华南冬季气温异常与ENSO的关系

利用1951一2012年华南192个测站逐月气温资料、NCEP/NCAR再分析月资料、NCC的ENSO监测资料,采用相关分析和合成分析等方法分析了华南冬季气温异常与ENSO的关系。结果表明:华南冬季气温对La Nina事件的响应比对E1 Nino事件显著,La Nina事件当年华南冬季气温以偏低为主,极强La Nina事件对应的华南冬季气温显著偏低,而中部型La Nina事件出现过华南冬季气温显著偏高的情况。当La Nina(El Nino)事件为东部型、Nino区海温异常的峰值月份出现在秋冬季,当年华南冬季气温易偏低(高)。从年际尺度上,当La Nina发生时,在对流层低层激发西太平洋异常气旋环流和北风异常,对应对流层中层北太平洋高压、乌拉尔山高压脊和东亚大槽南段均加强,西太平洋副热带高压减弱,东亚中高纬经向环流明显,冬季风偏强,导致我国大部分地区包括华南冬季气温偏冷,反之亦然。El Nino事件对华南冬季气温的影响具有年代际差异。对应华南冬季气温年代际变化的海温变化明显的区域位于北太平洋,而与ENSO关系不明显。     

ENSO事件对珠海市降水的影响

统计1960~2006年间的ENSO事件,将厄尔尼诺细分为早发型、晚发型及东部型、中部型。统计珠海市近47年的逐日降水资料,通过距平分析及显著性检验方法,研究ENSO影响期间珠海市降水的变化特征,降水异常与ENSO的关系,发现ENSO影响期间珠海市各时段降水出现了一定的异常,并且不同类型厄尔尼诺事件的影响存在差异,但并不是每种异常都与ENSO关系密切。结果表明:厄尔尼诺当年和次年及拉尼娜年珠海市年降水量明显偏多,早发型及东部型厄尔尼诺当年前汛期降水量明显偏多,早发型厄尔尼诺年当年汛期降水量显著偏多。但晚发型厄尔尼诺次年前汛期降水量却比常年明显偏少。     

ENSO对全球及中国农业气象灾害和粮食产量影响研究进展

厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是全球性年际气候变率的主导模式,ENSO通过影响全球的大气环流,对全球许多地区的气温、降水和由气温、降水异常导致的农业气象灾害（如低温冷害、旱涝灾害等）及农作物生长发育、产量形成产生影响。综述前人对ENSO影响研究进展,所得主要结论如下：1）从全球范围来看,厄尔尼诺年,全球气温偏高,陆地平均年降水量减少;拉尼娜年,全球气温偏低,陆地平均年降水量增加;不同季节和不同类型EN-S0对全球气温和降水的影响有差异。在中国,厄尔尼诺年,大部分地区冬春季气温偏高,夏秋季气温偏低,拉尼娜年,大部分地区冬春季气温偏低,夏秋季气温偏高,不同年代下ENSO对我国气温的影响有所变化;厄尔尼诺年,全国降水以偏少为主,且ENSO对我国不同地区降水的影响与ENSO类型、发展阶段和发生年代有关。2）厄尔尼诺年,我国北方大部分地区初霜冻偏早,吉林延迟型冷害增加,黑龙江低温冷害多发,华北和西北地区易发生干旱;拉尼娜年,我国北方大部分地区初霜冻偏晚,西北地区易发生洪涝。气候变暖背景下,厄尔尼诺与东北低温的关系更为复杂。ENSO循环的不同阶段会影响我国旱涝的地区分布。3）厄尔尼诺年和拉尼娜年,全球水稻、小麦和玉米均以减产为主,不同国家和地区影响各异。其中,厄尔尼诺年,美国、巴西和阿根廷玉米产量增加,中国和津巴布韦玉米产量降低,印度小麦和水稻及菲律宾、印度尼西亚的雨季水稻均减产;拉尼娜年,美国、巴西和阿根廷玉米减产,印度小麦和水稻增产。在中国,厄尔尼诺对水稻和小麦产量的影响程度与当地灌溉条件有关。以上结论可为我国防御低温冷害、干旱等农业气象灾害,保障粮食安全,制定科学政策提供理论参考。     

华南冬季气温异常与大气环流和海温的关系

利用1961—2013年中国743个测站的逐日气温资料、NCEP/NCAR再分析资料,采用EOF分解、相关、回归、合成等方法分析了华南冬季气温异常的气候特征及其与同期大气环流和前期海温的关系。结果表明,华南冬季气温总体一致性偏高,近52年来华南冬季平均气温以0.26 ℃/(10 a)的速率上升,但显著低于全国平均的冬季增温速率,并在1989年发生升温突变。华南冬季平均气温具有显著的年际和年代际变化。当西伯利亚高压和乌拉尔山阻塞高压均偏弱、阿留申低压偏强、东亚大槽偏弱、太平洋副热带高压加强、冷空气活动偏弱时,有利于华南冬季气温偏暖。华南冬季气温在年际尺度上与ENSO和西伯利亚高压联系更密切,在年代际尺度上,华南冬季气温增暖趋势与鄂霍次克海海温偏低、东亚大槽减弱密切相关。      

ENSO事件对广西气候影响的统计分析

根据1951-1998年广西8地市气象资料的统计分析,初步揭示了广西气候与厄尔尼诺、拉尼娜事件的相关关系,认为ENSO事件对广西气温影响比对降水的影响明显。在厄尔尼诺年,广西气象以正距平为主,尤其桂北偏暖明显,拉尼娜年广西气温以负距平为主,表现为明显的偏冷现象;厄尔尼诺年,桂北、桂东及沿海降水增多,桂西、桂南降水变化不大,拉尼娜年广西以降水偏少为特点。     

华南登陆台风频数的变化及其与ENSO事件的关系

利用 18 90～ 1999年登陆于我国的台风资料 (指热带风暴、强热带风暴及台风 ) ,主要采用小波分析方法研究华南登陆台风多时间尺度特征 ,并探讨台风与 ENSO事件的关系。结果表明 ,华南登陆台风占全国的 6 3%,平均每年 5个 (最多 10个、最少 1个 ) ,主要周期有 15、5、80年 ,在 2 0世纪 6 0年代以前 15年周期显著 ,6 0年代及以后5年周期明显。台风频数与 ENSO事件的类型及其季节有密切的关系 ,华南台风在拉尼娜年始于夏季的当年明显偏多 (比厄尔尼诺年平均多 1.8个 ) ,台风偏多年 (年频数≥ 7) ,也是拉尼娜年数多于厄尔尼诺年数。影响台风活动的因素非常复杂 ,对拉尼娜年一般可考虑当年台风可能偏多 ,但厄尔尼诺年台风偏多的可能性亦不容忽视。     

两类ENSO对中国北方冬季平均气温和极端低温的不同影响

利用1961-2012年观测、再分析资料以及全球大气环流模式数值试验,探讨了中国北方冬季平均气温对于不同类型（即东部型和中部型）ENSO事件的气候响应,并分析了不同类型ENSO对极端低温事件的可能影响,重点关注了北大西洋涛动（NAO）在其中的桥梁作用。结果表明,ENSO信号能通过调制北大西洋地区的大气环流改变欧亚中高纬度地区的纬向温度平流输送和西伯利亚高压的强度,进而影响中国北方冬季气温,由于不同类型ENSO事件海温分布的差异,这种影响具有明显的非线性特征。在两类厄尔尼诺和东部型拉尼娜事件冬季,北大西洋涛动均呈现负位相,不利于北大西洋的暖湿空气向欧亚大陆输送,西伯利亚高压偏强,因而中国北方地区较气候态偏冷。中部型厄尔尼诺和东部型拉尼娜事件冬季气温负异常的显著区域分别位于东北大范围地区、内蒙古河套附近;东部型厄尔尼诺事件冬季显著的冷异常信号仅局限于黑龙江北部与大兴安岭地区;而中部型拉尼娜事件冬季虽伴随北大西洋涛动正位相,但其空间结构向西偏移,对下游中国北方地区气温的直接影响并不显著,可能受局地信号干扰较大。数值试验再现了北大西洋涛动以及中国北方冬季气温对不同类型ENSO的响应,进一步佐证了上述结论。此外,两类厄尔尼诺事件冬季中国东北地区日平均气温容易偏低,极端低温事件的发生频次增多;而两类拉尼娜事件对极端低温的影响较弱。      

ENSO冷暖事件与郑州地区汛期气候异常关系

利用1951～2000年郑州站汛期气温和降水资料,分析了ENSO冷暖事件与郑州地区汛期气候异常的关系.结果发现ENSO冷暖事件对郑州地区汛期降水和气温均有较大影响,对降水异常的影响更显著.暖事件出现当年,郑州地区汛期易出现降水异常偏少,次年则易出现降水异常偏多;冷事件出现当年,郑州地区汛期降水易出现异常偏多,次年降水出现异常的几率较小.     

华南登陆台风频数的变化及其与EBSO事件的关系

利用1980－1999年登陆于我国的台风资料（指热带风暴，强热带风暴及台风），主要采用小波分析方法研究华南登陆台风多时间尺度特征，并探讨台风与ENSO事件的关系，结果表明，华南登陆台风占全国的63％，平均每年5个（最多10个，最少1个），主要周期为15，5，80年，在20世纪60年代以前15年周期显著，60年代及以后5年周期明显，台风频数与ENSO事件的类型及其季节有密切的关系，华南台风在拉尼娜年始于夏季的当年明显偏多（比厄尔尼诺年平均多1．8个），台风偏多年（年频数≥7），也是拉尼娜年数多于厄尔尼诺年数，影响台风活动的因素非常复杂，对拉尼娜年一般可考虑当年台风可能偏多，但厄尔尼诺年台风偏多的可能性亦不容忽视。     

厄尔尼诺现象与我国温度

本文分析了厄尔尼诺现象和反厄尔尼诺现象与中国温度的关系。结果表明,在厄尔尼诺当年的春夏季我国温度容易偏冷,冷月出现的频率明显高于气候概率;在厄尔尼诺当年的秋冬季至次年春季我国温度偏暖的可能性大,暖月出现的频率明显高于气候概率。反厄尔尼诺年的情况则正好相反,即当年春夏季我国温度容易偏暖,当年秋冬季至次年春季容易偏冷。进一步分析表明,厄尔尼诺暖水期,我国温度的分布型与黑潮区海温当年春夏季偏低、当年秋冬季至次年春季偏高的季节变化密切相关。     

The impact of el Nino‐Southern oscillation on the temperature field over Canada: Research note

Abstract

The impact of the two phases of El Niño‐Southern Oscillation (ENSO), namely El Niño and La Niña, on the surface and lower tropospheric temperature fields over Canada is documented. Gridded surface temperature data for 91 years (1900–1990) and 500–1000 hPa thickness data for 49 years (1946–1994) have been analyzed statistically in the context of El Niño, La Niña and normal years.

Using a composite analysis, the present study conclusively demonstrates that significant positive surface temperature anomalies spread eastward from the west coast of Canada to the Labrador coast from the late fall to early spring (November through May) following the onset of El Niño episodes. The accompanying temperatures in the lower troposphere show a transition from the Pacific/North American (PNA) pattern to the Tropical/Northern Hemisphere (TNH) pattern over the North American sector during the same period. Conversely, significant negative surface temperature anomalies spread southeastward from the Yukon and extend into the upper Great Lakes region by the winter season following the onset of La Niña episodes. Furthermore, the lower tropospheric temperatures show a negatively‐phased PNA‐like pattern in early winter which weakens considerably by May of the following year. Thus, while western Canadian surface temperatures are influenced during both phases of ENSO, eastern Canadian surface temperature effects are found during the El Niño phase only. The impact of ENSO on the Canadian surface temperatures is the strongest during the winter season and nearly disappears by spring (April and May). The largest positive (negative) anomalies are found to be centred over two separate regions, one over the Yukon and the other just west of Hudson Bay in the El Niño (La Niña) years. Over western Canada, mean wintertime temperature distribution of the El Niño (La Niña) years is found to be shifted towards warmer (colder) values relative to the distribution of the normal years.

This study suggests the possibility of developing a long‐range forecasting technique for Canada using ENSO related indices.     

季节背景对ENSO循环过程中SSTA增/减幅作用的数值试验研究

利用热带太平洋地区 2层区域海洋模式和再分析资料探讨了大气 /海洋的季节背景对ENSO时间尺度上海温异常的增幅或减幅作用。结果表明 :不论什么季节背景下 ,就海洋变化而言 ,El Nino/La Nina事件均可存在 ,说明 El Nino/La Nina事件的存在和维持并没有季节性选择 ;模式海洋的西太平洋赤道地区次表层海水温度异常变化位相明显超前于东太平洋SSTA且在空间上自西向东传播 ,同时有位相超前的量还包括模式第 1层厚度异常及热容量异常 ,这些对 ENSO的预测和机制研究具有重要意义。 SSTA的振幅在不同的季节背景下可受到不同的调节。以春季为背景 ,同样的异常风应力作用于海洋 ,可使 NINO3区 SSTA较正常季节背景下该区的 SSTA振幅明显增大 ;而在冬季背景下可使 SSTA受到一定程度的减幅 ,这说明 El Nino/L a Nina现象的发生和消亡有季节选择倾向。与春季背景下 NINO 3区SSTA的增幅倾向相反 ,模式第 1层厚度异常的振幅则受到削弱。而西太平洋赤道地区 ,模式海洋混合层的厚度异常则有所增强。这种与 SSTA增 /减幅反相关的现象需要进一步研究     

防火墙在陕西气象信息网络中的应用

本文利用ENSO事件资料，结合吕梁地区1957年至2000年汛期(6月至8月)降水资料，分析了ENSO事件影响年的汛期降水特征，得出了ENSO事件起始季节、强度、持续时间与吕梁汛期降水的关系是密切的。     

CMIP5模式对春季北极涛动影响后期冬季ENSO不对称性的模拟能力分析

根据观测资料的研究指出春季北极涛动(Arctic Oscillation, AO)对随后冬季厄尔尼诺-南方涛动(El Nino–Southern Oscillation, ENSO)的影响具有明显不对称性。春季AO处于正位相时,它对随后冬季厄尔尼诺(El Nino)事件的影响显著,然而春季AO负位相对随后冬季拉尼娜(La Nina)的影响不明显。本研究分析了30个来自CMIP5的耦合模式对春季AO与随后冬季ENSO不对称性关系的模拟能力。30个CMIP5耦合模式中,只有CNRM-CM5和GISS-E2-H-CC模式能较好地抓住春季AO与冬季ENSO的联系。进一步分析这两个模式中春季AO与冬季ENSO的不对称性关系,发现CNRM-CM5模式能较好地再现春季AO与冬季ENSO的非对称关系,即春季AO正(负)位相会导致赤道中东太平洋出现El Nino(La Nina)型海表温度增暖(冷却)。然而,GISS-E2-H-CC模式的模拟结果显示,春季AO对随后冬季ENSO的影响是对称的。本文随后解释了CNRM-CM5(GISS-E2-H-CC)模式能(不能)模拟出春季AO与冬季ENSO不对称关系的原因。对于CNRMCM5模式,在春季AO正位相年,副热带西北太平洋上空存在明显的异常气旋和正降水异常,正降水异常通过Gill型大气响应对赤道西太平洋异常西风的形成和维持起着重要作用,异常西风通过激发向东传播的暖赤道Kelvin波对随后冬季El Nino事件的发生产生显著的影响;然而,在春季AO负位相年,副热带北太平洋的异常反气旋和负降水异常较弱,导致赤道西太平洋的异常东风不明显,因此,春季AO负异常对随后冬季La Nina的影响不显著。所以,CNRM-CM5模式能够较好地抓住春季AO对随后冬季ENSO事件的非对称性影响。相比之下,对于GISS-E2-H-CC模式,春季AO正(负)位相年副热带西北太平洋上存在显著的正(负)降水异常,通过Gill型大气响应在赤道西太平洋激发出明显的异常西(东)风从而影响随后冬季的El Nino(La Nina)事件。因此,在GISS-E2-H-CC模式中,春季AO对随后冬季ENSO具有对称性影响。另外,模式捕捉春季AO对随后冬季ENSO非对称性影响的能力与模式对春季AO空间结构的模拟能力有一定的联系。     

黄山冬季气温分类及雪、雨凇和雾凇的气候分析

用对应分析方法对黄山1956～1996年冬季气温进行聚类分析。结果表明：Ⅰ类冬季气温特点,后冬冷于前冬,隆冬气温很高,冬季气温低;Ⅱ类特点,前冬暖后冬冷,隆冬气温很低,冬季气温正常;Ⅲ类后冬暖前冬冷,隆冬气温偏高,冬季气温高。Ⅰ类冬季降雪、积雪、雨凇和雾凇日数多;Ⅱ类冬季积雪日数多,降雪、雨凇和雪凇日数少;Ⅲ类冬季降雪日数正常,雨凇日数偏多,积雪和雾凇日数偏少。各类冬季降雪、积雪、雨凇和雾凇日数的冬季月分布差异明显。ENSO对黄山冬季气温有明显影响,ElNino年黄山多为暖冬年份,冬季平均气温正距平百分比18．8％。关于中高纬度和极区环流与黄山冬季气温关系也进行了初步探讨。     

An assessment of the ENSO forecast skill of GEOS-5 system

The seasonal forecast skill of the NASA Global Modeling and Assimilation Office atmosphere–ocean coupled global climate model (AOGCM) is evaluated based on an ensemble of 9-month lead forecasts for the period 1993 to 2010. The results from the current version (V2) of the AOGCM consisting of the GEOS-5 AGCM coupled to the MOM4 ocean model are compared with those from an earlier version (V1) in which the AGCM (the NSIPP model) was coupled to the Poseidon Ocean Model. It was found that the correlation skill of the Sea Surface Temperature (SST) forecasts is generally better in V2, especially over the sub-tropical and tropical central and eastern Pacific, Atlantic, and Indian Ocean. Furthermore, the improvement in skill in V2 mainly comes from better forecasts of the developing phase of ENSO from boreal spring to summer. The skill of ENSO forecasts initiated during the boreal winter season, however, shows no improvement in terms of correlation skill, and is in fact slightly worse in terms of root mean square error (RMSE). The degradation of skill is found to be due to an excessive ENSO amplitude. For V1, the ENSO amplitude is too strong in forecasts starting in boreal spring and summer, which causes large RMSE in the forecast. For V2, the ENSO amplitude is slightly stronger than that in observations and V1 for forecasts starting in boreal winter season. An analysis of the terms in the SST tendency equation, shows that this is mainly due to an excessive zonal advective feedback. In addition, V2 forecasts that are initiated during boreal winter season, exhibit a slower phase transition of El Nino, which is consistent with larger amplitude of ENSO after the ENSO peak season. It is found that this is due to weak discharge of equatorial Warm Water Volume (WWV). In both observations and V1, the discharge of equatorial WWV leads the equatorial geostrophic easterly current so as to damp the El Nino starting in January. This process is delayed by about 2 months in V2 due to the slower phase transition of the equatorial zonal current from westerly to easterly.     

新疆季降水与太平洋海温的相关分析

用相关分析法分析了新疆南北疆各季降水与前一年及当年太平洋各区海温的关系，结果表明太平洋海温对新疆季降水的影响因季节不同而影响的相关区域、相关时间、相关程度也不同。太平洋海温对北疆季降水的影响明显大于南疆，对北疆汛期降水的影响明显大于其他季节。最后重点分析了ENSO事件与北疆汛期降水的关系，结果表明汛期降水异常易出现在ENSO爆发年的次年或结束年的次年。     

我国四季极端雨日数时空变化及其与海表温度异常的关系

利用1960—2004年我国586个气象站的逐日降水观测资料,对每个季节和每个站点,以雨日降水量升序排列的第90个百分位值定义极端日降水阈值,分析揭示了我国四季极端雨日数的时空变化特征、与海表温度异常的关系以及相联系的大气环流异常型。结果表明,我国长江流域极端雨日数在冬季和夏季呈显著增加趋势,华北地区极端雨日数在冬季显著增加、而在夏季显著减少,华南地区极端雨日数在春季显著增加,东北地区极端雨日数在冬季和春季显著增加,而西北地区极端雨日数在四季均显著增加。各季极端雨日数在线性趋势变化之上表现年际和年代际变化特征,并且其典型异常型明显不同,春、秋季表现为长江以南与以北地区反位相的"偶极型"变化,夏季表现为长江流域与华南、华北地区反位相的"三极型"变化,冬季表现为全国大部分地区同位相的"单极型"变化。我国季节极端雨日数与印度洋-太平洋海表温度异常的关系主要表现为与ENSO的关系,而ENSO影响我国极端降水异常是通过相应的大气环流异常型来实现的。     

海温与中国黔东南季降水的相关分析

采用相关分析法分析了1960—2006年黔东南各季降水与海表温度SST的关系。结果表明:不同区域SST与不同季节降水的相关时间、相关程度有较大差异。印度洋B区和NINO W区SST对中国黔东南地区降水影响显著的月份较多,中、东太平洋SST与秋、冬季降水影响显著。春、冬季降水与印度洋B区和NINO W区SST相关最为显著;夏季降水与黑潮A区SST相关最为显著;秋季降水与中、东太平洋的NINO 3.4区和NINO综合区SST相关最显著。ENSO暖事件与发生年冬季和结束年秋、冬季以及结束年的翌年春、夏季降水关系较为密切,ENSO冷事件与发生年的冬季和结束年的秋季降水关系较为密切。     

安康水库蓄水前后上游气候变化特征

利用陕西省安康水库上游气象站点的月及日降水、气温、蒸发等气候资料,分析了安康水库蓄水前后上游流域气候变化特征。分析结果表明,年降水量呈逐年代减少趋势,年平均温度呈增暖趋势,年蒸散量呈减少趋势;蓄水后年及主汛期降水量、雨日、暴雨日数、极端强降水概率、蒸散量均比蓄水前减少,平均气温比蓄水前升高,其中冬季升温幅度最大;主汛期和年降水量、平均气温蓄水前后差异显著,冬季蒸散量蓄水前后差异显著。近45年来汉江径流量呈下降趋势,降水对径流影响显著。