1993年夏季风期间青藏高原上降水变化特征

利用１９９３年青藏高原上１３个站的资料分析了高原上夏季风期间降水的分布和变化特征。     

我国云量时空变化特征及其与副热带夏季风 北边缘带关系研究

利用1980—2015年全国549个气象台站日平均总云量、逐日降水资料以及NCEP/DOE-2月平均和逐日再分析资料,分析了我国云量的分布和时空变化特征及其与副热带夏季风北边缘带的关系,两者随时间的进退过程和位置的年代际变化特征。研究表明:我国春季云量西北大于东北,夏季云量东北大于西北;云量的逐月变化主要表现为大值区范围的增减和纬向移动,夏季风推进初期季风区云量稳定,中后期年际波动较大;云量变化可分为:全区一致型、南北反相型和南北少(多)中间多(少)三种模态;云量大值区的逐候经向移动与副热带夏季风的进退在时间和空间上存在一致性,7—8月平均50%和65%云量线分别对应副热带夏季风北边缘带的北界和南界,且两者具有同步的进退过程和位置的年代际变化特征;20世纪80—90年代,边缘带气候趋于干旱,21世纪初以后边缘带气候趋于湿润。     

西南地区云量变化特征

利用西南地区(云南、贵州、四川、重庆)记录较为完整的73个测站1956~2005年月平均云量资料,采用经验正交函数分析和Mann-Kendall突变检验方法,研究分析了西南地区云量的时空分布特征。结果表明:就全年而言,整个西南地区总云量的变化趋势一致,且存在着明显的年际变化特征,1990年代以后全年总云量表现出减少趋势;此外,总云量的分布在一定程度上受地形和区域气候的影响。从季节来看,夏、秋、冬季的总云量在西南地区为空间一致的变化趋势,而春季四川盆地北部总云量的变化趋势与其余地区相反;四季总云量也有明显的年际变化特征。低云量,全年和四季的时空变化特征相似,由于受地形起伏及区域气候差异的影响,川西高原东部和重庆地区的变化趋势与四川盆地的相反,且同样存在着明显的年际变化特征。另外,突变分析结果显示,西南地区的低云量近50a来呈持续减少趋势,而总云量在1990年发生突变,突变前在0线附近震荡,突变后总云量持续减少。     

南亚夏季风期间100hPa南亚高压的活动与变化

使用１９８５年５－９月青藏高原及其附近地区的ＯＬＲ资料和同期该范围１００ｈＰａ位热高度格点资料，通过自然正交函数展开、功率谱和交叉谱的计算，研究了青藏高原上空对流发展的空间分布的两种主要类型，这和南亚高压活动的关系，它们的时间演变特征等。     

夏季风期间青藏高原东部热源的分析

研究表明,控制青藏高原东部的向上质量环流、大尺度感热源和水汽汇象一个整体,但它的时空变化是相当显著的。 高原区最大加热在400毫巴附近,约4℃/日。从高原地面供给的热量和游热释放这两项效应与净总加热量接近相等。高原上由于凝结减少的水汽一般为地面蒸发供给的水汽所平衡,而大尺度运动带来的水汽辐合效应却相当小。与此相反,低层的西南季风带来了丰富的水汽,因而在高原南部包括印度阿萨姆地区出现了大雨。大量的凝结热释放到整个对流层,在400毫巴附近最多。在高原的北部和东部斜坡上,分别观测到加热的最大值和最小值。 还发现青藏高原的东部(除去其偏北部分),上升运动和热源的日变化较大。12时(世界时,地方时约为18时)的上升运动和热源比00时的为强。垂直速度和热源的日变幅分别为1—2毫巴/小时和1—2℃/日。 青藏高原东部的总加热、降水和相对涡度的平均值具有10—15天和30天左右的长周期振动。它们与印度中部的降水存在着反位相关系。青藏高原热源的长周期振动可能是整个夏季风活动振荡的一部分。     

热带地区云量日变化的气候特征

利用国际卫星云气候计划（ISCCP）1984—2003年共20年云量资料,统计分析了热带地区的云量日变化特征,研究结果表明,云量峰值时间和变化幅度在全球的分布都较为均匀,而海陆差异明显。高云和低云在变化机制上相对独立,其云量日变化并非同步。全球云量日变化由4类基本形式组成,分别为洋面高云型、陆面高云型、洋面低云型和陆面低云型。高云日变化与地表辐射加热状况密切相关,其形式在洋面和陆面类似,均为早晨出现云量最小值而午后到达云量峰值。相比于洋面,陆面高云的峰值在夜间持续时间较长,可发展至更为稳定深厚的云系。低云多在局地5时附近出现云量峰值,18时左右达到云量极小值,其中陆面低云在12时出现第二峰值。     

关中东部地区云量变化分析

利用关中东部地区高山站及临近两个地面站近50a气象资料、季风指数以及海温资料,对其云量变化的特征及原因初步分析,结果表明：（1）关中东部云量变化呈减少趋势,其中低云量华山（高山站）、华县、西安（平原站）夜间变化趋势分别为-1.74%/10a、-1.56%/10a、-4.23%/10a,白天分别为-0.73%/10a、-1.94%/10a、-4.62%/10a;（2）夜间总云量高山站比平原站变化明显（-1%/10a）,白天三站趋势基本一致（小于-0.6%/10a）;（3）高山站和平原站四季低云量均减少,总云量除平原站夏季增加外,其他季节均减少。云量变化原因主要是由于局地气溶胶冷却作用,导致地面接收太阳辐射减少,使局地对流减弱,造成低云量减少。     

云量变化对净辐射的影响

本文对全球平均、各纬带平均和几种特殊下垫面条件下大气顶和地表面的净辐射随云量变化的情况进行定量分析,并讨论了净辐射对云量变化的敏感性随各参数改变的情况。另外还定性地讨论了云在全球气候中的反馈作用以及这种反馈作用随各参数变化的特点。指出:一般条件下,净辐射对于云量变化是敏感的,只有当气候参数变化到临界值附近时,对气候的模拟可以不考虑云量的变化。从云量对气候的反馈来看,在气候参数发生变化时,气候系统的稳定性会发生本质的改变。     

云量变化对净辐射的影响

本文对全球平均、各纬带平均和几种特殊下垫面条件下大气顶和地表面的净辐射随云量变化的情况进行定量分析,并讨论了净辐射对云量变化的敏感性随各参数改变的情况。另外还定性地讨论了云在全球气候中的反馈作用以及这种反馈作用随各参数变化的特点。指出:一般条件下,净辐射对于云量变化是敏感的,只有当气候参数变化到临界值附近时,对气候的模拟可以不考虑云量的变化。从云量对气候的反馈来看,在气候参数发生变化时,气候系统的稳定性会发生本质的改变。     

亚洲地区夏季风期间氨气的时空分布特征

利用ENVISAT卫星搭载的迈克尔逊干涉仪和Aqua卫星搭载的AIRS探测仪观测到的大气NH₃浓度数据以及全球大气化学—气候模式EMAC模拟的NH₃浓度结果,分析了2008～2011年6～9月亚洲地区大气NH₃的空间分布特征。结果显示,夏季时近地面NH₃浓度最高值出现在印度北部,同时紧邻印度北部的孟加拉湾存在深对流,凭借青藏高原的高海拔地势,此深对流可以将寿命较短的NH₃输送到上对流层和下平流层(Upper Troposphere and Lower Stratosphere,UTLS),所以在青藏高原上空出现了NH₃的向上输送柱,即青藏高原是NH₃向上输送的主要通道。亚洲夏季风反气旋的位置主导着NH₃在UTLS区域的空间分布,反气旋内持续存在NH₃高浓度中心,NH₃高浓度中心位置与反气旋中心位置对应良好,会出现一个或两个NH₃高浓度中心,说明反气...     

永暑礁夏季风期间海气要素的谱特征

本文通过南沙群岛永暑礁海洋气象观测站1989年夏季（5—8月）的海气要素功率谱和交叉谱分析,得出气象要素变化普遍存在30—40天和15.38天两种低频波;对于这两种低频波,海平面气压与海面风速两要素有显著的相关,风速的变化落后于气压0.34天（30—40天振荡）和0.68天（准双周振荡）;低云量与风速也有显著的相关,30—40天振荡风速落后于低云量0.86天,准双周振荡风速超前于云量0.37天。表层水温也具有准双周振荡规律,与低云量有显著相关,且落后低云量0.47天。     

南海夏季风爆发期间的波包传播特征

利用2004年和1998年强弱南海夏季风年的逐日位势高度场资料,从能量传播的角度诊断分析了南海夏季风爆发期间的波包传播特征及其与季风爆发的联系.结果表明(1)孟加拉湾是南海季风爆发的关键区域.(2)南海季风爆发前,南海地区的波包值有明显的突变,可能体现了季风爆发的爆发性特征.(3)1998弱夏季风年波包值相对较小,传播较慢;2004强夏季风年波包值相对较大,传播迅速.(4)南海夏季风爆发前,对流层整层的波包值都随时间增加,爆发前一天低层和高层的波包值有相同的变化,夏季风爆发之后,低层波包值与高层的波包值有反相的变化.     

南海夏季风期间水汽输送的气候特征

通过分析NCEP/NCAR 1973～1998年(共26年)4～8月的再分析比湿场和风场资料,研究了南海夏季风期间的水汽输送特征.夏季,东亚上空水汽水平输送特征在各月有很大差异,这是夏季风环流系统演变的结果.孟加拉湾南部地区是中国长江中下游和南海地区重要的水汽源地,来自上游孟加拉湾南部地区的水汽输送对南海季风的爆发具有重要意义.经向水汽输送主要有利于20～30°N之间华南地区的水汽辐合.从总的收支看,南海地区是一个水汽汇区.南海季风爆发早晚年的水汽输送通道存在明显差别.在爆发偏早年,从赤道印度洋到南海地区的输送通道建立早且维持时间长,4～5月南海易成为水汽辐合区;在偏晚年,南海地区水汽则是辐散的,不利于形成季风性降水.南海季风爆发早晚年与长江中下游旱涝年的水汽输送有一定联系.     

西太平洋云量变化与中国东部的降水

本文用“综合海洋大气资料集”(COADS)中月平均总云量资料得到了1905—1985年西太平洋地区夏季云量的历史演变.在副热带地区存在一个云量最少的带,这个云带的演变能较好地反映西太平洋副热带高压的变化.云带的位置和中心云量值具有明显的10年尺度的变化,它与中国东部雨量的变化有着明显的关系.因此它能提供近80年形成我国东部气候变化的夏季西太平洋副热带地区的环流变化的特征.     

思南县云量气候特征及变化初探

利用思南站1961—2008年的逐日总云量和低云量资料,统计了平均云量、量别日数等基本特征,分析了云量年变化和年际变化特征,结果表明：总云量长期变化呈减少的趋势,低云量长期变化呈增加的趋势,总、低云量在数值上愈来愈接近,中云量正逐渐萎缩。总云量和低云量有明显的年变化,隆冬到初春季节多,仲春到初夏、深秋到初冬季次之,盛夏到初秋季节最少。通过方差分析,云量数据稳定性差,8月低云量和10月总云量最不稳定,同比波动最大。     

河西走廊东部云量时空变化特征

利用河西走廊东部5个气象站1961~2013年总云量和低云量观测资料,运用线性趋势法、方差分析和累积距平等方法,系统分析了河西走廊东部云量的时空分布及变化特征。结果表明,受地理位置、海拔高度和天气系统的影响,河西走廊东部总云量和低云量均表现为自东北向西南递增的空间分布特征,其中低海拔平原区小于高海拔山区,南部山区天祝最多,沙漠戈壁干旱区民勤最少。近53a来,河西走廊东部总云量和低云量的年、年代际变化均呈增多趋势,低云量的增多趋势尤为显著(民勤除外);总云量、低云量的时间序列分布存在5~7 a、5~6 a的准周期变化,且前者突变时间为1997年,后者突变时间1987年和1996年。总云量春季最多、冬季最少,低云量夏季最多、冬季最少。各地各季节总云量近53 a间总体上均呈增多趋势,气候倾向率冬季最大、秋季最小;除民勤外,各地各季节低云量也呈增多趋势,气候倾向率春季最大、冬季最小。总云量和低云量的月变化特征明显且变率较大,总云量的峰值出现在5~6月和9月,低谷出现在12月;低云量的峰值出现在7月(天祝峰值在8月),低谷出现在12月到次年1月。     

近40年中国云量变化的分析

本文以中美气候合作研究采用的“中华人民共和国的两个长期性仪器记录的气候数据库”为基础,分析了1950—1988年我国云量变化之概况.近40年来,除华南沿海和西南地区外,全国大部分地区云量有所减少.ENSO时间尺度和QBO的年际振荡在大部分地区有所反映.我们发现,3—4年尺度的振荡信号在60和70年代特别微弱,80年代又开始增强,和北半球60年代降温及80年代增温有良好的对应关系,表明了某些气象要素的年际变动和长期气候变化之间的一种可能联系.     

局地云量变化气候效应的数值模拟

本文用统计得到的东半球夏季平均云量资料，利用改进的云－辐射计算模式，在三维有限区域模式中模拟局地云量变化的气候效应。模拟结果表明，高原地区和热带辐合带云量变化造成的气候效应都主要表现在青藏高原地区。在低反照率时，高原地区云量减少使该地区地表加热，引起高低空气压系统加强；高反照率时结果相反。热带辐合带云量减少会引起青藏高原地区降温和气压系统减弱。     

台湾地区总云量的分布及变化特征

本文利用台湾出版的1995年台湾地区地面气候资料年报,对该地区的总云量作了统计分析研究,揭露了该年台湾地区总云量的分布、季节变化和日变化特征,其结果对作好海峡两岸的航空气象保障有积极的意义。     

东亚夏季风次季节变化研究进展

东亚夏季风次季节（10~90 d）变化是中国夏季持续性强降水、高温热浪等高影响天气事件的重要环流载体,处于天气预报上限和气候季节预测下限之间的预报过渡区。研究表明:东亚夏季风次季节变化是东亚夏季风的固有物理特征,它和季节进程之间的时间锁相关系是东亚夏季风次季节变化潜在可预报性的重要来源。东亚夏季风次季节变化与Madden-Julian振荡（MJO）存在显著差异,试图通过MJO来预测东亚夏季风次季节变化的不确定性较大。东亚夏季风次季节预测的另一重要来源是下垫面外强迫,包括欧亚大陆春季积雪、中国东部春季土壤湿度和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）事件。此外,去趋势偏-交叉相关分析统计方法能够分析东亚夏季风多因子和多时间尺度问题。目前,亟需解决的科学问题包括:东亚夏季风次季节模态的客观定量描述、造成东亚夏季风次季节模态年际变化的关键物理过程、不同外强迫因子对东亚夏季风次季节模态的共同影响。