, and vice versa. （3） The simulations from the regional climate model developed by National Climate Center （ReGCM_NCC） capture the salient feature of the precipitation teleconnection between India and North China. The simulated anomalous atmospheric existence of such a teleconnection from another circulations are close to observatio     

华北夏季降水减少与北半球大气环流异常的关系

利用华北地区20站夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用趋势分析、合成分析等方法,对华北夏季降水减少与北半球大气环流异常进行对比分析。结果表明,华北夏季降水量1951—2008年呈显著减少趋势,平均每10 a减少13.4 mm,1965年发生了气候突变,之后降水量减少更加明显。北半球大气环流在1965年前后有明显不同：1）1951—1965年夏季500 hPa高度场欧洲大槽、贝加尔湖槽较深,乌拉尔山高压脊较强,经向环流表现突出;而1966—2008年夏季欧洲大槽、贝加尔湖槽较浅,乌拉尔山高压脊较弱,纬向环流表现突出。2）1951—1965年夏季500 hPa蒙古冷槽位置偏北偏西,冷空气活动经常影响华北地区;而1966—2008年夏季蒙古冷槽位置东移南压到河套附近,冷空气经常影响华北以南以东地区。3）1951—1965年夏季海平面气压场蒙古低压异常强大,而1966—2008年蒙古低压明显减弱。4）1951—1965年夏季850 hPa东亚夏季风一直伸展到华北、东北地区,蒙古地区存在明显的气旋性环流,在河套附近产生风向辐合;而1966—2008年东亚夏季风在到达30°N附近风速显著减小,很少越过长江到达华北地区,在长江流域形成了风速辐合,同时蒙古地区的气旋性环流消失,河套附近的风向辐合变的很弱。1951—1965年华北多雨是由于东亚夏季风水汽的有效输送和河套附近的风向辐合造成的,而1966—2008年长江流域多雨是由于东亚夏季风在这里产生了风速辐合造成的。华北夏季降水减少与北半球大气环流异常有很好的联系。     

西太平洋副热带高压位置对华北盛夏降水的影响

应用1958～2002年NCEP/NCAR 500 hPa冉分析资料,分析夏季逐日西太平洋副热带高压在110°～130°E、20°～50°N区域脊线活动情况.发现盛夏(7～8月)副高在588 dagpm以上、脊线在30°N以北的日数与华北降水有大范围正相关区,中心相关系数0.561(显著性水平为0.001).分析发现西太平副热带高压越过30°N的初日(连续3天副高脊线越过30°N的首口)早晚与华北盛夏降水量显著相关,初口与华北盛夏的平均降水量相关系数为-0.385,即副高北上早华北盛夏降水多,反之副高北上晚华北盛夏降水少.110°～130°E区域副高脊线越过30°N的日数和初日能更好地描述西太平洋副高与华北乃至我国东部盛夏降水的关系,对实际业务工作具有重要意义.     

国华北地区汛期降水变化趋势的初步预测

根据华北地区18个代表站1951－1999年月降水资料，利用回归分析研究了华北地区汛期降水的长期变化特征，并从海洋对气候的影响出发，运用基于均生函数的生主成分建模方案对华北地区汛期降水的长期变化趋势进行了初步预测。结果表明：华北地区汛期降水的长期变化具有明显的地域性；在1951－1999年的49a间，华北I区汛期降水量减少了近64mm，而华北Ⅱ区则减少了119mm，华北I区汛期降水从偏多（少）到偏少（多）的转换期约为17a，而华北Ⅱ区约为20a。预测结果指出：1999－2008年的10a间，华北地区汛期降水的长期变化具有明显的地域性；在1951－1999年的49a间，华北I区汛期降水量减少了64mm，而华北Ⅱ区则减少了119mm；华北Ⅰ区汛期降水从偏多（少）到偏少（多）的转换期约为17a，而华北Ⅱ区约20a。预测结果指出：1999－2008年的10a间，华北地区汛期降水基本处于其多年平均状态，即不会出现明显的干旱现象。     

华北夏季降水异常的变化及其与大气环流的联系

利用中国160站1951-2005年的逐月降水资料,以华北17站夏季降水异常为研究对象,在对其时空变化特征进行分析的基础上,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.研究结果表明,华北夏季降水在55a里总的趋势是减少的,该地区干旱化的趋势明显,华北夏季降水存在准3a、准6a、准8a的年际周期和17～19a的年代际振荡周期。在华北夏季降水异常的年份,其降水通常与江南和华南的呈现反位相。在低层850hPa,当贝加尔湖地区的东北气流、中南半岛的西南气流及青藏高原北侧的偏西气流较常年偏强时,华北夏季降水较常年偏多;中层500hPa,副热带高压较常年偏弱、偏北、偏西,冷空气偏强,低纬热带季风活跃,南方水汽也供应充沛,从而华北多雨.     

Moisture Transport in the Asian Summer Monsoon Region and Its Relationship with Summer Precipitation in China

The characteristics of moisture transport over the Asian summer monsoon region and its relationship with summer precipitation in China are examined by a variety of statistical methods using the NCEP/NC AR reanalysis data for 1948-2005.The results show that:1) The zonal-mean moisture transport in the Asian monsoon region is unique because of monsoon activities.The Asian summer monsoon region is a dominant moisture sink during summer.Both the Indian and East Asian monsoon areas have their convergence cente...