Analyses of intraseasonal oscillation characteristics of flood-causing rainstorms in Xijiang River valley during the annually first raining season in the past years

Based on the daily precipitation data of nine stations representing the Xijiang River valley and the National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (USA) reanalysis data, this study uses the wavelet analysis and band-pass filter methods to investigate the atmospheric intraseasonal oscillation characteristics of flood-causing rainstorms in the valley during the annually first raining seasons in 1968, 1994, 1998, 2002 and 2005. Results show that the daily precipitation in the valley exhibits significant quasi-biweekly (10 to 20 days) oscillations. The flood-causing rainstorms in the valley were mainly associated with the confluence of low-frequency warm and humid airflow in the lower latitudes and cold and dry airflow in the higher latitudes. The low-frequency vortexes were propagating or in control when this type of rainstorms took place over the valley, being favorable for the convergence of moisture at lower levels and thus vital to the formation of the rainstorms.     

大气季节内振荡在华南降水预报中的应用

大气季节内振荡(ISO)在天气气候演变中扮演着重要角色,是中期和延伸期预报可预报性来源之一,同时大气ISO的年际变化与区域季节降水量的年际变化密切联系,对短期气候预测有指示意义。对热带大气ISO的年际变化研究做了简要回顾;重点介绍了ISO对华南降水的影响及其业务应用情况,主要包括赤道MJO对华南降水的影响、基于准两周振荡的汛期暴雨过程预报、热带ISO与热带外系统多尺度相互作用对强降水的影响、ISO对季节降水的影响、基于ISO建立的降水延伸期定量预测模型;最后对进一步加强ISO应用研究提出了几点思考。     

西江流域汛期暴雨与500 hPa关键区准双周振荡的关系

采用小波分析、相关分析、功率谱分析、Lanczos滤波等方法探讨了近48年西江流域汛期(4—9月)暴雨的变化特征及其与影响西江流域汛期降水的500 hPa关键区准双周振荡的关系。结果表明,西江流域4—9月暴雨日数呈单峰分布,5月开始显著增加,6月暴雨日数达到最高;西江流域4—9月暴雨总日数具有准4年与准22年左右的周期振荡。1960年代后期—1980年代初期及1990年代中期—2000年初期暴雨日数以偏多为主,1960年代前期、1980年代中期—1990年代初期及2005—2008年则以偏少为主。定义西江流域4—9月逐日降水与500 hPa高度场上显著的负相关区(22.5~27.5°N,102.5~112.5°E)为影响西江流域汛期降水的500hPa关键区。西江流域汛期降水与500 hPa关键区均以准单周、10—30天的准双周振荡为主,而30~60天的季节内振荡不显著,二者在准双周振荡尺度上关系最密切。统计近48年4—9月、6—8月500 hPa关键区准双周振荡波谷附近前后3天(个别4天)西江流域暴雨出现的平均几率分别为72.5%、76.4%,因此500 hPa关键区准双周振荡的低频波谷对西江流域暴雨的中期预报有较好的参考作用。     

近40年西江流域前汛期致洪暴雨期间降水的低频振荡特征分析

利用西江流域9个代表站的降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,运用小波分析和带通滤波等方法,对1968、1994、1998、2002和2005年西江流域汛期致洪暴雨过程低频特征进行了分析。这5年西江流域前汛期致洪暴雨期间存在较明显的准双周振荡,西江流域前汛期致洪暴雨是南北冷暖低频系统交汇后发展的结果,来自低纬海洋的低频暖湿气流和来自高纬的低频干冷气流在西江流域附近相遇是造成西江流域前汛期致洪暴雨的主要原因之一,西江流域前汛期致洪暴雨发生期间都有低频正涡旋系统控制或传入,有利于低层水汽的辐合,这对致洪暴雨过程的发生起着重要作用。     

广东省冬季逐日最低气温的预报方法

为了能结合数值预报产品做好广东省逐日最低气温的预报,利用1998~2007年冬季(11月~次年2月)美国NCEP/NCAR再分析资料和常规气象观测资料,选取20°~27.5°N,107.5°~117.5°E区域内的海平面气压、850 hPa温度、850 hPa相对湿度、850 hPa纬向风(u)、850 hPa经向风分量(v)和500hPa位势高度等6个要素作为预报因子,以韶关、梅州、广州、阳江、汕头等5个站分别作为广东5个部分的代表站,采用能选取"最优"因子的逐步回归方法建立5个代表站的11月~次年2月逐日的最低气温预报方程,并对预报方程进行检验。结果表明:采用逐步回归预报方法建立的广东省5个代表站的逐日最低气温预报方程具有一定的预报能力,但也存在预报结果比实况偏低的不足。     

VARIATION OF PRECIPITATION DURING WINTER AS A CAUSE OF SUSTAINED DROUGHT IN GUANGDONG DURING THE PAST 50 YEARS

The variation characteristics of precipitation during the winter (between October and the following March, to be referred to as just “the winter” hereafter) in Guangdong province during the past 50 years (from 1957 to 2006) and the relationship with Pacific SST are studied using the methods of Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis, wavelet analysis, and correlation analysis. The results show that The Guangdong precipitation during the winter exhibits quasi-periodic significant oscillations of 40 years and 2 years; rainfall is less from the end of the 1950s to the start of the 1970s and from the end of the 1990s to the present than from the mid 1970s to the mid 1990s. The frequency of sustained drought is more than sustained flooding during the winter. The Guangdong precipitation during this time period is in significantly positive correlation to the equatorial central and eastern Pacific SST, but in a significantly negative correlation with the western and northern Pacific SST east of the Philippine Sea. 61.5% of the sustained drought occurred in the phase of negative anomalies of the Ni?o3.4 index and 38.5% in the phase of positive ones. A composite analysis of atmospheric circulation is performed for the positive and negative phases of the Ni?o3.4 region associated with the sustained drought. The results showed that a weak polar vortex, a strong trough in Europe and a ridge near Balkhash Lake, active cold air and consistent northerly wind anomalies controlling Guangdong at low levels, an inactive westerly low disturbance in the low-mid latitude of the Asian continent, and a weak southern branch westerly trough, are all mutual causes for the sustained drought.     

墨西哥帽小波变换的影响域和计算方案新探讨

该文分析了Torrence等人研究的墨西哥帽 (Mexican Hat) 小波变换的影响域和高频失真问题并探讨了解决方案。平移点b处、小波尺度为a的墨西哥帽小波函数的有效定义域为[ b-2.12a, b+2.12a], 以墨西哥帽为母函数的小波变换的真正影响域是2.12a, 小波尺度a的最大值应为N/4.24(N为时间序列长度)。提出了充分利用小波函数速降性质和立方样条插值小波系数的新计算方案, 消除了该计算方案产生虚假的显著高频周期振荡问题。利用正弦函数型时间序列小波变换的解析式检验了文中提出的新计算方案的合理性。利用新计算方案对冬季Ni?o3.4指数进行分析, 冬季Ni?o3.4指数的平均整体小波功率谱表明, 存在约12年的年代际变化和准4年的年际变化, 不存在显著的准两年周期振荡。     

初台偏迟台风少 雨量偏多冷得早

1997年我省后汛期天气的主要特点是7～9月雨量偏多其中7月份雨量特多，大部分地区的月雨量为40年来同期降雨量之最。初台偏迟，登陆台风偏少。入侵影响我省的冷空气来得早、频繁，强度强。1后汛期（7～9月）雨量明显偏多7～9月我省降雨量（至9月28日止）东北部与常年同期相比多8～9成；西北部偏多5～9成，局部偏多1倍多；中部偏多2成左右；东南部偏多5成以上，其中海丰偏多2倍多；西南部除雷州半岛外大部偏多1～2成。值得指出的是：今年后汛期降水偏多不是由于台风造成的，7月份降水主要是来自低压槽和西南季风影响，8月份主要由热带风暴和…     

赤道气压振荡与登陆中国热带气旋的关系

利用1949~2005年NCEP/NCAR逐日再分析资料及登陆中国的热带气旋资料, 采用功率谱分析、相关分析研究了近57 a夏半年(6~10月)赤道气压低频振荡的变化特征及其与登陆中国热带气旋的关系. 结果表明, 夏半年赤道气压主要表现为5~7, 10~30 d的周期振荡, 赤道气压准双周振荡强度的年际变化与登陆中国热带气旋个数有明显的正相关. 用小波逆变换对近57 a逐年5~11月逐日赤道气压进行准双周振荡滤波, 统计得到近57 a 6~10月与7~9月赤道气压准双周振荡波谷前后4 d内有热带气旋登陆中国沿海地区的几率分别为59.7%, 73.0%. 用合成分析方法建立了7~9月赤道气压准双周振荡波谷附近有、无热带气旋登陆中国的大气环流模型. 当赤道气压准双周振荡波谷附近有(无)热带气旋登陆中国时, 东半球中高纬度盛行纬向(经向)环流, 卾霍次克海附近的高压脊偏弱(偏强),西风带偏北(偏南), 副高偏西(偏东)偏强(偏弱), 东南亚越赤道气流偏强(弱), 西南季风偏强(弱)且在波谷时更强(弱), 有(不)利于热带气旋登陆中国. 所建赤道气压准双周振荡波谷附近有、无热带气旋登陆中国的大气环流模型可以较好地反映两者大气环流场的差异, 有利于做好登陆中国热带气旋的中期预报.     

广东省前汛期连续暴雨的气候背景及中期环流特征

为了解中期连续暴雨的成因, 进一步做好4—6月广东省致洪连续暴雨的中期预报, 用统计和合成分析方法, 对1961—2001年广东省前汛期连续暴雨过程的气候背景及中期环流特征进行了分析。分析结果表明:广东省6月出现连续暴雨的几率最大; 小波分析和最大熵谱分析表明, 广东省的连续暴雨存在准2~5年和10年左右的周期振荡, 未来几年发生连续暴雨的次数将增多; 用500 hPa候平均高度场资料, 对出现在广东省的前汛期连续暴雨过程的中期环流特征及高、低纬地区的环流演变特点进行了分析归纳, 总结出两类造成连续暴雨过程的中期环流特征的2条指标, 它们的共同特点为:中高纬度具有十分稳定的“西阻”和“东阻”, 中高纬的“东阻”和低纬120°E以东的正距平区相叠加, 使得低纬维持稳定的东高西低形势, 有利于出现连续暴雨过程。在此基础上利用欧洲中心500 hPa高度场未来1~5 d的格点逐日预报资料得到候平均图, 用动力-相似诊断方法作出2003—2005年广东省有无连续暴雨过程的中期趋势预报。