全球变暖背景下我国春季气温的时空变化特征

利用我国台站观测逐日气温资料和美国NCEP/NCAR再分析大气环流资料,通过分析比较我国1951—1980和1981—2010年两个时段春季气温的季节、月、候时间尺度的气候平均特征,研究20世纪80年代以后的春季气温和季节进程的变化特征,并初步探讨了春季气温变化的可能原因。结果表明：20世纪80年代以后,除了西南等地,全国大部分地区春季增温,由东北到西南呈现气温“升高—降低”的形势。在春季3—5月,除西南局部地区气温下降外,全国其余大部分地区气温升高0~1℃。3—5月季节进程在江南和西南东部地区加快,内蒙古和华南南部地区则经历了由快到慢的变化,东北地区、西南地区南部、西北地区北部春季进程速度减慢。总体来说,在全球变暖背景下,我国东部地区春季开始早、结束早,西部地区春季开始和结束时间变化不明显。与1951—1980年相比,20世纪80年代以后,春季乌拉尔山地区高压减弱,东亚大槽减弱,亚洲中高纬地区纬向环流加强,西太平洋副热带高压加强,东亚副热带西风急流明显增强,因此不利于来自北半球极地和高纬地区的冷空气影响我国,我国大部（特别是东北）地区春季气温偏高。但是,中东急流偏强,东亚副热带急流偏南,有利于欧洲中东部冷空气影响我国西南地区,导致西南地区气温偏低;同时,南支槽偏弱,不利于印度洋和孟加拉湾的暖湿气流向北影响我国西南地区,也使得西南地区气温易于偏低。     

全球变暖减缓背景下欧亚秋冬温度变化特征和原因

采用气候序列变化趋势诊断和一元线性回归等分析法,研究和讨论了2000-2012年和1976-1999年两种年代际背景下全球陆地不同区域的年平均地表温度的变化特征。发现欧亚大陆中高纬度地区是对全球变暖减缓贡献最大的区域。且该地区在2000年以来秋季年代际增温,而冬季年代际降温。从同期大气环流的配置来看,在对流层低层,秋季西伯利亚高气压年代际减弱,而冬季西伯利亚高气压年代际增强。在对流层中高层,秋季从西欧至东北亚为"高-低-高"的高度场异常分布,纬向环流加强,经向环流减弱,而冬季极地与贝加尔湖地区的高度场呈偶极型分布,东亚大槽加深,经向环流加强。进一步研究发现,超前一个季节的喀拉海附近的海冰与欧亚中高纬度秋冬两季温度的年代际变率有着密切的联系。一方面,夏季(秋季)海冰减少影响秋季(冬季)中高纬度大气环流;另一方面,夏季(秋季)海冰减少,使得秋季(冬季)从北极至中高纬度大陆的对流层低层水汽含量增加(减少),大气逆辐射增强(减弱)导致秋季(冬季)增温(降温)。     

黑龙江气候变暖的时空变化特征

进入80年代以来，黑龙江气温明显变暖，近120年来年平均气温上升1.4℃，春季次之，气温突变在1990年前后，从年、各季平均气温变化趋势与全国北半球及全球气温变化进行比较，年及冬季我国增暖中心在黑龙江，春季增暖中心在内蒙古北部及黑龙江省；夏秋增暖不明显，但仍有上升趋势，近50年来，50～70年代黑龙江省及全国各大区域普遍增暖不明显，80年代开始黑龙江省增暖明显，三北地区次之，90年代黑龙江增暖更加明显，而全国及其他区域上升已达到80年代北方增温幅度，这里从黑龙江变暖的事实，突变时间，与全球、北半球、全国区域的气温及雪盖海温变化关系来揭示黑龙江气候变化的时空特点。     

全球气候变暖条件下沈阳若干气候特征的变化

沈阳地处全球气候变化的敏感带,在近百年中,沈阳冬季气温升高约1．7℃。沈阳气温升高引起了当地多种与农事活动有关的气候现象变化：农耕期近50年增加6日左右,作物主要营养生长期冷害减少,但夏季低温变化不大;初霜日期自1980年代起总体明显推迟,终霜日期提前;冬暖使得蔬菜大棚生产规模扩大;同时,春季第一场透雨日期推后,1980年代后春旱的次数明显增多,但大涝年减少。另外,对农田水分蒸发影响很大的春季大风日数明显减少。对农业生产而言,在全球气候变暖背景下,沈阳地区的这些气象要素变化似乎是利大于弊。     

全球变暖背景下青藏高原气温周期变化与突变分析

利用青藏高原地区自1956年建站以来126个站的逐月平均温度与北半球温度距平序列,分析了高原地区气温变化的时空特征。利用相关方法研究了高原温度分布型的变化特征。通过Mann-Kendall方法和小波分析方法分析了高原内部不同区域温度周期变化和均值突变的时间顺序和空间变化。结果表明:在全球变化背景下,青藏高原温度突变存在空间上的不一致,1980年代和1990年代均有突变发生,高原东部、东南部突变较早,北部、西北部和西部次之。高原南部的突变时间最晚。均值突变和周期变化并不是同步一致的,两者在空间分布上没有必然的联系。最后,通过温度变化的对比分析,讨论了其预测结果和实际观测的差异。     

全球变暖背景下冻土变化研究综述

冻土是冰冻圈的重要组成部分,对于寒冷地区的气候变化具有重要意义。本文简单阐述了冻土的发展历史以及冻土变化的影响因子,着力探讨了全球变暖背景下冻土变化的研究进展,提出了目前我国冻土研究尚存在的问题。     

不同气候背景下北疆霜期的时空变化特征

利用新疆气象信息中心提供的1961—2021年逐日最低气温资料,基于常规气象统计方法,对不同气候背景下北疆地区初、终霜日和霜期的变化特征进行分析,结果表明：（1）初霜日在背景I下呈较快推迟趋势,速率达0.36 d/a,背景II下变化趋势很小;终霜日在背景I下反呈推迟趋势,速率达0.15 d/a,在背景II下呈较快提前趋势,速率达0.28 d/a;霜期在背景I、II下均呈缩短趋势,缩短速率分别为0.24 d/a、0.35 d/a。（2）在气候背景I下霜期的缩短主要由初霜日推迟而导致,在气候背景II下霜期的缩短主要由终霜日提前所导致。（3）北疆地区平均初霜日在背景II下变化趋势很小是因为此时段下北疆初霜日西部在提前,东部在推迟,且推迟与提前的变化趋势相差较小;平均终霜日在背景I下反呈推迟趋势的气候条件是此时段下北疆春季气温变化趋势为-0.357 ℃/10 a,空间变化上则是因为此时段下北疆终霜日整体呈推迟趋势,仅阿勒泰地区东部、哈密地区东部呈提前趋势,且推迟速率较大,提前速率较小。（4）由气候背景I转为II,北疆初霜日等级出现由低向高移动的趋势,终霜日和霜期则与其相反。（5）相关季节北大西洋涛动指数对于北疆地区初、终霜日的影响较为显著,初霜日与夏季北大西洋涛动指数呈显著负相关,终霜日与秋季北大西洋涛动指数呈显著正相关。     

全球变暖背景下鹤壁寒潮活动的变化

利用1963-2008年鹤壁2个观测站的逐日平均气温和最低气温资料,分析近45 a鹤壁寒潮活动的特征及其变化特点.结果表明,寒潮存在显著的年际和年代际变化趋势,而且与华北地区的均值差异较大;寒潮具有两次跃变异常,分别发生在20 世纪70年代前期和90年代后期;寒潮活动总的趋势是减少的,减少频数为0.4 次/a,这主要与气候变暖的大背景有关.     

全球变暖背景下南宁地区寒潮活动的变化

 利用1961-2005年南宁地区8个气象观测站的逐日平均气温和最低气温资料,分析近45 a南宁地区寒潮活动的特征及其多年变化特点,并且研究了环流场异常对寒潮事件发生频率的影响。结果表明,南宁地区寒潮活动期区域差异较大：东部开始早,结束晚;西北部开始晚,结束早,寒潮出现在12、1和2月。近45 a来,寒潮具有两次跃变异常,分别发生在20世纪70年代前期和90年代后期;寒潮活动总的趋势是减少的,减少频数为0.12次/10 a,这主要与日最低气温比较高有关。此外,针对强寒潮活动年和弱寒潮活动年,给出了500 hPa典型高度距平场特征。     

全球变暖背景下南宁地区寒潮活动的变化

利用1961-2005年南宁地区8个气象观测站的逐日平均气温和最低气温资料,分析近45 a南宁地区寒潮活动的特征及其多年变化特点,并且研究了环流场异常对寒潮事件发生频率的影响。结果表明,南宁地区寒潮活动期区域差异较大：东部开始早,结束晚;西北部开始晚,结束早,寒潮出现在12、1和2月。近45 a来,寒潮具有两次跃变异常,分别发生在20世纪70年代前期和90年代后期;寒潮活动总的趋势是减少的,减少频数为0.12次/10 a,这主要与日最低气温比较高有关。此外,针对强寒潮活动年和弱寒潮活动年,给出了500 hPa典型高度距平场特征。     

全球变暖背景下我国热带气旋灾害趋势分析

利用热带气旋(TC)灾害等资料,对全球变暖背景下我国TC灾害和防台减灾工作的成效等进行了初步分析.在过去25年中,每年平均有6～7个TC登陆我国沿海省份及海南岛,登陆时的平均强度达到29.9 m/s,平均在陆地上维持15.6个小时,导致505人死亡,造成370亿(2008年人民币水平)的直接经济损失,占GDP的0.4％...     

全球变暖背景下东亚对流层顶高度演变特征的研究

研究了1948～2004年东亚增暖背景下对流层顶高度的演变特征,重点分析对流层温度、平流层中下部温度与对流层顶高度变化之间的关系。结果表明：东亚地区对流层顶高度在1970年代后呈现波动上升趋势,其上升趋势不如南半球显著;东亚对流层温度与对流层顶高度呈显著正相关,特别是对流层中上部温度与对流层顶高度的正相关最显著,这说明对流层中上部的增温对对流层顶高度的抬升贡献较大;东亚平流层中下层温度与对流层顶高度基本呈显著负相关,70hPa层上的负相关最显著;近20年来东亚对流层温度上升了约0．2℃,平流层中下部温度下降了约1．2℃,对流顶高度上升了约86m,对流层的增暖和平流层的冷却作用共同导致了东亚对流层顶高度的变化。     

全球变暖背景下热带大气季节内振荡的变化特征及数值模拟

利用欧洲中期数值预报中心的ERA40再分析逐日的200 hPa风场资料,选取1958-1977年和1980-1999年各20年,对比分析了在全球变暖背景下前后两个时段热带大气季节内振荡(ISO)的特征及其变化.研究表明: 近20 a来,原来在赤道中太平洋上活跃的ISO减弱,而在中印度洋、孟加拉湾地区ISO变得活跃;全球变暖背景下,ISO的强度变化幅度加大,表明ISO更加活跃,且季节变化明显,冬、春季强,夏、秋季弱;对流层上层的纬向风能量更集中于1-3波,ISO的频率有加大的趋势.还利用中国科学院大气物理研究所LASG发展的耦合气候系统模式FGOALS-1.0g中的控制试验及其二氧化碳浓度加倍试验结果,分别对应实测资料的前后20年进行对比分析.发现模式对ISO的空间结构模拟较好,但低估了ISO的强度;时空谱分析表明模式结果中包含有更多的纬向风的高频成分,由于能量的分散,导致对ISO活动强度的低估.但通过对模式的控制试验和温室气体增加试验结果的对比分析,发现耦合模式还是较好地反映出在全球变暖背景下ISO在中印度洋、孟加拉湾地区变得活跃、频率加大等变化特征.     

气候变暖背景下全球海温对中国东部夏季降水年代际转折的影响

针对1970年代末及1990年代初中国东部夏季降水（ECP）的年代际变化格局,采用EOF分解、相关分析、回归分析等统计方法诊断了全球海表面温度对ECP年代际变化前两个模态（EOF1、EOF2）的影响。发现大西洋多年代际振荡（AMO）序列,印度洋偶极子（DMI）序列,太平洋年代际振荡（PDO）序列与ECP前两个模态时间系数（PC1、PC2）相关性较好,结合各海温指数的年代际变化特征,发现ECP在1970年代末受PDO及DMI的影响在低纬及中纬度地区分别呈现EOF1、EOF2的正位相分布特征;而在1990年代初受AMO及PDO的影响主要呈现EOF1的特征。由各海温指数及PC1、PC2重建的ECP分布特征可知,AMO及DMI与PC1重建的ECP型相近,对ECP的影响范围集中在低纬地区。除去变暖影响的DMI及PC1回归的高度场中发现一个源起大西洋的波列,黄河以北为异常反气旋中心,以南为异常气旋中心,低层南风异常,水汽被输送到北方,导致中国北方降水增加,南方降水减少。PDO与PC2重建的ECP型相近,对ECP的影响集中在中纬度地区。二者回归得到中国东部低层北风异常,水汽在长江流域辐合,长江流域降水增加。      

江苏地区极端气温振动型态的长期变化特征

本文采用对江苏地区冬夏季逐日极端气温变化的振动模态(分布型)及其长期演变的时空特征进行气候统计诊断分析，得到一些有意义的结论。结果表明，我省夏季6～7月(梅雨前后)由于副热带高压不断向北挺进的环流型及其汛期特点的影响，对应的逐日最高温度变化特征即有所反映，冬季同样也受其环流及天气特点的影响，所以，冬夏季逐日高低温波动型各有不同的特点。而所揭示的(以上海为例)冬夏逐日气温振动模态的年际变率特征，也有一定的代表性。     

近40a江苏省冬季气温异常的演变及其涨气背景场特征

通过1961－1998年江苏省11个站点冬季平均气温的EOF分析，探讨江苏省冬温异常的演变特征，并分析其同期及前期500hPa高度距均，海温距平场的特征，指出冬季异常冷年，同期与前期500mPa高度距平场主要表现为亚洲－太平洋地区阻塞形势发展，经向环流加强，同期至前期6个月赤道东太平洋海温为持续负距平。而暖冬同期与前期500hPa高度距平场的特征特征是，西太平洋海温为持续负距平。而暖冬同期与前期500hPa高度距平场的特征是，西太平洋副高势力较强，亚欧大陆中高纬 纬向环流占优势，同期赤道东太平洋海温具有厄尔尼诺的特征，但前期赤道东太平洋海温距平具有由负向正转变特征。     

VARIABILITY IN THE WESTERN PACIFIC SUBTROPICAL HIGH AND ITS RELATIONSHIP WITH SEA TEMPERATURE VARIATION CONSIDERING THE BACKGROUND OF CLIMATE WARMING OVER THE PAST 60 YEARS

By adopting characteristic index data for the Western Pacific Subtropical High (WPSH) from the National Climate Center of China, U.S. National Centers for Environmental Prediction-National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis data, and the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) sea surface temperature (SST) data, we studied the WPSH variability considering the background of climate warming by using a Gaussian filter, moving averages, correlation analysis, and synthetic analysis. Our results show that with climate warming over the past 60 years, significant changes in the WPSH include its enlarged area, strengthened intensity, westward extended ridge point and southward expanded southern boundary, as well as enhanced interannual fluctuations in all these indices. The western ridge point of the WPSH consistently varies with temperature changes in the Northern Hemisphere, but the location of the ridgeline varies independently. The intensity and area of the WPSH were both significantly increased in the late 1980s. Specifically, the western ridge point started to significantly extend westward in the early 1990s, and the associated interannual variability had a significant increase in the late 1990s; in addition, the ridgeline was swaying along the north-south-north direction, and the corresponding variability was also greatly enhanced in the late 1990s. With climate warming, the SST increase becomes more weakly correlated with the WPSH intensity enhancement but more strongly correlated with the westward extension of the ridge point in the equatorial central and eastern Pacific Ocean in winter, corresponding to an expanding WPSH in space. In the northern Pacific in winter, the SST decrease has a weaker correlation with the southerly location of the ridgeline but also a stronger correlation with the westward extension of the ridge point. In the tropical western Pacific in winter, the correlations of the SST decrease with the WPSH intensity enhancement, and the westward extension of the ridge point is strengthened. These observations can be explained by strengthened Hadley circulations, the dominant effects of the southward shift, and additional effects of the weakened ascending branch of the Walker circulation during warm climatological periods, which consequently lead to strengthened intensities, increased areas, and southward expansions of the WPSH in summer.     

THE RELATIONSHIP BETWEEN GLOBAL WARMING AND THE VARIATION IN TROPICAL CYCLONE FREQUENCY OVER THE WESTERN NORTH PACIFIC

The relationship between global warming and the variation in tropical cyclone (TC) genesisfrequency is analyzed using the data of the Tropical Cyclone Year Book by the China MeteorologicalAdministration and the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis data from 1949to 2007. The observational results indicate that the average sea surface temperature (SST) in theIntertropical Convergence Zone (ITCZ) region (10°N – 20°N, 100°E – 140°E) increases by 0.6°C againstthe background of global warming, while the frequency of tropical cyclone geneses in this region decreasessignificantly. Generally, the rise of SSTs is favorable for the genesis of tropical cyclones, but it is nowshown to be contrary to the normal effect. Most of the tropical cyclones in the western North Pacific (WNP)are generated in the ITCZ. This is quite different from the case in the Atlantic basin in which the tropicalcyclones are mostly generated from the easterly wave. Our research results demonstrate that the ITCZ has aweakening trend in strength, and it has moved much more equatorward in the past 40 years; both aredisadvantageous to the formation of tropical cyclones. Furthermore, our study also found that the ridge ofthe subtropical high tends to shift slightly equatorward, which is another adverse mechanism for theformation of tropical cyclones.     

全球地面气温变化特征与我国黑龙江省冬夏冷暖异常的关系

利用ＮＮＣＥＮＰ／ＮＣＡＲ１９７９年１月至１９９５年１２月的全球候平均地面气温再分析资料和同期黑龙江省３２个站各候平均地面气温,研究了８０年代来全球地面气温的变化特征及其与我国黑龙江省地区冬夏冷暖异常的关系。８０年代以来全球气温明显升高,赤道、两极及北半球的高纬地区、南半球的低纬地区变化较大,且先于其它地区出现。与黑龙江省地区温度相关在的地区有亚欧大陆中西部、印度洋、赤道东太平洋、北美西北部及北太     

1948～2001年全球陆地9～11月降水的长期变化

本文用Chen等(2001)最新创建的全球陆地月降水资料(PREC／L)，计算了1948～2001年全球9～11月陆地降水量趋势变化。结果表明，在1948～2001年，全球9～11月的降水量场有明显的趋势变化，全球大约2／3左右的陆地9～11月降水量是负趋势，明显减少的区域是：热带非洲，俄罗斯西北部，中国东部，南亚及东南亚，南极的威尔克斯地，格陵兰北部，等六个地区。全球仅1／3左右的陆地9～11月降水量是正趋势，降水量增加的地区是：加拿大北部，墨西哥北部及美国西南部，南美的阿根廷，非洲南部的南非、博茨瓦纳南部，等四个地区。正负趋势面积的差异在统计上是显著的。本文还研究了36个纬度带9～11月平均降水量的趋势系数，指出全球共有8个纬圈的9～11月降水量的趋势变化达到0．05信度的显著性，初步讨论了全球9～11月降水量趋势变化的原因。