第六次南极考察—长城站越冬气象考察报告

本文以中国第六次南极考察队在长城站观测到的气象资料与历史资料对照分析,介绍了长城站的天气特征,如气旋的来源、移动规律,海雾的特点,降水情况,特别是夏季的降水情况。较详细地介绍了1990年长城站的天气状况。 总结了长城站气压、风、气温、云、日照、降水及蒸发等项目的观测工作。对关城站的天气预报工作也作了总结,特别是极地气旋的预报和各天气要素的预报方法。并以1990年1月16日营救遇暴风雪的考察队员预报为实例,介绍了一次成功的预报。     

南极长城站大风天气分析和预报

本文使用常规气象观测资料及澳大利亚国家气象局发布的南太平洋天气实况分析图,分析了长城站2005年12月～2006年11月的大风天气。分析认为：长城站的大风天气主要出现在4～10月；气旋是造成长城站大风天气的主要天气系统；存在“单一气旋型”、“北高南低型”、“南高北低型”、“东高西低型”和“西高东南低型”五种大风类型,其主要风向分别是NW／SE,WSW-WNW,ENE-SE,NW-N和SW-WSW,最后给出了长城站冬、夏季节大风天气的预报思路。     

广西近海移动路径复杂的热带气旋大气环流特征分析

据统计,1960～2002年共有118个热带气旋进入广西近海区域内,其中移动路径怪异的热带气旋有7个。本文着重分析造成热带气旋移动路径怪异的大气环流特征和天气类型,归纳为：双台风影响、副热带高压影响、冷空气影响等三种天气类型。     

南大洋夏季气旋的统计特征

为增加对南半球气旋及爆发性气旋的理解,利用美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)提供的1(°)×1(°)FNL格点资料对南大洋2004~2007年3个夏季(12,1,2月)热带地区以外的气旋及爆发性气旋的位置及路径等特征进行统计分析,发现1月份为南大洋夏季气旋与爆发性气旋发生发展的高峰月,55°S~70°S为气旋分布最大值区,较多的气旋生成于南美洲东部、南极半岛附近,而爆发性气旋则大多生成于澳大利亚大陆西南50°S~60°S内,南极半岛东北部以及20°E,60°E附近,并且随着夏季向秋季过渡,南大洋气旋位置分布逐渐向高纬度集中。南大洋夏季气旋及爆发性气旋路径走向大多为东-东南走向,个别为东北走向。南大洋夏季气旋生命周期平均为2~6 d,水平尺度平均约为1000 km,爆发性气旋一般维持在1周左右,水平尺度平均约为3000 km。特殊的地理环境使得南大洋气旋具有发生频率高、中心气压值低、水平尺度大等特点。     

北太平洋爆发性气旋的统计特征

利用FNL(Final Analyses)全球格点资料,对2000—2015年冷季(10月至来年4月)发生于北太平洋(20°N~65°N,110°E~100°W)的爆发性气旋进行了分析研究。依据爆发性气旋的空间分布特征和高时间分辨率的资料,将爆发性气旋定义修订为海表面中心气压(地转调整到45o N)12h平均加深率达到1hPa/h以上的气旋。根据爆发性气旋最大加深率的大小,在强度上将其划分为4类:弱、中、强和超强。日本海、西北太平洋、中西太平洋、中东太平洋和东北太平洋为北太平洋爆发性气旋的5个多发区域,发生于各区域的爆发性气旋依次称之为:JOS(Japan-Okhotsk Sea)、NWP(Northwestern Pacific)、WCP(West-Central Pacific)、ECP(East-Central Pacific)和NEP(Northeastern Pacific)爆发性气旋。北太平洋爆发性气旋发生频数自西向东逐渐减少,呈现出"西多东少"的分布特征。爆发性气旋的统计特征因发生区域不同而呈现出较大差异,NWP爆发性气旋多发生于冬季和早春,而NEP爆发性气旋多发生于秋季和早春;相对于NEP爆发性气旋,NWP爆发性气旋发展较为剧烈,中心最低气压较低,爆发史长和发展史长较长。NWP爆发性气旋的移动路径多为西南-东北向,随着爆发强度的增强,其移动路径更趋于集中。NEP爆发性气旋的移动路径因生成位置的不同而呈现出较大差异,在中西太平洋和中太平洋海域生成的NEP爆发性气旋,其移动路径前期多为偏东向,后期折向西北;而在中东太平洋海域生成的NEP爆发性气旋,其移动路径多为西南-东北向。海洋暖流为NWP和NEP爆发性气旋的急剧发展提供了有利的海洋物理环境场。     

南海土台风强度变化特征分析

南海土台风,是在南海局地形成的热带气旋的统称。本文选用1949—2014年CMA-STI 整编的“热带气旋最佳路径数据集”,对研究区域范围(5°～22.5°N、105°～120.5°E)的南海土台风强度及强度变化特征进行了探讨。结果表明:(1)南海土台风强度随时间的变化曲线呈近似对称的“漏斗状”,即强度从弱—强—弱的变化,在最大强度前后6 h时域内强度变化最显著,夏季台风强度变化比冬季快。(2)土台风强度存在1个增强中心,位于海南岛以东的南海北部近海区域,在中国华南沿岸陆区则减弱明显;台风增强/减弱区域随着季节变化而南北移动,夏季主要在北部近海/近岸区域18°~23°N附近,冬季随台风活动南移至10~18°N附近靠近西部近海/近岸区域,且冬季的平均减弱速率较夏季大。(3)东向移动的土台风最大强度一般比西向移动的强,其中夏季东移台风平均强度最大,冬季西移台风强度最小;夏季东移台风最大强度前后强度变化最快,冬季西移台风变化最慢;夏季西移台风强度分布呈北强南弱、东移台风强度呈东北向带状分布,冬季东、西移台风强度分布皆呈西强东弱,这种空间分布差异,主要是台风移动路径随季节变化而形成的。(4)海上活动时间的长短与台风最大强度的大小、变化幅度成正比。海上活动时间较短的台风,以西行路径为主,强度的分布较均匀,平均强度较弱,增强/减弱中心较多而小,增强/减弱速率较慢;反之,海上活动时间较长的台风,以东行路径居多,强度的分布呈多中心状,平均强度较强,增强/减弱中心较集中且广阔,增强/减弱速率较快。     

冬季北太平洋的温带气旋活动及其与前期秋季北极海冰的关系

基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA_interim全球再分析数据集,利用客观算法识别和追踪温带气旋,分析了1979—2014年冬季(12月—次年2月)北太平洋(120°E~120°W,20°N~80°N)的温带气旋活动特征及其变化,探讨了冬季风暴路径与秋季北极海冰异常的关系。北太平洋温带气旋活动的气候态显示为自日本以东洋面至阿拉斯加湾北部的风暴路径。对30°N以北气旋活动频率异常的EOF分析显示其第一模态为太平洋气旋活动的南北向偶极子结构,表示风暴路径南北摆动的变化特征,且有向北偏移的趋势。第二模态的空间分布表现为40°N~60°N之间的大陆沿岸和太平洋洋面上呈相反的分布形势。时间系数的回归分析显示,冬季太平洋风暴路径的南北摆动与秋季(9—11月)东西伯利亚海-波弗特海海冰的异常显著相关。该海区秋季海冰减少导致冬季阿留申低压区呈高压异常,西风急流北移,45°N~75°N之间的大气斜压性增强而45°N以南大气斜压性减弱,从而使风暴路径向45°N以北偏移。     

南极长城站阵性降水的初步分析

文章统计分析了南极长城站2000年以来阵性降水的种类、降自云层及出现频率,发现长城站共有霰、阵雨、阵雪3种阵性降水.同时分别从观测学和天气学的角度,对2006年出现的5次阵雪天气过程进行了剖析,揭示了南极阵性降水的一些特点,认为当长城站地处位置偏南、移速缓慢的气旋前部,或威德尔气旋后部,同时天空有积云出现时,都应考虑阵性降水出现的情况.所作分析对长城站阵性降水的观测和预报有一定的参考意义.     

我国南极科考站附近气旋的特征分析

本文基于欧洲中心的ERA-Interim再分析数据,采用雷丁大学的气旋自动识别与追踪算法,建立了1979-2013年中国南极科学考察站长城站、中山站以及泰山站划定的统计区域内气旋数据集。基于这套数据,分析了3个站区附近气旋的气候特征,包括:气旋数量、空间分布、强度、加深率等,并研究了达到爆发性发展的气旋的时空特征。分析表明,长城站以及中山站气旋数量均有增加趋势,但都未达到显著水平;泰山站气旋数量的减少趋势达到显著性水平。3个站区的气旋统计表明,长城站统计区域内气旋活动最频繁,且爆发性气旋活动相对较多;中山站、长城站气旋的数量和空间分布具有季节变化,气旋数量夏季较其他3个季节偏少、偏弱;泰山站气旋活动最少,并且大部分影响到该站的气旋都处于消亡阶段,气旋的强度较弱,故气旋活动对该站的影响较弱。     

第十九次南极考察期间的航线天气及预报

本文介绍了在第19次南极考察航线天气预报保障中,如何综合利用南半球500hPa高空和地面天气图、船载气象自动观测记录、海冰常规观测记录并结合天气、气候平均资料提供可信的预报服务,特别是卫星云图、数值预报产品在关键时刻所起到的重要作用。此外,应用天气学、统计学方法分析研究了航渡期间南大洋航线的天气,指出虽然极地气旋是影响南极地区的主要天气系统,但太平洋副热带高压脊、大西洋副热带高压脊和印度洋副热带高压脊的南伸北收过程及极地高压北移南退过程则是制约极地气旋活动的重要环流背景,而极地区地理环境的不同又是造成区域性气候特征各异的重要因素。     

进入渤海的热带气旋路径特点分析

热带气旋是夏季影响渤海的灾害性天气系统之一。其影响路径主要有三类，各类路径在影响时前期中高纬500hPa高空环流形势及夏季西太平洋副热带高压特征指数有显著差异。     

南极长城站近二十九年气候特征

使用南极长城站常规地面气象观测资料、澳大利亚南极局海冰外缘线资料和NOAA南极涛动指数资料,对长城站自1986—2014年的气候特征进行了多时间尺度的统计分析。结果表明:长城站冬季气温有升高的趋势,升温速率约为0.19℃/10 a;冬季气温与59°W经线上海冰外缘线位置的年际变化特征呈显著正相关,但对于气候平均的海冰外缘线位置月变化比气温滞后约一个月;夏季气温有降低的趋势,其他季节总体增暖。长城站的风向主要集中在西北和东南方向;1986—2014年间长城站年平均风速变化较小,大风的每年累积日数分布情况与年平均风速变化曲线相似;春季平均风速较大,并且约有半数大风风向为西北,夏季的大风天数少于其他季节。长城站年平均气压呈降低趋势,其变化与南极涛动指数呈负相关。年平均云量持续增加,且当风向为东北或西北时总云量较多;夏季平均总云量最多,冬季最少。长城站的年平均降水量变化明显,先减少后增多;降水量季节变化为秋季降水量最多,夏季次之,春季和冬季的降水量较少;日平均降水量西南风时较少,东北风时较多。雾的变化特点为春季和夏季雾天较多,其中1—3月的浓雾日数多于轻雾日数;大约三分之二有雾天的风向为西北向,约二分之一的雾出现在风力为3—4级时。     

好望角航道的气候背景和灾害性天气系统

本文分析了好望角航道区的气候背景和灾害性天气系统，指出好望角航区的主要灾害性天气是大风，造成大风的主要原因是由南大洋的西风带以及大西洋的副高、印度洋副高和非洲大陆上的天气系统共同影响造成的。冬季西风带位置偏北，可达３０°Ｓ附近，西风带控制的范围也包括了非洲的南端大陆，以强西风为主，夏季西风带位置南移，影响航道区的系统有副高和西风带上绕极气旋的交替影响，除西向大风外，也常常会出现偏东和偏南大风。该区的海雾不多，以晴朗天气为主。受海洋性气候影响，气温的季节变化不大，冬季７～８月平均气温１４～１５℃，夏季１～２月平均气温２０℃左右。     

中国近海温带气旋的时空变化特征

基于1979-2012年共34年的ECMWF逐日4次平均海平面气压的再分析资料,采用英国雷丁大学气旋客观追踪算法,对出现在我国近海的温带气旋(气旋生命史1d以上,移动距离大于500km)的时空分布特征进行统计分析。结论包括以下几点:(1)1979-2012年进入中国近海的温带气旋平均每年45个,气旋数量呈现春夏多而秋冬少的特点。20世纪90年代初至今,气旋数量呈增加趋势,其中北部海区气旋数量增加达到显著水平,东部海区气旋数量表现为不显著减少,故认为影响中国近海的气旋路径有北移的趋势。(2)进入我国近海的温带气旋主要有4个生成源地,按比例由高到低分别是江淮气旋(38.9%),东海气旋(25.2%),黄河气旋(24.3%)以及蒙古气旋(11.6%)。气旋入海后,当大气海洋条件适合时,可以爆发性增长,气旋爆发性增长的主要区域在朝鲜半岛及以东洋面以及日本以东洋面,在我国近海气旋爆发的比例较小。(3)气旋生命史主要为1~7d,但生命史为1~4d的气旋比例最大,平均占气旋总数的52%,其中夏季长生命史气旋(大于10d)的比例最大,为8%,冬季最少,接近3%。冬季气旋最强,气压分布区间大;夏季弱气旋多,中心气压分布集中。     

北大西洋气旋波浪场分析

一、前 言 国内不少海洋学者对西北太平洋及我国近海波浪场进行了分析研究,并获得了许多成果[1][2],但至今还没有人对北大西洋波浪场进行分析研究,国外这方面的论述也较少。近年来随着远洋航行、远洋捕捞和援外港工建设的发展,研究探讨世界其他各大洋的海洋环境已成为急待解决的问题之一。本文用1980年11月至1982年11月二年的天气图、波浪资料,将气旋波浪场分为强、中、弱三种类型进行探讨,结果表明:强气旋波浪场是造成北大西洋海难事故的主要天气系统,而北美冷高和极地高压是形成强气旋的主要因素,从而北美冷高和极地高压的变化则是预报这种灾害性天气和造成恶劣海况的最重要的指标。     

黄渤海一种北强风的完全预报方法

低槽绕涡旋转型(简称旋转型),是冬半年造成黄渤海地区北强风(≥8级)最常见最重要的灾害性天气之一。此类强风过程是在中高纬度地区特定环流形势下产生的。本文所拍的旋转型,系指极地经向南落的极涡或新地岛东南下的冷性低涡移入西伯利亚后,涡旋西侧有槽旋转东南下,并在高原槽接应下,冷空气从北路径侵入黄渤海地区造成强风。为了建立客观定量的预报方法,用700hpa天气图确定分型条件,诊断分析与强风关系密切的因子场,结合预报员经验,确定出北强风预报因子。采用PP法,用多元逐步回归建立天气动力统计的黄渤海北强风预报方程。     

东海气旋的个例分析

本文对1969年3月1日至3日的东海气旋作了分析,认为东海气旋的形成、移动路径及其天气,除与周围的天气系统有关外,还与海水表层温度的分布密切相关。     

北大西洋强温带气旋活动的环流形势及其天气特征

一、序 强温带气旋是北大西洋上的重要灾害性天气系统,强大的温带气旋活动给海上带来狂风巨浪,对远洋运输、海上工程建设等都会造成严重影响。因此,研究北大西洋强温带气旋的活动规律,掌握它的发生发展特点,对于预报是非常重要的。本文根据1980～1982年中国援助毛里塔尼西“友谊”港工程天气预报保障的工作实践,总结了北大西洋强温带气旋的活动规律,着重分析北大西洋强温带气旋发生发展的高空环流、地面天气形势和天气特点。     

一次温带气旋对秦皇岛海区的影响

一、前 言 1988年7月16日～18日,出现了一次河套气旋进入渤海的天气过程。这次锋面气旋的形成主要是因为蒙古气旋向东南方向移动,移到河套地区的锋面扰动加强,并在河套地区形成新的锋面气旋。该气旋在发展和移动过程中,伴有强烈的降水、雷暴、大风等恶劣天气,受其影响,华北部分地区出现降水天气,渤、黄海北部出现了6～7级偏东大风,秦皇岛海区出现了波高达2.1m的中浪和风暴潮。本文利用传真图分析了此次过程及其对秦皇岛海区的影响。 二、气旋的发生、发展及移动情况 1.气旋形成的天气形势 16日08时500hPa高空图上,中西伯利亚地区有一低槽,并有冷气团与之配合。中纬度地区西风环流势力较强,自蒙古到渤海一带有一低槽,也有冷气团配合（见图1）。     

南极中山站大风天气形势类型分析

南极中山站天然恶劣，特别是大风天气不仅多，且风速猛，时间又长，作者通过１９９１年越冬观测分析和预报，发现造成中山站大风主要系统有极地气旋，极地大陆冷高夺和东移锋面扰动。从地面系统归纳找出易造成中山站大风天气形势，可分为四种类型。１、极地气旋型，２、南高北低型，３、东高西低阻塞型，４、锋面云系扰动型。