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。     

广州市雷暴日异常的基本气候特征及其与近海海温关系初探

分析了广州市雷暴日变化的基本气候特征。结果表明:广州市雷暴日主要集中在5～8月,占全年雷暴日总量的71.38%,雷暴日的季节分布具有双峰型的特征。近48年以来广州市雷暴日呈明显的下降趋势。广州市5～8月的雷暴日与同期850hPa大气环流的关系:多雷暴年整个亚洲中纬地区(35N)有明显的偏西风距平,南海及广东以及向北延伸的广大地区的西南及偏南气流盛行,少雷暴年则刚好相反。与近海海温做了简单的相关分析,得出:广州市雷暴日与前期4～6月印尼附近西太平洋海温呈负相关的变化趋势。     

THE RELATIONSHIP BETWEEN EXTREME PRECIPITATION ANOMALY IN SOUTH OF CHINA AND ATMOSPHERIC CIRCULATION IN THE SOUTHERN HEMISPHERE

Based on the daily rainfall datasets of 743 stations in China and the NCEP/NCAR monthly reanalysis data during the period of 1960–2003, the relationship between the anomalous extreme precipitation (EP) in the south of China and atmospheric circulation in the Southern Hemisphere is analyzed. The phenomenon of opposite changes in the sea level pressure and geopotential height anomalies over the Ross Sea and New Zealand is defined as RN, and the index which describes this phenomenon is expressed as RNI. The results show that the RN has barotropic structure and the RNI in May is closely related to the June EP amount in the south of China (SCEP) and the East Asian summer monsoon (EASM). The positive correlations between the May RNI at each level and the June SCEP are significant, and the related simultaneous correlations between the RNI and the June SCEP are also positive, suggesting that the potential impact of RN on the SCEP persists from May to June. Therefore, RN in May can be taken as one of the predictive factors for the June SCEP. Furthermore, one possible physical mechanism by which the RN affects the June SCEP is a barotropic meridional teleconnection emanating from the Southern Hemisphere to the western North Pacific.     

江南汛期降水基本气候特征及其与海温异常关系初探

分析了江南汛期降水异常的基本气候特征。指出:雨季开始于3月,雨量集中于春末夏初(4～6月),是中国东部雨季开始和结束均最早的地区。江南汛期降水近50年来略有减少的趋势。影响江南汛期降水的海温异常关键区位于9～1°S,121～129°E,关键影响时段为前一年的5～7月。长时间的海气相互作用使前期的海温异常影响了后期的大气环流,导致江南地区次年汛期的降水异常。     

PRELIMINARY DISCUSSIONS OF BASIC CLIMATIC CHARACTERISTICS OF PRECIPITATION DURING RAINING SEASONS IN REGIONS SOUTH OF CHANGJIANG RIVER AND ITS RELATIONSHIP WITH SST ANOMALIES

1 INTRODUCTION The Jiangnan Region is in the eastern part of China that is south of the Changjiang River and north of Nanling Mountains. It encompasses southern Hunan, southern Jiangxi, most of Fujian and southern Zhejiang. It is a base for the production of grain and cotton among other well-developed agricultural economy. Its eastern coastal area is also an important industrial base. Climatic anomalies in the region are threats to human life and property for tens of millions peopl…     

华南雨日、雨强的气候变化

利用华南110个测站1961-2008年逐日降水资料,通过EOF分析、功率谱分析和计算趋势系数等统计诊断方法,分析了华南年、前汛期、后汛期的雨日、雨强以及降水量的时空特征和气候变化.结果表明:华南年雨日以4.8 d/( 10 a)的速率明显减少,但前、后汛期雨日减少趋势不明显.华南年雨日长期趋势变化有明显的空间差异,在广西北部、华南沿海和海南,减少速率高达9～17.8 d/(10 a),其中海南的白沙减少趋势最为明显.华南年平均雨强以0.4 mm/(10 a·d)的速率明显增加,但平均雨强前汛期变化趋势不明显,后汛期明显.年雨强增加速率在海南、华南沿海和广西北部高达0.4～ 1.1 mm/(10 a·d),最大,出现在海南的五指山和三亚.华南降水量和雨日的长期变化趋势不相似,但与雨强的变化趋势大部分相似.小波分析表明:华南年雨日和降水量都有2～3年、3～5年两个显著周期,年雨强在2000年后有2～3年的显著周期.根据EOF分析,华南雨日、雨强和降水量主要有“全区一致型”、“东西差异型”和“南北差异型”三种分布型.     

广州市雷暴日异常的基本气候特征及其与近海海温关系初探

以低纬高原城市昆明为研究对象，利用城市区域内4月、8月、12月的太阳辐射观测资料，对城市区域内不同下垫面性质和位置差异的辐射平衡特征和变化规律进行了研究。结果表明：昆明地区4月的太阳辐射各分量均较高，而多云天气的8月太阳辐射分量较小；屋顶的总辐射量和净辐射量均维持较高的数值，而受周围环境、建筑物遮蔽等影响的草地和球场则数值变化较大；随时间和下垫面的不同，反射辐射呈现较大差异；有效辐射则在多云天的8月呈现较小值(分配率趋于0)。所得结果可为探讨城市气候形成机制及城市气候的深入研究提供依据，并为其它地区的研究提供参考。     

马斯克林高压的变化及其与ENSO的关系

使用1948-1999年的NCEP／NCAR再分析月平均资料,根据气候平均高度场的演变特征,利用850hPa马斯克林高压的特征闭合等值线所包含的格点数定义了马高面积指数,通过分析马高面积指数揭示了马高的变化特征及其与ENSO的关系。结果表明：（1）马高虽然常年存在,但存在明显的季节变化,北半球夏季最强,冬季最弱,由冬到夏的突然增强过程主要在5～7月,由夏到冬的减弱过程主要在8～11月;（2）马高的面积变化在整个时段内存在16a左右的周期,在1965年前有8a左右的周期,在1967年后有3～5a的周期,特别是在1990年代以后3～5a的周期更显著;（3）在年代际时间尺度上,马高面积在1976年有一个明显的跃变,1976年之前马高偏弱,1976年之后马高增强;（4）马高变化与ENSO有明显的对应关系,当厄尔尼诺发生时,马高增强,反之减弱。马高与ENSO关系秋季最好,冬季次之,夏季最差。因此,ENSO是影响马高年际变化的一个重要因子。     

热带气旋对1975-2018年暖季中国极端降水气候态、变化趋势及其与温度关系的影响研究

全球变暖背景下我国极端小时降水和极端日降水(EXHP、EXDP)气候态及变化趋势的区域差异明显,其中热带气旋(TC)的影响尚不明确。利用1975─2018年暖季台站小时降水(P)和热带气旋最佳路径等资料,采用百分位法定义极端小时降水与极端日降水,并将总降水(All)客观分为热带气旋降水与非热带气旋(nonTC)降水,分析热带气旋对中国东部All-P、All-EXHP、All-EXDP的气候态和变化趋势以及极端小时降水随温度变化的影响。主要结论如下：(1) TC-P、TC-EXDP、TC-EXHP占其对应总降水之比均从东南和华南沿海向西北内陆递减,区域平均而言,TC-P占All-P之比与TC-EXHP占All-EXHP之比均约为11%,而TC-EXDP占AllEXDP之比为15.8%;(2)热带气旋和非热带气旋降水变化趋势的空间分布差别较大,热带气旋对长江流域东部总降水增多的贡献高达49%,并一定程度上改变了降水趋势的空间分布;(3) TC-EXHP强度与温度的关系在约21℃发生改变,且截然不同于nonTC-EXHP,华南、东南沿海TC-EXHP强度随温度的变化率明显低于nonTCEXH...     

1961—2018年广东高温的气候变率及其与大气环流和海温异常的关系

利用1961—2018年广东86个国家气象观测站逐日最高气温资料,NCEP/NCAR月尺度再分析大气环流资料、海表温度资料(ERSST V5),国家气候中心大气环流指数资料,采用相关、合成、突变分析等方法分析了广东高温的气候变率及其与大气环流和海温的关系。结果表明,近58年来广东平均高温日数以3.0 d/(10a)的速率显著上升,并在1998年发生增加的突变。广东高温日数具有显著的年际和年代际变化并且其对应的大气环流和海温的异常特征基本相同,但年际差异比年代际差异更加明显。在6—9月,对流层中高层位势高度正异常是广东高温日数偏多的一个重要原因,同时南亚高压和西太平洋副热带高压偏强、影响华南的偏北气流偏强,大陆高压加强也对应高温日数偏多。在5—8月,热带印度洋、热带西太平洋、南海海温偏高有利于广东高温日数增多。     

RELATIONSHIP BETWEEN INTERANNUAL VARIATION OF MERIDIONAL WIND ANOMALIES IN TROPICAL PACIFIC AND SSTA

The Singular Spectrum Analysis (SSA) method is used to conduct studies of periodicity of the SST and meridional winds in tropical Pacific Ocean. The results show that the air-sea system for the Pacific varies on quasi-4-year, quasi-2-year and interannual scales, with the quasi-4-year scale having the highest variability. Depending on the scale, the wind field has a varying degree of association with the SST anomalies. Difference is also found in the evolution of phase. In addition, the work discusses the difference in SSTA resulted from wind fields for quasi-4-year and quasi-2-year components.     

西南地区秋季干湿时空变化特征及其成因分析

利用西南地区97站1960—2009年的日平均气温、降水量资料计算干湿指数,分析了西南地区秋季干湿、降水、气温的时空变化特征,并使用再分析资料探讨其异常的大气环流特征。结果表明:西南地区秋季在1980年代末期出现干旱化趋势,21世纪初干旱化趋势明显,其中以东部干旱化趋势显著。西南地区秋季干湿变化存在全区域一致和东、西部相反变化两个主要异常模态,而且干湿异常的空间模态主要由降水异常决定,其演变则受气温的影响更明显一些。全区域一致变化的模态与前期夏季西太平洋暖池附近海温以及同期西太平洋副高、东亚大槽、南支槽有关,并且此模态对应的偏干年基本上均是高温和少雨共同作用造成的,而偏湿年则有低温偏湿和多雨偏湿两种类型。东、西部相反变化的模态与垂直运动和东部低层的南、北风异常有关。      

北太平洋海温分布型指数的年际变化及预测

从预测中国夏季降水趋势分布的需要出发,定义了一个反映北太平洋海域表面温度变化的分布型指数。该指数较好地表征出海温的年际变化特征及厄尔尼诺和拉尼娜事件,及其与中国夏季降水分布型式有较清晰的相关关系。在分析分布型指数变化特征基础上构建了一个统计预测模式。模拟计算及36个个例提前6个月的预测试验结果表明,该模式可以较好地预测出北太平洋海温的变化趋势,为提前半年做出中国夏季降水趋势分布预测提供了依据。     

INTERDECADAL VARIATION OF THE RELATIONSHIP BETWEEN ENSO AND SUMMER INTERANNUAL CLIMATE VARIABILITY IN CHINA

Interdecadal variation of the relationships between ENSO and the summer interannual climate variability in China is investigated by using techniques of sliding correlation analysis with the tropical Pacific SSTA and the observed surface air temperature and precipitation from stations in China. The results indicate that there are stable and robust relations that the Northern China is relatively dry during the developing phase of ENSO while the Yangtze River valley is relatively wet during the decaying phase of ENSO. On the other hand, interdecadal variations of the relations are also found in other regions. Over the time both prior to the Pacific decadal climate shift (before the late 1970s) and after it (after the late 1970s), during the developing phases of ENSO the summer precipitation anomaly in South China changed from below to above normal, whereas that in Northeast China changed from above to below normal; the summer surface air temperature anomaly in North and Northeast China changed from cooling to warming, whereas that in South China changed to cooling; during the decaying phases of ENSO the North China changed from wetter to dryer while the Huai River valley changed from dryer to normal; North China, Yangtze River valley and South China tend to be warmer. Based on the composite analysis of the NCAR/NCEP reanalyze datasets, significant differences existing in ENSO-related atmospheric circulation anomaly in East Asia during pre- and post-shift periods may be responsible for the interdecadal variation of relationships between ENSO and surface air temperature and precipitation in China.     

印度洋-太平洋各季海温年际变异模的相关性及其与我国夏季降水的关系

用1958～1998年NCEP再分析资料、Reynolds海温及中国160站月降水资料分析了印度洋．太平洋不同季节海温年际变异的主要空间分布特征以及它们之间的相互联系,探讨了夏季亚澳季风区海温异常型与我国夏季降水的关系。结果表明：冬季印度洋一太平洋海温年际变化的第一模态与随后春季的第一模态、夏秋季亚澳季风区的海温异常型（第二模态）有非常显著的相关关系,即如果冬季海温异常为E1 Nino（La Nina）型,则其后的春季也为E1 Nino（La Nina）型,而随后的夏、秋季在亚澳季风区的热带海温有暖（冷）异常。夏季亚澳季风区海温异常与我国长江中游至江南的夏季降水有显著的正相关,即夏季亚澳季风区热带海温暖（冷）异常对应长江中游及江南的夏季降水偏多（少）。与东亚冬季风异常有关的冬季北太平洋海温异常型,可以通过与夏季亚澳季风区海温的异常有显著相关性进而影响到东亚夏季风。     

中国东北夏季极端高温变化特征及其与环流异常的联系

利用东北地区1960—2010年夏季逐日气温资料,研究了中国东北地区夏季极端高温的时空变化特征和区域性特征,并对东北地区夏季极端高温事件与大气环流异常的可能联系进行分析。结果表明,东北地区夏季极端高温频数有明显的升高趋势,升高幅度由南向北逐渐增大;东北地区南部、东北部和西北部夏季极端高温频数的年际及年代际变化存在明显差异。东北地区夏季极端高温高发年500 hPa位势高度上盛行纬向环流,东北地区上空位势高度的垂直分布接近于正压结构,且一直延伸至对流层顶,海平面气压场上亚洲大陆低压明显偏弱,南北气压梯度减小,冷空气不易南下;低发年,则反之。     

ENSO与中国夏季年际气候异常关系的年代际变化

利用热带太平洋海表温度和中国降水和气温站点观测资料,通过滑动相关分析,揭示了ENSO与中国夏季年际气候异常关系的年代际变化事实。结果表明:ENSO与中国夏季年际气候异常的关系既有稳定的方面,又存在年代际变化特征。稳定的关系表现在:处于发展阶段的ENSO事件往往造成华北夏季降水偏少;处于衰减阶段的ENSO事件则易引起长江流域及江南地区夏季降水偏多。而二者关系的年代际变化表现在:1970年代中后期,处于发展阶段的ENSO事件引起的夏季降水异常在华南地区由偏少变为偏多,东北地区则由偏多变为偏少,而江淮地区偏多的现象不再明显,华北和东北夏季气温异常也由偏冷转变为偏暖,而华南则有偏冷趋势;处于衰减阶段的ENSO事件引起的夏季降水异常在华北地区由偏多变为偏少,江淮地区降水由偏少变为正常甚至偏多,华北夏季气温异常则由偏冷变为偏暖,长江流域和华南也有偏暖趋势。利用NCEP/NCAR再分析资料合成分析表明,在不同的年代际背景下ENSO引起的东亚中高纬度大气环流异常型发生了明显改变是ENSO和降水气温关系发生年代际变化的原因。     

印度低压异常特征及与印度、中国同期降水相关的分析

用夏季的月、季平均1 000 hPa位势高度场定义了一组描述印度低压的环流指数,包括：印度低压指数P、面积指数S、中心位置指数（ , ）。用NCEP/NCAR再分析资料计算了1948—2008年逐年5—8月（用 月代表）、夏季（6—8月,用 月代表）印度低压的上述环流指数,用来分析夏季各月印度低压的气候和异常特征,并研究了P和 指数与印度、中国同期降水的相关关系。分析结果表明：（1） 印度低压5月形成后逐月西移、发展,7月达到最强（大）。（2） 印度低压指数P和中心位置指数 、 均存在显著年代际变化。 和 均在1960年代末发生年代际转变,它们的标准化距平 （ ）由负转正（由正转负）,印度低压由强转弱（中心位置由偏北转偏南）; 在1980年代以前为负,以偏西为主,之后转为偏东。（3） 印度低压环流指数P、 与印度同期降水显著相关,与中国同期降水也有一定相关。P与两国同期降水以负相关为主,即印度低压强年,两国某些地区降水异常增多;而 与两国同期降水以正相关为主,即印度低压中心偏东,两国某些地区同期降水偏多;反之亦然。     

热带西太平洋海温变化及其与赤道东太平洋海温变化的关系

利用１９５１－１９８８年１０°Ｓ－５０°Ｎ太平洋的ＳＳＴ资料对热带西太平洋海表温度的变化及其与赤道东太平洋海表温度变化的关系进行了分析，发现热带西太平洋ＳＳＴ存在准两年周期的变化。这种变化与ＥＮＳＯ活动相联系：Ｅｌ Ｎｉｎｏ年的ＳＳＴ距平值位于谷值；反Ｅｌ Ｎｉｎｏ年的ＳＳＴ距平值位于峰值。热带西太平洋与赤道东太平洋的ＳＳＴ变化存在弱的反相关关系。两者间存在位相差，前者的变化比后者超前几个月甚至１     

近50年中国干湿气候界线波动及其成因初探

文中在 10a际尺度上详细分析了中国干湿气候界线波动与气候的干湿变化 ,得出 :过去 5 0a中国干湿气候界线波动显著 ,区域差异大 ,呈现出整体移动和东西、南北相异波动的特征。 2 0世纪 6 0～ 70年代中国干湿气候存在一次突变 ,由较湿润变为干旱 ,但各地干旱程度不同。干湿气候界线波动与气候的干湿变化具有显著的年代际特征。在此基础上分析了气候界线波动的可能原因 ,中国干湿气候界线的波动与气候的干湿变化是西太平洋副热带高压强度位置导致的东南季风、孟加拉湾暖流所导致的西南季风以及高原季风、中纬度西风环流等综合作用的结果。中国各地区干湿位相变化不一致 ,区域差异大 ,是不同环流以及环流的不同强弱组合所致。东南季风、西南季风、高原季风、中纬度西风环流、西太平洋副热带高压的年代际变化是过去 5 0a中国干湿气候界线波动与气候干湿变化年代际变化的根本原因。 2 0世纪 6 0～ 70年代的干湿突变 ,是整个北半球大气环流异常的结果