江淮地区两次持续性强降雪过程大气环流及低频特征

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和地面观测资料,对比分析了2018年1月江淮地区两次持续性强降雪过程的大气环流,研究了中高、低纬度系统(阻塞高压和南支槽)在持续性强降雪过程中的协同作用,探讨了阻高指数和南支槽指数正负位相的低频波动对中长期预报的可参考性。结果表明:(1)两次强降雪过程发生时大气环流持续异常,极涡呈"偶极型",中高纬度阻塞形势明显,地面冷高压强大,有利于强冷空气南下;低纬度副高、南支槽维持,有利于暖湿气流向江淮地区输送;冷暖空气交汇,出现明显的中高、低纬度系统协同作用;(2)强降雪过程主要是由中高纬度系统尤其是阻塞高压稳定维持和低纬度的南支槽相互配合造成的,两次过程均发生在阻高偏强、南支槽偏强且位势高度峰区和谷区相叠加的时间段;(3)两次持续性强降雪过程中,极涡位置、阻高和南支槽强度以及低层水汽条件、垂直环流等方面存在一定的差异,使得两次过程的降雪范围、强度和类型具有不同特点;(4)阻高异常偏强(弱)或南支槽异常偏强(弱)有(不)利于持续性降雪过程发生;持续性强降雪发生时阻高和南支槽的差值指数(UI-STI)具有明显异常偏高的特征,对强降雪过程预报具有一定的指示意义;(5)阻高和南支槽指数具有显著的10～30天低频变化特征,其正负位相的低频波动可提前两周以上,为强降雪过程预报提供参考。     

1996年北半球主要环流特征及其影响

１９９６年北半球主要环流特征是：５００ｈＰａ西太平洋副高偏弱，脊线位置初夏偏北，盛夏西端持续偏南；亚洲西风带后冬至初春经向环流明显发展，７月亚洲中纬度地区常有阻塞形势维持，５００ｈＰａ青藏高原位势高度偏高，夏季南支印缅槽较弱。     

川西北的洪涝与西太平洋副热带高压的环流特征

从历史资料中统计出川西北地区洪涝出现的特点、规律、区域分布与副高关系的特征．在副高季节性西伸北跳南撤时，将副高分为经向型和纬向型两种来研究，其经向型副高是产生川西北大范围严重洪涝乃至罕见洪涝的主要环流特征。     

淮河洪涝年7月上旬环流特征与近10年平均环流特征差异分析

利用NCEP 1998-2007年分析资料,分析了2007年、2005年和2003年3个淮河大洪水年7月上旬逐日各层的位势高度、温度、水汽和风场等资料.分析结果表明:这3个洪水年和近10年平均场的大尺度环流背景、高低空急流、水汽输送特征等存在显著差异.东亚夏季风异常是这3年淮河流域洪涝出现的主要原因.同时,这3年西北太平洋副热带高压均较历史同期偏强,西伸脊点偏西;华北南部到黄淮距平风场上有较常年明显的偏北气流,副热带高压西北侧850hPa低空急流较常年平均偏强6m·s-1以上,南北两支气流交汇区正好位于淮河流域;在200hPa上淮河流域处于异常的高空急流入口南侧或受较常年偏强的反气旋环流控制之下;从整层水汽通量距平分析,南海是这3个淮河洪涝年的主要水汽源地.     

1998年与1954年夏季大尺度环流特征的对比分析

对比分析夏季发生在长江全流域两次特大洪涝的１９５４年和１９９８年大尺度环充的特征。指出１９５４年西北太平洋副热带高压第二次季节性北跳明显偏迟,出现在８月初,６～７月副高位置持续偏南,８月副高位置偏北;而１９９８年副高第二次季节性北跳偏早,出现在７月上旬中期,但盛夏７月下旬～８月底副高位持续偏南,这两年夏季亚洲西凤带阻塞高压活动都十分频率,１９９８年更甚。夏季赤道辐合带１９９８年明显弱于１９５４年。     

1991年异常梅雨和连续暴雨的环流特征

1991年太湖及里下河地区水位均超过历史最高水位。为总结天气预报经验,从环流特征、影响系统等方面对1991年江淮地区异常梅雨进行了分析,并与1954年大水年作了对比。初步得出梅期集中降水的预报着眼点。     

2013年8月大气环流和天气分析

2013年8月环流特征如下：极涡呈单极型分布、贝加尔湖以东地区为明显负高度距平,我国中高纬多短波槽活动,东北冷涡活动频繁,西太平洋副热带高压强度较常年偏强、偏西。8月全国平均降水量101.0 mm,较常年同期（105.3 mm）偏少4.1%;全国平均气温22.0℃,较常年同期（20.8℃）偏高1.2℃,与2006年并列为1961年来同期最高。8月我国的大范围强降水过程有7次。月内东北地区暴雨过程频繁,共出现5次局地强降水过程,造成松花江、嫩江和黑龙江流域等出现大范围洪涝灾害。8月共有6个热带气旋在南海和西北太平洋活动,其中“飞燕”、“尤特”和“潭美”等3个热带气旋在我国登陆。我国黄淮西部及淮河以南大部地区出现35℃以上异常高温天气,其中黄淮西部、江淮大部、江汉、江南以及广西北部、重庆、贵州东部、四川东部、新疆南部和东部最高气温普遍达38～40℃,部分地区超过40℃。     

1991年江淮地区特大洪涝时期的环流特征

研究了１９９１年长江淮河流域洪涝时期北半球大气环流特征，指出江淮流域旱涝与东亚低纬度到高纬度经极地再到大西洋低纬度一线的ＥＡＡ波列密切相关。进而，讨论了ＥＡＡ波列与北太平洋海温的关系。黑潮地区和亲潮地区海温的反位相变化可能是形成ＥＡＡ波列的原因之一。１９９１年６－８月大气环流的模型类似于ＥＡＡ波列。     

1991年江淮特大暴雨与东亚大气低频振荡

本文分析了１９９１年江淮特大暴雨期间东亚大气低频振荡活动。从低频振荡特征看，江淮雨量和东亚风场中低频振荡现象是普遍存在的，风场的振荡周期具有显著的地域和频域分布特征。从低频波的传播看，这一梅雨过程的两个异常阶段（５月下半月和７月上半月），东亚风场低频波的水平传播方向发生了显著的变化。分析指出，低纬地区低频波虽有不同传播方向，但都将暖湿空气以低频形式输送到江淮以南，它与北侧的低频冷空气在江淮地区相互作用，从而导致该地区以低频形式出现的３场特大暴雨。     

长江中下游地区1月气温异常及大气环流特征分析

利用1951—2008年长江中下游地区25个站的1月气温资料和逐年1月大气环流资料,分析了长江中下游地区1951—2008年1月气温变化特征,并对1月异常偏冷、偏暖年的环流形势进行对比分析。结果表明:该地区1月气温呈明显的上升趋势,从此趋势的分布状况上看,长江中下游地区除贵州省外都呈上升趋势。气温异常的年份有11a,其中偏冷年有6a,偏暖年有5a。造成这些异常年份的主要系统是西伯利亚高压、乌山脊、东亚高纬度温带西风急流与东亚副热带西风急流。     

近年来江淮流域致洪暴雨特征分析

江淮流域暴雨研究与预报是大家所共同关注的课题.对近年江淮梅雨尤其是2010年汛期致洪暴雨(以江西为例)特征进行了探讨.强调暴雨预报仍是一项很具挑战性的任务,并提出了一些需要继续突破的科学和技术问题.     

POTENTIAL VORTICITY STRUCTURE OF SUMMER CYCLONES OVER THE CHANGJIANG-HUAIHE VALLEY

Based on the theory of Ertel potential vorticity,the isentropic potential vorticity maps and vertical pro-files of potential vorticity for two summer cyclones over the Changjiang-Huaihe Valley are analysed.Afterdiscussing a possible mechanism for the genesis and development of such systems and their differences fromtypical extratropical cyclones,a conceptual model for their activities is proposed:A weak disturbance in the mid-level of troposphere originated from around the Qinghai-Xizang Plateau may cause heavy precipitation underfavourable conditions and latent heat release in the mid-troposphere leads to downward extension of cycloniccirculation and a wave on the quasi-stationary front.This weak cyclone can develop substantially and becomea typical extratropical cyclone only when air from the lower stratosphere flows downslope along isentropic sur-faces into the region of interest.     

华北夏季旱涝的环流特征分析

本文运用月降水量、500hPa、100hPa月平均高度场和海平面气压场，在对50a华北夏季旱涝等级重新评定的基础上，分析了与华北夏季旱涝年对应的环流异常特征。结果表明华北旱涝年，对应整个北半球上各层都存在显著的环流异常变化。旱年500hPa环流异常使得极涡偏心，相应乌拉尔山和北美的气候槽偏强；中纬度位于华北的平均槽东移到朝鲜日本一带，而西部脊东移控制华北；低纬西太平洋副高偏东，印度低压槽偏弱。涝年则相反。在海平面气压场上，除了在与高层对应的显著异常区有相应变化外，在我国东部大陆大部及赤道中东太平洋上也有一显著的异常区，证实夏季风和KNSO与华北旱涝存在密切的联系。在100hPa高度场旱涝年环流差异主要表现为南亚高压南北界的位置变化。     

江淮梅雨特征及其与北太平洋海温的SVD分析

利用江淮地区1954～2001年48年梅雨量资料,采用谐波分析、EOF、合成分析和SVD分解等方法讨论了江淮梅雨的时空变化特征以及与北太平洋海温的关系.结果表明:江淮梅雨量时空分布不均,存在显著的年际和年代际变化特征.影响江淮梅雨的海温关键区是北太平洋西风飘流区,关键影响时段是当年的1～3月;当年1～3月北太平洋西风飘流区海温异常偏高,同年江淮大部地区梅雨量异常偏多,反之亦然.SVD分解结果与合成分析的结果相吻合,通过0.05的Monte-Carlo显著性检验.     

CHARACTERISTICS AND CAUSE ANALYSIS OF WESTERN PACIFIC SUBTROPICAL HIGH DURING THE HUAIHE RIVER FLOODS IN 2003

1 INTRODUCTION In summer, different assembly of the intensity,location and vertical structure of the subtropical high and the earlier/later time of its seasonal northwards jump bring about different precipitation patterns over China. Therefore, subtropical high activity and its cause during the occurrence of extreme climatic event over China and the cause of China drought/flood are studied to improve weather forecasting.     

长江流域大范围旱涝与南亚高压的关系

利用１９５８～１９９９年月平均气象资料，分析了４２　ａ以来长江流域大范围旱涝的时空分布特征， 发现长江流域降水具有非常明显的年代际变化，年代际的转折发生于２０世纪７０年代末，６０年 代的持续干旱和９０年代的多发性洪涝形成鲜明对比。依照降水标准差大小，从４２　ａ降水资料 中划分出６个严重涝年和５个严重旱年。合成分析表明旱涝年大气环流和全球海温均有明显差 异，涝年高 低层副热带高压偏南偏强，全球海温呈大范围正距平，旱年则相反。文中对比分析了南亚 高压和海温两个异常因子与夏季长江流域降水的关系，发现南亚高压强度指数与长江流域降 水有显著相关，二者的年代际变化趋势非常一致，２０世纪７０年代末当南亚高压由弱变强，长 江流域由相对干旱转为相对多雨。而赤道太平洋ＳＳＴＡ与长江流域降水的关系不甚确定。超前 ／滞后相关分析表明，前期冬春季１００　ｈＰａ副热带高压强度与夏季长江流域降水呈显著的正相 关，前期冬春季赤道东太平洋ＳＳＴＡ与长江流域降水也呈正相关，但相关不显著。分析结果表 明，由于中国特殊的地理环境、地形和海陆分布特征，将南亚高压作为一个异常强信号并加 以关注，对中国短期气候尤其是灾害性气候的预测具有重要意义。