宁夏5月降水变化及其对前期全球SST异常的响应分析

利用1961—2008年NCEP/NCAR全球月平均海表温度(SST)与风场再分析资料和宁夏气象信息中心提供的宁夏19个观测站的5月降水资料,采用EOF分解、相关普查和距平合成方法,分析了宁夏5月降水的时空变化规律和前期1-4月全球SST与宁夏5月降水的相关关系,寻找出SST影响降雨的显著相关区。结果表明,宁夏5月降水的EOF第一主分量的方差贡献率接近75%,时间系数分布总体略呈凸型。前期SST和5月降水之间存在显著相关关系,正相关区主要在赤道东太平洋海区、赤道印度洋海区和中大西洋海区以及阿拉斯加南部附近的海面,而显著负相关区的面积较小。2月达到90%以上置信度的相关格点数最多,4月最少。降水偏多、少年对应的SST距平合成场具有相反的特征,正、负距平中心的位置基本一致,与对应各月的相关显著区大部分重合,降水偏多年的正相关对应正距平中心,负相关对应负距平中心;降水偏少年则相反,具有很好的一致性。     

2008年1月宁夏持续连阴雪低温极端天气气候背景及影响因子

用1961～2008年宁夏主要台站1月气温、降水量资料,NCEP/NCAR全球逐月2.5°×2.5°的高度场、风场资料和NCEP1973～2007年欧亚积雪等资料,分析了2008年1月宁夏持续连阴雪低温极端天气的主要成因。大气环流异常是导致2008年1月宁夏持续阴雪低温天气的主要原因;前期海温与欧亚积雪异常可能联合作用影响大气环流异常导致此次天气事件发生。欧亚积雪异常影响次年1月宁夏降水异常的可能机制是:积雪异常在积雪异常区激发波动,在30°～60°N通过波列的形式导致大气环流异常,从而影响宁夏1月降水异常。     

宁夏春季沙尘暴与北极海冰之间的遥相关关系

根据宁夏沙尘暴发生次数资料、北极海冰密集度资料和NCEP／NCAR再分析500hPa、850hPa高度场、风场资料，得出了宁夏春季沙尘暴发生次数的变化规律及其与北极海冰面积之间的年代际和年际相关关系，发现宁夏春季沙尘暴发生次数与欧亚大陆北部的喀拉海、巴伦支海和格陵兰海冰面积之间存在较显著的年代际、年际相关关系。通过合成和相关分析知，宁夏春季沙尘暴偏多、偏少状况有明显不同的环流背景场，秋季格陵兰海冰异常变化通过影响其后一段时间的大气环流背景场，从而对宁夏沙尘暴产生影响。初步得出当格陵兰海秋季海冰面积增大(减小)，次年春季蒙古至西伯利亚一带500hPa、850hPa高压场降低(升高)，风场有明显的气旋性(反气旋性)特点，在宁夏至新疆一带西风明显偏强(偏弱)，说明冷空气活动次数偏多(少)，对应宁夏春季沙尘暴发生次数偏多(少)。通过海冰将全球气候变暖和宁夏(我国北方)沙尘暴总减少趋势联系起来，初次提出在环境总体恶化情况下，我国沙尘暴发生次数总体趋于减少，很可能是全球气候变暖所致。     

宁夏中部干旱带生态变化与沙尘暴发生的关系分析

利用TM遥感资料, 结合8大类土地详查资料, 基本查清了位于宁夏中部干旱带具有代表性的沙尘暴高发区盐池县20世纪90年代年际变迁量化特征。分析表明, 盐池县90年代初期的生态状况明显好于末期。气候干旱是导致生态变化的主要原因, 但人为活动如大量开垦耕地、过牧及滥挖甘草等也是重要因子。依据沙尘暴的成因, 通过对近30年盐池县沙尘暴个例多源资料综合分析, 局部治理整体恶化的生态现状导致了沙尘暴起暴阈值的明显下降, 即近30年来沙尘暴在宁夏中部的干旱地带发生机率已显著提高。由于造成我国西北地区土地荒漠化的气候、水资源短缺、土地资源超载等因素在可预见的一个相当长的时期将难以得到较大的改善, 且干旱区的生态环境具有脆弱性、易损性、难复性等特点, 该文通过较全面客观的量化分析, 初次提出今后我国西北地区的沙尘暴发生机率应处在上升的态势之中。     

Remote forcing of Indian Ocean warming on Northwest Pacific during El Niño decaying years: a FOAM model approach

This paper attempts to analyze in detail the remote influence of the Indian Ocean Basin warming on the Northwest Pacific (NWP) during the year of decaying El Niño. Observation data and the Fast Ocean-Atmosphere coupled Model 1.5 were used to investigate the triggering conditions under which the remote influence is formed between the positive sea surface temperature (SST) anomaly in the North Indian Ocean and the Anomalous Northwest Pacific anticyclone (ANWPA). Our research show that it is only when there is a contributory background wind field over the Indian Ocean, i.e., when the Indian Summer Monsoon (ISM) reaches its peak, that the warmer SST anomaly in the North Indian Ocean incites significant easterly wind anomalies in the lower atmosphere of the Indo-West tropical Pacific. This then produces the remote influence on the ANWPA. Therefore, the SST anomaly in the North Indian Ocean might interfere with the prediction of the East Asia Summer Monsoon in the year of decaying El Niño. Both the sustaining effect of local negative SST anomalies in the NWP, and the remote effect of positive SST anomalies in the North Indian Ocean on the ANWPA, should be considered in further research.     

A review of ocean-atmosphere interaction studies in China

A large number of papers have been published and great efforts have been made in the recent 20 years by the Chinese oceanographic and meteorological scientists in the ocean-atmosphere interaction studies. The present paper is an overview of the major achievements made by Chinese scientists aad their collaborators in studies of larger scale ocean-atmosphere interaction in the following oceans： the South China Sea, the Tropical Pacific, the indian Ocean and the North Pacific. Many interesting phenomena and dynamic mechanisms have been discovered and studied in these papers. These achievements have improved our understanding of climate variability and have great implications in climate prediction, and thus are highly relevant to the ongoing international Climate Variability and Predictability （CLIVAR） efforts.     

环流及冷空气类型与宁夏沙尘暴落区的对应关系

利用台站1970-1997年常规地面观测资料及NCEP/NCAR(1970-1997年)逐日全球再分析资料,按不同分类标准,对同期发生的沙尘暴天气过程的环流背景、冷空气路径及影响系统等进行合成对比诊断分析。结果表明:在相同的大尺度环流背景和冷空气路径下,由于影响系统的类型、强度、位置等不同,其影响区域会有所差异,且高低层大气的温度距平场及纬向风距平场的不同分布,与沙尘暴的落区也有密切关系。同时,依据诊断分析的结果,简要给出了宁夏沙尘暴天气的预报着眼点。     

基于地温的宁夏初霜冻日期气候演变及环流异常成因

利用1961年以来宁夏20个气象站地面温度、美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)逐月位势高度场资料、研究宁夏初霜冻日期最新的气候演变特征及其环流异常的影响,为宁夏开展霜冻灾害预测工作提供理论支撑.结果表明:(1)宁夏初霜冻日期呈现"南早北晚"空间分布特征,黄土丘陵区最早,中部干旱带次之,最晚出现...     

西北地区东部可利用降水的时空变化特征

 利用西北地区东部91站1961-2009年间的实测气温降水资料,分别计算了该区水分资源各分量降水、蒸发及可利用降水,使用REOF等统计方法,整体分析了该区可利用降水的时空变化特征。结果表明：西北地区东部水分资源匮乏且年际变化大,水分资源各分量时空分布极不均匀;总体上各分量从该区东南部向西北部递减,呈南多北少特征,其中该区东南侧的陕南、陇南、六盘山区及青藏高原东部部分地区年降水量、蒸发量和可利用降水量分别在500、200和200 mm以上,年降水可利用率在30%~50%,可利用降水标准差达80~110 mm,而该区西部的河西走廊和青海西部的年降水量不足50 mm、年可利用降水量不到10 mm,年降水可利用率不足10%,可利用降水标准差在20 mm以下;各分量夏季最大,冬季最小,5~9月是该区主要降水和可利用降水的集中期;降水在水资源各分量中起决定性作用,因此降水的小幅变化导致可利用降水的大幅变化是降水稀少的西北地区东部可利用降水资源匮乏的主要原因,但气温变化造成的影响也不可忽视;西北地区东部5~9月可利用降水异常分布的局域特征明显,常出现陇南、河东、高原、河西走廊等4种异常分布特征。近50 a来,区内可利用降水总体呈东部减少(六盘山区及陇南区尤甚),西部增加的变化格局。     

宁夏0 ℃积温时空演变特征分析

利用宁夏全区25个气象台站日平均气温资料,统计分析≥0 ℃积温的时空演变及其开始、结束日期的变化特征;采用复Morlet小波分析方法和Mann-Kendall突变检测方法^〔1〕,揭示了宁夏不同区域≥0 ℃积温的周期及突变特征;并对其演变成因进行了初步探讨。结果表明：近50 a宁夏各区域≥0 ℃的积温均呈增大趋势,积温的持续时间明显延长;全区及引黄灌区0 ℃积温在1997年出现由少到多的突变,在周期上存在3～4 a和9 a左右的长周期;≥0 ℃积温期间引黄灌区极端最低气温<0 ℃的出现日数明显减少,由此而引起的冻害也相应减少。造成宁夏≥0 ℃积温增加、持续时间延长的主要原因是气候变暖前后大气环流出现了明显调整。变暖前,500 hPa高度场上中高纬度地区,特别是巴尔喀什湖附近易于形成低槽,有利于极地冷空气南下影响宁夏区域,造成气温偏低,≥0 ℃的积温偏小;气候变暖之后,500 hPa环流场发生了显著变化,中高纬度地区经向环流减弱,纬向环流增强,不利于槽区的形成和发展,极地南下冷空气活动次数减小,下游大范围区域内的气温升高,对应的0 ℃积温增加。