新标准下江淮梅雨特征的分析

根据中国气象局2014年印发的《梅雨监测业务规定》中的入、出梅标准,以及江淮地区72个气象站1960—2012年近53 a逐日气象资料,采用经验正交分解(EOF)方法和相似方法分析了江淮梅雨降水的时空变化,并以温度、湿度和雨日频率作为判据,将梅雨划分为典型和非典型两类,对其变化特征进行了讨论。结果表明:江淮梅雨期内,雨日比例减少,阴天比例增加,且发生在白天的降水比例上升;此外,中雨的贡献率显著减小,大暴雨的贡献率显著增加。相同年代际内,全区一致枯型梅雨与南枯北丰型梅雨出现概率相当,全区一致丰型梅雨则与南丰北枯型和南北丰中部枯型梅雨发生概率相近。江淮梅雨的典型程度(高湿高温多雨)在时间尺度上呈减弱趋势,非典型程度整体呈增加趋势,其中以所占比例最大的低湿高温少雨型的增长最为明显,且这种变化趋势在整个江淮地区表现一致。空间尺度上,典型梅雨发生的范围存在缩小趋势,非典型梅雨发生的范围则有扩大趋势。即近53 a来,江淮梅雨在时空尺度上均发生了由典型向非典型的转移,且2000s以来这种转变尤其显著。     

1991年江淮流域梅雨结束预报的分析与讨论

1991年江淮梅雨结束，在预报上具有相当难度。由于ECMWF数值预报出现重大偏差，曾一度造成业务预报的重大分歧，增加了预报决策的困难。作者客观地反映当时预报的实况，其目的在于剖析预报分歧中的症结，并由此提出预报员的经验可以弥补单一预报工具的不足，修正数值预报产品的误差，从而提高预报准确率。     

1997年江淮梅雨的分析

１９９７年江淮梅雨姗姗来迟,汉品以东的长江中、下流地区和江淮流域梅雨量偏少４－５成,对照历史上５０年江淮梅雨资料分析：１９９７年梅雨,属迟梅、旱梅。作者通过对西太平洋副热带高压、西风带环流特征的分析,认为１９９７年具有历史上同类迟梅、旱梅的环流特征;并应用４０年长江中、下游地区梅雨总量Ｍ值（梅雨旱、涝指数）的非整数波动率谱的分析,１９９７年梅汛期出现旱是符合Ｍ值周期演变规律的,对梅雨期副热带高压的     

对1996年江淮梅雨的剖析

１９９６年江淮梅雨梅期长，梅雨量大，梅雨期暴雨频繁，属于长江中，下游流域性的洪涝 年。作者通过对西太平洋副热带高压，西风急流，中高纬阻塞形势，超长波及长波的增衰演变等的研究，分析了１９９６年梅雨期的划定，并通过对历史上４０年长江中，下游梅雨总量Ｍ值的非整数功率谱的分析指出：１９９６年出现流域性的大涝年是符合周期演变规律的。     

我国梅雨降水的气候分布,客观分型及周期振荡特征

通过对1954－1987年梅雨区35站梅雨期降水资料的分析，给出了梅雨降水的气候分布特征。利用自然正交函数展开的前三个特征向量场及对应的时间系数将梅雨降水分成三类六型。移动样本序列的极大熵谱分析表明，梅雨降水存在较为明显且稳定的准七年振荡，而准两年振荡则不十分明显，且不稳定。这与已有的研究结果不同。此外，还对这些振荡的地域分布作了研究。     

2016年江淮梅雨特征分析

该文应用NCEP/NCAR逐日2.5°×2.5°再分析资料、中国1 089个测站的24 h降水资料以及NOAA 2°×2°月平均的SST资料,对2016年梅雨期降水、大尺度环流、水汽输送流函数和势函数及相对应的非辐散分量和辐散分量以及海温异常特征进行分析,结果发现2016年梅雨期降水较常年偏多约40%,且降水区域更偏向长江流域附近,梅雨期间所示特征与其相应环流背景、水汽输送及源汇以及海温异常信号有密不可分的关系：①梅雨期间副高逐渐北抬,后期副高脊线较常年显著偏北约7°,东西进退较明显;②高层南亚高压异常偏东;③江淮附近是水汽辐合的大值区;④由于SSTA（海表面温度异常）等因素影响,江淮附近的汇入气流显著增强。这些原因为该年梅雨提供有利的背景条件,是造成降水偏多,降水区域略偏北的主要因素。     

近50年华南前汛期降水、江淮梅雨和华北雨季旱涝特征对比分析

利用全国160站逐月降水资料,统计分析了1951～2000年50年华南前汛期降水、江淮梅雨和华北雨季旱涝事件的分布特征,结果表明:近50年无论是华南前汛期降水、江淮梅雨还是华北雨季,旱(涝)事件频率相当,华南和江淮洪涝强度大于干旱强度,华北干旱与洪涝强度相当,华南前汛期降水和华北雨季总体呈趋旱的趋势,而江淮梅雨呈趋涝的趋势;华南前汛期降水年际变化最为显著,江淮梅雨次之,华北雨季最弱,年代际变化的情况正好相反;从同期500 hPa高度场来看,华南前汛期降水多少与其北侧有无低值系统向南发展关系密切,江淮梅雨和华北雨季均与副高相关显著,不同在于前者还和鄂霍茨克阻塞高压呈显著正相关,而后者受其西北侧中高纬地区的环流影响较大;从前期海温来看,华北雨季与大西洋西部和北太平洋海温关系比华南前汛期降水和江淮梅雨更为密切,江淮梅雨与中国近海海温相关关系最为显著,而华南前汛期降水与孟加拉湾附近海温相关最明显.     

2008年东亚夏季风异常及其对江淮梅雨的影响

利用国家气象中心站点日雨量资料、NCEP再分析资料和NOAA OLR资料对2008年梅雨前后及梅雨过程中亚洲季风活动、副高及ITCZ的变化、索马里急流和南亚季风活动特征、亚太地区对流和热源分布特征等进行诊断分析,以揭示梅雨期间季风活动特征的成因及其对江淮入梅、出梅及梅雨强度的影响.结果表明,梅雨期间,季风组成成员复杂多变,无一能占绝对优势,各成员的配置均处于一个动态变化过程中,此长彼消,导致了梅雨期间雨带不稳定,是2008年度梅雨偏少的重要原因.ITCZ影响副高的变化,且超前于副高的变化,对江淮梅雨预报有重要的指示意义.6月初ITCZ突然显著增强,是副高北跳、江淮入梅的重要原因;而中旬后期ITCZ再次北抬并伴随台风登陆,直接导致了江淮出梅.6月初,索马里急流爆发,比多年平均偏早,导致阿拉伯海西南气流北涌、印度季风提前爆发,对江淮偏早入梅有一定作用.索马里急流的维持和消长对江淮梅雨的位置和强度也有一定影响.印度季风爆发及其后的变化影响印缅季风槽的北抬和其后的位置变化,并通过改变青藏高原南部和孟加拉湾热源的强度和分布,影响西南季风的东传和梅雨雨带.     

1991年江淮梅雨与副热带高压的低频振荡

利用NCEP/NCAR再分析资料和观测的台站降水资料研究了1991年梅雨期间江淮洪涝区降水的季节内振荡及其环流特征,着重考察了不同层次副热带高压的低频变化与降水的关系。小波分析表明1991年江淮梅雨期间降水低频振荡的主周期是15~35 d。在低空,15~35 d振荡以异常反气旋(气旋)的形式在中国东南沿海地区交替出现,调控着西太平洋副热带高压进入(退出)南海。低空的这种低频环流型与高空的偶极型涡旋对相耦合,偶极型涡旋对使得南亚高压东伸(西退),形成有利(不利)江淮流域降水的环流形势。江淮流域降水的低频振荡与500hPa北太平洋副热带高压的低频变化及其传播密切相关。当北太平洋西部的位势高度偏高、中部位势高度偏低时,江淮流域降水偏多;反之偏少。这种低频振荡可能起源于北太平洋中部夏威夷群岛附近,然后沿着副热带高压脊线附近向西传播到中国东南沿海。     

长江三角洲夏季降水异常及气候成因

根据长江三角洲地区61个气象站的1961--2007年夏季降水量资料,应用EOF和REOF等统计方法分析了长江三角洲地区夏季降水的时空分布及演变特征,并探讨了夏季降水异常类型的初步成因。结果表明：47a来长江三角洲地区夏季降水有比较明显的年代际变化,1980s开始有明显增加,该地区降水异常可以分为两种类型,分别为一致偏多（少）型和北多（少）南少（多）型,并且通过分析500hPa环流型势、副热带高压和ENSO事件的特征,初步探讨了降水异常的可能成因。     

近55年广西融水县降水气候特征分析

利用融水县气象站1959-2013年的降水资料,采用数理统计和线性倾向估计分析方法,分析了融水县降水分布特征及其变化规律。结果表明：融水县降水分配不均,主要集中在4-8月,6月最多,5月次之;年暴雨日数6.9d,暴雨持续时间多为1d,最长4d;近55年来融水县年降水量和汛期（4-9月）降水量均呈减少趋势,每10年分别减少16mm和6mm,而主汛期（5-8月）的降水量却呈增多趋势,每10年增加13mm,这预示着融水县未来降水可能更趋于集中在主汛期（5-8月）,发生洪涝灾害的几率可能增多。此外,一日最大降水量呈增多趋势,预示未来降雨强度可能增大;春、秋季的降水量呈减少趋势,提示未来发生春旱、秋旱的几率可能增多。     

梅雨期3类不同形成机制的暴雨

通过对1998—2007年观测资料的分析,根据影响梅雨期暴雨发生、发展机制的不同,将梅雨期暴雨分为外强迫型、自组织型和非组织化局地型3种类型。外强迫型主要包括冷槽推进型、西南涡移出型和北槽南涡型,该类型暴雨主要是由大尺度环流的动力强迫抬升和冷空气侵入形成的不稳定层结共同作用而产生;在3类外强迫型中,高低空急流相互作用和冷槽的影响形式有很大不同。在自组织型中,暴雨对流系统具有较长生命周期,并以合并增长、上下游发展和新生中尺度涡旋等形式而传播、发展,是在切变线、水汽辐合带和低空急流等弱环境强迫下形成的一类暴雨。在非组织化局地型中,主要有山区午后强对流和副热带高压边缘对流不稳定两种形式,局地对流不稳定是暴雨产生的主要原因。不同的形成机制,导致出现了不同类型的梅雨期暴雨,相应地这些不同类型的梅雨期暴雨具有不同的预报难度。     

湖北省梅雨期降水集中度和集中期研究

利用黄石市2005年以来建设的95个区域气象站和原有的3个国家气象站降水资料,选取黄石国家气象站为基准点,采取各站候降水量与黄石站气温等12个要素进行逐步回归的方法,模拟出1958年至各站建站前的候降水量,使各站建站前缺测的月、年等时间尺度降水资料得以插补。并采用REOF方法分析了黄石市年降水量的时空变化特征,按照取绝对值最大的特征值所处序号为站点分类值的区划方法,将黄石市划分为丘陵及水体影响区（Ⅰ区）和山地陆面影响区（Ⅱ区）两个区域。结果表明：（1）黄石市年降水量年代际变化明显,20世纪60年代至90年代降水量逐渐增多,21世纪初明显偏少,2010年至今恢复至20世纪80-90年代的水平;（2）黄石市年降水量具有明显的地域特征,年降水受地形的影响较大,西南部山区年降水量大于丘陵区和大型水体影响区;（3）Ⅰ区和Ⅱ区降水强度同步的年数占72%,不同步的年数占28%。

     

高空西风急流东西向形态变化对梅雨期降水空间分布的影响

利用40年的NCEP/NCAR再分析候平均资料和同期长江中下游地区逐日降水资料,使用合成方法分析了梅雨期东亚副热带高空西风急流的东西位置和形态变化特征,探讨了高空西风急流对梅雨期降水空间分布的影响。分析结果表明,梅雨期东亚大陆上空西风急流强度减弱且持续维持、西太平洋上空西风急流核分裂减弱直至出梅后消失,这是梅雨期200 hPa东亚高空西风急流东西向位置变化的主要特征。梅雨期,200 hPa副热带西风急流中心呈现东西向位置变化和海陆分布形态差异,西风急流中心东西向位置变化对梅雨起讫有着较好的指示意义。梅雨期东亚副热带高空西风急流东西形态分布差异不仅影响到长江中下游地区降水空间集中区的位置而且还影响到降水中心强度。进一步分析表明,当东亚西风急流主体位于西太平洋上空时,在长江下游地区形成高低空急流耦合的环流形势,强烈的辐合上升运动加上充足的水汽条件供应,有利于在长江下游形成集中的强降水区域。当高空西风急流位于东亚大陆上空时,在长江中下游地区高低空急流无耦合形势存在,长江中下游地区也没有强的集中降水区域。因此,东亚副热带高空西风急流东西向形态变化对长江中下游地区的高低空环流结构、地面集中降水区域的空间分布具有重要的影响。     

近54年阿勒泰地区夏季极端降水事件气候特征

本文采用阿勒泰地区7个国家级气象站近54a(1960～2013年)夏季(6～8月)的日有效降水量（20～20h降水量≥0.1mm）资料,用WMO推荐的百分位法计算了全地区过去54a夏季极端强降水的阈值、进一步分析了当地夏季时空分布特征及变化趋势,结果表明：阿勒泰地区夏季极端强降水阈值呈西部、南部小,北部、东部大,并且空间异常分布特征如下: 夏季以及夏季各月的极端强降水日数和强度均可总结出5种最主要模型;极端强降水量可总结出8种最主要模型;并且通过时间标准化序列分析各种模型都有对应的降水日数、量级、强度明显偏多（强）和偏少（弱）的时段。日数、量级、强度近54a来,除吉木乃略有下降以外,其余各县（市）均为增长趋势,尤其是北部、东部地区.同时上述三指标存在着显著的年代际和年纪尺度的周期变化,上世纪90年代和2010年至今为三个指标最多(强)的年代,而上世纪70年代为最少（最差）的年代.并通过周期分析（小波分析）可知,均有对应的显著变化周期。     

近50a中国降水格点数据集的建立及质量评估

基于2012年6月更新的高质量2 400个台站降水资料,采用薄盘样条法,制定了采用3个自变量(经度、纬度、海拔高度)、降水量开平方预处理、3次样条的插值方案,并引入数字高程资料,以减弱中国独特地形条件下高程对降水空间插值精度的影响,并对1961—2010年中国区域地面降水站点资料进行了空间内插,得到了中国地面降水0.5°×0.5°格点数据集。经数据集的质量评估结果表明:分析值与站点观测值均方根误差平均为0.49 mm,相关系数平均达0.93(通过0.01的显著性检验),夏季插值误差高于冬季,东南地区误差普遍高于其他地区。冬、春、夏、秋季绝大多数台站绝对误差在±10 mm/月以内。冬、春、夏、秋季分别有60%、82%、54%、77%的台站相对误差在±10%之间。插值后的格点化降水资料能够比较细致、准确地描述中国大陆年平均降水场的东南多、西北少的主要空间特征,但也平滑掉了范围很小的降水极值中心。台站分布越密集的地方,插值效果越好,并且最近距离小于40 km的台站插值精度较高,大于40 km插值精度衰减较快。     

西南地区极端降水变化趋势

利用西南地区90个气象台站1970-2010年逐日降水量资料,依据世界气象组织(WMO)定义的连续5d最大降水量、总降水量、强降水比等6种极端降水指数,采用F检验、11a滑动平均等统计方法,研究了西南地区极端强降水变化趋势的时空变化特征。在时间上,西南地区近41年来冬、春、夏季连续5d最大降水量缓慢波动上升,秋季连续5d最大降水量呈下降趋势;强降水、降水强度及强降水比呈上升趋势,但总降水量和最长持续无降水日数呈减少趋势;另外,各极端降水指数还存在明显的年际、年代际变化。在空间上,西南地区极端降水变化趋势具有显著的地域差异,呈东西或西北东南向梯度变化特征。其中冬季连续5d最大降水量、降水强度、强降水比及最长持续无降水日数,在西南大部分地区呈增加趋势。秋季连续5d最大降水量与总降水量在西南大部分地区呈减少趋势。而春、夏季连续5d最大降水量和强降水的增减区域大致相当。     

A comprehensive classification of anomalous circulation patterns responsible for persistent precipitation extremes in South China

Based on observational precipitation at 63 stations in South China and NCEP NCAR reanalysis data during 1951 2010,a cluster analysis is performed to classify large-scale circulation patterns responsible for persistent precipitation extremes(PPEs) that are independent of the influence of tropical cyclones(TCs).Conceptual schematics depicting configurations among planetary-scale systems at different levels are established for each type.The PPEs free from TCs account for 38.6%of total events,and they tend to occur during April August and October,with the highest frequency observed in June.Corresponding circulation patterns during June August can be mainly categorized into two types,i.e.,summer-Ⅰ type and summer-Ⅱtype.In summer-Ⅰ type,the South Asian high takes the form of a zonal-belt type.The axis of upstream westerly jets is northwest-oriented.At the middle level,the westerly jets at midlatitudes extend zonally.Along the southern edge of the westerly jet,synoptic eddies steer cold air to penetrate southward;the Bay of Bengal(BOB) trough is located to the north;a shallow trough resides over coastal areas of western South China;and an intensified western Pacific subtropical high(WPSH) extends westward.The anomalous moisture is mainly contributed by horizontal advection via southwesterlies around 20°N and southeasterlies from the southern flange of the WPSH.Moisture convergence maximizes in coastal regions of eastern South China,which is the very place recording extreme precipitation.In summer-Ⅱ type,the South Asian high behaves as a western-center type.The BOB trough is much deeper,accompanied by a cyclone to its north;and a lower-level trough appears in northwestern parts of South China.Different to summer-Ⅰ type,moisture transport via southwesterlies is mostly responsible for the anomalous moisture in this type.The moisture convergence zones cover Guangdong,Guangxi,and Hainan,matching well with the areas of flooding.It is these set combinations among different systems at different levels that trigger PPEs in South China.     

2015年5月18—19日江西南部区域性暴雨天气过程成因

利用常规气象观测资料及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2015年5月18—19日发生在江西南部的区域性大暴雨天气过程的雨情及影响系统进行了分析。结果表明,中高纬度地区东北冷涡东移南调,引导其南侧高空槽东移,并引发弱冷空气南下;副热带高压偏强且维持在18°N附近。弱冷空气与副热带高压北侧西南急流持续交汇有利于江西南部地区出现大暴雨的稳定环流型。副热带高压西北侧旺盛的水汽输送及辐合在江西南部的维持为大暴雨的发生提供了充足的水汽条件。多尺度系统相互作用导致江西南部的东北部局地较强的静止锋锋生作用是此次大暴雨天气过程发生的主要天气学成因。