中国东部—西太平洋副热带季风和降水的气候特征及成因分析

利用1981—2000年候平均NCEP/NCAR再分析资料和CMAP全球降水资料,分析了从中国东部大陆到西太平洋副热带地区季风和降水季节变化的特征及其与热带季风降水的关系,探讨了季风建立和加强的原因。夏季东亚—西太平洋盛行的西南风开始于江南和西太平洋副热带的春初,并向北扩展到中纬度,热带西南风范围向北扩展的迹象不明显。从冬到夏,中国西部和西太平洋副热带的表面加热季节变化可以使副热带对流层向西的温度梯度反转比热带早,使西南季风在副热带最早开始;从大气环流看,青藏高原东侧低压槽的加强和向东延伸,以及西太平洋副热带高压的加强和向西移动,都影响着副热带西南季风的开始和发展;初夏江南的南风向北扩展与副热带高压向北移动有关,随着高原东侧低压槽向南延伸,槽前的偏南风范围向南扩展。随着副热带季风建立和向北扩展,其最大风速中心前方的低层空气质量辐合和水汽辐合以及上升运动也加强和向北移动,导致降水加强和雨带向北移动。热带季风雨季开始晚,主要维持在热带而没有明显进入副热带,江淮梅雨不是由热带季风雨带直接向北移动而致,而是由春季江南雨带北移而致。在热带季风爆发前,副热带季风区水汽输送主要来自中南半岛北部和中国华南沿海,而在热带季风爆发后,水汽输送来自孟加拉湾和热带西太平洋。     

中全新世时期中国地区水循环因子变化的模拟研究

利用全球气候模式CAEM3嵌套区域模式MM5模拟了现代和中全新世时的气候,从模拟结果可以发现中全新世有效降水变化中心随季节变化,最大的有效降水增加出现在夏季东北地区和内蒙古东部,最大值超过3 mm/d;同时,黄河与长江之间区域降水减少,最大变化超过2 mm/d.中国北方地区云量增加,同时,中国东部的长江流域云量减少.高云量变化较小,低云量变化最大,最大变化超过2成.夏季,对应着黄河与长江之间区域的云量减少,这个区域的温度升高最大.从水汽的变化可以看到长江流域地区水汽减少,相对湿度也减少,这与云量的变化一致;华南地区水汽的变化与季节有关;东北地区水汽增加,相对湿度增大,对应云量的增加和降水增多.从结果可以发现相对湿度最大的变化超过15%,不是一个常数.有些地区温度升高,但是水汽却减少.但是,在LGM的温度降低的区域,水汽一致减少.这说明温度降低水汽对应减少,但温度升高不一定对应水汽增加.这与全球尺度水汽相对湿度基本保持常数的结果不同.中全新世时,长江流域除春季外变得干燥、少雨和高温,东北和内蒙古东部变得多雨和潮湿.     

35年来青藏高原大气热源气候特征及其与中国降水的关系

用１９６１～１９９５年青藏高原及其邻近地区１４８个地面站月平均资料计算了３５年的青藏高原大气热量源汇，并分析了它的气候特征及其和中国降水的关系．结果发现，平均而言，青藏高原大气热源最强在６月（为 ７８ Ｗ／ｍ２）９冷源最强在１２月份（为－７２ Ｗ／ｍ２）；地面感热在高原西南部明显增加，造成 ２月、 ３月份高原西南部热量源汇增加最明显，使得３月份在喜马拉雅山北坡形成热源中心．此后该中心继续加强，并且有两次明显的向西移动，分别出现在４月和６月；东部大气变为热源的时间以及热源最强出现的时间都要比西南部晚１个月．夏季凝结游热成为和感热同样重要的加热因子，也是使夏季东部热源继续增强的主要因子．在年代际变化尺度上，１９７７年前后高原大气热量源汇明显具有突变特征，其后大气热量源汇显著增加．青藏高原春季热源对于随后的夏季中国江淮地区、华南地区和华北地区的降水有比较好的指示意义，而高原夏季热源与同期长江流域降水存在着明显的正相关．     

冬半年平流层中部环流的变化及其爆发性增温现象

本文利用1958—1961年冬半年资料对平流层中部的冬季环流作了综合性的研究。讨论了平流层环流分型问题、年际变化问题、平流层环流周期性变化问题以及平流层爆发性增温和环流演变关系问题,得到以下主要结果: 1.冬季平流层环流型式比较简单而且稳定,环流可以分为A,B,C,D,E_1和E_2型(图1—4)。其中A,B型平均周期在20—22天左右,且出现的日数占总的统计日数的四分之三左右。E_1和E_2是环流转变时期的过渡型,平均周期约8—10天。 2.冬季平流层环流年际变化较大,但其变化和对流层环流变化有相当好的对应性。 3.冬季平流层的环流和气温有11天左右的周期性变化。这种周期性变化可能是与平流层的阿留申高压周期性地加强减弱和周期性伸缩有关。对流层环流和温度可能也有11天左右的周期性变化,并和平流层周期性变化相对应。因而这种周期性变化可能是地球大气本身固有的振荡。 4.就固定地区而言,北半球爆发性增温的变温中心常起源阿拉斯加、堪察加、欧洲和大西洋中部四个地区,而爆发性增温经常在西伯利亚东部、欧洲、北美东北部和格陵兰地区出现。就环流系统而言,爆发性增温变温中心常起源于高压的东北和西北二侧,而在平流层急流的外侧发展,在原来冷区或槽区引起爆发性增温。爆发性增温依变温中心移动路径不同,而和     

THE THREE-LEVEL GLOBAL ATMOSPHERIC GENERAL CIRCULATION MODEL:FORMULATION AND RESULTS

The“climate draft”often occurs in the coupling process of the atmospheric general circulation model (AGCM) andoceanic general circulation model (OGCM).One of the main methods to overcome the“climate draft”is to simulate theflow and temperature fields in the low-layer correctly.Therefore we designed a three-level AGCM including a planeta-ry boundary layer (PBL) and have run it seven model years to do climate simulation.The results show that the simulatedlower level air flow,surface air temperature and sea-level pressure in January and July,approximate to the climate av-erage fields,especially in Asian monsoon area.The simulated upper level flow and geopotential height are also in betteragreement with the observed fields.Moreover,the two westerly jets over the northern and southern sides of theQinghai-Xizang Plateau in winter,the disappearance of its southern subtropical jet during the seasonal transition fromspring to summer,the establishment of the two easterly jets near the equator and over the subtropical region during theseasonal transition,are also simulated well.In the mainland of China,the seasonal abrupt shift of the rainfall belt,suchas the Meiyu belt in South China during April to May,which jumps to the Changjiang River region in June,again jumpsback to the north China in July,and rapidly withdraws to the south in August,are simulated very well.Now we arecoupling this model to a global six-level OGCM and nesting a fine mesh (1°×1.25°)regional climate model over Chinaarea with it.     

长江流域两个典型旱、涝年大气30—60天低频波差异的初步分析

通过对1980年和1985年大气30—60天低频流场的分析，发现长江流域典型旱涝年在低频流场的配置和低频波的传播方向上均有明显差异。涝年（1980）低频振荡明显，其传播特征与正常年份相同，而旱年（1985）则呈相反趋势。     

GISS海气耦合模式的基本气候态评估

该文简单介绍了GISS海气耦合模式, 并且利用该模式进行数值模拟, 以此来判断其模拟能力, 尤其是对亚洲地区的模拟。结果表明:该模式模拟的亚洲地区大气和海洋的气候状况比较接近实况, 具有一定的气候模拟能力。同时, 由于其较粗的分辨率, 对计算机要求不高, 容易利用目前国内中小型计算机进行长期运转, 是一个简易的数值模拟工具。文章也讨论了该模式模拟的不足之处, 如亚洲地区模拟的地面气温偏低, 海温略偏高, 青藏高原南部夏季降水过大, 中国华北夏季降水偏少等。     

夏季东亚和印度热带季风环流系统动能和对流扰动的纬向传播特征

使用1980~1997年NCEP/NCAR再分析资料及日本的TBB/GMS资料讨论了亚洲季风系统中印度和东亚两个子系统中热带季风变化(扰动)源地及变化后的纬向传播特性. 18a的结果表明, 在夏季热带季风主体的5º~15ºN范围内, 东亚夏季风系统中纬向风虽然为西风, 但绝大多数动能扰动和对流扰动均起源于140º~150ºE, 向西经南海传播到孟加拉湾(90º~100ºE). 而在印度夏季风系统中, 18a中有12a动能扰动起源于阿拉伯海向东传播到孟加拉湾, 东端抵达90ºE, 其余年份并无明显东西向传播特征. 因而, 在亚洲5º~15ºN夏季风主体区域内, 虽然均由西南季风控制, 但存在传播特性相反的东亚和印度两个子系统, 两个系统交界约在90º~95ºE, 比过去提出的交界经度105ºE更偏西一些. 以上结果也表明东亚夏季风环流系统在东西方向上主要受热带西太平洋影响而不是受来自孟加拉湾的印度季风影响. 相反, 印度季风环流系统除了受阿拉伯海影响外还部分受东亚季风系统影响.     

VARIATIONS OF 30—60 DAY OSCILLATION IN ATMOSPHERE BEFORE AND DURING 1982 EL NINO

By using the upper-wind data from July 1980 to June 1983,the variations of the low-frequency oscillation(LFO)in the atmosphere before and during 1982 El Nino have been investigated.Before the El Nino,the LFOpropagates from west to east over the equator of the Eastern Hemisphere and from east to west over 20°N.The eastward propagating LFO over the equator consists of zonal wavenumber 1 propagating eastward andzonal wavenumber 2 with a character of stationary wave.The oscillation of zonal wavenumber 2 can modulatethe oscillation strength.After the onset of the El Nino,the propagating directions of the LFO over the equatorand 20°N of the Eastern Hemisphere change to be westward and eastward,respectively.The LFO over thewestern Pacific weakens rapidly and one coming from middle and high latitudes propagates to the equator.From the phase compositions of streamline fields for the zonal wavenumber 1 of equatorial westward propa-gatirg LFO,it is found that the atmospheric heat source in the equator of the eastern Pacific(EEP)excites aseries of the equatorial cyclones and anticyclones which move northward and westward and form the westwardpropagating LFO over the equator.With the wavelength of 20000km,this kind of equatorial wave is similarto the mixing Rossby-gravity wave.In its westward and northward movement,the circulation in East Asiais modified.This may be the mechanism of the influence of El Nino on the climate of China.     

海气陆相互作用的准四年振荡机制

目前有关Ｅｌ Ｎｉｎｏ（Ｌａ Ｎｉｎａ）形成机制的讨论,大多是强调海气的相互作用。实际上地气互作用过程中形成的异常气流对于Ｅｌ Ｎｉｎｏ／Ｌａ Ｎｉｎａ的形成也是必不可少的,海气和地气相互作用过程应该是耦合的,不应该加以分离。本文综合了近年来我们得到的有关研究结果,提出了一个海气陆相互作用过程的准四年振荡过程,用来解释Ｅｌ Ｎｉｎａ形成机制和亚洲大陆气候年际变化机制。