华南前汛期降水异常的时空变化特征

利用国家气候中心整编的1951—2000年中国160个站的月降水资料,选出华南地区16个代表站。重点分析了华南前汛期降水的年际、年代际变化的时空特征。结果表明:华南地区的降水主要集中在前汛期,而且降水偏多现象易发生在华南东部地区,降水偏少现象易发生在华南北部地区;20世纪50年代前期、60年代中期到80年代初为相对多雨期,而1950年代中期到1960年代中期及1980年代前期到90年代初为相对少雨期,90年代为波动期,但华南前汛期近50年的降水变化的总趋势不明显。华南前汛期降水具有明显的周期性。年际变化的主周期有三个:3,5和7年,年代际变化的主周期为14年。华南前汛期多雨年同期,淮河及黄河下游等地区少雨;而华南前汛期少雨年同期,大致相反。     

华北四季降水特征及与我国其他地区降水的联系

利用中国160站1951－2000年逐月降水资料，在对华北地区降水气候特征分析的基础上，介重研究了华北地区降水异常在四季中的年际，年代际变化规律和特征，以及华北地区不同季节降水偏多（少）时全国同期的降水空间分布特征，并对各季的降水趋势作了初步的估测。     

越南北部夏季降水特征及其与海温的联系

根据1958—1997年越南降水资料和NCEP／NCAR再分析资料，运用小波分析和相关分析等方法分析了越南北部降水特征及其与海温的联系。结果表明，越南北部降水主要集中在夏秋季；越南北部夏秋季降水具有明显的年际、年代际变化特征．并且与热带太平洋海温关系密切。在越南北部夏季多雨年，热带西太平洋海温异常偏高，中东太平洋海温异常偏低；而少雨年，则情况相反。     

夏季中国中东部不同历时降水时空分布特征

利用1961~2012年台站逐时降水资料,分析了夏季中国中东部不同历时降水的主要气候分布和长期变化特征,为深入认识其时空变化规律和形成机理奠定基础。分析结果表明,降水事件的平均历时由南向北呈"短—长—短"分布型,华南和北方地区以6 h以下的短历时降水为主;而中部地区(28°N~37°N)6 h以上长历时降水占总降水量60%以上。随着降水历时的增加,小雨事件(0.1~1.0 mm/h)的发生概率降低,中雨事件(1.1~10.0 mm/h)的发生概率升高;大雨、暴雨事件(10.0 mm/h)更易出现在35°N以南历时偏短的降水事件中。1961~2012年,中国中东部总降水量呈"南升北降"的趋势分布,夏季南方大部分地区降水强度、时数和事件数均呈上升趋势;而北方地区降水时数和事件数显著减少,不过降水强度呈增强趋势。中东部降水历时总体呈上升趋势,尤其以我国长江与黄河之间的中部地区变化最为显著。同时,该地区短历时(1~6 h)降水无显著的年代际转折,长历时(6 h)降水的年代际增加是20世纪70年代末至20世纪90年代初降水增多的主要原因。20世纪90年代初期以来,南方地区降水的年代际增多则是长、短降水共同作用的结果,但超过6 h降水的影响范围更广,且影响中心较短历时降水偏北。     

东北地区夏季降水时空变化特征

采用东北地区99个测站1960～2000年逐日降水资料，运用小波分析、突变分析、旋转EOF等方法，研究了东北地区不同区域夏季降水的长期变化特征。结果表明，东北地区夏季降水呈减少趋势，并存在14年和2～4年的变化周期。东北地区夏季降水异常可分为5种空间分布类型：东北西南部型、东北东南部型，东北东北部型、东北西北部型、东北中部型。东北东南部地区夏季降水减少趋势最明显，东北西南部降水的增加趋势最明显。各区域降水的变化周期有所区别，东北东北部存在16～18年的变化周期，其它地区存在10～14年的变化周期，各区域降水突变的时间主要在60年代和80年代。     

中国降水集中期之特征

使用中国国家气象信息中心整编的全中国2474个观测站1961—2013年逐日降水观测资料、美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)制作的1979—2013年逐日850 hPa风、温度、相对湿度场和500 hPa高度场。定义每站5—8月总降水量的45%(河套地区和四川盆地中部为5—9月总降水量的40%)出现的最短时段为该站降水集中期,采用气候统计、气候分析方法和清晰的站点绘图方式研究了中国降水集中期雨量、起止日等时空特点和变化特征。结果表明,中国降水集中期起止时间并非简单的南北、东西向推进,而是最早始于江南华南交界,最晚始于河套地区和四川盆地;最早结束于华南北部和江南大部分地区,最晚结束于河套地区、四川盆地、西藏南部。东北、西北大部分地区的降水集中期早于华北和河套地区。降水集中期以西部沙漠戈壁地区的7—10 d最短,西南地区的30—40 d最长。来自索马里急流的西南水汽支和西太平洋副热带高压西侧的东南水汽支是集中期降水的主要水汽源,中国中东部降水峰值随两支气流的推进而推进。集中期雨量的主要区域特点为:四川盆地雨量在20世纪80年代以后趋势性减少,近年开始回升;云南自2003年起,除2008年以外降水持续偏少。华南北部和江南20世纪80年代的持续少雨和90年代的持续多雨最显著,多雨期降水集中期起止时间推迟,导致长江中下游降水峰值易与上游来水的峰值相遇,这是长江中下游20世纪90年代至21世纪初洪涝频发的主要原因之一。     

中国西部汛期降水的时空演变分析

用中国西部１０省区（１１０°Ｅ以西）１３０个站的月降水资料，分析夏半年４—１０月的月降水相对系数、月际和年际标准差变化特征。结果表明，各地区受不同降水体系影响，降水在时空上的差异很大。天山北部主要受西风带降水体系影响，月际降水差异不大；西北地区受西太平洋副热带高压雨带影响，降水具有西进北抬尔后东退南辙的特征；高原季风雨带对四川西部、云南和西藏有明显影响，雨季从东南向西北开始，而结束与此相反。月际和年际标准差表明，在以南疆盆地为主的东北—西南一带地区的标准差为高值区，而该地区以东和以北地区的标准差呈逐渐减小趋势     

长江中下游地区春季降水的时空特征

使用41站日降水资料和NCEP/NCAR再分析月平均资料,研究了长江中下游地区春季降水的时空特征。结果表明,过去50多年来,长江中下游地区春季的雨日、雨量呈整体下降趋势,降水强度呈东减西增的趋势;该区春季连续性降水通常以2 d降水居多,江北地区以连续性中小降水为主,而江南地区则是独立性的强降水居多。春季长江中下游地区在近50 a里呈现出干旱化趋势,其和对流层中高层气温下降关系密切,由于气温相对下降,我国东部上空高层产生气旋性环流异常,不利于降水的发生。     

ENSO与中国东部地区夏季降水相关性年代际变化特征

利用国家气候中心提供的中国160站1951～2000年逐月降水资料,Hadley中心提供的1951～2000年逐月全球海表层温度资料,采用线性相关分析和滑动相关分析方法,探讨了ENSO与中国东部地区夏季降水的年际关系及二者年际关系的年代际变化特征。结果表明,夏季Nino3区海温与中国东部夏季降水年际关系同期相关显著,且二者的年际关系存在明显的年代际变化,年际相关型分3个阶段：,第1阶段(1972年前)为“东西型”,第2阶段(1973～1983年)为“南北型”,第3阶段(1984年后)也为“南北型”。     

用自然正交展开法分析长江中下游降水的季节变化

利用自然正交展开（EOF）方法探讨了气象要素场的季节变化特征。结果发现：应用自然正交展开方法分析某一气象要素场的季节变化或年际变化时，要针对不同问题，对原始资料场进行不同处理，使之与分析对象相匹配；只有这样，自然正交展开的特征向量才具有明确的物理意义。在该文中使用自然正交展开方法分析了长江中下游及全国降水的季节变化特征。     

近50年来长江中下游汛期暴雨变化特征

基于1960～2008年逐日降水观测资料,分析了长江中下游汛期暴雨的气候分布特征、年际、年代际变化以及趋势变化特征。结果表明,该区域汛期暴雨分布呈现南部多、向北递减的总格局。最大暴雨量中心位于江西北部,其形成可能与地形因素有关。在年际尺度上,该区域暴雨量、暴雨强度存有准两年及6～8年的周期变化特征;从年代际尺度看,在时间域上,存在12～14年的周期变化。具体地,汛期区域平均暴雨量、频次在1960年代至1980年代是一个相对平稳的时期,1990年代开始则进入一个高值期,21世纪以后又开始回落。相比较而言,暴雨强度的年代际变化不显著。在空间域上,进入21世纪后随着雨带向淮河流域推进,暴雨量、频次、强度在苏北、皖北增强。从趋势分析看来,过去50年汛期暴雨量、频次呈现较大范围的增加趋势。暴雨强度也表现一定程度的增加趋势。     

1960—2009年中国年降水量的年际及年代际变化特征

利用1960-2009年中国台站降水量资料,揭示了全国、区域年降水量变化的多时间尺度的复杂结构和地区性差异,并根据年代际周期对未来降水量变化的贡献进行了预估。我国北方年降水量年际变化较强,年际变化对年降水量的贡献较大;南方年降水量年际变化相对较弱,年际变化对降水量的贡献较小,东北和西北地区年降水量的年代际变化较强,年代际变化明显,且同位相;其他地区年降水量年代际变化相对较弱。我国东北、西北、华南、青藏高原、西南地区年降水量的年代际变率对年降水量的贡献目前处于下降阶段,未来5-10年年代际变化的贡献可能继续呈下降趋势;长江中下游地区年降水量的年代际变率对年降水量的贡献目前处于上升阶段,未来5-10年年代际变化的贡献可能继续呈上升趋势。     

长江中下游夏季降水异常变化与若干强迫因子的关系

首先,利用三次样条函数方法对1905～2000年长江中下游夏季降水量和太阳黑子、地球自转速率、赤道东太平洋海温和北极涛动等强迫因子序列进行年代际和年际尺度的分离,并分析了它们年代际尺度的位相变化特征.然后,使用30年滑动相关的方法,分析了长江中下游夏季降水量与上述各因子之间的相关随时间的变化.最后,利用旋转因子分析方法,对年代际及年际尺度因子的潜在结构对长江中下游夏季降水的影响进行了研究.结果表明,长江中下游夏季降水量和强迫因子序列均存在显著的年代际变化特征,它们之间的相关系数随时间变化呈现显著的阶段性,     

近52年北上热带气旋的若干气候特征

应用1951-2002年热带气旋年鉴资料,对52年来北上热带气旋的月际变化、年际和年代际变化、气候突变、振荡周期等若干气候特征进行了分析。结果表明：北上热带气旋的月际变化特征明显,7—9月是北上热带气旋发生的关键月份,尤其7、8月是高峰期,1-4月和12月没有北上热带气旋。北上热带气旋的年际变化表现为略有上升的趋势,并以每10年3％的倾向率上升。用Mann-Kendall方法作突变分析,没有明显的突变年。近52年,北上热带气旋呈现出明显的年际和年代际变化特征,存在5年的显著年际周期,同时还存在10～12年、20-22年的年代际振荡周期。     

青藏高原冬春季地温异常对长江中下游夏季旱涝影响的研究

探讨了青藏高原地温异常对长江中下游地区降水的影响。通过资料分析揭示：长江中下游地区夏季旱涝前期冬春青藏高原各层次的地温距平具有反位相分布和高方差分布的特征，前期冬、春季青藏高原地温的三维结构对长江中下游地区夏季降水异常具有“强信号”指示特征。从地面0cm到地下3．2m的地温距平分布为：涝年高原偏南部为正，中部和北部为负，旱年时则与此相反，高原中部和东南部是反位相最明显的地区。地温距平在近地表变化较快，地温距平的大值区在40cm层到1．6m层之间，1．6m到3．2m层地温距平变化较慢。资料分析表明前期青藏高原不同层次地温异常是后期长江中下游地区降水异常的一个重要原因。资料分析和数值试验都揭示了北半球环流型对青藏高原不同层次地温异常可能产生遥相关波形并形成季尺度低频波，此相关波列的激发和传播可能影响长江中下游地区后期的降水。     

中国近50 a地温的变化特征

利用1954-2001年中国532站的月平均0．8m层地温资料，对我国及其不同区域地温的变化特征进行了分析。结果表明，近50a，全国年平均地温的年代际变化大致为下降阶段，相对气候冷期及上升阶段。地温的区域变化特征显著，90年代后东北地区地温增温最显著，西南东部地区地温下降趋势明显，青藏高原东部地温在1980年前后发生一次急剧下降的突变过程。地温季节变化中，冬季地温年代际变化特征与其他季节相比差异较显著，而春季地温年际变化出现异常的频率最大。     

长江上游区域性暴雨发生前的中尺度特征

通过对长江上游 1 2次区域性暴雨发生前数小时至十余小时的探测资料进行合成分析 ,揭示了该区域暴雨天气发生前的流场、能量场、水汽场和动力场的中尺度特征。对提高该区域暴雨天气预报质量和长江流域防洪具有积极意义。     

长江中下游夏季极端降水指数的变化特征

利用长江中下游地区66个气象站逐日降水资料,通过经验正交函数分解分析中雨以上日数极端降水指数及形成的原因。结果表明:长江中下游中雨以上日数主要表现为全区一致型、南北反向型,且两种分布形势均存在准2 a周期的年际变化和年代际变化;中雨以上日数在1990s开始显著增长,2000s以来,长江以北地区偏多,长江以南地区偏少;2000—2011年,我国东部经向上仍旧存在"反气旋—气旋"水汽输送异常,蒙古高原反气旋型水汽输送加强,引起雨带停滞在长江以北,造成长江以南地区中雨以上日数偏少。     

长江中下游梅雨与中国夏季旱涝分布

利用长江中下游116年梅雨资料及近50年的基本雨型划分结果，统计分析了三类雨型的梅雨特征，并对20世纪80年代以后的梅雨及旱涝异常作了成因分析。结果指出，80年代以来夏季东亚阻塞高压活动频繁，从而遏制了西太平洋副热带高压季节性北进是夏季梅雨偏丰和雨带偏南的直接原因，其根本原因还有待进一步研究。     

长江中下游1998年夏季梅雨期降水再循环研究

改进了Eltahir的降水再循环率计算模式,引入水汽变化量,使其可用于小于月际时间尺度的降水再循环评估。并利用1998年6~8月间长江中下游162个测站的旬蒸发和降水资料,结合NCEP/NCAR的高空逐日再分析资料,对长江中下游1998年梅雨期的降水再循环率做了计算。分析发现:1998年夏季暴雨时期长江中下游的降水平均约有三成来自当地的蒸发。区域蒸发的水汽在安徽南部和湖北东部对降水的贡献最大。区域平均再循环率的旬变化强烈,最高可达67.8%,最小只有0.8%。表明地表水文敏感,地-气相互作用不稳定。