亚洲中高纬度环流对东亚夏季降水的影响

夏季印度季风和东亚季风环流的主要差异之一在于：东亚夏季风环流受中高纬度环流影响很大。文中探讨了中高纬度环流对东亚夏季风环流以及长江中下游地区夏季降水的影响。结果表明：东亚夏季降水环流型及长江中下游地区夏季降水的强弱受乌拉尔山和鄂霍次克海形势的影响,特别是东亚夏季梅雨期异常的降水与中高纬度阻塞型的建立密切相关。研究表明：当鄂霍次克海高压建立并稳定时,亚洲中高纬度及东亚东部地区的距平场易分别形成＋－＋的距平波列,东亚地区距平波列的这种分布形势及其相互作用常常造成东亚夏季特别是梅雨期降水偏多;反之,当鄂霍次克海为低值区时,亚洲中高纬度和东亚东部地区的距平场易形成－＋－的距平波列,东亚距平波列的这种分布形势不利于东亚夏季梅雨期的降水。因此,在考虑东亚夏季风环流的形势及其对同期降水的影响时,中高纬度的环流形势及其与低纬环流的相互作用是非常重要的因素。     

1999及2000年夏季华北严重干旱的物理成因分析

中国科学院资源环境领域知识创新工程重要方向项目KZCX2-203和国家重点基础研究发展规划项目G1998040900第一部分共同资助     

2008年1月我国南方严重冰雪灾害过程分析

2008年1月中旬至2月初,我国南方地区出现大范围持续性雨雪天气过程。江淮流域降水出现类似某些夏季强梅雨期的降水过程,而且,江南的冻雨在历史上属少见。这次大范围冰雪天气过程的成因是由于欧亚大陆出现异常的大气环流。1月中下旬亚洲中高纬60～100°E地区的阻塞形势稳定维持20余天,里海以东地区长期维持一个切断低压系统,在这个切断低压下游地区有3次低气压扰动沿青藏高原向东移入我国上空;这时欧亚大陆20～35°N地区南支高空西风急流异常偏强,来自大西洋的大气扰动沿这条急流波导向下游地区传播,欧亚地区Rossby波列的下游发展效应显著。从1月16日开始到2月初,在20～40°N范围内,30°W、15°E和85°E（青藏高原附近）地区持续有高空槽发展,而在5°W、50°E和135°E（日本南部）稳定有高空脊维持。我国南方地区处于80°E的“南支槽”前,大量暖湿空气被输送到我国南方。此外,1月中下旬原来位于15°N的西太平洋副热带高压移到20°N,副高西北侧的西南气流有利于将来自南海的暖湿空气输送到中国南部大陆。在这样稳定的异常环流形势下,当一次次从高原西侧过来的高空高位涡扰动移到位于华南上空的静止锋上时,诱发低层静止锋锋生引起一次次降水过程。另一方面,由于大量暖湿空气沿着锋面抬升,在江南南部和华南北部形成了持久的温度高于0 ℃的逆温层（暖盖）,使得在这些地区出现严重的持续性冻雨天气。     

华北地区水资源各分量的时空变化特征

地面实际蒸散发量及降水（Ｐ）是估算水资源各分量的两个重要物理量。本文利用１９５１￣１９９５年各年、月华北地区共２６个气象站的月降水（Ｐ）和月气温（Ｔ）观测资料,依据高浩一郎的陆央实际蒸散发经验公式,计算了华北地区地面蒸发（Ｅ）Ｔ 可利用的降水,即降水减蒸发（Ｐ－Ｅ）等水资源有关的主要物理量,从大气可提供的水部分初步分析了华北地区水的时间和区域变化特征。文中还用其它方法对地面实际蒸发量的估算结果,讨     

2005年夏季中国登陆台风的环流特征

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国台风网提供的2005年台风资料,研究了2005年夏季台风登陆及中国东部频发性台风暴雨的环流特征及南北半球环流系统的相互作用。2005年夏季登陆我国的台风存在显著的阶段性变化,即6月10日～7月11日西太平洋无热带气旋生成,7月12日～9月30日西太平洋热带气旋频繁活动,造成登陆我国台风间隔时间短、 频数高、强度强,使得我国东部台风暴雨频繁发生。研究指出,6月10日～7月11日西太平洋无热带气旋生成与西太平洋副热带高压位置偏南、越赤道气流较弱、东亚热带辐合带（5°N～15°N,120°E～150°E）对流偏弱有关。而在7月12日～9月30日,西太平洋热带气旋活动频繁与西风槽的多次南下、西太平洋副热带高压断裂（或东撤）、东亚热带辐合带对流加强有关。进一步研究发现,气候平均态的西太平洋越赤道气流分别位于125°E和145°E附近, 2005年夏季125°E和145°E附近的越赤道气流减弱,然而在7月12日～9月30日,130°E～135°E附近的越赤道气流加强并维持时间较长。130°E～135°E附近越赤道气流加强与澳大利亚高压东移以及140°E～180 °E赤道低压加深有关。     

La Ni(n)a年冬季亚洲中高纬环流与我国南方降雪异常关系

2007/2008年冬季,赤道中东太平洋形成了一次中等强度的La Ni(n)a事件.本文根据NCAR/NCEP再分析资料,探讨La Ni(n)a气候背景下亚洲中高纬大气环流及南亚上空南支槽强度与我国南方(25～35°N,110～125°E)多雪、少雪以及2008年1月我国南方大范围低温雨雪冰冻灾害的关系.分析指出,La Ni(n)a气候背景下,500 hPa高度场亚洲高纬位势高度偏高易出现阻塞型,当乌拉尔山阻塞高压强度、位置比鄂霍次克阻塞高压偏强、偏北时,入侵我国南方的偏北气流主要来自乌拉尔山地区,南方偏冷(距平达-4.0 ℃)多雪;当鄂霍次克阻塞高压强度、位置比乌拉尔山阻塞高压偏强、偏北,入侵我国南方的偏北气流主要来自鄂霍次克海地区,南方偏暖(距平达1.0 ℃)少雪.2008年1月500 hPa高度上亚洲高纬乌拉尔山阻高偏北、强度偏强(正距平中心值达120 gpm),入侵我国南方的2支偏北气流都来自乌拉尔山地区,南方出现了低温(温度距平达-4.0 ℃)雨雪冰冻天气;分析指出,200 hPa高度场南亚地区南支槽的强弱对我国南方降雪多寡有重要影响.     

气候平均状况下亚洲夏季风的季节内演变过程

根据1979—1995年美国NOAA的向外长波辐射逐日资料,用功率谱分析和带通滤波方法,对气候平均状况下亚洲夏季风的季节内演变过程进行分析,归纳得到亚洲季风区各个子系统季节内变化的8个关键阶段。利用1979—1999年NCEP/NCAR的大气环流再分析资料及中国气象局降水资料CMAP,对每个关键阶段亚洲夏季风的环流和降水的时空演变特征进行分析,得到亚洲季风区环流和降水季节内变化的物理图像。研究表明,在不同的季节内演变阶段,亚洲夏季风各个子系统成员的环流系统的变化特征可以将亚洲夏季风系统的季节内演变过程较好地描述出来。     

ITCZ的季节内振荡及其与热带气旋发生阶段性的关系

利用中国气象局提供的热带气旋资料和NCEP/NCAR再分析等资料, 研究了热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, 简称ITCZ)上对流强度的季节内振荡特征及其与热带气旋生成频数阶段性变化的关系, 并进一步研究了它与越赤道气流、 赤道西风和ITCZ北侧偏东风季节内振荡的关系。研究发现: (1) ITCZ对流强度的变化有明显的30～60 d振荡, 西太平洋 (5°N～20°N, 120°E～150°E) 范围内的热带气旋约有2/3发生在30～60 d振荡的活跃位相。(2) ITCZ季节内振荡在热带地区表现为向东传播的特征, 而在副热带地区 (25°N～35°N) 表现出清晰的西传特征。在ITCZ季节内振荡较强年, 振荡在由赤道传播至15°N左右时, 与北面向南传播的振荡在该纬度附近汇合, 对流强度增强, 使热带气旋在此期间频繁发生。而在弱年, 振荡由赤道一直向北传播至30°N附近, 15°N附近的ITCZ对流较弱, 热带气旋生成偏少。(3) 赤道西风、105°E～110°E越赤道气流和ITCZ北侧的偏东风气流本身也存在30～60 d振荡。这三支气流的30～60 d振荡与ITCZ的季节内强弱变化密切相关。然而, 相比之下偏东风气流的30～60 d振荡和ITCZ对流强弱的30～60 d振荡对应关系略差。     

新疆夏季降水年际变化与亚洲副热带西风急流

利用1960—2003年NCEP/NCAR再分析和新疆75个气象站月降水资料, 分析了新疆夏季降水与亚洲副热带西风急流的关系, 新疆夏季降水与西亚急流的南北位置和准静止波活动密切联系。通过波作用量的动力学诊断分析, 研究了新疆降水异常年准静止波活动特征, 新疆降水异常年斯堪的纳维亚半岛向东传播的中高纬静止波传播方式的不同, 从而影响沿副热带西亚西风急流传播的静止波活动, 进而影响新疆夏季降水, 并存在沿60°E自南极高纬低层经向上传至低纬对流层顶部, 并在北半球副热带地区转为经向下传至北半球中纬地区的波列, 该波列活动与西亚急流变化联系。     

The multiscale factors favorable for a persistent heavy rain event over Hainan Island in October 2010

A case study is presented of the multiscale characteristics that produced the record-breaking persistent heavy rainfall event(PHRE) over Hainan Island,northern South China Sea(SCS),in autumn 2010.The study documents several key weather systems,from planetary scale to mesoscale,that contributed to the extreme rainfall during this event.The main findings of this study are as follows.First,the convectively active phase of the MJO was favorable for the establishment of a cyclonic circulation and the northward expansion of the Intertropical Convergence Zone(ITCZ).The active disturbances in the northward ITCZ helped direct abundant moisture from adjacent oceans towards Hainan Island continuously throughout the event,where it interacted with cold air from the midlatitudes and caused heavy rain.Second,the 8-daylong PHRE can be divided into three processes according to different synoptic systems:peripheral cloud clusters of a tropical depression-type disturbance over the central SCS in process 1;interactions between the abnormally far north ITCZ and the invading cold air in process 2;and the newly formed tropical depression near Hainan Island in process 3.In the relatively stable synoptic background of each process,meso-α and meso-β-scale cloud clusters repeatedly traveled along the same path to Hainan Island.Finally,based on these analyses,a conceptual model is proposed for this type of PHRE in autumn over the northern SCS,which demonstrates the influences of multiscale systems.