近22 a人为气溶胶对东亚地区夏季风环流影响的数值模拟研究

运用区域气候模式RegCM3耦合入一个化学过程,对东亚地区三类人为排放气溶胶（硫酸盐、黑碳和有机碳）的时空分布特征及其对夏季风环流的影响进行了数值模拟研究。模拟结果显示,气溶胶的引入会引起东亚地区夏季850 hPa风场发生改变,我国江淮以东洋面上空出现了一个气旋式距平环流中心,中心以西的偏北风气流将削弱东亚地区夏季西南季风。通过讨论春季中国地区气溶胶浓度与夏季东亚地区850 hPa经向风的时滞关系,以及夏季中国地区气溶胶浓度与同期东亚地区850 hPa经向风的关系,可以发现,春、夏季中国地区气溶胶浓度均与夏季东亚地区850 hPa经向风有很好的负相关关系,当春季中国北方和夏季中国南方地区气溶胶浓度增加时,中国东部地区夏季偏南季风减弱。这可能与气溶胶改变了大气层顶和地表的辐射强迫,进而引起了海陆气压差异和位势高度场的变化有关。     

INTERRELATION BETWEEN EAST-ASIAN WINTER MONSOON AND INDIAN/PACIFIC SST WITH THE INTERDECADAL VARIATION

Investigated statistically is the interrelation between East Asian winter monsoon(EAWM)and SST over sensitive areas of the Indian and Pacific Oceans.with focus on the relation of EAWMto strong ENSO signal area.i.e.,the equatorial eastern Pacific(EEP)SST.Evidence suggeststhat the EAWM variation is intimately associated not only with the EEP SST but with theequatorial western Pacific“warm pool”and equatorial Indian/northwestern Pacific Kuroshio SSTas well:the EAWM and ENSO interact strongly with each other on the interannual time scales,exhibiting pronounced interdecadal variation mainly under the joint effect of the monsoon QBO andthe monsoon/SST background field features on an interdecadal basis—when both fields are in thesame phase(anti-phase).strong EAWM contributes to EEP SST rise(drop)in the followingwinter,corresponding to a warm(cold)ENSO cycle;the EAWM QBO causes ENSO cycle to bestrong phase-locked with seasonal variation,making the EEP SST rise lasting from April—May toMay—June of the next year,which plays an important role in maintaining a warm ENSO phase.     

多光谱卫星云图的高维特征聚类与降水天气判别

基于静止气象卫星（GMS-5）多光谱云图的天气采样数据，分别对各样本数据在红外、水汽及可见光通道的灰度、梯度和纹理高维特征空间的投影点进行聚类分析，以确定诸天气样本在特征空间中的类属区域，进而用其对云图进行天气区的判别分类。针对传统聚类方法存在的缺点，本文采用了模糊C均值聚类（FCM）、遗传算法（GA）和模糊减法聚类（FSC）相互交叉、优势互补的思想，既克服了GA／FCM算法局部／全局寻优的不足，又可客观确定出聚类中心数目。对高维特征空间中的重叠和交叉部分的样本点类属，通过计算其与空间中各聚类中心点的欧氏距离来予以甄别，最后得到高维特征空间中各天气的类属域，实况云图中诸像素点通过计算和判断其灰度-梯度特征量在高维空间中的投影点落区位置，即可确定其天气类属，进而实现对天气区的自动分类。试验结果表明，该方法具有良好的分类效果，判别结果与天气实况基本一致。     

CHARACTERISTICS OF MIDDLE EAST JET STREAM DURING SEASONAL TRANSITION AND ITS RELATION WITH INDIAN SUMMER MONSOON ONSET?

By using the NCEP/NCAR pentad reanalysis data from 1968 to 2009, the variation characteristics of Middle East jet stream(MEJS) and its thermal mechanism during seasonal transition are studied. Results show that the intensity and south-north location of MEJS center exhibit obvious seasonal variation characteristics. When MEJS is strong, it is at 27.5°N from the 67 th pentad to the 24 th pentad the following year; when MEJS is weak, it is at 45°N from the 38 th pentad to the 44 th pentad. The first Empirical Orthogonal Function(EOF) mode of 200-hPa zonal wind field shows that MEJS is mainly over Egypt and Saudi Arabia in winter and over the eastern Black Sea and the eastern Aral Sea in summer. MEJS intensity markedly weakens in summer in comparison with that in winter. The 26th-31 st pentad is the spring-summer transition of MEJS, and the 54th-61 st pentad the autumn-winter transition. During the two seasonal transitions, the temporal variations of the 500-200 hPa south-north temperature difference(SNTD) well match with 200-hPa zonal wind velocity, indicating that the former leads to the latter following the principle of thermal wind. A case analysis shows that there is a close relation between the onset date of Indian summer monsoon and the transition date of MEJS seasonal transition. When the outbreak date of Indian summer monsoon is earlier than normal, MEJS moves northward earlier because the larger SNTD between 500-200 hPa moves northward earlier, with the westerly jet in the lower troposphere over 40°-90°E appearing earlier than normal, and vice versa.     

ENSO与青藏高原积雪的关系及其对我国夏季降水异常的影响

文章利用1979 2005年Nino3区海温时间序列资料和中国雪深时间序列资料,分析了Nino3区海温与青藏高原积雪之间的关系,两者对我国夏季降水的影响以及两者共同作用下对我国夏季降水的影响。分析结果表明：当前期冬春季Nino3区SST为强暖（强冷）事件与高原积雪显著偏多（显著偏少）共同作用的配置下,我国东部夏季雨带往往偏南（偏北）。从月时间尺度方面,揭示了前期冬春季ENSO和冬春季青藏高原积雪对我国长江以南地区降水异常的影响在夏季各月是不一致的,前期冬春季逐月Nino3区SST和冬春季逐月高原积雪对长江以南地区6月的降水都为正相关,而对8月的降水都为反相关,并且春季逐月Nino3区SST和冬春季逐月高原积雪对长江以南地区7月的降水也都为正相关,另外,春季Nino3区SST和春季高原积雪对长江以南地区6月和7月降水更为重要。     

1960—2005年东北地区降雪变化特征研究

利用国家气象信息中心提供的逐日降水和逐日天气现象台站资料,在运用旋转经验正交函数（Rotated Empirical Orthogonal Function, REOF）和相关分析进行降雪分区的基础上,重点研究了46 a来东北地区降雪的时空分布、演变特征和长期气候趋势。结果表明：东北地区的山地是主要的降雪地区,而平原及平原南部是降雪较少的区域,降雪区域差异明显。在空间上,大兴安岭北部（长白山地区）是降雪增加（减少）最大的地区,小兴安岭地区（平原地区）是降雪增加（减少）较明显的地区。在时间上,东北北区降雪量呈增加趋势,且在20世纪90年代发生了突变,目前增加趋势显著,而东北南区降雪量是减少的。     

中国东部夏季降水准两年振荡空间分布及背景场特征

本文采用经验正交函数展开(EOF)及相关分析等方法,使用中国气象局整编的160站1951~2005年月平均降水资料和NCEP/NCAR再分析资料研究了中国东部夏季降水准两年周期振荡的空间模态及其大气环流背景场.结果表明:(1)中国地区降水季节性差异明显,夏季是主要的降水期并具有明显的准两年周期振荡(TBO)特征,中国东部地区是降水TBO方差变化最大的区域.(2)中国东部夏季降水TBO存在两个主要的空间模态,第1模态以27°N为界南北成反位相的变化关系,降水振幅较大;第2模态降水振幅相对较小,大值中心位于河套-华北地区.(3)形成中国东部夏季降水TBO的两个主要空间模态环流背景场明显不同.第1模态与西太平洋海温成正相关,与东太平洋海温成负相关.第2模态则主要与日本海附近的海温成正相关.当夏季降水TBO以江淮偏多时(第1模态),西太平洋海温偏高,东太平洋海温偏低,中国东部及沿海上空850 hPa有异常反气旋,500 hPa高度相关场东亚上空呈"正负正"波列特征,200 hPa南亚高压加强,西风急流位置偏南.当夏季降水TBO降水位置偏北时(第2模态),中国东部及沿海上空有异常气旋,200 hPa南亚高压偏弱,西风急流位置偏北.     

陆面模式CLSM的设计及性能检验Ⅰ.模式设计

在现有陆面模式的基础上,详细考虑了地气系统中的积雪、土壤水热传输、植被及湍流边界层中的各种物理过程,发展了一个既能反映积雪变化、干旱/半干旱区地气交换过程,同时又能描述不同陆面状况物理过程的陆面模式(Comprehensive Land Surface Model,简称CLSM),改善了陆面模式对全球范围内不同下垫面条件下的陆面过程及地-气交换过程的模拟能力.     

气候变化对我国冬季取暖的影响研究

气候变化对能源系统（能源开发、输送、供应等）有着广泛的影响。而能源的需求是随着气候变化,特别是温度变化而变化的。我国气候条件地域差异明显,年内、年际变率大。鉴于我国冬季取暖的特点等方面的原因,在研究气候的变化时首先考虑温度变化这一主要的要素,因为冬季取暖能耗主要取决于受温度变化影响的取暖度日和取暖长度。通过对这些要素的分析,来建立温度变化对北方地区取暖的影响模型。