宁夏降雪日数的气候特征和环流结构

选取常规气象观测资料和大气环流特征量,运用统计分析、最大熵谱法和相关分析方法,分析了1961-2010年50a期间宁夏降雪日数的气候特征和影响的大气环流。结果表明：宁夏各等级降雪日数,在季节上均呈现双峰型分布,峰值点出现在春季和秋季,冬季时,降雪等级越高,出现的概率越低;地理分布型基本一致,自北向南明显增加,高发中心与地形特征关系密切;以非持续性1d的出现频率较高,随降雪量级的增大,持续时间缩短;降雪总日数减少,小雪、大雪和暴雪的降雪贡献减少,中雪的降雪贡献增加;具有短中长不同时间尺度的周期变化。影响宁夏降雪日数的大气环流系统主要是北半球极涡、西藏高原指数、大西洋欧洲环流型和欧亚（亚洲）环流型。与宁夏降雪日数显著相关的大气环流特征量是随季节变化的,相应的大气环流特征也不同,但影响机制相同,均为宁夏降雪天气提供了冷空气条件和水汽条件。     

影响哈密降雪异常的大气环流及水汽输送特征

利用1960—2020年哈密市6个气象站降雪观测数据及NCEP再分析资料,对哈密市降雪的时空分布特征及降雪异常年的大气环流和水汽特征进行了分析,结果表明：哈密市降雪中部多南北少,降雪日数12月最多,降雪量11月最多;降雪量和降雪日数总体呈增加趋势,但主要在2010年前增加,之后减少;降雪以小雪为主,大雪以上量级降雪较少。降雪偏多时,高层偏西急流增强,急流区北扩,中层伊朗副高加强北抬,极锋锋区南压,脊前低槽南下东移;低层风速增大,出现风向辐合和气旋性切变,地面锋面气旋加强,水汽输送增大,低层水汽含量多。降雪偏少时,高层急流偏弱,急流轴南移,中层西风气流控制,极锋锋区偏北,新疆脊东移,冷空气偏北,低层风速辐散增强,北方气旋偏北偏弱,水汽输送量小,水汽含量也少。     

Summer Asian-Pacific Oscillation and Its Relationship with Atmospheric Circulation and Monsoon Rainfall

Using the ERA-40 data and numerical simulations, this study investigated the teleconnection over the extratropical Asian-Pacific region and its relationship with the Asian monsoon rainfall and the climatological characteristics of tropical cyclones over the western North Pacific, and analyzed impacts of the Tibetan Plateau （TP） heating and Pacific sea surface temperature （SST） on the teleconnection. The Asian-Pacific oscillation （APO） is defined as a zonal seesaw of the tropospheric temperature in the midlatitudes of the Asian-Pacific region. When the troposphere is cooling in the midlatitudes of the Asian continent, it is warming in the midlatitudes of the central and eastern North Pacific; and vice versa. The APO also appears in the stratosphere, but with a reversed phase. Used as an index of the thermal contrast between Asia and the North Pacific, it provides a new way to explore interactions between the Asian and Pacific atmospheric circulations. The APO index exhibits the interannual and interdecadal variability. It shows a downward trend during 1958-2001, indicating a weakening of the thermal contrast, and shows a 5.5-yr oscillation period. The formation of the APO is associated with the zonal vertical circulation caused by a difference in the solar radiative heating between the Asian continent and the North Pacific. The numerical simulations further reveal that the summer TP heating enhances the local tropospheric temperature and upward motion, and then strengthens downward motion and decreases the tropospheric temperature over the central and eastern North Pacific. This leads to the formation of the APO. The Pacific decadal oscillation and El Nino/La Nina over the tropical eastern Pacific do not exert strong influences on the APO. When there is an anomaly in the summer APO, the South Asian high, the westerly jet over Eurasia, the tropical easterly jet over South Asia, and the subtropical high over the North Pacific change significantly, with anomalous Asian monsoon rainfall and tropical cyclon     

南、北极海冰的长期变化趋势及其与大气环流的联系

采用南、北极海冰面积指数 1°× 1°经纬度格点资料及海平面气压资料 ,运用多种统计方法 ,研究了南、北极海冰的长期变化趋势、突变特征及其与大气环流的联系 ,发现近年来南极冬、春、秋季海冰逐渐减少 ,夏季海冰逐渐增加 ;北极春、夏、秋季海冰均不同程度地减少 ,冬季海冰变化趋势不明显 ;南、北极各季海冰的年际变化均存在一定的突发性 ,大气环流在海冰突变年前后有显著的差异     

A Monthly Atmospheric Circulation Classification and Its Relationship with Climate in Harbin

In this study,the classification scheme developed by Jenkinson and Collison (1977) based on a typing scheme of Lamb (1950) is applied to obtain circulation types from the mean sea-level pressure on a monthly basis.Monthly mean sea-level pressure data from 1951 to 2002 are used to derive six circulation indices and to provide a circulation catalogue with 27 circulation types.Five major types (N,NW,C,CSW,and SW) which occurred most frequently are analyzed to reveal their relationships with the temperature of Harbin on various time scales.Stepwise multiple regression is used to reconstruct temperature anomaly.The monthly mean rainfall of all types occurring and the composite maps of three major types (C,CSW,and SW) relevant to Harbin's precipitation are studied. The results show that the dominant types in winter are types N and NW.types C,CSW,and SW occur frequently in summer.Types N and NW favor a negative temperature anomaly and correspond to less rainfall,while types C,CSW,and SW often induce a positive temperature anomaly and correspond to more rainfall.Moreover,a successful statistical model can be established with only one of the six indices and large-scale mean temperature.Using the model,77.3% of the total variance in the temperature anomaly between 1951 and 2002 can be reconstructed.Type C has a close relationship with total rainfall and type C precipitation plays a major role in determining the total rainfall of Harbin in recent years.This classification scheme is a statistical downscaling model and its relationships with temperature and precipitation can be used to forecast regional climate.     

贵州省秋季雨日时空变化及其与大气环流的关系

利用贵州省81站1964—2013年秋季(9—11月)雨日数及美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料,借助Morlet小波、合成分析等相关诊断方法,对贵州省秋季雨日数时空特征及其与大气环流的关系进行了分析。结果表明:贵州省秋季雨日数分布由东南部向西北部逐渐增多,一般在30.0~52.3 d。近50年秋季全省平均雨日数为40.5 d,总体呈减少趋势,每10年雨日数减少1.9 d。秋季雨日数突变发生在1987年前后,1964—1987年为偏多时段,1988—2013年为偏少时段,其中1997年以后减少趋势最为明显。近50年贵州秋季雨日序列存在准5 a和2~3 a的振荡周期,其中准5 a振荡最为显著。当贵州秋季雨日异常偏多时,南海上空的水汽通量在贵州地区辐合抬升,来自低纬地区的暖湿空气输送更加活跃,东亚大槽偏强,低纬度地区槽脊略有加深,贵州处于印缅槽前,偏南气流强盛,从而有利于冷、暖空气在贵州地区交汇,形成阴雨天气,造成贵州秋季雨日数异常偏多;反之亦然。     

厄尔尼诺与太阳黑子和大气环流的关系及其预报

通过对1956-1996年11次厄尔尼诺现象与太阳黑子、大气环流的关系分析,发现有一定规律,用概率统计方法建立起厄尔尼诺的预报模式。     

山东夏季降水年际优势模态及对应大气环流特征

本文基于1962-2016年山东省降水资料和JRA-55再分析资料,利用EOF、相关分析和合成分析等方法,研究了山东夏季降水年际分布型态及对应的大气环流形势。结果表明:山东夏季降水的年际型态主要分为全区一致型、西北-东南型和东北-西南型模态。在全区一致偏多(少)年,蒙古高原和日本海呈“东高西低”(“西高东低”)的环流结构,东亚地区有“-+-”(“+-+”)分布的类似EAP遥相关型经向波列,阿拉伯海、孟加拉湾和菲律宾低层为异常反气旋式环流。在西北多(少)—东南少(多)年,乌拉尔山阻塞高压和鄂霍次克海阻塞高压活动加强(减弱),沿高空急流轴自西向东有类似“丝绸之路”遥相关型的波列。在东北多(少)—西南少(多)年,在欧亚大陆中西部有“+-”(“++”)东北-西南向异常波列,热带地区为东(西)风异常。另外,西太平洋副热带高压的南北位置主要影响第一模态、西伸东退主要影响第二模态;三个模态的东亚急流在山东及其附近区域都有位于急流轴南北两侧的偶极子异常结构,但异常中心的位置有所差异。这些结论有助于进一步认识山东夏季降水异常及其环流特征,从而为预测提供参考依据。     

2017年12月大气环流和天气分析

2017年12月大气环流的主要特征如下：北半球极涡呈偶极型分布,欧亚中高纬环流呈两槽一脊型;南支槽位于70°E 附近,较常年同期偏西,副热带高压位置偏西,不利于水汽向我国中东部地区输送。12月,全国平均降水量为5.9 mm,比常年同期（10.8 mm）偏少44.8%,我国北方大部分地区降水量较常年同期偏少4~8成。全国平均气温-2.2℃,较常年同期（-3.2℃）偏高1℃;受偏强东北低涡影响,东北地区和内蒙古中东部气温较常年同期偏低1~3℃。月内,冷空气活动频繁,但强度较弱,出现5次一般强度冷空气过程。受频繁冷空气影响,雾 霾天气较常年同期偏少,仅28—30日出现一次大范围持续性雾 霾天气。     

2024年3月大气环流和天气分析

2024年3月北半球极涡呈单极偏心型分布,强度偏强;中高纬环流呈异常四波型,亚洲环流较平直。我国北方基本为500 hPa高度场负距平区域,西太平洋副热带高压较常年偏西、偏强,南支槽较常年偏弱。全国平均气温为6.0℃,较常年同期偏高1.2℃。全国平均降水量24.0 mm,较常年同期（29.4 mm）偏少18.4%,然而,内蒙古北部和西北地区中东部降水量较常年同期显著偏多。月内,发生1次大范围降雨过程;强对流天气频繁,出现3次区域性强对流过程,局地强度强;出现2次冷空气过程,降温幅度不大。此外,北方地区出现3次沙尘天气过程,西南地区冬春连旱持续。     

中国冬季气温变化的空间模态及其与大尺度环流异常的联系

分析了近55 a来中国冬季气温变化特征及其与大尺度环流异常的关系,结果显示：1) 中国冬季气温变化有两个主要空间模态,第一模态表现为20世纪80年代中期以后全国一致变暖;第二模态表现为80年代以后东北、西北地区冬季气温升高,而西南、华南地区气温降低。2) 西伯利亚高压变化与中国冬季气温变化的第一模态关系密切,当西伯利亚高压偏强时,我国大部分地区气温偏低,反之亦然。3) 北极涛动（AO）与冬季气温变化的第二模态关系密切,它与中国冬季气温相关最显著的区域主要在东北和西北地区,当AO为正位相时,上述区域气温往往偏高。     

河套地区一次寒潮强降雪过程环流形势及物理成因分析

运用常规气象观测资料,对2007年12月25—29日发生在河套地区的1次寒潮、强降雪天气过程进行诊断分析。结果表明:高空横槽转竖,直接促使寒潮爆发;500hPa冷中心强度达-44℃、地面冷高压中心强度达到1060.0hPa是寒潮爆发的必要条件;高空切变线与地面倒槽是此次降雪的主要影响系统;西南气流形成的水汽通道,为此次降雪提供了较好的水汽条件。     

北京地区大气环流型及气候特征

以北京地区为研究对象,应用Lamb-Jenkinson大气环流分型方法对1948-2008年的逐日平均海平面气压场进行定量计算环流指数。通过对27类逐日环流分型结果的统计分析得出：北京地区主导环流类型依次为A型、C型和SW型,其频率分别为23.8 %、15.4%和7.0%;A和C环流型频率均呈逐年上升趋势,但A型频率上升速度远大于C型;春季北京主导环流类型为A型和C型,夏季主导环流型为C型和SW型,夏季CSW型环流所占比例也较大,秋季和冬季为A型。通过主导环流型和北京气温、降水之间变化规律的分析可知：冬季在A型环流的控制下北京地区多为低温晴好天气;夏季在C型环流的控制下北京地区降水增多,在SW型环流的控制下北京地区降水偏少,而CSW型环流控制下北京地区呈现干热天气状态,2000年后尤为明显。     

2009年盛夏湖南持续高温干旱及同期大气环流异常分析

利用湖南省97个台站降水、气温资料、NCEP/NCAR再分析资料,分析了2009年8月湖南持续高温干旱的时空分布及同期大气环流的异常特征。结果表明:高温时段从8月中旬初开始一直持续到下旬后期,其中8月中旬到下旬高温范围和持续时间大部分地区为1959年以来最严重的时段。西太平洋副热带高压面积偏大、强度偏强、西伸脊点偏西,湖南地区在副高控制下,盛行下沉气流是引起持续高温干旱的直接原因。从南海到湖南地区存在经向水汽输送的负异常中心,这种水汽输送形势有利于持续高温干旱的发展。     

2020年12月大气环流和天气分析

2020年12月大气环流的主要特征是:北半球极涡呈偶极分布,环流呈三波型,欧亚中高纬度环流经向度大,东亚大槽偏强,南支槽偏弱.12月,全国平均降水量为5.8 mm,比常年同期(10.5 mm)偏少45.3％,全国平均气温为-3.9℃,比常年同期(-3.2℃)偏低0.7℃.月内共出现2次强冷空气过程、2次大范围降水过程和...     

7—9月登陆华南热带气旋频数异常与大气环流和海温的关系

利用1949—2021年中国气象局上海台风研究所热带气旋资料、NCEP/NCAR再分析资料、NOAA重构的海表温度资料（SST）和大气向外长波辐射（OLR）资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验等方法分析了近73年7—9月登陆华南热带气旋频数的变化特征。采用合成分析的方法研究7—9月登陆华南热带气旋频数异常与同期大气环流和海温的关系。结果表明,1949—2021年7—9月,登陆华南热带气旋有243个,年均3.3个,占全年登陆总数的70.2%。登陆华南热带气旋频数具有显著的年际和年代际变化特征。1973年最多（7个）,1950年最少（0个）;在1990年代中期由前期偏多转为后期偏少,但没有突变发生。近73年7—9月登陆华南热带气旋频数以0.1（10a）-1的速率减少。7—9月登陆华南热带气旋频数异常与大气环流和海温异常密切相关,在异常多、少年同期：（1）大气环流差值场上,南亚高压偏强、偏东、偏北,副高偏西、偏北、偏强,110°E以东的赤道东风引导气流偏强,季风槽加强,北半球中低纬海平面气压场东高西低,北高南低,同时南海、热带西太平洋对流活动加强。（2）海温差值场上,赤道中东太平洋偏冷,西太平洋暖池偏暖,沃克环流加强。高中低层大气环流和海温这种差异可能是导致登陆华南热带气旋频数异常的原因。     

2024年1月大气环流和天气分析

2024年1月大气环流的主要特征是：北半球极涡呈偶极型分布,欧亚中高纬环流呈纬向“两槽一脊”型,东亚大槽偏东。1月,全国平均降水量为16.3mm,较常年同期（14.1mm）偏多15.6%;全国平均气温-3.8℃,较常年同期（-4.8℃）偏高1.0℃。月内气温起伏较大,出现了1次全国型寒潮过程和2次大范围持续性雾 霾天气过程。其中20—22日的寒潮天气过程具有影响范围广、降温幅度大、大风持续时间长、暴雪极端性强等特点。     

2023年12月大气环流和天气分析

2023年12月大气环流的主要特征是:北半球极涡呈多极型分布,欧亚中高纬环流经向度大,东亚大槽偏强,西太平洋副热带高压异常强盛。12月,全国平均降水量为12.2 mm,较常年同期(11.9 mm)偏多2.5%;全国平均气温为-2.6℃,比常年同期(-3.0℃)偏高0.4℃。月内共出现6次冷空气过程、1次沙尘天气过程和1次大范围持续性雾-霾天气过程。其中13—16日,我国大部地区遭遇的强寒潮过程具有影响范围广、降温幅度大和低温极端性显著等特点。     

2019年1月大气环流和天气分析

2019年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,环流呈三波型,南支槽平均位置大致位于90°E附近,同时,西太平洋副热带高压较常年同期位置偏西,强度偏强。本月,全国平均降水量为14.0 mm,较常年同期（13.5 mm）偏多4%,月内出现三次较强降水过程,江南和西南部分地区降水明显,全国共有35站日降水量达到极端事件标准。全国平均气温为-4.1℃,较常年同期（-5.0℃）偏高0.9℃,共出现4次冷空气过程。本月共发生2次大范围雾 霾天气过程。     

2018年1月大气环流和天气分析

2018年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,环流呈四波型,东亚槽略偏强。1月,全国平均降水量19.6 mm,较常年同期(13.2 mm)偏多48.4%。1月冷空气势力明显加强,全国平均气温（-5.3℃）由较常年偏高转为偏低的状态,气温较常年同期（-5.0℃）偏低0.3℃。月内,降水偏多偏强,我国南方地区以及陕西关中等地出现较为少见的冰冻雨雪天气,与2008年出现的南方雪灾情况相似;1月仅有1次雾-霾天气过程,但2018年1月13—22日是2017年入冬以来范围最广、持续时间最长、强度最强的雾-霾天气过程。