中国冬季气温月际变化特征及其对大气环流异常的响应

基于1951—2014年中国160站月气温和NCEP/NCAR再分析资料,利用季节的经验正交函数分解（S-EOF）等方法,研究了中国冬季气温月际变化的时、空演变特征及其对大气环流异常的响应。结果表明,中国冬季气温在月尺度上常常出现前、后冬相反甚至冷暖交替的现象。中国冬季气温月际变化存在3个主模态:全冬一致型、前后反相型和冷暖交替型。当西伯利亚高压冬季一致偏强（偏弱）时,冬季一致冷（暖）;当海陆热力差异由强变弱、西伯利亚高压强度由强变弱,东亚西风急流比较稳定,强度偏强,位置由南向北移动时,冬季前冷后暖;当大气环流发生突变,尤其是海平面气压场和500 hPa位势高度场上大气活动中心的频繁调整,西伯利亚高压强度在月时间尺度上强弱交替时,冬季气温呈冷—暖—冷交替变化。      

中国西北地区干旱气象灾害监测预警与减灾技术研究进展及其展望

干旱灾害是制约中国西北地区社会经济发展、农业生产和生态文明建设的重要自然灾害,而且随着气候变暖西北地区极端干旱事件发生频率和强度均呈增加趋势,影响不断加重。"中国西北干旱气象灾害监测预警及减灾技术研究"成果是在数十个国家级科研项目的支持下,经过过去20年的理论研究和应用技术开发所取得的一系列创新性成果。该成果对西北干旱形成机理及重大干旱事件发生、发展的规律取得了新认识,尤其是发现了形成西北干旱环流模态的4种主要物理途径;研制了西北干旱预测的新指标、干旱监测的新指数及监测农田蒸散的新设备,明显提高了干旱监测准确性和针对性;提出了山地云物理气象学新理论,研发了水源涵养型国家重点生态功能区——祁连山空中云水资源开发利用技术;发现了干旱半干旱区陆面水分输送和循环的新规律,揭示了绿洲自我维持的物理机制;认识了干旱气候变化对农业生态系统影响的新特征,建立了旱作农业对干旱灾害的响应关系;开发了旱区覆膜保墒、集雨补灌、垄沟栽培、适宜播期等应对气候变化的减灾技术,为西北实施种植制度、农业布局及结构调整和农业气候资源高效利用提供了科学方案。该成果的完成提升了中国干旱防灾减灾技术水平,培养了中国干旱气象科技队伍,推进了西北地区干旱气象业务服务能力,对西北地区社会经济发展、农业现代化和生态文明建设等方面起到了重要的促进作用。在此基础上,展望了西北地区干旱气象科学研究中迫切需要、有可能突破的主要领域。     

西南低涡活动特征的再分析

用1979—2012年每天4次,1°×1°的ERA-INTERIM再分析资料,从风场角度定义了闭合式气旋环流和规定了低涡移出路径的统计方法后,对西南低涡的活动特征进行了统计分析。结果表明:西南低涡平均每年生成个数为59个,偏多的年份为1980、1989、1992、1997和2009年,平均可达69个;偏少的年份为1981、1990、1996和2006年,平均仅有51个。低涡在春季生成的个数最多,夏季次之,秋、冬季最少。6月和3月生成的个数最多;5月次之,其中11月生成的个数最少。各季节移出型低涡的个数则是夏季最多,春季次之,秋季和冬季最少。就移出率而言,夏季达44.1%,春季为27.6%,秋季为22.6%,冬季仅为11.3%。春、秋、冬季基本为短生命史的低涡,而在夏季,生命史长的低涡所占的比例较高。34 a中夏季维持较长生命史的移出型低涡共有126个,分别向东北(最多)、正东、东南(最少)3个方向移动,除正东方向外,向东北和东南方向移动的低涡个数随年代际变化呈增加的趋势。     

地面风速的气候特征及其对沙尘暴的影响研究

利用EOF和典型相关统计方法,分析了我国北方近30 a地面风速变化的时空异常特征及其对沙尘暴的影响。结果表明:20世纪70年代我国北方普遍风速较大,80年代西北、华北、华东地区地面风速有所减小,90年代我国大部分地区风速明显减小;地面风速与沙尘暴存在着较好的正相关关系,即当冬季初春地面风速越大,后期年、春季、4月沙尘暴就越多;冬季初春地面风速越小,后期年、春季、4月沙尘暴就越少。相关最显著区域在南疆盆地、河西走廊及阿拉善高原。     

青藏铁路沿线的天灾及其预测方法探索

本文统计了青藏铁路沿线50多年来的强地震、雪灾和夏季旱涝,并根据地气耦合原理对其成因进行了分析,找到了一些很好的预报因子,初步得出了以下结论：未来10年35оN以南的沿线地区将很少会发生Ms＞6级的强震;“本区强震年”和8月沿线为地热涡控制时铁路沿线会发生雪灾;本区冬季为地冷涡控制时一般为夏旱年.     

青藏高原东部雨季OLR与降水变化特征及相关分析

利用美国NOAA系列气象卫星观测的1974年6月—2003年12月(其中1978年3~12月缺测)2.5°×2.5°经纬网格月平均射出长波辐射(OLR)资料,以及青藏高原上84个测站同期月总降水量资料,采用EOF方法,取前3个载荷向量及主分量讨论其空间和时间变化特征。结果表明:(1)在雨季(5~9月)降水量的高值中心与OLR的低值中心基本重合,OLR可以较好地反映降水情况。(2)近30年雨季高原台站平均降水量呈增加趋势,高原平均OLR有减小趋势,两者在时间变化上有较好的反相关性。(3)在雨季,高原OLR东南部低,西北部高;降水量的分布则相反,是东南多西北少,OLR低值中心与降水高值中心相对应,在高原主体两者之间的相关系数达到了-0.35以上(通过α=0.05显著性水平检验)。(4)降水与OLR在整体空间特征中呈相反趋势,结合主分量(PC1~PC3)的变化,可以得到高原北部降水减少,南部增加;而OLR则相反,北部增大、南部减小。OLR与降水的空间异常特性呈相反变化分布,这进一步揭示了在高原雨季OLR与降水两者的负相关关系。     

青藏高原风季大风集中期、集中度及环流特征

利用青藏高原气象台站逐日最大风速数据和JRA-55再分析资料,通过引入集中期和集中度的概念,分析了1971—2012年高原大风在风季的分布形态及其环流背景。结果表明:青藏高原的大风天气在春季(3—5月)最多,在夏末秋初(8—10月)最少。1971—2012年,大风日数以14 d/10a的速度减少,同时大风日数的年较差也在缩小。大风集中期随纬度增大而延后,并且在近42年大体呈提前的趋势,从3月底4月初提前至2月底3月初。大风集中度则有增大的趋势,并取决于大风日数,大风日数越多,集中度越低。高原大风集中期受到急流系统经向位移的制约,2月和3月北非和西亚地区的副热带急流以及4月中层西风带偏南时,伴随着副热带气压偏低,青藏高原春季大风天气偏多,大风集中期偏晚。反之,大风天气偏少,集中期偏早。大风集中度的大小则与中亚和高原地区2—4月副热带急流强度有关,2月和4月副热带急流偏弱、3月急流偏强时,大风日数集中在3月,集中度较高。反之,集中度较低。春季(3月)高原大风天气是冷、暖空气系统共同作用的结果,高原东部的大风天气多受北方冷空气系统影响,高原西部的大风天气多受南方暖空气系统影响、以西南风为主。     

1971—2016年青藏高原积雪冻土变化特征及其与植被的关系

利用1971-2016年青藏高原81个气象站逐月积雪日数和45个测站第一冻结层下界观测资料,分析了青藏高原积雪冻土的时空变化特征及其与高原植被指数（NDVI）的关系,探讨了积雪冻土下垫面变化对高原植被及沙漠化的可能影响。结果表明：1）青藏高原积雪日数分布极不均匀,巴颜喀拉山和唐古拉山为高原积雪日数的大值区,且年际变率较大。2）青藏高原积雪日数总体上呈现减少趋势,平均以3.5 d/（10 a）的速率减少,且在1998年前后发生突变,减少速率进一步加快,达到5.1 d/（10 a）。3）青藏高原第一冻结层下界呈上升趋势,达到-3.7 cm/（10 a）,与青藏高原增暖紧密相关。4）青藏高原NDVI呈缓慢增加趋势,与高原气温、降水的增加趋势相一致,积雪冻土的变化对不同区域植被NDVI的影响有显著差异。在气候变暖背景下,形成的暖湿环境促进积雪消融、冻土下界提升,使土壤浅层含水量增加,有利于植被恢复和生长,其结果对高原土地沙漠化防治有一定参考作用。     

甘肃河东地区伏期气温特征和异常分析

引　言甘肃河东地区为雨养农业区 ,农业生产不仅和降水的多少有关 ,也与气温的高低有密切的关系。从近几年情况看 ,由于长期干旱少雨 ,下垫面异常干燥 ,植被状况极差 ,尤其是 1 997年伏期 ,河东大面积持续酷暑天气 ,日平均气温超历史极端值或与之持平。由于高温作用 ,水汽迅速蒸发贻尽 ,土壤墒情极差 ,加之伏秋连旱 ,高温持续 ,直接影响农作物的生长和播种。因此 ,对于伏期干旱的研究 ,在研究降水的同时 ,对气温空间特征和时间趋势的研究是十分必要的。文中利用ＥＯＦ、ＲＥＯＦ ,对甘肃河东 9地市 5 6个测站 ,1 96 8～ 1 997年 30年伏期 4…     

我国东部的准经向降水带及其成因分析

根据我国东部明显的准经向地质构造,将我国的准经向类雨带划分为3型,分别为(1)3e:郯庐断裂及其以东沿海多雨,以西为少雨区;(2)3m:南北地震带附近的我国中部多雨,太行山-武陵山以东为少雨区;(3)3d:我国东部有两条多雨带或两条少雨带.夏季经向雨带几乎都出现在4月份地球自转减慢(ΔLOD＞0)而且加速减慢(Δ2LOD＞0)的条件下,这为汛期经向雨带的预报提供了一条有力的指标.