An Asymmetric Spatiotemporal Connection between the Euro-Atlantic Blocking within the NAO Life Cycle and European Climates

This paper examines an asymmetric spatiotemporal connection and climatic impact between the winter atmospheric blocking activity in the Euro-Atlantic sector and the life cycle of the North Atlantic Oscillation(NAO) during the period 1950–2012. Results show that, for positive NAO(NAO+) events, the instantaneous blocking(IB) frequency exhibits an enhancement along the southwest–northeast(SW–NE) direction from the eastern Atlantic to northeastern Europe(SW–NE pattern, hereafter), which is particularly evident during the NAO+decaying stage. By contrast, for negative NAO(NAO-)events, the IB frequency exhibits a spatially asymmetric southeast–northwest(SE–NW) distribution from central Europe to the North Atlantic and Greenland(SE–NW pattern, hereafter). Moreover, for NAO-(NAO+) events, the most marked decrease(increase) in the surface air temperature(SAT) in winter over northern Europe is in the decaying stage. For NAO+events, the dominant positive temperature and precipitation anomalies exhibit the SW–NE-oriented distribution from western to northeastern Europe, which is parallel to the NAO+-related blocking frequency distribution. For NAO-events, the dominant negative temperature anomaly is in northern and central Europe, whereas the dominant positive precipitation anomaly is distributed over southern Europe along the SW–NE direction. In addition, the downward infrared radiation controlled by the NAO's circulation plays a crucial role in the SAT anomaly distribution. It is further shown that the NAO's phase can act as an asymmetric impact on the European climate through producing this asymmetric spatiotemporal connection with the Euro-Atlantic IB frequency.     

公路积水阻断与降雨关系的探讨

利用2011—2013年全国公路积水阻断资料,分析了公路积水阻断的时空分布特征,并对公路积水阻断与不同时效降雨的关系进行了探讨。结果表明,公路积水阻断事件发生时间主要集中在5—9月,其中7月最为频繁,公路积水阻断事件以07:00—14:00为第一多发时段,16:00—20:00为次多发时段。公路积水阻断与前24h内的降水关系更为密切。区域不同,公路积水阻断随各强度降水变化的特点也不尽相同。经过开立方根处理后的降水因子与公路积水阻断发生的频次服从于高斯分布。其中,区域1公路积水阻断与处理后的1h最大降水因子关系密切,相关系数大于0.91;区域2和3公路积水阻断与处理后的6h最大降水因子关系密切,相关系数均在0.8以上;区域4公路积水阻断则与处理后的24h最大降水因子关系密切,相关系数在0.75左右。对于任何一个区域,诱发公路积水阻断的不同时效降水都处于一个较大的空间。对于给定的降水量只能判断公路积水阻断发生的可能性大小。     

夏季贝加尔湖阻塞高压的年际变化及其与我国降水的关系

采用1952—2008年NCEP/NCAR逐日500 hPa高度场再分析资料及中国国家气象中心整编的全国160站降水资料,对夏季贝加尔湖地区阻塞活动的年际变化特征及其同期与我国降水的可能联系,进行了分析。结果表明: 夏季贝加尔湖阻塞区域的阻塞活动具有明显的年际变化;在年际尺度上,夏季贝加尔湖地区阻塞活动偏多(少)对我国内蒙古东北部,华北部分地区,四川盆地与云南地区附近及广东南部的涝(旱)有一定的影响;同时对我国内蒙古中部,秦岭东北部,华北东部及川西高原的旱(涝) 也有一定的影响。     

阻塞高压形成、消失与波包的传播

利用NCEP 500 hPa高度再分析格点资料,利用滤波及富氏谱方法,诊断分析了阻高形势下的波包分布及传播特征。结果表明:在阻塞形势出现和维持期间的波包特征分布为,在阻塞高压区内无波包强中心,而在阻高区外东西南北四面中至少有两面出现明显的强中心。一般情况下,阻塞形势形成前1~3天在波包分布图上常常出现阻塞的波包特征分布,而在阻塞形势消失前1~3天,波包强中心进入阻塞区域,随后阻塞高压崩溃、消失。     

中纬度阻塞高压指数与华北夏季降水的联系

利用500hPa高度场资料计算了亚洲中纬度3个区域(鄂霍次克海区、贝加尔湖区、乌拉尔山区)阻塞高压指数，通过相关分析、合成分析研究了阻塞高压指数与华北夏季降水之间的联系。结果表明3个区域阻塞高压指数均具有明显的年代际变化，并且与华北夏季降水在年代际尺度上关系密切，相关系数分别为-0．4622、-0．6763、-0．6713。在阻塞高压的频发期，中纬度西风在东亚地区发生分支，分别形成极锋和副热带锋区，东亚夏季风偏弱，西太平洋副热带高压位置偏南，我国夏季雨带位置偏南，造成华北夏季干旱；而在阻塞高压的少发期则相反。     

Responses of Mean and Extreme Precipitation to Different Climate Forcing Under Radiative-Convective Equilibrium

Understanding the responses of mean and extreme precipitation to climate change is of great importance.Previous studies have mainly focused on the responses to prescribed sea surface warming or warming due to increases of CO2.This study uses a cloud-resolving model under the idealization of radiative-convective equilibrium to examine the responses of mean and extreme precipitation to a variety of climate forcings,including changes in prescribed sea surface temperature,CO2,solar insolation,surface albedo,stratospheric volcanic aerosols,and several tropospheric aerosols.The different responses of mean precipitation are understood by examining the changes in the surface energy budget.It is found that the cancellation between shortwave scattering and longwave radiation leads to a small dependence of the mean precipitation response on forcings.The responses of extreme precipitation are decomposed into three components(thermodynamic,dynamic,and precipitation efficiency).The thermodynamic components for all climate forcings are similar.The dynamic components and the precipitation-efficiency components,which have large spreads among the cases,are negatively correlated,leading to a small dependence of the extreme precipitation response on the forcings.     

从安徽气候变化看2003年洪涝和高温的必然性

利用近 50年温度和降水资料研究了安徽夏季气候变化特征 ,解释了 2 0 0 3年夏季洪涝、高温等极端气候事件出现的必然性。研究结果表明 :(1 )近 50年来安徽夏季温度呈下降趋势 ,降水则呈增加趋势 ,两者变化是相协调的。目前夏季温度处于较低的气候基本态 ,降水处于高基本态。 (2 )无论是温度还是降水 ,其变率都在 2 0世纪80年代中后期开始上升 ,目前均处于高气候变率时期。降水的“两高”(高基本态和高气候变率 )结合决定了 2 0 0 3年夏季洪涝出现的必然性 ;温度的较低基本态决定了“凉夏”背景 ,但由于基本态的回升和变率的加大 ,仍会出现像 2 0 0 3年夏季的若干高温天气。 (3)最大熵谱估计表明 ,安徽夏季降水变化的主周期为 2 5年 ,反映了降水的准两年振荡特征     

初夏东亚阻塞形势下的高温天气分析

结合MICAPS2.0平台提供的数值产品和区域加密自动气象站观测信息,对2008年6月中下旬东北地区一次阻塞形势下的高温天气进行了分析.得出:大陆强盛暖空气持续北上,形成稳定的东亚阻塞高压是东北地区这次初夏持续高温天气产生的原因.     

黑龙江省1981-2010年气候平均值的变化及对气候评价的影响

利用黑龙江省气候评价业务使用的71个气象台站的气温、降水和日照时数资料,对1981-2010年气候平均值和1971-2000年气候平均值进行比较。结果表明:黑龙江省大部地区年平均气温升高,冬季偏暖突出;年降水量大部地区增多,春季、夏季、冬季降水量增多,秋季减少,7月降水量增幅最大;年日照时数大部地区减少。     

亚洲偶极子阻高与江淮梅雨

本文用１９７１—１９９１年６—７月逐日５００ hPa高度资料，计算亚洲地区（４５—７５°Ｎ、５０—１６０°Ｅ）内３个区域的阻塞指数，讨论偶极子阻高与孤立子阻高的气候特征，提出亚洲偶极子阻高是江淮梅雨期主要的西风带环流型及偶极子阻高的异常活动对１９９１年江淮特大洪水的作用；同时初步探讨偶极子阻高的垂直经向环流结构特征对江淮梅雨加强的作用。     

新、旧气候态的差异及其对新疆气候评价业务的影响

摘要：利用新疆100个国家气象站的月、季、年气温、降水要素1991─2020年和1981─2010年平均值资料,从区域平均和空间分布两方面对2个气候平均值进行对比分析。结果表明：全疆的平均气温一致增加,且大部地区增温显著,春季增幅最大,秋季最小,北疆增幅略大于天山山区和南疆。全疆降水增幅3.1%～5.0%,冬季增幅最大,秋季最小,天山山区增幅大于北疆和南疆。月气温,2、3、4、6月升幅较大,5─10月较小,月气温差值空间型分为三型：全疆一致增加型、全疆大部增加型和全疆大部减少型。月降水,2、8、11月增幅较大,月降水差值空间型分为三型：全疆大部增加型、全疆大部减少型和北疆大部减少南疆部分增加型。气候平均值更替后,气温距平和降水距平百分率偏高的特征将弱化,其等级整体由正距平向负距平方向调整,基于旧气候态下的评价结论也需重新评估。     

气候影响下以融雪水补给为主的河川径流变化

以气象文献资料为基础,结合区域水文代表站1961—2000年的资料,分析了气候影响下融雪水补给的河川径流的变化过程,建立年平均气温、季平均气温序列,利用距平分析法、多年平均降水量与多年平均径流量相关法、模比系数差积曲线图等方法,分析了区域增温变暖趋势,与全国、全球增温变暖趋势情况大致相似。年径流量从80年代以来随气候的变化呈上升趋势,以气温的增温变暖、降水的增多为主要影响因子,分析了区域内河川径流的水量变化。     

宁波市气候变化对水资源的影响

通过对宁波市水资源有关参数的计算，了解宁波水资源状况，根据工农业和生活用水，经济发展规划对水资源的需求，分析了宁波市气候和气候变化对水资源的影响，为更好地促进水资源向可利用水资源的转化，利用和开发好水资源提出了建议。     

Wave-Breaking Features of Blocking over Central Siberia and Its Impacts on the Precipitation Trend over Southeastern Lake Baikal

Precipitation over southeastern Lake Baikal features a significant decreasing trend in July and August over 1979–2018 and is closely related to blocking occurrence over central Siberia(45°–70°N, 75°–115°E). This study investigates the formation and maintenance of anticyclonic and cyclonic wave-breaking(AWB and CWB) blocking events and their climate impacts on precipitation in the southeastern Lake Baikal area. Both AWB and CWB blocking events are characterized by a cold trough deepening from the...     

1951—2008年吉林市气候变化特征

应用滑动平均、滑动变异系数等方法对吉林市1951-2008年气温和降水量进行了分析.结果发现:吉林市气温旱上升趋势,平均气温增温速率比全国高0.10℃/10a,但比东北区低0.03℃/10a;降水总体旱减少的趋势,春季降水有增长的趋势,夏季降水目前处于少雨段,秋季降水变化不明显,冬季降雪呈逐渐递增的趋势;降水的变率明显...     

一个气候系统模式对小冰期外强迫变化的平衡态响应

本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的气候系统模式FGOALS_gl, 通过设定小冰期的太阳辐射变化, 模拟了小冰期的气候平衡态, 讨论了小冰期气候变化的机理。数值试验结果表明, 由太阳辐照度变化和火山活动共同作用造成的太阳辐射减少是小冰期气候的重要成因, 模拟的小冰期表层气温变化分布与重建资料在全球大多数地区较为一致。就全球平均情况而言, 小冰期的年平均气温较之1860年偏冷0.15℃, 较之20世纪平均情况偏冷0.6℃左右。小冰期温度变化存在显著的地域和季节特征, 表现为北半球降温幅度大于南半球, 高纬地区降温幅度大于低纬地区, 夏季的降温幅度大于冬季。东亚地区小冰期温度较之1860年和20世纪分别偏冷0.3℃和0.6℃。小冰期的降水异常中心位于低纬地区, 主要表现为赤道中东太平洋降水负异常和赤道中西太平洋降水正异常, 以及位于热带印度洋的降水偶极子型。除欧洲和北美外, 全球其他地区陆地降水均减少。东亚地区小冰期夏季降水的变化最为显著, 较之1860年, 华北、 东北地区降水增加, 而长江流域以南降水则减少; 较之20世纪, 东部降水异常表现出华北地区偏多、长江流域偏少、华南地区偏多的“三极型” 分布特征。     

中国夏季不同强度降水模拟对不同积云对流参数化方案的敏感性研究

利用PσRCM9区域气候模式, 分析了中国夏季不同强度降水模拟对不同积云对流参数化方案的敏感性。结果表明, 采用四种积云对流参数化方案, 模式能够模拟出小雨、 大雨和暴雨的雨量百分比和雨日百分比空间分布的一致性特征, 但不能模拟出中雨雨量百分比和雨日百分比空间分布的相似性, 这是由于模式不能模拟中雨雨量百分比的空间分布形式所致。还发现模拟的我国夏季降水以小雨和中雨为主, 四种积云对流参数化方案均低估了中国夏季大雨和暴雨对总降水的贡献, 尤其是在我国西部、 东北和华北地区更明显。不同积云对流参数化方案下模拟的极端强降水阈值的空间分布形式基本与观测一致, 但强度与观测存在较大差异。相比较而言, Grell方案较Kuo、 Anthes-Kuo和Betts-Mille积云对流参数化方案更适合中国东南部地区夏季极端强降水的模拟。     

和田河流域气候变化特征分析

利用和田河流域和田市气象站1961-2000年的气温和降水量资料,分析了和田河流域气温和降水量的年代际以及线性趋势变化。分析表明和田河流域气候演变存在非常明显的年际和年代际变化,近40年和田市年平均气温呈上升趋势,倾向率为0．26℃／10a,降水量总体呈增多趋势,其倾向率为1．56mm／10a。20世纪90年代增温十分明显,1999年是近40年来和田河流域最暖的一年。     

2006-2007年夏季重庆大旱、大涝的阻高时空特征分析

2006年和2007年夏季,重庆地区分别遭受大旱和大涝。利用这两年6-8月NCEP逐6 h再分析资料,对其月平均500 hPa高度场对比分析发现,这两年重庆地区附近槽脊配置、鄂霍茨克海附近环流和贝加尔湖附近环流有较大差异。利用逐日平均高度场以重庆地区为基点进行月内相关检验也发现,两年主要环流形势差别集中于中高纬度阻塞形势。为了进一步揭示重庆地区气候异常时阻高的时空分布特征,分别对这两年逐日平均高度场进行EOF分解,对其主要空间模态进行分析,并根据其时间演变信息,结合阻高、副高及青藏高压的主要指数对分析结果进行了综合分析,结果表明:贝加尔湖西侧的稳定阻高是造成2006年干旱的主要原因,而2007年的洪涝则是由不稳定的贝加尔湖阻高偏西造成的。     

A Perspective on the Evolution of Atmospheric Blocking Theories: From Eddy-Mean flow Interaction to Nonlinear Multiscale Interaction

In this paper, we first review the research advancements in blocking dynamics and highlight the merits and drawbacks of the previous theories of atmospheric blocking. Then, the dynamical mechanisms of atmospheric blocking are presented based on a nonlinear multi-scale interaction(NMI) model. Previous studies suggested that the eddy deformation(e.g., eddy straining, wave breaking, and eddy merging) might lead to the formation and maintenance of atmospheric blocking.However, the results were specu...