预测埃尔尼诺现象的开环门限自回归模式

本文利用大范围月表面水温资料,经过空间平均,减去多年月平均后,获得了热带东太平洋冷水舌域的表面水温距平逐月时间序列(1951年1月-1985年12月).并依此分别建立了自回归模式,自激励门限自回归模式和开环门限自回归模式.应用这三种模式对上述区域的水温距平年际变化曲线进行了模拟.结果表明,所有三个模式对1951年以来的9次埃尔尼诺过程均做出了很好的后报.为进一步验证模式的可靠性,特将该模式进行了外推预报检验(外推时间为1986年1月-1987年2月).预报结果表明,该模式较好地预测出最近的埃尔尼诺过程(1986-1987)的发生和发展强度.三种模式的模拟和预测结果与实测值的相关系数分别是0.84,0.88和0.89.可见三种模式均好,尤以开环门限自回归模式为最佳.这说明开环门限自回归模式是一个监测东太平洋冷水舌域水温距平的年际变化和估算埃尔尼诺强度的有力工具.     

两类反埃尔尼诺年对低纬大气环流及我国天气的影响

有关埃尔尼诺对中、低纬度环流及我国天气、气候的影响已有不少研究[1~4],但对反埃尔尼诺与大气环流及我国天气气候的联系却研究很少.尽管反埃尔尼诺事件的基本特征及其伴随的大范围天气异常有很多相同之处,但在具体年又各有其特点.已有研究初步表明,发生在反埃尔尼诺过程中的某些天气的异同与反埃尔尼诺过程的特征有关[5].因此单纯以反埃尔尼诺年份为基准来讨论问题具有一定局限性,若根据过程的实际特点,有针对性地加以区别,以揭示反埃尔尼诺过程的不同特征并深入分析各种特征情况下的天气、气候异常,这无疑对实际应用以及海气关系的诊断研究有重要意义.     

热带大西洋西部纬向风异常与埃尔尼诺南方涛动的发生

本文分析了埃尔尼诺南方涛动(ENSO)现象发生前期,热带大西洋西部高、低层纬向风的变化,发现埃尔尼诺南方涛动发生前热带大西洋西部低层东风分量与高层西风分量都有明显增强.根据这种关系,可能提前3-8个月预报出埃尔尼诺南方涛动的发生.文中根据统计事实,讨论了它们之间可能存在的内在联系及物理过程.     

近赤道西太平洋低空纬向风异常对ENSO事件的指示性

本文计算了近赤道西太平洋Ponape岛1961～1986年历年逐月850hPa矢量风的纬向与经向分量及其距平值,并分析了其与ENSO事件的关系.结果发现,当该岛纬向风距平(3个月滑动平均)值达到+2m·s-1并持续2～3个月时,则其后东太平洋多即有埃尔尼诺现象发生.进一步分析该岛纬向风距平与西太平洋Truk岛海面水位距平和东太平洋赤道SST距平之间的时滞关系,结果发现,三者之间依次存在着十分显着的时滞相关,表明在西太平洋低纬大气与东太平洋赤道海温之间可能存在着一种由动力异常导致热力异常的物理过程.利用中美西太平洋海气联合考察获得的1986～1988年埃尔尼诺期间165°E断面CTD和ADCP等实测资料,对这种可能过程做了分析和讨论.     

热带西太平洋潜热显热通量及其与ENSO的关系

本文根据综合海洋大气资料(COADS),用块体动力学公式计算了热带西太平洋潜热、显热通量以及风场的季节变化和年际变化,发现研究区域海气热交换与ENSO现象有密切联系.平均而言,从埃尔尼诺开始(3月)至当年7月,热通量及风速标量均为正距平,8月至翌年3月埃尔尼诺结束为负距平;历年3月至7月热通量和组成的时间序列(30年)与赤道东太平洋SST指数成正相关(相关系数为0.56);3月至7月的正距平是由经向风速异常造成的,而8月至翌年3月的负距平是纬向风速异常造成的.热带西太平洋的热通量异常是ENSO现象在这一区域内的一种反应,而这种反应又会对这一区域的海洋和大气产生一定的反馈作用.本文认为埃尔尼诺年8—12月海气间水汽、热通量输送偏少可能是同期台风减少的一种机制.     

埃尔尼诺现象的不同发展阶段与山东沿海降水的初步探讨

一、引言海洋对大气,大气对海洋的相互作用,相互影响,早已引起了国内外气象学家和海洋学家的高度重视。特别自本世纪五十年代以来,世界性的气候异常,更加引起了各国科学家们对这一课题研究的浓厚兴趣。近几年来,随着观测手段的提高和研究的日益深入,使世界各地所发生的气候异常现象,有了不少新的认识。越来越多的研究表明:影响气候异常现象发生的能量,主要来源于大洋内部水文结构的骤变埃尔尼诺现象(以下简称现象),是太平洋海域水温结构骤变的主要表现形式之一。目前,虽然对现象发生的机理尚未有统一的定论,但对它与世界气候异常的相互关系,大量研究认为:世界性的气候异常即干旱、洪涝、高温、严寒等均与大洋的海温异常,埃尔尼诺现象发生有关。为了进一步探讨太平洋埃尔尼诺现象生消过程中各不同阶段海温变化特征,与山东沿海降水变化间的关系,分析了三次重要事件,得到了一些有益的结果。     

埃尔尼诺年西北太平洋强热带气旋发生频数的某些统计特征

近年来,埃尔尼诺现象与西太平洋强热带气旋(中心附近风力>8级)活动的关系,已成为一个热门的研究课题。过去的研究认为,埃尔尼诺现象对西太平洋强热带气旋的活动有显著影响,即埃尔尼诺年西太平洋和南海强热带气旋发生频数较常年明显偏少。但也有人认为,在中等或强埃尔尼诺年期间,西太平洋(1955—1979)、南太平洋(1939—1969年)以及东太平洋(1966—1978年)热带气旋发展频数接近常年,而在非埃尔尼诺年却出现了非常大的正或负偏差。因此,难以看出埃尔尼诺现象对热带气旋发生频数的影响。     

地球自转、月亮位置与埃尔尼诺现象的长期预报探讨

本文从统计学的角度研究了地球自转、月亮位置及月亮升交点黄经的变化等与埃尔尼诺现象的对应关系,并通过对地月距离、月亮升交点黄经的预算以及利用门限自回归模型对地球自转速率的预测,以探讨今后几年发生埃尔尼诺现象的可能性.     

埃尔尼诺指数与黑龙江省冷夏及秋冬持续低温过程关系的分析

埃尔尼诺现象与黑龙江省夏季低温关系已有不少研究[1,2]。潘华盛等曾在文献[2]中指出,黑龙江省夏季低温主要是在特定的海温场和环流形势下发生的。海温场形势变化对冷夏的形成影响很大。本文拟利用自然正交函数(EOF)展开太平洋海温场的方法,讨论埃尔尼诺事件及其与黑龙江省夏季及秋冬持续低温过程的关系。     

1854-1987年期间的埃尔尼诺与反埃尔尼诺事件

本文根据1854-1978年COADS海温资料对赤道东太平洋海温变化进行了研究,补充了1979-1987年资料,共确定出31个埃尔尼诺事件及24个反埃尔尼诺事件,并与其他作者的结果进行了详细的比较,同时根据事件发生的时间进行了分类.第一类埃尔尼诺或反埃尔尼诺事件,正或负距平开始于上半年(1-6月),第二类事件开始于下半年(7-12月),1982-1983年及1986-1987年两个埃尔尼诺事件均属第二类.第二类埃尔尼诺事件的正距平区常自西向东传播,与第一类的自东向西传播不同.     

1949-1987年间埃尔尼诺现象的分析

本文利用1949年至今太平洋海温距平场资料对各次埃尔尼诺过程的开始时间、发展过程及强度等方面进行了分析,找出了各次埃尔尼诺的不同特征,并分析展望了于1986年开始的埃尔尼诺过程。     

南海表层水温的长周期振荡及其与埃尔尼诺的关系

本文对南海西沙海洋站(16°50'N、122°20'E)1961～1987年间的表层水温月平均资料、秘鲁与厄瓜多尔外海(5°N、80°～90°W)的表层水温月平均资料,进行水温功率谱分析,并计算了其表层水温异常的强度和指数.计算结果表明,南海、秘鲁与厄瓜多尔外海的表层水温存在着3.3年的长周期变化,且秘鲁与厄瓜多尔外海的表层水温比南海提前变化约5个月,变化是同相的.在1960～1987年间,每当东太平洋沿岸海区发生一次正、反埃尔尼诺现象,南海也相应出现一次强度相当的暧、冷事件.     

1986—1987年埃尔尼诺期间赤道太平洋的物理海洋学事件

文中,根据“中美热带西太平洋海气相互作用联合研究”第1—4航次考察的资料结合美国NOAA提供的SST资料和Wyrtki博士提供的水位资料,对1986—1987年埃尔尼诺事件的发生、发展和消衰过程中的海洋事件作了综合分析.指出,这次埃尔尼诺是一个中等偏强的事件.SST场和水位场的宏观变化是同步和相似的,并且都与风场特征有关.次表层温度结构的变化是与上层暖水的东向输送相对应.在此期间,热带西太平洋的流系结构和方向发生了异乎寻常的变化.在埃尔尼诺爆发前期,南赤道流较强,暖水在西太平洋堆积;在爆发期内,则在12.5个纬度带内形成东向流,向东输送暖水;在消衰期内,北赤道逆流变弱、而南赤道逆流变强;在埃尔尼诺结束后,海洋转为动力调整,并在约12个纬度范围内变为西向流.在这次埃尔尼诺期间,向东输送的暖水总量为11.4×1014m3,此量比1976年埃尔尼诺多1/3,而比1982—1983年埃尔尼诺少2/5.     

热带海温异常与天气系统的若干统计事实

海气问题是长期天气预报研究的重要领域.近30年来,东太平洋赤道冷水带发生7次埃尔尼诺现象后,引起全球大气环流的反常,造成大范围的旱涝、严寒、酷暑.成为各国气象和海洋学家所关注的大问题.本文主要目的是揭示热带海气新的长期振荡事实,寻找它们与埃尔尼诺现象之间的相互关系.     

埃尔尼诺与中国东部夏季降水异常分布

根据近500余年的埃尔尼诺和旱涝资料,按埃尔尼诺的强弱、爆发时间和形成过程,研究了埃尔尼诺与中国东部夏季降水异常分布的关系,得到以下主要结果:(1)不同类型埃尔尼诺现象所对应的降水分布有显着差异。东部型当年,雨带在黄河下游至淮河下游;西部型当年,雨带则在长江流域。东部型次年,在黄河流域及其以北和华南有两个雨带;西部型次年,雨带在长江流域及其以南;(2)东部型,上半年发生的和弱的埃尔尼诺所对应的降水分布基本相同,西部型,下半年发生的和强的埃尔尼诺所对应的降水分布类似;(3)1991年华北、江南干旱和江淮洪涝的形成与埃尔尼涝的发生有密切联系。     

南海表层水温的低频振荡

本文对以西沙为代表的南海海域1961—1984年的表层水温(以下简称水温)进行了分析,结果发现南海水温存在3—5a和准两年周期的低频振荡。这种振荡与南方涛动和赤道东太平洋水温异常之间有密切的关系,显示出南海水温低频振动是热带太平洋水温低频振荡的组成部分,埃尔尼诺事件之后,南海有明显的增温现象发生。但南海水温与热带西太平洋水温的振动相比较,显示出它具有区域性特征。     

西太平洋近赤道地区风场的变化与埃尔尼诺

本文利用综合海洋大气资料(COADS)分析了西太平洋赤道地区风场的变化与埃尔尼诺的关系,发现埃尔尼诺发生前该地区纬向风有持续的东风距平,经向上有由赤道吹向高纬的经向风异常,造成了西高东低和赤道低两侧高的海平面分布.而在埃尔尼诺年该地纬向为西风距平,经向有由高纬指向赤道的经向风异常,造成暖水在赤道附近堆积.由此产生的开尔文波是东太平洋海面温度(以下简称海温)变暖的重要原因.特别值得指出的是,在埃尔尼诺年西太平洋赤道地区两次西风距平的峰值,两次由北向南的越赤道气流和两次近赤道台风的高潮对应于东太平洋海温的两个正距平高峰.     

热带西太平洋纬向风的变化特征及其与埃尔尼诺的关系

本文以热带西太平洋7个岛屿测站为代表,分析了热带西太平洋纬向风的年际变化特征及其与埃尔尼诺的关系。 结果表明,在埃尔尼诺南方涛动现象发生前后,热带西太平洋低、高层纬向风具有不同的特征,低层纬向风与滞后1～6个月的南方涛动指数呈明显的负相关。该地区纬向风异常在太平洋低纬地区海气相互作用过程中可能起着重要的作用。     

热带太平洋表面水温的波动与埃尔尼诺的关系

将热带太平洋表面水温的时空变化视为各种波动的合成,用频率一波数谱方法进行分析,得到三个方面结果.1.各种波动的时空谱特征是:主峰集中于低频段和低波数上,随频数和波数的增加谱值迅速衰减;同一频率一波数下,西退波大于东进波的情况居多.2.各种波动的比重和位置是:准静止波甚微,瞬变波占绝大多数;驻波占瞬变波的13%,移动波占87%,东进波占瞬变波的42%,西退波占44%;静止波的波脊在93°W,驻波的波腹居93°W.3.主要波动与埃尔尼诺事件密切相关,并能解释一些现象(1)波动周期与埃尔尼诺/南方涛动的周期是相近的;(2)波动波幅与同一频率下埃尔尼诺/南方涛动的幅度是相近的;(3)波动的波向、传播的距离和历时与埃尔尼诺的运动是相近的;(4)准静止波波脊和驻波波腹出现在90°W附近,从而加强了该处的波动,这与埃尔尼诺事件在南美洲沿岸的温度变幅为最大是一致的.     

热带西太平洋海－气热量交换研究

本文根据TOGA研究计划第1、2、3、8共4个航次考察结果,对热带西太平洋海-气热量交换进行了分析.结果表明,1986-1987年埃尔尼诺事件发生前,热带西太平洋海-气热量交换非常强烈,埃尔尼诺事件发生后,海-气热量交换反而减弱;在台风环流内,海-气热量交换也非常强烈.热带西太平洋对大气加热场的变化与海表面温度的变化并不一致;1986-1987年埃尔尼诺事件发生时,不但中太平洋水温异常增暖,同时西太平洋西部洋域表层水也在增暖;热带太平洋信风的加强对热带西太平洋暖池的建立和热带太平洋西风的爆发导致1986-1987年埃尔尼诺事件的发生似乎是至关重要的,西风爆发首先出现在中太平洋热带海域,然后逐渐往西扩展;西太平洋热带海域主要以潜热的方式把热量输送给大气.潜热加热效应在低纬度热带海洋上的极大值均与热带天气系统的活动有紧密联系.大气主要是从热带西太平洋洋域获得热量.