2009年云南秋季特大干旱的气候成因分析

2009年秋季至2010年初夏,云南遭受了有资料记录以来最严重的干旱,其中2009年秋季是有资料记录以来降水偏少最明显的年份,全省平均降水比历年同期偏少50%以上。通过诊断方法分析了云南秋季降水和大气环流异常的特征,结果表明在多年平均情况下,云南秋季大部分地区的降水占年降水总量的20%以上,对年降水量的变化有重要影响;2009年秋季云南区域大气低层的水汽持续偏少、高层辐合低层辐散的高低层流场配置是这次干旱产生的最直接原因;另外,持续偏西偏强的西太平洋副热带高压、弱冷空气和弱暖湿气流活动,以及北方冷空气与南方暖湿气流影响云南的不同步、夏季风环流的提前结束等都对这次干旱过程产生了重要的影响。     

2008年初我国南方雨雪低温天气的中期过程分析I：亚非副热带急流低频波

在中期时间尺度上分析了2008年1月10~16日我国南方雨雪过程特征及其可能机理,得到了以下结果：1）3个环流系统的演变过程相互匹配,共同造成了此次雨雪过程,它们分别为南支槽在我国南方地区的形成和加深、西太平洋副热带高压的北扩以及叶尼塞地区高压脊的东扩南侵;2）源自东北大西洋和西欧的Rossby波能量沿亚非副热带急流向下游传播,导致南支槽在我国南方地区形成和加深;3）与西太平洋副热带高压北扩所对应的异常环流中心,其实质为副热带急流扰动,来自上游南支槽区的Rossby波能量频散是其形成维持的主要原因,它也受来自贝加尔湖地区及热带西太平洋对流区的Rossby波能量的影响;4）亚非副热带纬向基本流制约着其一系列异常环流中心的纬向联系,里海冷堆及异常中心的形成恰好对应着南支槽在我国南方地区的加深和西太平洋副热带高压的北扩。     

西太平洋副热带高压的年际变率及其与ENSO的相关性

利用NCEP资料定义了西太平洋副高的强度指数、脊线指数，并对这两种指数进行功率谱分析，且分别与Nino3指数作相关性分析，发现副高强度指数、脊线指数都存在年际尺度的变率，而且与Nino3指数在年际尺度上存在很好的相关性。在此基础上，对可能引起副高年际变率的机理作了尝试性探讨：在年际尺度上，副高脊线位置首先出现异常南移，同时副高强度减弱，副高南侧正的西风距平加强了赤道纬向西风；异常的西风使得暖水向东传播，约2个月后Nino3区海温异常升高并西传，其后约1个月中太平洋海表温度异常升高，中太平洋海水升温的同时加热大气，在。Hardly环流作用下，约3个月以后，副高开始增强。     

2008年1月10—14日陕西区域暴雪成因分析

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析资料及FY-2C卫星tBB资料对2008年1月10—14日陕西区域暴雪过程诊断分析,结果表明：受贝加尔湖冷空气南下和南支槽前西南暖湿气流共同影响,陕西省出现了这次降雪过程;850 hPa的水汽主要从副高的西侧经西太平洋和南海从贵州、四川、重庆进入陕西;暴雪发生前大气低层积累了大量的不稳定能量,有利于暴雪的发生发展;暴雪发生期间不断有云团从青藏高原东移进入陕西境内。     

2009-09—2010-03贵州特大干旱分析

该文利用1971—2000年necp全球逐月的2.5°×2.5°再分析资料作为平均场与2009-09—2010-03的necp全球逐月的2.5°×2.5°再分析资料进行比较。分析了2009-09—2010-03特大干旱的时空分布及其同期的大气环流异常特征。结果表明:与常年同期相比,贵州降水量均为有气象观测记录以来最少值;贵州省平均气温12.4℃,为历史同期第3高。此次贵州特大干旱与大气环流异常有很大的关系,中高纬度环流及西太平洋副热带高压、西风带环流(冷空气活动)、低层流场、水汽输送以及垂直运动等都持续异常,不利于该地区的降水产生,再加上西风环流以及中高纬度环流配置不利于冷空气南下,因而该时段贵州干旱少雨。     

2008年初我国南方雨雪低温天气的中期过程分析Ⅰ:亚非副热带急流低频波

在中期时间尺度上分析了2008年1月10～16日我国南方雨雪过程特征及其可能机理,得到了以下结果：1）3个环流系统的演变过程相互匹配,共同造成了此次雨雪过程,它们分别为南支槽在我国南方地区的形成和加深、西太平洋副热带高压的北扩以及叶尼塞地区高压脊的东扩南侵;2）源自东北大西洋和西欧的Rossby波能量沿亚非副热带急流向下游传播,导致南支槽在我国南方地区形成和加深;3）与西太平洋副热带高压北扩所对应的异常环流中心,其实质为副热带急流扰动,来自上游南支槽区的Rossby波能量频散是其形成维持的主要原因,它也受来自贝加尔湖地区及热带西太平洋对流区的Rossby波能量的影响;4）亚非副热带纬向基本流制约着其一系列异常环流中心的纬向联系,里海冷堆及异常中心的形成恰好对应着南支槽在我国南方地区的加深和西太平洋副热带高压的北扩。     

我国低纬高原地区初夏强降水天气研究II·2005与2001年5月云南旱涝成因的对比分析

2001年和2005年的5月云南分别出现了严重的洪涝和干旱天气。通过分析研究表明,这两年在大尺度环流形势、季风爆发的早晚和强弱以及ENSO背景的影响等方面都有着显著的不同。2001年5月对流层中层的东亚槽位置偏西且强度偏强,同时南支槽稳定维持且较强,致使冷暖空气易于在云南地区交汇,这可能是在该地区产生较强降水的主要环流形势,而2005年5月东亚槽位置偏东,南支槽较弱,致使云南地区几乎没有水汽来源和缺乏冷暖空气的交汇,这是产生干旱的主要环流形势;同时南海季风爆发的早晚和强弱与云南5月降水也有着较好的关系,2001年5月南海季风爆发偏早且强度偏强,而2005年5月南海季风爆发偏晚且强度偏弱,这两年5月的降水差异较大;对水汽分布的分析还表明,2001年5月云南地区为水汽辐合区,且较常年平均偏大,水汽通量为西南向,且强度较强。而2005年5月云南为水汽辐散区,孟加拉湾的水汽向东进入南海,云南地区非常干燥;从ENSO大背景对其影响的分析可知,2001年5月的洪涝和2005年5月的干旱与这两年的前期海温变化似乎也存在一定的联系。     

我国低纬高原地区初夏强降水天气研究Ⅱ.2005与2001年5月云南旱涝成因的对比分析

2001年和2005年的5月云南分别出现了严重的洪涝和干旱天气.通过分析研究表明,这两年在大尺度环流形势、季风爆发的早晚和强弱以及ENSO背景的影响等方面都有着显著的不同.2001年5月对流层中层的东亚槽位置偏西且强度偏强,同时南支槽稳定维持且较强,致使冷暖空气易于在云南地区交汇,这可能是在该地区产生较强降水的主要环流形势,而2005年5月东亚槽位置偏东,南支槽较弱,致使云南地区几乎没有水汽来源和缺乏冷暖空气的交汇,这是产生干旱的主要环流形势;同时南海季风爆发的早晚和强弱与云南5月降水也有着较好的关系,2001年5月南海季风爆发偏早且强度偏强,而2005年5月南海季风爆发偏晚且强度偏弱,这两年5月的降水差异较大;对水汽分布的分析还表明,2001年5月云南地区为水汽辐合区,且较常年平均偏大,水汽通量为西南向,且强度较强.而2005年5月云南为水汽辐散区,孟加拉湾的水汽向东进入南海,云南地区非常干燥;从ENSO大背景对其影响的分析可知,2001年5月的洪涝和2005年5月的干旱与这两年的前期海温变化似乎也存在一定的联系.     

2010年秋冬季西南地区严重干旱与南支槽关系分析

利用1951~2009年西南地区24个站点逐月降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料,分析了2009/2010年冬季我国西南地区严重干旱的演变特征,并使用SVD、小波分析和合成分析揭示了南支槽与我国西南地区冬季严重干旱的关系。结果表明:2009/2010年西南地区冬季严重干旱从秋季10月份云南省开始出现大范围干旱为征兆,11~2月逐步发展到西南三省,3月减弱。从秋季10月到次年2月的降水持续偏少,加重了此次旱情。2009/2010年冬季西南地区严重干旱的开始、发展和减弱与同期500hPa南支槽活动及整层水汽输送有着密切的关系。我国西南地区11~3月降水和前期11月南支槽指数在10~12年周期变化上存在显著的反相关系,前期11月南支槽区负距平,南支槽指数偏弱,南支槽加深,水汽输送充足,西南地区降水偏多;反之,前期11月南支槽区正距平,南支槽指数偏强,南支槽变浅,水汽条件不足,西南地区降水偏少。SVD分析表明,高度场第一模态同性相关场的关键区在青藏高原南侧孟加拉湾地区,反映了南支槽强弱变化信息,第一模态的这对空间分布型表明18~20°N,84~92°E范围11~3月500hPa高度场异常偏低时,同期我国西南地区降水偏多;高度场第二模态同性相关场的关键区在22°N以南区域,反映了西风强弱变化信息。第二模态的这对空间分布性表明70~110°E之间22°N以南区域11~3月500hPa高度场异常偏低时,同期我国西南地区降水偏少。11~3月关键区500hPa高度场与我国西南地区同期降水在时空场上都有着很好的同步关系,并且前期500hPa高度场是我国西南地区11~3月旱涝情况的一种预测信号。     

2006年川渝地区高温干旱特征及其成因分析

2006年夏季,四川、重庆发生了50年一遇的高温大旱.利用中国730站中川渝地区58个测站2006年1月1日～9月8日的逐日降水、日最高气温和NCEP再分析资料,探讨了这次高温干旱的特征及成因机理,重点分析了西太平洋副热带高压和大陆副热带高压的异常活动以及西风带与热带环流的特征.研究指出,东亚西风带扰动偏弱、偏北,青藏高原低涡活动减弱,使得川渝地区上空长时间受强大的副热带高压控制;2006年夏季副热带高压的加强和维持与菲律宾以东洋面及南海地区的对流加强、孟加拉湾地区降水异常增多导致的加热场异常密切相关.     

用降水量和无雨日数判别广州季节性干旱的对比分析

利用广州市1951-2006年实测日降水量资料,通过统计方法对使用降水量和无雨日数判别广州季节性干旱情况作对比分析。结果发现,各季降水量和无雨日数序列之间都存在显著的反相变化关系,以冬季最显著、夏季最差;对日雨量较大的季节如春、夏季,用无雨日数判别季节干旱现象要比降水量更合适些,而对其它季节则2种指标无明显差别。     

用聚类分析方法对四川盆地降水区域的划分

采用14年逐日降水资料计算了四川盆地各站间的相关系数,再应用系统聚类法进行降水区域的划分,将盆地共分成11片.同时,对成都市14(区)县划分成了3片.结果发现:这种区域划分与实际降水区域配合较好,符合实际天气意义.同时这种降水区域的划分对提高四川盆地降水预报的能力有很大好处,值得探索.     

用聚类分析方法对四川盆地降水区域的划分

采用１４年逐日降水资料计算了四川盆地各站间的相关系数,再应用系统聚类法进行降水区域的划分,将盆地共分成１１片。同时,对成都市１４（区）县划分成了３片。结果发现：这种区域划分与实际降水区域配合较好,符合实际天气意义。同时这种降水区域的划分对提高四川盆地降水预报的能力有很大好处,值得探索     

2006年盛夏川渝地区高温干旱气候形成的物理机制研究

利用1970 2000年、2006年6—8月的NCEP资料,研究2006年盛夏川渝地区高温干旱气候形成的物理机制。通过敏感性试验和控制性试验的对比分析发现,感热加热对青藏高原、川渝地区地面温度的升高、500 hPa高度场的增强有显著作用,而高原高度场的加强有利于西太平洋副高的加强西伸和大陆高压的加强东进;对动力作用的分析发现,高原动力作用在这次高温干旱事件中的作用不是唯一的,川渝地区上空异常强盛的下沉气流是由西太平洋副热带高压、大陆高压以及高原北侧南伸气流共同作用造成的;感热加热是导致川渝地区高温干旱天气发生和维持的首要原因。     

中部区域两次西南涡天气过程增雨潜力区分析

西南涡天气降水是中部区域春、秋季飞机人工增雨最主要的三种作业天气类型之一。利用常规气象观测资料和NCEP再分析资料,对2008年4月8 9日和2009年4月18 19日两次典型西南涡降水天气过程对比分析发现,近圆形和椭圆形西南涡的动力场结构存在一定差异。对增雨条件分析发现:两次过程500 h Pa上都存在大气垂直上升运动,低层水汽条件良好;500 h Pa冰面过饱和水汽压正值区均在低涡形成并影响中部区域时开始出现,并随低涡移动发展。因此,选择500 h Pa冰面过饱和水汽压≥0 h Pa且垂直上升速度≤-0.1 Pa·s-1的区域作为增雨潜力区。其中,近圆形西南涡过程增雨潜力区出现在低涡中心前方附近和暖式切变线北侧、低涡闭合线处,椭圆形西南涡过程增雨潜力区位于辐合线北端及低涡闭合线东北方向一定距离处。     

Seasonal Characteristics of Precipitation Occurrences in the Core Area of the Subtropical High

Based on the National Centers for Envioromental Prediction（NCEP）Reanalysis 2 daily data and the Global Precipitation Climatology Project（GPCP）1 Degree Daily（1DD）precipitation data from 1997 to 2006,seasonal characteristics of precipitation occurring in the core area of the subtropical high（STH）were investigated by the frequency analysis method.The results indicate that precipitation occurs in the core area of the STH in each season,which is inconsistent with the common knowledge.In summer,there exists 40%–80%of the precipitation frequency in the STH,against less than 50%in other seasons.Generally,the seasonal mean rain rate inside the STH is about 1–2 mm day -1 in winter and less than 4 mm day -1 in summer,which contributes to about 30%–90%of the local total precipitation.In summer,such a contribution is about 50%–90%,and it is less than 40%in other seasons.Statistically,the occurrence frequency of the updraft within the core area of the STH varies from 25%to 75%in summer and less than 25%in other seasons. The results also reveal that there is about 30%of the STH frequency over the eastern China in summer, and the corresponding precipitation and updraft frequencies are 25%and 15%respectively.This is the so-called unique precipitation pattern in summer in eastern China,i.e.,precipitation is controlled by the core of the STH. Additionally,more than half of the precipitation occurring in the STH is accompanied with updraft at 500 hPa while less than half is with downdraft at 500 hPa.The former may represent deep precipitation whereas the latter may hint shallow precipitation in the core area of the STH.     

降水Z指数在河南旱涝监测中的应用

利用河南50个站1951~2004年逐月降水量资料,对降水Z指数方法进行了分析,提出了Z指数的修改和订正方法,并进一步对区域旱涝指标进行了讨论。     

四川省降水相态识别判据研究

本文运用1981~2013年四川省156个国家级地面观测站的原始气象记录整编数据,分析了四川省雨、雨夹雪和雪三种降水相态的气候分布特征,并从地面要素和高空要素两个方面详细分析了不同降水相态对应的变量阈值,主要结论如下:(1)降雨日数的第一特征向量近些年呈现出减少趋势,第二特征向量在雅安和广元地区的降水日数有所增加,攀西地区降水日数在减少;从降雪日数的第一特征向量看,四川地区降雪日数近些年也呈现减少趋势,第二特征向量四川中部一线近些年的降雪日数有所增加;雨夹雪日数第一特征向量说明四川大部分地区雨夹雪日数近20年都在减少,阿坝州地区的雨夹雪日数在增加,第二特征向量的趋势并不明显,第三特征向量近15年盆地地区的雨夹雪日数有所增加,川西高原和攀西地区的雨夹雪日数在减少。(2)地面和高空近地层的温度(T)和露点温度(Td)对区分降水相态有较好的指示意义。盆地西部,T_850hPa对三种降水相态有较好区分;盆地南部,各要素都能很好的区分雨和雪两种降水相态,但是雨夹雪与雪并不好区分;盆地东北部,只有H_{700-第一层}较容易区分三种不同的降水相态。川西高原上,H_{500-第一层}为区分三种不同降水相态的最佳高空要素;攀西地区,T_第一层、T_600hPa、零度层高度3个要素是识别三种不同降水相态的较好指标。      

川西高原一次持续性暖区强降水分析

利用MICAPS资料对2015年6月26~30日川西高原出现暖区持续性短时强降水天气过程的500h Pa平均高度、温度、湿度和风速等要素的环境场、探空气象要素时间序列进行了分析。结果发现:川西高原暖区强降水具有间歇性、突发性、局地性、强度剧烈等特点;高原暴雨区在暖区东北部、湿区中部、弱风速区内;干露锋、风速辐合、干冷空气下沉、非绝热加热可能成为高原短时强降水的触发条件;高原不稳定层结的维持和非绝热加热为局地强降水天气产生提供了有利的能量和动力环境条件,高空湿层的维持和低层水汽突增是局地短时强降水产生的水汽环境条件。这些可以作为预报高原暴雨的关注点。      

基于GIS的四川省区域性暴雨降水分布的空间插值方法与面积估测

暴雨是四川省主要的灾害性天气之一,每年由暴雨引发的次生灾害在全省造成严重的人员伤亡和经济损失。本研究利用四川省5006个气象站逐日降水量资料,采用距离权重反比法(IDW)和普通克里金插值法(Ordinary Kriging)法对2018年8次区域性暴雨过程降水分布进行计算,统计出不同降水等级的面积及面积比例,并对两种插值方法的的计算精度进行了评估。结果表明:(1)在8次区域性降水过程中的距离权重反比法(IDW)和普通克里金插值法(Ordinary Kriging)法的平均相对误差均低于7%,有较高的计算精度;(2)2018年区域性暴雨降水主要分布于盆地西北部、盆地南部和盆地东南部地区,川西高原与攀西地区降水量相对较小;(3)8次区域性暴雨过程中,过程累计降水量>50mm的面积在20247~158144km²,面积比率在4.17%~32.54%。分析发现,暴雨面积能更较好的反映出一场暴雨天气过程的影响范围,同时也可以作为区域暴雨的判别指标。