南海热带气旋引起的海表面温度变化特征分析

本文利用热带降雨测量卫星微波成像的微波遥感资料反演的高分辨率海表面温度(SST)资料,分别分析了南海4种典型热带气旋所引起的SST变化特征.结果表明,由于路径、移速和海面热力状况等方面的差异,这4种热带气旋在南海造成的海面降温具有不同的特征.热带气旋Imbudo(0308)属快速移动的西行路径型,在其路径的右侧造成了较大的降温区,降温中心离热带气旋中心约120km;热带气旋Chanchu(0601)为西行北翘型,在其路径两侧分别形成两个降温中心;打转型热带气旋很容易在其打转处形成降温中心,热带气旋Kai-Tak(0004)在海面造成了9.75°C的降温,在其打转处存在一个持续时间很长的冷涡;热带气旋Vongfong(0214)由于其左侧是南海西部夏季冷涡,混合层深度较浅,其作用使得冷涡加强,并在其路径的左侧造成大面积降温区.     

京津冀地区暖季降水日变化特征分析

使用2007—2017年京津冀地区156个气象站暖季（5—9月）逐小时降水观测数据,根据地形将研究区域分为6个分区,分析各分区降水量季节内变化和日变化特征,结果表明：1）京津冀的多雨区主要位于沿燕山南麓到太行山,存在多个降雨中心。2）各分区降水量季节内特征总体表现为单峰型,即7月降水量最大,7月第3候至8月第4候是主汛期,8月降水量次之,5月最少。3）降水呈夜间多,白天少的特点,7月初之前的前汛期降水多发生在16—21时;主汛期降水呈双峰型,峰值在17—22时,次峰值出现在00—07时;8月中旬以后的后汛期多夜间降水,峰值多出现在00—08时。4）高原山区多短历时降水,长历时累计降水对季节降水贡献率大值区位于平原地区,而持续性降水贡献率大值位于太行山区和燕山迎风坡的西部。     

上海城市热岛的变化特征分析

利用最近安装于上海城市和近郊的Davis自动气象观测每半小时一次详细的记录，对上海市热岛的变化特征进行初步分析。结果表明：上海市城市热岛全年出现概率为87．8％，月平均热岛强度值大于0．8℃；热岛强度日变化明显，存在24小时的主要周期和12小时的次周期，一般是夜间热岛强于白天；其季节变化亦较显著 ，平均热岛强度秋冬季节较强，夏季较弱；热岛中心存在位置漂移现象。     

新疆草面温度的特征分析

利用新疆53站2007--2009年草面温度逐时、逐日、逐月资料分析了新疆草面温度(以下简称草温)日、年的变化特征。新疆草温的分布受纬度、拔海高度的影响比较明显,呈现东部高西部低,南部高北部低,盆地高山区低的特点,这与气温的分布状况基本相似。草温具有明显的季节变化及日变化特征。一年当中,7月草温最高,4月最低。就日极值平均出现时间而言,巴音布鲁克、鸟兰乌苏最高值出现在15时,最低值出现在07时,南疆最高值出现在16时,最低值出现在08时。在对草温观测资料进行审核时,可采用计算机质量控制技术与传统的人工审核技术相结合,用计算机进行质量控制的首要条件是要根据台站草温资料的历史气候值,建立相 应的审核规则。     

基于组网观测的那曲土壤湿度不同时间尺度的变化特征

利用第三次青藏高原大气科学试验的土壤湿度观测数据,分析了那曲多空间尺度组网观测的28个站2、5、10、20和30 cm 5个不同深度土壤湿度的季节变化和日变化特征,并对比讨论了土壤湿度站点间的差异。分析表明,各层土壤湿度均存在显著的季节变化。冬春季节,20 cm以上土壤湿度随深度变浅而减小。夏秋季节土壤湿度随深度增加而减小,并分别在7月上、中旬和9月出现两个峰值。10月以后进入土壤湿度衰减期。土壤温度和土壤湿度存在协同变化关系。在一定的温度范围内,土壤发生冻结-融化过程,引起土壤湿度变化。在太阳辐射加热下,土壤表层水分蒸发,进而影响土壤温度。不同观测站间土壤湿度差异较大,夏秋季离散性大于冬春季。不同季节土壤湿度的日变化存在差异。春季10 cm以上土壤湿度日变化明显,08-10时（北京时）达到最低,19-20时达到最高。夏季土壤湿度日变化较为平缓。秋季2 cm深度土壤湿度日变化明显。线性拟合结果表明,1、4、10月土壤湿度和土壤温度为正相关关系。但是在夏季,土壤湿度与土壤温度为负相关。站点间土壤湿度变化的离散性表明,多测站才能全面体现青藏高原某区域的陆面状态。文中结果为青藏高原地区土壤湿度卫星参数验证和数值模式参数化提供了多角度的观测依据。      

我国热带气旋登陆时间日变化特征分析

利用1949～1999年<热带气旋年鉴>所给出的有关资料,分析了热带气旋登陆我国时间的变化特征.结果显示登陆时间具有某些日变化特征.就全国而言,登陆时间在夜晚和上午时段的出现频率较大,凌晨04～07时和下午13～18时出现频率较小.这一出现频率的日变化分布特征在广东表现得最为明显,登陆我国其它地区的时间日变化不明显.分析表明,较弱的热带气旋、登陆过程中强度减弱的热带气旋的登陆时间具有显著的日变化特征.     

我国暖季深对流云分布与日变化特征分析

本文利用1996-2008年近12年3-10月(无2004年资料,部分时段资料缺失)的地球静止卫星逐时多通道(红外1、红外2和水汽通道)数字云图资料给出了我国及周边地区暖季深对流云时空演变特征,并对比分析了相关文献中的雪暴日数分布及低轨卫星观测的闪电密度分布.本文以TBir1(红外1通道亮温)≤-52℃、TBir1-TBir2(红外2通道亮温)<3 K、TBir1～TBir2(水汽通道亮温)≤8 K来识别深对流云.分析结果表明:我国暖季有4个深对流云活跃区域,分别为青藏岛原中东部、华南和云贵高原东北部、新疆伊犁河谷及周边区域、浙闽赣大部分区域;总体来看深对流云夏季(6-8月)最活跃,春季(3-5月)次之,秋季(9-10月)最不活跃;不同季节深对流云地理分布特征显著不同;不同季节、不同地区的深对流云日变化特征具有明显差异,秋季日变化最不显著;由于春季日落时间早于夏季,一般说来深对流云日变化主峰时段春季早于夏季;青藏高原中东部、两广丘陵与浙闽丘陵地区深对流云都为单峰型日变化;四川盆地深对流云具有显著的夜发性特征;江淮地区春夏季节深对流云日变化都为双峰型,这可能与该区域较多MaCS密切相关;青藏高原中东部热对流比较活跃;夏季两广丘陵、四川盆地和江淮地区不仅热对流活动频繁,其他天气系统(比如台风、梅雨锋等)触发和维持的对流活动也非常活跃.     

印度尼西亚群岛邻近海域SST对越赤道气流的影响

利用COADS资料研究了印度尼西亚群岛邻近海域海表面温度(SST)的季节变化特征,并根据热带大气扰动量的低阶模式,分析了印度尼西亚群岛邻近SST的季节变化对越赤道气流季节变化的影响.研究结果表明:印度尼西亚群岛邻近海域年平均SST基本上关于赤道对称分布,最高温度出现在赤道附近;由于南海SST冬季较低,冬季(北半球)SST的经向差最大值(大于2℃)出现在110°E附近;夏季(北半球)最大经向温差出现在130～145°E和110°E附近,它有利于105°E越赤道气流的形成和维持.     

热带大气季节内振荡对东亚季风区的影响及不同时间尺度变化研究进展

在引证论述大气ISO对东亚季风区天气气候重要作用的基础上,概括性地回顾大气ISO基本特征及其形成机制的主要成果,重点针对热带大气ISO的季节变化、年际变化甚至年代际变化方面的研究工作进行总结评述.     

热带大气季节内振荡对东亚季风区的影响及不同时间尺度变化研究进展

在引证论述大气ISO对东亚季风区天气气候重要作用的基础上,概括性地回顾大气ISO基本特征及其形成机制的主要成果,重点针对热带大气ISO的季节变化、年际变化甚至年代际变化方面的研究工作进行总结评述。     

On the mechanism of the seasonal variability of SST in the tropical Indian Ocean

A general form of an equation that "explicitly" diagnoses SST change is derived. All other equations in wide use are its special case. Combining with the data from an ocean general circulation model (MOM2) with an integration of 10 years (1987-1996), the relative importances of various processes that determine seasonal variations of SST in the tropical Indian Ocean are compared mainly for January, April, July and October. The main results are as follows. (1) The net surface heat flux is the most important factor affecting SST over the Arabian Sea, the Bay of Bengal and the region south of the equator in January; in April, its influence covers almost the whole region studied; whereas in July and October, this term shows significance only in the regions south of 10°S and north of the equator, respectively. (2) The horizontal advection dominates in the East African-Arabian coast and the region around the equator in January and July; in October, the region is located south of 10°S. (3) The entrainment is s     

基于卫星识别的渤海海效应事件基本特征分析

针对渤海区域冬季较为常见的海效应事件,利用2000—2012年的GMS5、GOES9和MTSAT等卫星遥感数据及NCEP FNL再分析数据、海面温度SST、地面降水观测数据等资料,系统研究了渤海海效应事件的季节变化和日变化特征。研究结果表明：渤海海效应事件一般持续时间不长,但在11月—次年1月,有持续时间较长的个例,这段时间也是发生次数最多的时期;海效应事件的发生有较明显的日变化特征,清晨和上午出现的频次明显大于下午和前半夜,且不同季节也不尽相同;海效应事件中有约一半会造成山东半岛降水,其中在冬半年主要造成降雪,但个别情况下也有可能形成降雨;另外,造成海效应事件的天气学环境指标也具有很强的季节变化特征,其中850 hPa温度、海面温度、地面2 m温度和比湿均有较明显的月变化,而风速、海面和850 hPa温差则相对稳定,季节变化不大。这些研究结果将进一步加深对渤海海效应事件的认识,为预报思路凝练和研究的开展提供参考和借鉴。     

热带太平洋海表温度年际变化对降水季节内振荡的影响

根据 １９８２—１９９２年期间的日平均 ＭＳＵ（Ｓｐｅｎｃｅｒ, １９９３）海洋降水和 ５天平均的ＣＭＡＰ（Ｘｉｅ＆ Ａｒｋｉｎ, １９９７）降水观测资料,分析了热带太平洋大气季节内振荡（ＭＪＯ）的年际变化特征。在太平洋海表温度（ＳＳＴ）年际变化的正常年份（１９８２—８３年, １９８６—８８年, １９９１—９２年）,均有明显的ＭＪＯ信号传到日界线以东并在中、东太平洋维持数月。热带ＭＪＯ活动强度的年际变化与局地ＳＳＴ的变化存在正相关。中、东太平洋降水的季节内振荡的年际变化与热带太平洋ＳＳＴ的最强正相关在Ｎｉｎｏ３区附近。以观测ＳＳＴ场强迫ＣＣＭ３大气模式的数值试验基本上真实地再现了１１年期间热带太平洋降水季节内振荡的年际变化总趋势,但模拟季节内振荡的强度较观测平均偏弱。对比分别采用周平均和月平均ＳＳＴ强迫场的积分结果,发现在中、东太平洋,二个积分模拟的降水季节内振荡强度的年际变化接近并且趋势与观测基本一致,而在西太平洋二个积分的模拟结果差别较大。这表明在热带中、东太平洋,ＳＳＴ强迫的年际变化对ＭＪＯ强度的变化有强的制约。而在ＭＪＯ总体活跃的热带西太平洋,ＳＳＴ强迫场的季节变化对模拟ＭＪＯ活动也有较大影响。ＣＣＭ３模拟     

A 31-year Global Diurnal Sea Surface Temperature Dataset Created by an Ocean Mixed-Layer Model

A dataset of hourly sea surface temperature (SST) from the period 1 January 1982 to 31 December 2012, and covering the global ocean at a resolution of 0.3 0.3, was created using a validated ocean mixed-layer model (MLSST). The model inputs were heat flux and surface wind speed obtained from the Coupled Forecast System Reanalysis dataset. Comparisons with in-situ data from the Tropical Atmosphere Ocean array and the National Data Buoy Center showed that the MLSST fitted very well with observations, with a mean bias of 0.07C, and a root-mean-square error (RMSE) and correlation coefficient of 0.37C and 0.98, respectively. Also, the MLSST fields successfully reproduced the diurnal cycle of SST in the in-situ data, with a mean bias of -0.005C and RMSE of 0.26C. The 31-year climatology revealed that the diurnal range was small across most regions, with higher values in the eastern and western equatorial Pacific, northern Indian Ocean, western Central America, northwestern Australia, and several coastal regions. Significant seasonal variation of diurnal SST existed in all basins. In the Atlantic and Pacific basins, this seasonal pattern was oriented north-south, following the variation in solar insolation, whereas in the Indian basin it was dominated by monsoonal variability. At the interannual scale, the results highlighted the relationship between diurnal and interannual variations of SST, and revealed that the diurnal warming in the central equatorial Pacific could be a potential climatic indicator for ENSO prediction.     

Asymmetry in the tropical Indian Ocean subsurface temperature variability

The empirical orthogonal function (EOF) analysis of subsurface temperature shows a dominant north-south mode of interannual variability in the Tropical Indian Ocean (TIO) at around 100 m depth (thermocline). This subsurface mode (SSM) of variability evolves in September-November (SON) as a response to Indian Ocean Dipole and intensifies during December-February (DJF) reinforced by El Niño and Southern Oscillation (ENSO) forcing. The asymmetry in the evolution of positive and negative phases of SSM and its impacts on the modulation of surface features are studied. The asymmetry in the representation of anomalous surface winds along the equator and off-equatorial wind stress curl anomalies are primarily responsible for maintaining the asymmetry in the subsurface temperature through positive and negative phases of the SSM. During the positive phase of SSM, downwelling Rossby waves generated by anticyclonic wind stress curl propagate towards the southwestern TIO (SWTIO), the thermocline ridge region of mean upwelling. The warmer subsurface water associated with the downwelling Rossby waves upwells in the region of mean upwelling and warms the surface resulting in strong subsurface-surface coupling. Such interaction processes are however weak during the negative phase of SSM. The asymmetry in the subsurface-surface interaction during the two phases of SSM and its impact on the modulation of surface features of TIO are also reported. In addition to the ENSO forcing, self-maintenance of SSM during DJF season is evident in the positive SSM (PSSM) years through modulation of subsurface surface coupling and air-sea coupling. This positive feedback during PSSM years is maintained by the deepening thermocline, warm SSTs and convection. The asymmetry in the thermocline evolution is more evident in the SWTIO and southern TIO.     

洱海盆地水面与地面气象要素变化特征的比较

依据大理国家气候观象台在洱海湖中建立的自动观测系统以及大理国家基本气象站观测资料,对2008至2009年的风、温、湿、压、降水要素的日变化和季节变化特征进行了对比分析。结果表明：受局地复杂地形和洱海的影响,洱海盆地近地层常年存在湖陆风、山谷风、峡谷风三者叠加效应引起的局地环流。水面盛行风向白天以东南风为主,夜间以东南风和西西南风为主,而地面白天以东东南风为主,夜间以静风和西西北风为主。年平均风速小,水面为2.9m/s,地面为2.4m/s。水面年平均气温为16.8℃,而地面为16.0℃。两观测点气温、相对湿度、气压均表现出明显的日变化特征,水面气温、相对湿度出现极大值和极小值的时间均比地面晚。全年降水多集中在5—10月。     

科尔沁草原高空风场垂直特征及变化分析

利用2008-2014年CFL20G风廓线雷达数据对科尔沁草原高空风场垂直特征及变化进行研究。主要对高空三维风场季节变化的统计学特征、典型高度层上的变化规律及垂直高度上的日变化规律进行分析。分析发现：四季中高空20-40m/s风速出现的频率最大,3000米至18000米科尔沁草原高空以偏西风为主。垂直高度上水平风速呈一波一谷型变化,随着高度的增加,高层水平风速开始增大的时间有所推后。12600米及以下各层平均风速最小的季节为夏季,最大的季节为冬春两季;19000米平均风速最小的月份为12月份,风速最大月份为8月份。垂直速度在5500米以下有明显日变化,1500米和3000米有较为明显的年变化,最大值出现在春夏交接的4-6月份,最小值出现在12月份,5000米以上垂直速度没有明显的年变化。     

不同天气背景下江西省气温日变化特征

利用2012—2020年CLDAS格点小时温度数据,通过插值、合成分析等技术,分析江西省不同天气背景下气温的日变化特征。结果表明：1） 江西省气温日变化曲线呈单峰形,整体上表现为06—15时为气温上升阶段,其中08—12时为快速上升阶段;16—05时为气温下降阶段,其中17—20时为快速下降阶段。2） 不同地形和季节日最高（最低）气温出现时间略有差异,平均而言高山地区最高气温出现于14时,较平原、丘陵早1 h;冬季最低气温出现在07时,较其他季节迟1 h。3） 不同地形大部分时段气温表现为丘陵＞平原＞高山,丘陵地区气温高于平原在12—17时最明显,温差为1—2 ℃,高山地区较两者低4—5 ℃。4） 不同天气背景下,气温日变化曲线仍呈单峰形,日最高气温大概率出现在14—16时,日最低气温在23时—次日06时各时次出现概率大致相同。气温日较差在有雨条件下最小,为2—3 ℃;晴天不同云量条件下,气温日较差最大,为6—8 ℃,阴天最小,为3—5 ℃;气温日较差在强降温天气大于强回暖天气。     

不同区域海温对亚洲夏季副热带西风急流变异主模态的影响

利用1979—2014年ERA Interim再分析资料和NCAR CAM5.1大气环流模式,围绕海温对夏季亚洲急流变异主模态的影响展开研究。首先通过理论分析和动力诊断方法,对急流主模态的物理特征进行分析,并证实了海温与急流变异的显著联系。随后基于观测结果设计数值试验方案,探究不同区域海温对急流演变的具体贡献。结果表明,急流第一模态与太平洋及印度洋异常海温紧密联系,在二者相似的贡献下,高层异常风场表现为沿急流轴线南北偏移的纬向对称分布;急流第二模态的上、下游风场则受到不同海表热源影响,在印度洋、太平洋及北大西洋异常海温的协同作用下,亚洲上空形成了四极型纬向非对称的风场分布。该结果有利于更加综合地认识亚洲夏季副热带急流的变异特征,也为研究海温对急流的影响效应提供了新的依据。