安顺地区暴雨日数年际变化的气候特征

利用1979—2009年31 a安顺地区（安顺、平坝、普定、镇宁、关岭和紫云）6站的降水资料,统计分析6站暴雨日数和暴雨量的变化特征,提取代表安顺地区的代表站,对其进行统计分析,得到安顺地区暴雨日数年际变化的气候特征。安顺地区暴雨日数的在20世纪80年代末—90年代末期间具有明显的3～5a的年际震荡,并在90年代初达到峰值。安顺地区暴雨偏多年在高低空环流、风场和能量场配置的主要特征为：700hPa和500hPa高低空位势高度配置一致,位势高度在中高纬度出现＂东高西低＂的走势,安顺地区位于异常低涡的东南部,西太平洋副热带高压的西部,这样来自异常低涡东南侧的冷空气与来自海洋北上的暖湿气流在此交汇,利于底层切变线和准静止锋的建立;安顺地区位于高空偏西急流的右前方的出口处,低空西南急流右前方的出口处和低空东南急流左前方的出口处,这种高低空急流的配置非常有利于暴雨区垂直上升运动的产生;安顺地区及其附近区域对流不稳定较强,利于对流不稳定能量的积累,从而使对流不稳定区域易出现强对流系统,对安顺地区的不稳定能量的储存和释放十分有利。     

近40年我国暴雨的年代际变化特征

利用1961—2019年华南192个地面气象观测站逐日降水资料,定义华南区域性暴雨过程的标准,客观定量评估华南区域性暴雨过程,确定华南年和前、后汛期暴雨过程强度序列,分析其次数和综合强度指数的气候特征及变化。利用NCEP/NCAR再分析资料,采用相关和合成分析方法研究华南前、后汛期暴雨过程强弱年的大气环流特征。结果表明,近59 a来华南共出现1 196次区域性暴雨过程,平均每年20.3次,有82.3%出现在汛期4—9月。华南区域性暴雨过程年发生次数以0.45·（10 a）^-1的速率上升,而年强度指数以1.148·（10 a）^-1的速率显著增加,特别是后汛期增加最明显。在华南前汛期,高层西风急流加强,东亚大槽日本南段明显加强,副高加强西伸,低层华南位于南北气流的交汇处,有利于前汛期暴雨偏强。在华南后汛期,高层西风急流加强,中层中低纬东亚位势高度增加,低层南海和西太平洋气旋环流增强,中低纬北太平洋海平面气压降低,有利于南海和西太平洋台风的生成,有利于后汛期暴雨偏强。

     

近40年我国暴雨的年代际变化特征

概要回顾和总结了中国暴雨的卫星光谱遥感、被动微波遥感及主动微波探测的国内研究成果,并对卫星主被动仪器遥感研究中国暴雨的趋势进行展望。在卫星光谱遥感研究暴雨方面,学者们充分利用了红外通道亮温,监测暴雨云团发展变化,并结合再分析资料、雨量计观测结果、天气模式等,进行了很多具有应用价值的研究。在被动微波研究暴雨方面,主要将被动微波亮温结合变分同化系统,开展改善天气模式预报能力的研究,而很少利用被动微波多通道亮温来反演暴雨云参数。在卫星测雨雷达探测研究暴雨云结构方面,主要开展了暴雨降水结构的个例分析研究、暴雨强度及频次时空分布的统计分析研究。卫星多仪器与地基多仪器、模式资料、地面站和探空站等数据的综合应用,在未来暴雨监测及暴雨机理研究等方面将发挥重要作用;卫星多仪器遥感信号结合辐射传输模式和高分辨率云模式,可望未来获得暴雨云团内的大气动力学参数、大气热力学参数和云参数。

     

近40年我国暴雨的年代际变化特征

利用1961～2000年全国610个测站逐日降水资料和暴雨定义, 分析我国近40年暴雨发生频率的年代际时空变化特征.分析结果表明, 我国夏季暴雨多发生在长江中下游、华南、四川中东部、黄淮地区和华北东部, 夏季暴雨发生频率具有明显的年代际变化, 且各地区暴雨的年代际变化有一定差异.分析结果还表明, 我国东部季风区夏季暴雨与洪涝的关系非常密切, 特别是90年代江淮流域暴雨对洪涝的贡献明显增大.作者还初步讨论了夏季暴雨发生频率年代际变化的气候背景, 指出: 70年代末开始的华北暴雨减少可能与赤道中、东太平洋海表面温度的年代际变化有关, 而90年代长江以南暴雨增多则可能与热带西太平洋偏东方向热对流的年代际变化有关.     

华南前汛期持续性暴雨年代际变化特征及成因

应用福建、广东、广西243个气象站1961-2012年逐日降水资料,构建华南前汛期暴雨强度指数,揭示了前汛期持续性暴雨年代际变化特征及其可能机理。研究表明:前汛期持续性暴雨经历了多发（1961-1972年）-少发（1973-1991年）-多发（1992-2012年）3个阶段,目前仍处于多发期,具有持续时间较长且强度增强的特点;由于前汛期降水的低频振荡受热带低频信号北传的调制,因此,导致这种显著年代际变化的可能成因是热带低频信号北传的周期和强度的年代际差异,当热带低频信号北传至华南时低频周期长（短）且强度强（弱）,则前汛期易出现持续时间长（短）且强度强（弱）的持续性暴雨。     

长江中下游地区持续性暴雨年代际变化特征及环流形势

利用1965—2016年长江中下游地区逐日降水数据和美国气象环境预报中心/美国国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)逐日再分析资料,从年代际变化的角度对长江中下游地区持续性暴雨及环流特征差异进行了分析。结果表明:1965—2016年长江中下游地区持续性暴雨主要集中出现在6月下旬至7月上旬,此时段内持续性暴雨发生频次与夏季持续性暴雨的年代际变化一致,均呈现先增多后减少的特征,1989—2003年为长江中下游地区持续性暴雨频发年代。对长江中下游地区持续性暴雨少发、频发年代的环流特征分析发现,1965—1988年高纬度地区气流平直,冷空气不活跃,而低纬副热带高压明显偏弱,导致南海水汽输送较弱,可降水量偏少,对流运动偏弱;2004—2015年500 h Pa位势高度场上高纬度地区呈西高东低的特征,冷空气输送能力较弱,同时孟加拉湾低槽偏弱,副热带高压虽然偏强但位置偏南,水汽无法远距离输送至长江地区,可降水量也异常偏少;1989—2003年虽然为持续性暴雨频发年代,但其中无持续性暴雨年份与持续性暴雨频发年份的环流配置则完全相反,持续性暴雨频发年鄂霍次克海高压明显偏强,冷空气活跃,低纬副热带高压偏强偏西,其西北侧的水汽可以源源不断输送至长江中下游地区,造成可降水量异常偏多,冷暖空气的交汇则使垂直运动旺盛。可见,长江中下游地区持续性暴雨年代际变化与大尺度环流的年代际变化密切相关。     

1960—2009年中国年降水量的年际及年代际变化特征

利用1960-2009年中国台站降水量资料,揭示了全国、区域年降水量变化的多时间尺度的复杂结构和地区性差异,并根据年代际周期对未来降水量变化的贡献进行了预估。我国北方年降水量年际变化较强,年际变化对年降水量的贡献较大;南方年降水量年际变化相对较弱,年际变化对降水量的贡献较小,东北和西北地区年降水量的年代际变化较强,年代际变化明显,且同位相;其他地区年降水量年代际变化相对较弱。我国东北、西北、华南、青藏高原、西南地区年降水量的年代际变率对年降水量的贡献目前处于下降阶段,未来5-10年年代际变化的贡献可能继续呈下降趋势;长江中下游地区年降水量的年代际变率对年降水量的贡献目前处于上升阶段,未来5-10年年代际变化的贡献可能继续呈上升趋势。     

粤北地区蒸发量时空分布及年际变化分析

本文分析了粤北地区蒸发量的时空分布规律和年际变化特点。得出：(1)年蒸发量约800～900mm,地区差异不大;(2)蒸发量年内变化为夏、秋季较大,春、冬季较小;(3)蒸发量在20世纪90年代有下降趋势,但近年来又有上升趋势。蒸发量的年际变化趋势可能与气候变暖、大气污染影响有关。     

热带太平洋海温分布状况及冬季年际变化

首先,通过各月份多年平均(1854年1月至2009年9月)的SST分析热带太平洋SST的季节变化.发现热带太平洋有存在两个暖池等特征.接着采用经验正交函数(EOF)的方法,重点对不同时段(1949-2008、1949-1978、1979-2008)的标准化后的冬季(DJF)月平均SST进行分析.分析结果显示,EOF1型模态与El Ni(n)o事件有较好的对应关系,El Ni(n)o事件有越来越强的趋势.EOF2型捕捉到了一个类似Modoki的模态,这一模态方差贡献的上升,似乎预示着Modoki事件将越来越活跃.     

安徽梅雨年际变化特征研究

本文对安徽省1951～2002年52a的入梅日期、出梅日期、梅雨日数、梅雨期降水总量等数据进行了统计。反映梅雨期年际变化特征的分析结果表明：安徽省入梅日期主要集中在6月的第2候和第4候，出梅日期主要集中在7月第2候；入梅日期的早晚与梅雨期天气形势、梅雨日数、梅雨期总降水量有着一定的对应关系。文中揭示的有关梅雨期年际变化特征，对于做好入梅日期、梅雨日数、梅雨期总降水量的预报，进而做好防汛抗旱的服务工作具有一定的参考意义。     

密云水库年及汛期径流量年际变化特征的分析

利用定级分类，累积，谱分析等统计方法，分析了密云水库１９１９－１９８９年全年及汛期径流量年际变化的特征，发现密云水库全年及汛期径流量的年际变化具有持续性，周期性，多数年份偏枯等特性。     

300 hPa北极涡年际及年代际变化特征的研究

利用NCEP/NCAR 1949—2002年月平均再分析高度场资料,通过线性倾向估计、二项式系数加权平均、Morlet小波分析等诊断方法,系统地讨论了300 hPa北半球极涡面积、强度及中心位置的年际和年代际变化特征,结果表明:(1)年平均北极涡的面积在20世纪70年代中期之前在总的上升趋势中有几次较小的波动,之后在总体下降趋势中有几次较大的起伏;Ⅰ、Ⅱ区的线性变化趋势非常小,Ⅳ区最大,夏季的年际变化相对明显一些,秋季变化最弱,各季节均有线性收缩趋势,冬季幅度最大,秋季最小。(2)年平均极涡强度的年际、年代际变化特征与极涡面积有相似之处,但不同年份存在显著差异;各分区的强度变化与北半球类似(特别是Ⅰ区);夏季的年际变化幅度最大,春、夏季年代际变化的特征明显,秋季最弱。(3)北极涡中心位置通常并不在北极点,各分区极涡总面积所占的百分比有明显差异,且有月际变化,这些差异与海陆热力差异造成的环流的差异密切相关;极涡的主要位置有一定的年际、年代际变化特征;极涡中心位置主要偏向亚洲大陆及太平洋一侧。     

季风湿润区冬季水汽收支年际及年代际变化特征

采用1958—2007年NCEP/NCAR再分析资料和我国160站降水资料,对东亚大陆季风湿润区冬季的水汽收支变化与大气环流和我国降水异常特征的关系进行研究。结果表明:冬季水汽收支时间序列表现出明显的长期气候变化趋势。挑选的水汽收支高、低值年不仅能够指示季风湿润区经向风的异常变化,还能够指示东亚冬季风的强弱和降水的异常变化。高值年,蒙古冷高压和阿留申低压偏弱,对流层低层为异常偏南风,整层为异常逆时针环流,30°N以南的辐合和上升运动强,大气水分收入增多,降水增加;低值年则相反。差值合成的异常降水量中心值可达40 mm以上,差值合成的水汽异常输入主要集中在600~900 hPa。合成的经向水汽收支占净收支变化的91.3%,纬向上相差较小。季风湿润区南、北区域的水汽收支及降水的差异明显,纬向的收入支出对此差异贡献较大。水汽收支的年代际特征,不仅能够指示水汽输送的强弱及从海洋输入水汽的多少,还能够指示季风湿润区降水的变化,且差值合成的异常降水量最大可达30 mm以上。     

广东大尺度大气水汽汇的年际及年代际变化特征

用1958～2004年实测降雨量和NCEP／NCAR再分析资料,分析了广东地区大尺度水汽汇的年际和年代际变化特征及其与水汽通量变化的关系。结果表明,气候平均而言,广东春夏季大气向地面输送较多水资源,秋季地气间相互交换的水分相当,冬季由地面向大气输送较多的水资源。四季和年水汽汇的年际分量方差贡献均占主导地位,秋、冬季水汽汇的年际分量有约3年的显著周期。除了显著的年际分量外,冬、春季和年水汽汇的年代际分量方差贡献也较显著,占总方差的40％以上,以30多年的长周期变化为主,目前正处于由正位相向负位相转变的过渡期,预示今后广东有偏旱趋势。广东冬春季水汽汇的异常有显著的同相关系。另外,夏、秋季水汽汇的年代际分量有10～15年的显著周期。广东各季大气水汽汇偏强（弱）是由于从热带低纬输送到南海北部至华南地区的水汽增强（减弱）,并伴随着水汽通量的辐合的增强（减弱）造成,但各季水汽通量异常分布型是有差别的。     

各种暴雨的年变化和日变化特征

一、前言 本文所讲的“各种暴雨”是指10分钟、1小时(或60分钟)、24小时(或1日)不同历时的暴雨和特大暴雨(见表1)。 为了研究各地暴雨的年变化和日变化特征,我们根据河南省气象和水利部门近30年来的降水记录,共收集各种暴雨1386例,其中包括邻省的36例。对于24小时暴雨,是一个“暴雨日”算一例;对于60分钟暴雨是一个“暴雨时”算一例;对于10分钟暴雨依此类推。把资料整理后,作了气候统计分析。     

青海高原太阳辐射年际变化特征及若干影响因子分析

本文采用格尔本（一级站）、西宁（二级站）和玉树（三级站）的日射 观测资料,对于太阳辐射的年际变化及其云雨状况、火山喷发、太阳黑子等影响固了的关系进行了系统研究。结果表明：本省总辐射在７０年代是高值时期,而８０年代处于明显的低值时期,８０年代末期至９０年代初期有所回升,但９０年代中斯后处于下降状态;总云量对总辐射、直接辐射有明显的削减作用,而使散射辐射显著增加,低云量对辐射的作用不如总云量明显;火山     

山东冬季气温年际变化及大气环流特征

采用经验正交函数(EOF)方法分析山东省43年(1961—2003年)冬季气温变化，结果表明，第1模态几乎反映了整个温度场的时空变化特征，冬季气温年际变化明显，增温显著；采用NCEP／NCAR月平均大气环流再分析资料(1961—2003年)，分析表明，冷、暖冬大气环流差异明显，冷冬年500hPa高度距平场呈北高南低的特征，西伯利亚高压加强，东亚大槽偏西加深，亚洲地区维持稳定的经向环流，利于冷空气南下，易造成冷冬；暖冬年呈相反特征。     

青藏高原积雪时空变化特征及年际异常成因

利用国家气象信息中心提供的日积雪深度的台站观测资料以及JRA55提供的大气环流再分析资料,分析了1961 2013年前冬(11月至次年1月)和后冬(2 4月)青藏高原中东部地区积雪深度(以下简称积雪)的时空变化特征,探究了影响高原中东部整体积雪异常和年际变化的环流形态及水汽条件。结果表明,高原积雪以显著的年际变化和年代际变化为主,在空间分布上具有明显的不均匀性,海拔越高,积雪的年际变率越大。不论前冬还是后冬,高原中东部积雪最主要的变化形势均为全区一致型。1961 2013年前冬和后冬积雪无明显的长期变化趋势,前冬的积雪在1996年以前显著增加,1996年以后转为减少趋势。从高原积雪年际变化的成因来看,前冬积雪很可能同时受北极涛动和高原附近位势高度年际变化的主导,后冬积雪受高原附近位势高度变化的主导,并受北极涛动年际变化的调节。当高原积雪偏多时,阿拉伯海到青藏高原以东地区的位势高度偏低,导致南支槽活跃,高原南侧西风急流加强,槽前携带的水汽增加,副热带高压偏北偏强同时其外围携带的水汽增加;贝加尔湖脊加强有利于引导冷空气南下,冷空气和暖湿空气在高原东部交汇使得高原中东部降雪和积雪增加。     

华北春季降水量的年际和年代际变化特征

用华北春季降水量资料,采用EOF分解、Yamamoto分析、最大熵谱分析等方法对华北地区春季降水量的时空分布特征进行了初步研究,指出3月降水量的年代际变化不明显,4月和5月降水量存在基本反相的年代际变化,华北春季及各月降水量第一特征向量的空间分布均为全区一致型,并和相应时期的降水量距平百分率具有相同的年际及年代际变化特征.     

东北地区夏季干旱的年际—年代际变化特征

利用国家气候中心提供的1951—2012年160个标准站的逐月降水和温度资料,计算了表征东北地区干旱的SPEI指数,并对该指数进行EMSD分解,研究了东北地区干旱的年际—年代际变化特征。结果表明,东北地区夏季干旱年际—年代际变化特征明显,年际变化中具有显著的准2 a、准5 a和准7 a振荡周期;年代际变化中则具有显著的准17 a和22 a振荡周期。进一步分析发现,1975—1984年和1994—2008年为相对干旱阶段,其中1994—2008年旱情比较严重,1953—1975年、1984—1994年以及2009—2012年为相对湿润阶段。Mann-Kendal检验结果表明,东北地区夏季旱涝突变发生在1975年和1994年。