应用自然正交函数表示极区高度场特征的尝试

应用自然正交函数，根据12个月多年平均的极区高度场资料求得了一组有明显天气学意义的特征向量。每一个特征向量代表一种高度场的典型分布。将具体某年某月的实际高度场在这组特征向量上的投影定义为极涡系数。每一个极涡系数就表示实际高度场与相应典型场的相似程度。极涡系数与我国长期天气变化有着密切的关系。     

北半球500百帕环极气流的气候振动

本文根据北半球500百帕图上552位势什米等高线所包围面积的大小，计算了1951—1980年历年逐月环极气流指数。通过对近30年来环极气流指数的分析，发现环极气流不但有明显的季节变化，而且还有2—4个月、5年、19—20年的周期性振动。在1951—1980年的30年中，五十年代环极气流收缩，六十年代环极气流扩张，七十年代以来则一直在平均值附近振动。环极气流指数与我国的气温和降水均有密切关系。当环极气流扩张（收缩）时，我国气温偏低（偏高）；降水在冬春和初夏季节偏少（偏多），在盛夏和秋季偏多（偏少）。这些结果可以用来很好地解释过去30年气候形成的原因。     

组合天气预报及其应用

组合天气预报及其应用ＫｌａｕｓＦｒａｅｄｒｉｃｈ（自由柏林大学气象研究所）１引言最优加权预报已受到经济、管理和统计方面的很大关注。在气象中也认识到集成（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）预报和组合（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）预报（线性）可以提供比构成集成预报的单个预...     

淮河流域暴雨过程的数值模拟和诊断分析

利用中尺度数值模式WRF输出结果，对2003年7月4-6日淮河流域出现的暴雨过程进行了诊断分析。结果表明，WRF模式对这次暴雨过程的雨带位置和走向均有较好的模拟，但暴雨中心位置偏移。这次暴雨过程中尺度天气系统的发生、发展、加强及衰减均在模拟结果中有所显现。     

山西干旱的气候变化特征及多尺度组合预测模型

使用山西省内59个测站1961-2005年月降水量、月平均气温资料和同期北半球500hPa高度、北太平洋10°S-50°N、120°E-80°W范围的海表温度等资料,首先定义了表征山西干旱程度的指数;使用三次样条函数及功率谱等统计方法分析了山西省干旱的气候特点及其前兆信号。分析结果表明,山西干旱不仅具有明显的年代际变化特征,此外还具有2年、3.5年和5.6年的显著年际变化特征。在此分析基础上对原华北多尺度组合干旱预测模型进行了改进与调整,建立了山西干旱的多尺度组合预测模型,并进行了一系列预测效果检验。2000-2005年各月、季独立样本的干旱等级预测结果表明,该预测模型对山西大部分地区的干旱具有较好的预测能力。     

基于低频振荡信号的中国南方冬半年持续性低温指数延伸期预报试验

利用1961-2009年36°N以南、108°E以东中国大陆191个站点逐日最低气温和NCEP/NCAR再分析日平均格点,研究与区域持续性低温事件有关的大气低频振荡信号,寻找可以在一定程度上表征不同类型区域持续性低温事件的指数,并尝试结合DERF2.0系统的预报产品进行持续性低温指数的延伸期预报试验。结果表明:（1）在研究范围内的区域持续性低温事件可以归纳为江北型、江南型和全区域型3类,其中江北型和江南型事件的环流背景差异体现在异常环流中心的纬度位置上,而全区域型事件属于增强型的江北型事件;（2）江北型和江南型区域平均最低气温时间序列的10-30 d低频分量的位相和强度变化与区域持续性低温事件的发生有显著关系,可以作为表征区域持续性低温事件指数和预报量;（3）100°-120°E范围内850 hPa温度场距平的经验正交函数分解前两个主模态具有显著的10-30 d变化周期,并且其空间结构分别与江北型和江南型事件的典型环流特征一致,前两个主模态时间系数能够作为持续性低温指数的预报因子;（4）检验结果表明,DERF2.0系统对上述预报因子有一定的预报能力。在延伸期预报时效内,利用统计学和动力学相结合的方法制作的持续性低温指数的预报效果好于模式直接预报的2 m气温,该预报方法有助于提升区域持续性低温事件的延伸预报能力。      

淮河流域夏季降水的振荡特征及其与气候背景的联系

利用1922~2007年淮河流域和长江中下游夏季降水量资料,使用小波变换、广义极值分布等方法,分析了近86年来淮河流域夏季降水的年际、年代际振荡和概率分布特征.在此基础上,分析了东亚夏季风、太平洋海表温度及东亚遥相关环流等气候背景与淮河流域夏季降水年际和年代际振荡的联系.另外,还比较了淮河流域与长江中下游夏季降水年代际振荡特征及其气候背景的差异.结果表明：①淮河流域夏季降水存在显著的准2年振荡和年代际振荡特征.准2年振荡的强弱变化与年代际振荡强弱变化一致.20世纪90年代末以来,淮河流域夏季降水处在年代际偏多期,准2年振荡特征突出,极端强降水事件的概率亦显著增加;②淮河流域夏季降水年代际振荡与PDO及东亚夏季风年代际振荡关系密切,当PDO处于冷位相年代际阶段且东亚夏季风处于年代际偏弱时,淮河流域夏季降水呈年代际偏多趋势;③淮河流域夏季降水的准2年振荡主要受到东亚夏季风准2年振荡的控制,同时与东亚环流系统从高纬至低纬的＂＋,？,＋＂特定配置有关;④淮河流域与长江中下游夏季降水存在年代际位相差异,其差异主要与西太平洋副热带高压强度和位置的年代际变化有关.     

长江中下游夏季降水异常变化与若干强迫因子的关系

首先,利用三次样条函数方法对1905～2000年长江中下游夏季降水量和太阳黑子、地球自转速率、赤道东太平洋海温和北极涛动等强迫因子序列进行年代际和年际尺度的分离,并分析了它们年代际尺度的位相变化特征.然后,使用30年滑动相关的方法,分析了长江中下游夏季降水量与上述各因子之间的相关随时间的变化.最后,利用旋转因子分析方法,对年代际及年际尺度因子的潜在结构对长江中下游夏季降水的影响进行了研究.结果表明,长江中下游夏季降水量和强迫因子序列均存在显著的年代际变化特征,它们之间的相关系数随时间变化呈现显著的阶段性,     

影响高原大气热源的海温强信号及其相关大气结构

利用1951—2007年NCEP/NCAR逐月再分析资料和NOAA扩展重建海表温度ERSST.v3b数据,通过分析春季地气温差和大气热源显著性分布及变化特征,选定了东亚(以青藏高原为主)区域为研究对象,运用标准化指数计算、异常年合成,相关性比较等方法,分析并探讨了影响高原春季热源的前期冬季海温特征及时空分布关系。分析发现在冬季北太平洋海面存在着两个海温与春季高原视热源相关性较显著的区域,位于北太平洋东部海域A区及位于北太平洋西部海域B区,前者呈正相关关系,后者呈反相关关系。以3月高原热源为出发点,进一步分析了前期海温场对青藏高原视热源影响"强信号"区持续性,以印证冬季海温对春季视热源影响具有持续性的前兆性意义。通过异常年分析,揭示出对应于前期冬季海温强信号区异常年的高原大气视热源与风场垂直结构异常特征;通过前冬海温强信号区与夏季东亚相关环流型和水汽输送结构的相关矢综合分析,进一步揭示出夏季长江中下游多雨年的前冬海温强信号区域与后期夏季500hPa高度场相关型及其整层水汽输送相关矢特征。