厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年北半球500hPa非绝热热流量场的特征

本文应用谱方法,诊断、计算了1964—1985年间,6个厄尔尼诺年和6个反厄尔尼诺年北半球月、季大气非绝热热流量距平场。结果表明:厄尔尼诺现象对大气非绝热热流量距平场具有显著影响,大气的响应表现为低纬和中高纬非绝热热流量正负距平中心有组织的优势排列,其位相或强度存在低频振荡,并且差值中心表现为双月周期。反厄尔尼诺年,大气具有分布不变,但距平中心基本上为反位相的响应形式。最后,通过海气相关分析,指出了海温异常是决定大气非绝热热流量异常的最重要的原因。     

论自然正交函数的稳定性

对亚洲500毫巴候平均环流进行了天气统计学分析^[1]以后,本文进一步利用更新了的资料进行计算分析。指出,原始资料经过中心化处理后,在所对应的时空尺度上,自然正交函数是稳定的。在这一分析基础上,进一步论证了如果所分析的随机过程是平稳的,则其对应的自然正文函数是稳定的。从而为以自然正交分解方法为基础的预报问題提供了物理基础,并可以大大节省计算工作量。本文还对气象上使用自然正交分解方法的若干问題进行了讨论,为有效地使用自然正交分解方法提出了一些有意义的看法。.     

亚洲自然天气季节的气候学特征

利用自然正交函数法展开多年平均的亚洲500毫巴候平均高度场和我国地面候平均温度场,对展开所得的前几个特征向量的时间系数的年变化曲线进行了分析,得出亚洲自然天气区域一年可分为春、初夏、盛夏、秋、前冬和后冬等六个自然天气季节的结论,确定了各自然天气季节的平均起迄时间和持续候数。对各季节内部的主要环流特征进行了天气统计学的分析。     

华北夏季降水的年代际变化及其与东亚地区大气环流的联系

利用1990－1999年华北夏季降水，海平面气压和1950－1999年NCEP月平均资料，借助小波变换研究了华北夏季降水的年代际变化特征，再用合成分析研究了华北夏季降水的年代际变化与东亚地区大气环流的联系，结果表明：近百年的华北夏季降水经历了20世纪30年代末之前和40年代末到70年代末两个多雨期阶段，20世纪30年代末到40年代末和70年代末之后两个少雨期阶段，华北夏季少雨期，东亚夏季风偏弱，亚洲地区500hPa高度场为正距平，副高脊线和北界位置偏南，贝加尔湖附近常伴有阻塞高压存在，而华北夏季多雨期则相反。     

渤海海冰单点模式的气候模拟

利用PW1979海冰热力模式，考虑渤海的地理特点和气候特征，假设渤海为薄层海洋，引入二分法求解海冰表面温度。用该地区气候平均的云量、湿度、海平面气压和风速以及附近4站的月平均气温资料作为强迫场，模拟了渤海海冰的气候变化。模拟结果与逐年的海冰级数资料具有一致的变率，表明气温对海冰年际变化有重要影响。     

应用K均值聚类法对东亚各自然天气季节500毫巴候平均环流的分型试验

利用自然正交函数法划分了东亚自然天气季节以后,本文应用K均值聚类法对各个自然天气季节内部的500毫巴候平均环流进行了分型试验,得到了一些有意义的结果。     

冬季风异常对西北太平洋海温影响的区域性特征

分析东亚冬季风异常对西北太平洋海温的影响,结果表明其影响存在显著的区域性特征.冬季风强(弱)年,黑潮流域及我国近海区出现明显的降温(升温),而太平洋暖池区北部和亲潮区海温出现一定的上升(下降)趋势.进一步的物理机制分析和数值模式的结果表明,东亚冬季风对影响西北太平洋海温变化的热力因子与动力因子都有十分显著的影响,区域性特征的成因主要是各海区的大气和海洋对冬季风异常的响应方式存在差异.     

北极海冰变化及其与中国秋季气温的相关分析

采用Hadley中心1953年1月—2003年2月逐月1°×1°海冰密集度资料和中国1951年1月—2001年2月160站逐月气温资料,对北极海冰的4个区域进行了研究,并考察了主要影响区与我国秋季气温的关系。结果表明:近50 a北极各区海冰在不同季节几乎都有显著的线性下降趋势,欧洲部分减少最快;海冰突变开始时间不同,春夏季大约在20世纪70年代、秋冬季在80年代左右;各区域海冰周期变化具有年代际特征,同时又有显著的季节差异和地域特性。主要影响区海冰与我国秋季气温的显著相关区在河套、长江中游和新疆的部分地区。不同区域海冰的显著相关时段不同,基本集中在海冰超前气温1~2 a的时间里。     

EFFECTS OF PACIFIC SSTA ON SUMMER PRECIPITATION OVER EASTERN CHINA, PART Ⅰ: OBSERVATIONAL ANALYSIS

With the methods of REOF (Rotated Empirical Orthogonal Function), the summer precipitation from 43 stations over eastern China for the 1901 - 2000 period was examined. The results show that South China and Southwest China, the middle and lower reaches of Changjiang River, North China and the southwestern of Northeast China are the three main areas of summer rainfall anomaly. Furthermore, correlation analysis is used in three time series of three mostly summer rainfall modes and four seasonal Pacific SSTA (Sea Surface Temperature Anomaly), and the results suggest that the Pacific SSTA which notably causes the summer rainfall anomaly over eastern China are the SSTA of the preceding winter over Kuroshio region of Northwest Pacific, SSTA of the preceding spring in the eastern and central equatorial Pacific, and SSTA of the current summer in the central region of middle latitude. The relationship between summer precipitation over eastern China and SSTA of Pacific key regions was further verified by SVD (Singular Value Decomposition) analysis.The composite analysis was used to analyze the features of atmospheric general circulation in the years of positive and negative precipitation anomaly. Its results were used to serve as the base of numerical simulation analysis.     

内蒙古中西部地面感热通量影响沙尘暴的观测分析

利用内蒙古中西部不同地表类型的16个测站2005—2006年3—5月逐小时地面观测资料和逐日沙尘暴资料,计算了地面感热通量、地面位温并分析它们与沙尘暴的关系,结果发现:在内蒙古中西部春季地面感热通量表现为净加热,且沙尘暴发生次数多的年份净地面感热加热强度反而较小。在沙尘暴发生前,沙漠区和高平原区地面感热通量达到最大,而丘陵和平原地区反而开始降低。对于沙尘暴发生前12 h累积的地面感热加热强度及导致的地面位温上升幅度,高平原和丘陵平原区要强于沙漠区。但相对而言,沙漠和高平原地区地面感热加热影响沙尘暴的“效率”更高。