天津盛夏降水趋势与初夏华北高压的统计分析

根据初夏(6月)的天气气候演变，预测盛夏(7～8月)的短期气候趋势，一直是急需解决的难题。文章揭示了自1958年以来天津盛夏降水趋势与初夏时节临近地区上空的环流特征之间的统计关系。结果表明，初夏华北高压强时盛夏天津降水偏少，反之盛夏天津降水偏多，不仅逐年的对应关系显著，而且变化趋势相反，转折时期也一致。初步解释了20世纪70年代以前天津(华北)盛夏多雨和80年代至今天津(华北)少雨的物理原因。以此为主要根据建立了初夏对于盛夏天津降水的短期气候预测方法，1998～2003年连续6年预报正确。     

Influence of positive and negative Indian Ocean Dipoles on ENSO via the Indonesian Throughflow: Results from sensitivity experiments

The role of the Indonesian Throughflow(ITF) in the influence of the Indian Ocean Dipole(IOD) on ENSO is investigated using version 2 of the Parallel Ocean Program(POP2) ocean general circulation model. We demonstrate the results through sensitivity experiments on both positive and negative IOD events from observations and coupled general circulation model simulations. By shutting down the atmospheric bridge while maintaining the tropical oceanic channel, the IOD forcing is shown to influence the ENSO event in the following year, and the role of the ITF is emphasized. During positive IOD events,negative sea surface height anomalies(SSHAs) occur in the eastern Indian Ocean, indicating the existence of upwelling.These upwelling anomalies pass through the Indonesian seas and enter the western tropical Pacific, resulting in cold anomalies there. These cold temperature anomalies further propagate to the eastern equatorial Pacific, and ultimately induce a La Nia-like mode in the following year. In contrast, during negative IOD events, positive SSHAs are established in the eastern Indian Ocean, leading to downwelling anomalies that can also propagate into the subsurface of the western Pacific Ocean and travel further eastward. These downwelling anomalies induce negative ITF transport anomalies, and an El Nio-like mode in the tropical eastern Pacific Ocean that persists into the following year. The effects of negative and positive IOD events on ENSO via the ITF are symmetric. Finally, we also estimate the contribution of IOD forcing in explaining the Pacific variability associated with ENSO via ITF.     

A timescale decomposed threshold regression downscaling approach to forecasting South China early summer rainfall

A timescale decomposed threshold regression(TSDTR) downscaling approach to forecasting South China early summer rainfall(SCESR) is described by using long-term observed station rainfall data and NOAA ERSST data. It makes use of two distinct regression downscaling models corresponding to the interannual and interdecadal rainfall variability of SCESR.The two models are developed based on the partial least squares(PLS) regression technique, linking SCESR to SST modes in preceding months on both interannual and interdecadal timescales. Specifically, using the datasets in the calibration period 1915–84, the variability of SCESR and SST are decomposed into interannual and interdecadal components. On the interannual timescale, a threshold PLS regression model is fitted to interannual components of SCESR and March SST patterns by taking account of the modulation of negative and positive phases of the Pacific Decadal Oscillation(PDO). On the interdecadal timescale, a standard PLS regression model is fitted to the relationship between SCESR and preceding November SST patterns. The total rainfall prediction is obtained by the sum of the outputs from both the interannual and interdecadal models. Results show that the TSDTR downscaling approach achieves reasonable skill in predicting the observed rainfall in the validation period 1985–2006, compared to other simpler approaches. This study suggests that the TSDTR approach,considering different interannual SCESR-SST relationships under the modulation of PDO phases, as well as the interdecadal variability of SCESR associated with SST patterns, may provide a new perspective to improve climate predictions.     

太原大气能见度影响因子分析及能见度预报

利用2017年1月—2019年12月太原地区逐时气象资料,分析了能见度及其主要影响因子的变化特征,并对两次低能见度过程进行深入分析,构建了能见度预报模型并进行检验,结果表明:(1)从空间分布看,太原北部能见度明显高于南部地区。从时间分布看,太原地区平均能见度最大值出现在5月,最小值出现在1月;日间最低值出现在06:00(北京时,下同),冬季略向后推移,最高值出现在15:00前后。(2)2017—2019年太原地区低能见度分别出现93、84、79 d;低能见度发生时,干霾、湿霾发生频率分别为59.27%、40.73%;湿霾发生时,能见度降低更加明显。(3)所选个例中,能见度均随各影响因子有所起伏,干霾、湿霾过程中能见度分别与颗粒物浓度、相对湿度变化一致。(4)采用神经网络方法构建太原地区能见度预报模型,预报模型相关系数为0.81,均方根为4.43 km,平均绝对误差为17.39%,轻微级能见度的TS评分为87%。神经网络方法对太原地区能见度预报具有较高的参考价值。     

关于积云增雨和实施方案的探讨

在综合雷雨云式的积云降水特点和归纳观测及理论结果的基础上,用数值模拟研究了阵雨形成机制,发现雷雨云式的积云结构类似于雹云,也存在着水平风“零域”和成雨“穴道”,大粒子群向这里集中并累积,然后再下泻成阵雨。据此提出了积云人工增雨的动力学根据和设计实施方案的要领,并给出了积云人工增雨作业部位、时机的概念模型。     

利用地基遥感方法监测大气中汽态、液态水含量分布特征的分析

文章根据1992～1994年4～6月间利用北京大学研制的新一代双通道共天线地基微波辐射计在河北省石家庄等地的监测资料,分析了晴空、有云无雨两种天气条件下,大气中积分汽态水、液态水含量的分布特征,两种相态大气含水量的相对分布特点。结果表明,在有云无雨的天气条件下,云中液态水积分含量仅占大气中总水量的1%,说明作为人工增雨资源条件的云中液态水含量仅占大气总水量的一小部分。因此,分析认为,以往通常采用大气中水汽含量评估人工增雨资源条件的方法,存在着不确切性。     

基于MaxEnt模型的薄壳山核桃气候适宜性区划

基于最大熵模型（MaxEnt）和GIS技术,提出一种薄壳山核桃气候适宜性区划方法。利用美国本土274个种植点,结合美国本土和中国云南省1981—2010年气候数据开展薄壳山核桃气候适宜性区划研究。结果表明：7月平均气温、年平均气温、30年极端最低气温、年降水量、3—5月降水量、年日照时数和4—5月日照时数为影响薄壳山核桃气候适宜性的主要气候因子。基于美国本土种植点构建的MaxEnt模型在该区域具有较高精度,但将模型直接外推用于中国云南省可靠性不足。因此,利用模拟区域和训练样本气候因子值域的偏离程度改进气候适宜性指数,并将云南省薄壳山核桃适宜性划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜4个等级。其中,最适宜区和适宜区分布于热量资源丰富、日照相对充足并具备较好冬季低温条件的亚热带地区和热带地区边缘。受云南省复杂地形和气候条件影响,区划结果呈现出破碎化分布。     

月动力延伸预报产品在新疆月尺度降水预测中的应用检验

利用新疆101个气象观测站点逐月降水实况资料和2001~2010年国家动力气候模式产品,进行月动力延伸预报产品的应用预测检验。采用PS评分和同号率对内插预测结果进行效果评估,并与业务评分进行对比。结果表明：月动力延伸预报产品对新疆地区月降水趋势预测Ps评分高于业务评分,而对各月降水距平百分率的同号率差异较大。夏、秋季Ps评分较高,冬、春季PS评分较低,季节转换时预测Ps评分变率较大。     

环渤海地区1961—2007年极端强降水时空变化特征

20世纪90年代以来,环渤海地区降水总量持续偏少,极端强降水和干旱缺水问题十分突出。利用环渤海地区60个台站1961—2007年逐日降水资料,应用百分位方法确定极端强降水阈值,分析了极端强降水量、降水强度和频率的空间分布及时间变化趋势。结果表明:环渤海地区极端降水强度大、频率高的地区与年降水量高值区相一致,说明极端降水量的多少影响年降水量;极端降水日数呈减少趋势,特别是京津冀中部地区减少显著;极端降水多发生在7月中旬到8月中旬,最高频次在7月下旬,近10年极端降水季节分配比较分散,很少出现每候25站次以上的极端强降水;间隔30d以上的极端强降水近年来增加明显。     

Satellite estimates and subpixel variability of rainfall in a semi-arid grassland

卫星估雨精度的不确定性受到当地降雨类型和像元内降雨非均匀性影响,而结合这两个关键因素开展半干旱草原卫星估雨的研究有限.2009年夏,我们在中国锡林郭勒半干旱草原用多部微雨雷达和雨量计构建了9 km卫星像元降雨观测网,观测了像元内降雨非均匀性(空间变异系数CV),并评估了卫星估雨精度.结果表明:(1)CV值受像元内平均降雨量,降雨类型,降雨云面积及移向等影响,如高Cv值的降雨过程大多为平均降雨量小,对流性降雨过程,降雨云边缘像元CV值较高;(2)TRMM 3B42V7卫星估雨产品适用性较好,CMORPH和PERSIANN次之,但TRMM 3B42V7易在半干旱草原湖泊处高估降雨.