逐日环流指数的最大熵谱分析

用最大熵方法对1956—1977年逐日500毫巴亚洲环流指数分别按年和季进行了谱分析。结果指出:指数循环是一种可变周期,周期长度从2周至9周不等,但优势周期处在4周至6周。多年平均值的主周期为32天,次周期为17天。指数变化速率的优势周期处在11—15天,主周期平均长度为13天。周期的季节性差异并不明显,其长年变化呈现出5—6年的阶段性。     

丽水市四季长度的气候演变规律

根据丽水市国家气象观测站1953-2010年逐日平均气温资料,运用趋势分析、Morlet小波变化和多窗口谱检验对四季长度的气候变化特征、趋势演变规律进行了研究.结果表明,四季长度,夏、冬季长度较长,春、秋季长度较短,且以冬季长度缩短最为明显(气候倾向率达-2.8 d/10 a).Morlet小波分析四季长度的周期变化特征,主要体现在年际时间尺度上,且各周期强度有所差异.MTM检验对周期演变规律进行验证,春季长度以2.8a周期最显著,夏季长度2～7a周期相对明显,秋、冬季长度以2 a左右周期交替为主.     

道真县干旱强度指数方差分析周期动态计算程序设计及其预报

针对方差分析周期叠加外推法在长期天气预报中应用较多,而周期寻找和周期元值提纯相当繁琐的问题,设计了一个小程序,对道真干旱强度指数进行周期分析,在道真夏旱预报中应用效果较好。此方法从传统的手工计算转向计算机运算,不但提高了计算速度,而且保证了计算结果的准确率。计算程序不受样本长度限制,随时可以增加样本长度,补充最新资料进行周期元值提纯,提高拟合度。     

南方涛动指数的显著周期分析

南方涛动是大气环流的一种大尺度振动,近年来受到许多气象工作者的重视。不少人分析过南方涛动的周期,但结论却有一些差异。而且关于南方涛动周期的结论中,有的结论周期长度跨度较大,有的周期长度虽然定得较精确,但未给出置信水平。我们根据50年南方涛动指数资料,用功率谱分析、最大熵谱分析和方差分析三种方法,对南方涛动指数进行了周期分析,并利用这三种分析方法各自的长处,较准确地确定南方涛动的显著周期。     

西太平洋副热带高压的气候振动

本文根据1951—1984年逐月副高面积指数和赤道东太平洋海面温度资料，研究了副高的长期变化特征及其与海面温度和太阳活动的关系。发现:副高的强弱有明显的阶段性和3.2、3.8、11.3和22.5年的周期性，周期的长度随着阶段的转变而变化；副高的3—4年振荡主要受海面温度的支配，在副高由弱转强时，海温的变化在先，副高由强转弱时，海温的变化在后；副高的11.3年和22.5年的周期可能受太阳活动的影响，副高阶段的转折年份大都在太阳黑子11年周期的极值年前后，而且在太阳活动奇数周期中副高偏强，偶数周期中副高偏弱。这些结果为副高的气候预报提供了某些依据。     

西北太平洋热带气旋最佳定位的精度分析

用正交小波变换方法分析了近121年来季节的南方涛动指数与北大西洋涛动指数的演变特征，结果表明南方涛动指数（SOI）最显著的变化是周期约为2－7年的年际变化，它们的方差贡献率为55．1％。1920年以前和1960年以后SO年际及年代际变化较强，其余时段较弱。而NAOI最明显的变化是周期在2年以下的变化，方差贡献率为64．3％。近百年NAOI年际及年代际变化有减弱趋势。近百年来SOI有－0．52／百年的减小趋势，而NAOI有0．25／百年的增大趋势。SOI与NAOI的气候基本态之间有显著的负相关，在年代际和年尺度变化上它们相关不明显。近期北半球处于SOI低基本态高年际及年代际变率，NAOI高基本态低年际及年代际变率的慢变过程下。     

1951—2009年天津市主要极端气候指数变化趋势

利用1951—2009年天津市逐日气温和降水量资料,计算了极端气候指数,并研讨了其中11个主要指数的变化特征。结果表明：天津市暖日、冷夜具有基本相反的变化趋势,暖日显著增加,冷夜显著减少,且冷夜的变化幅度远大于暖日。持续暖期、霜日呈显著增加趋势,持续冷期呈显著减少趋势。降水指数中连续干日呈增加趋势,最大连续5 d降水量、日降水强度、强降水率和极强降水率及连续湿日均呈减少趋势,表明天津市干旱化倾向明显。与气温有关的极端指数大多在1993年前后出现突变,周期特征不明显。与降水有关的极端指数未现突变,但周期特征明显,大多出现10 a和4 a的周期。     

道真县干旱强度指数方差分析周期动态计算程序设计及预报

针对方差分析周期叠加外推法在长期天气预报中应用较多,而周期寻找和周期元值提纯相当繁琐的问题,设计了一个小程序,对道真干旱强度指数进行周期分析,在道真夏旱预报中应用效果较好.此方法从传统的手工计算转向计算机运算,不但提高了计算速度,而且保证了计算结果的准确率.计算程序不受样本长度限制,随时可以增加样本长度,补充最新资料进行周期元值提纯,提高拟合度.     

马斯克林高压的周期变化和突变特征分析

利用1948—2015年的NCEP/NCAR月平均再分析资料,对马斯克林高压的周期变化进行研究,客观定义了马斯克林高压的4个特征参数,分析其周期变化特征、季节变化特征及突变检验。结果表明:马斯克林高压季节变化特征明显,其高压中心位置夏、秋季西进、北抬,春季东退;高压中心强度冬、秋季一致增强,冬季达到最强,春季减弱,夏季达到最弱。马斯克林高压的周期变化特征为多波动性,1975年为面积指数和强度指数突变增长年,1975年前后变化明显;马斯克林高压面积指数和强度指数在1948—1985年的主周期为7 a,1985—2015年的主周期为3～5 a。     

太阳活动11年周期对气候系统中准两年振荡的影响(英)

用一个有外强迫的、简单的动力系统研究气候系统中的准两年振荡(平均周期长度比两年稍长或稍短的准周期振荡)。结果显示,准两年周期性源于该系统对于受11年周期调制的季节强迫的非线性响应。当系统的非线性固定时,准两年震荡的周期长度和振幅随季节变化的强度和太阳活动11年周期变化的强度而变化。这可能是造成气候中准两年震荡的性质有时空变化的原因之一。     

北半球500毫巴月平均环流特征及演变规律的研究——西风指数

本文是作者研究近10年大气环流特征及演变規律工作的第一部分。应用1951—1960年北半球500毫巴月平均图計算了历年逐月35°—55°N西风指数.主要結果如下: (1) 近10年中緯度西风强度比40年代約增强5—10％,西半球(180°—10°W)主要是夏半年(5月—10月)增强,东半球(0°—170°E)却在冬半年(11月—4月)增加最多.但比1900—1939年稍有减弱。 (2) 北半球西风指数(I)的半年平均值有明显的周期性振动,主要周期为10年、5.5年及26个月三种。前两种可能与太阳活动11年周期有关. (3) 东半球与西半球半年平均西风指数(I_E与I_W)之間,夏半年为正相关(0.77),多半年为負相关(—0.54).这可能与环极气流中心偏离北极有关。 (4) 夏半年与其后之冬半年I_E(I_W)有負(正)相关,由冬半年到夏半年变化趋势相反。 (5) 这种半年之間的联系实际即造成东西两半球西风指数的两年周期,因为半球之間只有90°位相差,故北半球亦有显著两年周期。 (6) 夏半年內或冬半年內西风指数經常維持同一特征.东半球高指数形势持续性强,西半球則低指数形势持續性强.     

锦州地区春玉米物候变化趋势及其与水热条件的关系

利用1980—1984年和2004—2020年锦州市农业气象观测站春玉米物候观测资料和气象观测资料, 采用趋势系数、倾向率、相关分析和通径分析等方法, 分析了锦州市春玉米生育期长度和水热条件的变化趋势, 并探讨了锦州市春玉米生育期长度与水热条件的关系。结果表明: 1980—1984年和2004—2020年锦州地区春玉米各生育期长度变化趋势不同, 除抽雄期、成熟期和生殖生长期外, 其他生育期长度均呈缩短的趋势。营养生长期长度极显著缩短, 生殖生长期长度极显著延长, 因此全生育期呈弱的延长趋势, 变化不明显。春玉米各生育期水热条件变化趋势不同, 热量条件变化显著, 而水分条件变化不显著, 多数生育期≥10 ℃活动积温(DT10)和生长度日(GDD)呈增加的趋势, 其中抽雄期、成熟期和生殖生长期、全生育期热量条件呈极显著增加趋势, 表明热量条件对春玉米生长发育影响最大。相关分析和通径分析表明, DT10和GDD对春玉米生育期长度影响最大, 水分条件对春玉米生育期长度影响较小, 其中出苗期、成熟期和全生育期长度与水分条件相关显著。可见, 锦州地区水热因子之间相互制约、相互影响, 共同影响春玉米的整个生育期。     

Study of the climatological behaviors of Euro-Atlantic and West Asia blockings in the period of 1959–2018

In this study, comparison of blocking climatological behaviors is presented for the two periods of 1959–1988 and 1989–2018 in a part of the Northern Hemisphere including the Atlantic Ocean, Europe and West Asia regions. Blocking events were detected using a modified blocking index that is based on vertically integrated potential vorticity. By applying this index, the characteristics of detected blocking events such as frequency, duration, intensity and area were determined and compared for both the periods.According to the results, on average, 16 and 15 blocking events per year were identified in the first and second periods, respectively. The trend analysis shows that the number of blocking events in the period 1959–1988 was significantly decreased, while it was slightly increased in the period 1989–2018. Blocking activity was most prevalent from the eastern Atlantic through Europe to West Asia, but this longitude band exhibits a relatively eastward shift in the second period. In addition, the seasonal distributions are similar to those found in previous studies with the higher occurrence of blocking events during winter and autumn seasons and the lowest frequency in summer, as well as long-lasting events and greater intensity and extension in winter than the summer time, especially in the second period. These seasonal variations of blocking frequency may be due to synoptic scale eddies and planetary waves which are more active and stronger in the colder seasons than the other seasons. On the other hand, a comparison between the two periods shows that the blocking events tend to be more frequent over West Asia especially during summer in recent years. Although discrepancies between the two periods are not significant, they could be partly due to the impacts of climate change in recent decades.     

郑州市年降水的奇异谱分析

运用奇异谱分析方法对郑州市1951 2006年的年降水资料进行分析,结果表明:郑州市近56 a来的年降水趋势变化不太显著,主要以波动变化为主,存在9、7、5、3 a的振荡周期,各振荡周期存在年代际变化,不同阶段各周期强弱表现不同。     

Trends and Variability in Sea Ice and Icebergs off the Canadian East Coast

ABSTRACT

Seasonal time series of sea-ice area or extent in several regions along the east coast of Canada were compiled from several sources for the period 1901 to 2013 and compared with an index of ice extent off southwest Greenland, iceberg season length south of 48°N, air temperature, and other climate indices. Trends in winter ice area and iceberg season length are significant over the past 100 years and 30 years. Variability of winter ice area and iceberg season length is associated with a combination of the North Atlantic Oscillation (NAO) and the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) indices superimposed on a negative trend. Thus, large declines in ice area and iceberg season length in the 1920s and 1990s can be attributed to a decreasing NAO index and a shift to the positive phase of the AMO at the end of these decades. Ice extent in southern areas such as the Scotian Shelf is more strongly correlated with the Western Atlantic index than with the NAO. Ice area trends (in percent per decade) are larger in magnitude and account for twice as much of the variance in ice area for summer than for winter, with summer trends significant over 30-, 60- and 100-year periods. Sea-ice variability is generally consistent with air temperature variability in the various regions; in the 1930s, during the early twentieth-century warming period, ice anomalies were higher and temperature anomalies were lower along the coast of eastern Canada than along the coast of southwestern Greenland.     

郑州市年降水的奇异谱分析

运用奇异谱分析方法对郑州市19512006年的年降水资料进行分析,结果表明:郑州市近56 a来的年降水趋势变化不太显著,主要以波动变化为主,存在9、7、5、3 a的振荡周期,各振荡周期存在年代际变化,不同阶段各周期强弱表现不同.     

1981—2020年沈阳地区春玉米生长季水热资源时空特征

利用沈阳地区7个气象站点逐日气象数据以及春玉米生育期数据, 对1980—2020年春玉米播种期、苗期、拔节期、抽雄期、成熟期和全育期的生长度日(GDD)、高温度日(HDD)、降水量及其气候倾斜率的时空变化特征进行了分析。结果表明: 春玉米全育期生长度日呈上升趋势, 各生育期生长度日空间分布差异不太显著, 总体上呈由北向南递增趋势, 高值主要分布在浑南区和苏家屯区, 低值分布在康平县和法库县。春玉米全育期高温度日呈递增趋势, 除康平县在成熟期高温度日呈减少趋势, 其他各地生育期高温度日均呈增加趋势, 空间上由西北向东南不断递增。沈阳地区在近40 a春玉米全生育期均呈降低趋势, 空间上由东南向西北呈递减趋势, 在苗期各地降水均呈增加趋势, 其他时期均以减少趋势为主。沈阳地区春玉米全育期热量资源呈增加趋势, 但降水量呈减少趋势, 此种趋势增大了该地区极端高温和气象干旱风险。     

上海大气折射指数振动及其与降水量和太阳黑子的关系

用交叉谱分析方法研究近地面大气折射指数N单位平均值、月降水总量与太阳黑子相对数之间多频振动特征。结果发现:初夏,N单位与太阳黑子(或降水量)在准5年及准2年(或准7年、准4年及准3年)周期附近有十分密切的关系;初秋,N单位与太阳黑子在准5年、准2年周期附近密切相关;N单位与降水量除在短周期准3年、准2年附近有密切关系外,在长周期准35年附近亦有较密切的关系。     

用Palmer湿润指数作西北地区东部冬小麦旱涝评估

根据Palmer气象干旱指数 (PDSI) 的中间量Palmer湿润指数原理, 计算了西北地区东部冬小麦农气观测站延安、咸阳等多个站点1961—2000年逐月Palmer湿润指数, 对各站点的冬小麦不同发育期的旱涝情况做了初步的验证和应用。Palmer湿润指数与Z指数对比结果表明:Palmer湿润指数对农作物旱情分析更具有客观性, 分析结果更符合实际情况, 因而可以作为我国西北地区东部农作物旱涝的评估工具。     

Temporal variability and spatial distribution of Sea Surface Temperatures in the Aegean Sea

Summary Sea Surface Temperature (SST) is a critical factor in the assessment of the climatic structure of a coastal region affected mainly by air temperature (AT). A regionalization of the Aegean Sea based on SST values measured at twenty-one representative stations is presented using a widely accepted clustering method. With this method, the Aegean Sea is divided into sub-regions with similar characteristics, on a seasonal basis.Principal Component Analysis (PCA) shows that SSTs oscillate simultaneously in the Aegean Sea and that the major part of the variance is concentrated in the first mode. Spectral analysis shows a high concentration of energy for periods of one year, as is expected. When the annual oscillation is filtered, two secondary peaks can be distinguished, one representing periods from two to three years and another representing periods from three to five years. The first peak is caused by the Quasi-Biennial Oscillation (QBO) and the second as a result of the Southern Oscillation (SO).Interannual variability of the SSTs, although present in the overall signal, seems to be low compared with the strong annual period signal.With 7 Figures