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。     

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。     

华北地区夏季高温闷热天气特征的分析

依照日最高温度(Tmax)超过35 ℃为高温天气、最低温度(Tmin)超过25℃为闷热天气的定义,首先,讨论20世纪50年代以后华北地区夏季高温和闷热天气的变化特点及其大气环流的统计特征,并将高温、闷热天气分为高温、高温并闷热以及闷热这3类过程.之后,挑选1999和2002年夏季发生的3类过程进行个例分析.60年代,夏季亚洲中高纬500 hPa高度场在乌拉尔山、贝加尔湖及鄂霍茨克海地区分别出现长波槽、脊及槽的环流占优势,华北地区易受大陆高压脊的控制,出现了高温但不闷热天气的一个高峰.90年代,夏季亚洲中高纬地区,再次出现类似60年代的环流,而且,盛夏西太平洋副热带高压的影响可以向北扩展到华北东部地区.华北地区受大陆高压脊、西太平洋副高或两者共同影响,出现高温闷热天气并重的峰值时段.华北地区夏季出现的3类高温天气过程,亚洲中高纬度的大气环流在空间分布、垂直结构以及湿度和大气稳定度等方面存在明显差异.最后,利用反映温度、湿度及风速大小等气象要素对人体影响的体感温度,分析了这些要素对高温闷热天气的综合影响.     

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。     

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。     

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.     

2004年夏季短期气候集成预测及检验

分析了2004年夏季东亚大气环流的主要特点及对我国天气与气候的影响.对可能影响2004年夏季中国降水的主要物理因子及其演变的判断基本正确.跨季度预测指出2004年夏季我国大范围严重洪涝事件的可能性不大,6～8月主雨带可能位于黄河中下游与淮河之间;并较好地预测了影响我国的台风数.对2004年夏季跨季度气候预测中存在的问题进行了初步讨论,以便改进和完善中国科学院大气物理研究所短期气候预测系统.     

一次中亚低涡中期过程的能量学特征

中亚低涡是中期时间尺度（4天以上）的对流层深厚切断低压系统,也是造成新疆暴雨（雪）、持续低温天气的重要影响系统之一,对其形成、维持和减弱的能量特征还不十分清楚。利用美国国家环境预报中心/国家大气研究中心（NCEP/NCAR）2.5°×2.5°逐日再分析资料和有限区域能量循环方程,对1996年7月10—20日造成新疆区域两次暴雨过程的中亚低涡系统进行分析,以揭示低涡持续活动11天的能量循环和转换特征。分析结果表明,中亚低涡活动具有明显的阶段性能量学特征。这次低涡发展和减弱过程处于斜压不稳定状态,扰动动能来源于扰动位能的转换和区域开放边界扰动动能的输入,且两者作用相当,它们使得低涡快速发展,同时区域内部非绝热加热制造的一部分扰动有效位能向外输出,在减弱期扰动有效位能向外输出大于扰动位能的转换和区域开放边界扰动动能的输入,因此低涡逐渐减弱。低涡成熟期处于正压不稳定状态,系统内部的能量转换很小,扰动动能来自于外界扰动位能输入,支出项为向开放边界的扰动动能输出。低涡过程各个时期纬向平均动能向扰动动能的转换都很小,即正压不稳定造成的能量转换较弱。低涡活动过程中,在对流层中、高层扰动动能很强,表明中亚低涡是主要在对流层中、高层活动的天气尺度系统,低涡内部的能量转换及其与外界的能量输送主要发生在中、高层,扰动位能和扰动动能的变化很好地反映低涡的强度变化和发展阶段,且能量的垂直输送对低涡系统的发展也有一定促进作用。