理论气候学中的几个基本问题

探讨了当前理论气候学中存在的几个基本问题，并初步阐述了开拓理论气候学研究的一些新方法和新手段。     

江苏近40a夏季降水异常及其成因分析

利用1961-2000年江苏省60个台站的月降水量资料，研究了江苏夏季(6、7、8月)降水量的异常空间分布特征和时间演变规律，分析了与江苏夏季降水有关的大气环流异常的基本特征及引起江苏降水异常的原因。结果表明：(1)江苏夏季降水异常主要表现出两种最为典型的空间分布。其中，第一类雨型反映了全省降水的一致性变化，表现出整体偏多或偏少的情形；而第二类雨型则反映了降水异常的南北反相分布，对应的降水分布为南多北少或南少北多的形势；(2)两类雨型均存在明显的年际变化，两类雨型均与西太平洋副热带高压的南北异常有密切关系，但二者的大气环流背景场又存在显著的不同；(3)不同区域、不同季节的SSTA与两类降水异常存在一定的相关关系，是造成江苏降水年际异常的可能原因之一。前冬北太平洋SSTA偏暖(冷)通常与江苏夏季降水的整体偏多(少)有关；而前期冬季南印度洋、春季热带印度洋、南海及我国东部沿海地区出现的SSTA大范围的冷(暖)异常，通常对应江苏夏季降水南少(多)北多(少)。     

基于数字高程模型的环青海湖地区可能太阳直接辐射的计算

建立了环青海湖地区的数字高程模型（Digital Elevation Model,简称DEM），在此基础上，应用山地气候学理论研究了坡度，坡向，高度，地理位置等对该地区一年内不同季节可能太阳直接辐射（Q）空间分布的影响，结果表明，该地区平均Q值，春季为323KJ.cm^-2，夏季为378．7kJ.cm^-2，秋季为225KJ.cm^-2，冬季为166KJ.cm^2，在研究区域较小时，太阳辐射随高度、纬度的变化不明显，其影响可以忽略不计，而坡度和坡向对Q空间分布的影响是非常明显的，其影响的大小随着一年内时间的不同而不同，对于环青海湖地区而言，冬季影响最大，其次分别为秋季，夏季和春季，区内最大值与最小值的差异冬季达170U.cm^-2，而夏季仅为19KJ.cm^-2，环青海湖地区Q分布特征是，湖南山地小于平均值，湖北山地大于平均值，而湖边平址草地等于平均值。     

福建春雨多时空尺度变化特征

利用主成分分析和相关分析表明,近40 a来福建春雨量场的主要信息集中在前2个主分量上,可解释方差的83.8%,同时第1、第2主成分与福州、厦门春雨的相关显著性水平都超过0.01,因此,可用近百年福州、厦门3—4月降水量构造新序列代表福建春雨的前2个主分量,使分析资料延长至百年。采用连续小波分析和正交小波分析方法以及功率谱方法,研究福建春雨空间分布型的多时间尺度特征,研究结果表明：第1主分量表示的全省一致性旱涝具有显著的准4 a和24～26a的周期振荡;第2主分量表示的春雨分布南北差异主要表现为准两年和准11 a的周期振荡;春旱年南部的降水少于北部;从年代际角度看,20世纪50—60年代显著偏少,80年代显著偏多。福建目前处于春雨正常—偏少期,且南部的春旱比北部严重。     

全球海气耦合模式系统(NIM/COAMS)Ⅱ.年际变化的模拟

利用文献[1]建立的全球海气耦合模式系统（NIM／COAMS），对模式的年际变化模拟能力进行了检验。50a积分显示，模式模拟出了大气和海洋界面的主要年际变率，能真实地模拟热带太平洋ENSO循环的主要特征，较好地再现了ENSO循环的过程，循环周期在3—5a之间，与实际观测值一致，同时模式也较好地反映了大气和海洋的耦合特征，对年际变化有较强的模拟能力，这与FRAC耦合方案设计有关，该方法能避免气候场的牵制作用，增强模式对年际变化的模拟能力。     

MULTI-HIERARCHICAL STRUCTURE AND JUMP OF TEMPERATURE FOR THE GLOBE, CHINA AND YUNNAN OVER THE PAST 100 YEARS

An analysis has been conducted of the multi-hierarchical structure and jump of temperature variation for the globe, China and Yunnan Province over the past 100 years using an auto-adaptive, multi-resolution data filter set up in You, Lin and Deng (1997). The result is shown below in three aspects. (11 The variation of global temperature in this period is marked by warming on a large scale and can be divided into three stages of being cold (prior to 1919), warm (between 1920 and 1978) and warmer (since 1979). Well-defined jumps are with the variation in correspondence with the hierarchical evolution on such scale, occurring in 1920 and 1979 when there is the most substantial jump towards warming. For the evolution on smaller scales, however, the variation has shown more of alternations of cold and warm temperatures. The preceding hierarchical structure and warming jump are added with new ones. (2) The trend in which temperature varies is much the same for China and the Yunnan Province, but it is not consistent with that globally, the largest difference being that a weak period of cold temperature in 1955-1978 across the globe was suspended in 1979 when it jumped to a significant warming,while a period of very cold temperature in 1955-1986 in China and Yunnan was not followed by warming in similar extent until 1987. (3) Though there are consistent hierarchical structure and jumping features throughout the year in Yunnan, significant changes with season are also present and the most striking difference is that temperature tends to vary consistently with China in winter and spring but with the globe in summer and fall.     

江苏冬季气温的年代际变化及其背景场分析

利用1961-2000年江苏省60个台站的月平均气温资料，分析了江苏冬季(12月至次年2月)气温的异常空间分布特征；在此基础上，研究了江苏冬季气温的年代际变化及其对应的大气环流和SST异常的背景场特征；最后，初步探讨了江苏冬季气温的年代际异常与全球气温变化之间的可能联系。结果表明：(1)江苏冬季气温异常表现出整体偏冷或偏暖的趋势；(2)近40a，江苏冬季气温的异常变化具有显著的年代际变化特征，其中1961—1985年为偏冷期，而1986—1999年为偏暖期；(3)江苏冬季冷、暖期的大气环流、SSTA背景场存在显著的差异；东亚冬季风及江苏冬季气温的年代际异常与SSTA的年代际背景有着十分密切的联系。(4)在年代际尺度上，江苏冬季气温的异常变化与全球气温的异常变化具有较好的一致性，尤其是1980年代中期以来的异常升温与全球气温的明显增暖是同步的，可以认为江苏冬季气温的年代际变化主要体现为对全球增暖的响应。     

El Ni?o区域SST的空间结构

本文利用MHAT小波对1970～1990年El Ni?o 区域的SST进行多尺度分析，研究结果发现:(1) 在洲洋尺度(4×10 3～13×10 3 km)里，El Ni?o区域存在着特征波长为6000 km的纬向长波#Aψ*T/2@#a和波长为6500 km的经向长波ψ1；(2) 在区域尺度(1×10 3～4×10 3 km)里，El Ni?o区域的SST存在着特征波长为4500 km的经向中波ψ3和波长为3500 km的纬向中波ψ4；(3) 大尺度范围的海温异常及4波共振机制是发生El Ni?o现象的两个重要原因。     

基于EOF和小波分析的福建近四十年旱涝时空变化特征研究

采用经验正交函数分解(EOF)、快速富里叶变换(FFT)、连续 (CWT)和正交小波变换(OWT),对近41 a来福建省25个代表站不同雨季旱涝指数(Z指数)序列进行了分析.结果表明:(1) 福建旱涝在1965-1975及1990年代具有显著的2-3 a周期;(2) 在1980年代中期以后南北反向变化具有显著的1 a和3-4 a周期;(3) 中西部与其它区域的反向变化,在1985-1998年间有显著的1-2 a周期,在1980年代以后9-13 a周期较强;(4) 近40年来有干旱趋势,南部(东部)比北部(西部)明显,其中1990年代这种趋势显著.(5) 1960年代和1980年代相对湿润,而1970年代和1990年代则相对干旱.     

用正交小波分析近百年来中国降水气候变化

从小波函数本身所具有的特点出发,针对小波基函数的选择等问题,从理论分析、方法比较以及实例计算等几方面对正交小波和非正交小波进行比较研究,并在此基础上用正交小波对中国17个站点近百年的年降水量序列进行分析.得到如下的结果:在对降水序列进行多尺度分析时,正交小波分解出的各个时间层次上的信号之间是相互正交,没有信息冗余.近百年中国降水的变化趋势在不同时间尺度上有不同的变化,且各地之间的显著尺度也不同.具有显著的小于3.5年、3.5～7年、7～14年的周期活动特征.