长江中下游夏季降水与热带对流的关系

本文利用1979～2001年中国160站月平均降水资料、NCEP／NCAR月平均再分析资料，包括OLR资料、500hPa高度场、海平面气压场及850hPa风场，借助相关分析、合成分析研究了长江中下游夏季降水与热带对流活动的关系。结果表明，热带对流活动与长江中下游夏季降水之间呈显著的正相关，即夏季热带对流活动强(弱)，长江中下游降水偏少(多)，易出现干旱(洪涝)。热带对流活动异常引起中、低纬度大气环流系统异常，中、低纬度大气环流系统异常向中、高纬度传播，引起中、高纬度大气环流系统异常，构成东亚地区大气环流异常，导致长江中下游地区夏季降水异常。     

长江中下游地区水汽输送的气候特征

通过分析 1973 ～ 1998 年(共 26 年)4 月到 8 月 NCEP/ N CA R 再分析资料, 研究了夏季风期间长江中下游地区水汽输送的气候特征。 分析了旱涝年水汽输送差异, 特别考察了 1998 年长江流域洪涝期间水汽输送的一些特点, 发现长江中下游地区水汽水平输送特征在各月有很大差异。 来自孟加拉湾经中南半岛和来自华南的水汽输入是长江中下游地区水汽的主要来源。 长江中下游的旱涝与南海夏季风爆发的早晚有密切关系。 孟加拉湾地区及南海地区对长江中下游地区水汽输送的长时间维持是造成 1998 年长江流域洪涝的主要原因。     

长江中下游夏季极端降水指数的变化特征

利用长江中下游地区66个气象站逐日降水资料,通过经验正交函数分解分析中雨以上日数极端降水指数及形成的原因。结果表明:长江中下游中雨以上日数主要表现为全区一致型、南北反向型,且两种分布形势均存在准2 a周期的年际变化和年代际变化;中雨以上日数在1990s开始显著增长,2000s以来,长江以北地区偏多,长江以南地区偏少;2000—2011年,我国东部经向上仍旧存在"反气旋—气旋"水汽输送异常,蒙古高原反气旋型水汽输送加强,引起雨带停滞在长江以北,造成长江以南地区中雨以上日数偏少。     

非ENSO年夏季西风带波包活动特征及其对长江中下游强降水事件的影响:以1993年为例

利用Hadley中心海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和中国740站逐日降水资料,运用一点滞后相关等方法,分析了非ENSO年长江流域夏季降水特征,并以1993年为例探讨了非ENSO年波包活动特征及其对长江流域夏季降水的影响。结果表明：非ENSO年长江中下游地区夏季降水年际和年代际变化明显,20世纪90年代初强降水事件多发。在1993年,波包起源于里海南侧,自西向东向长江中下游地区传播,为长江流域夏季降水的发生提供了必要的扰动能量积聚。通过非ENSO年和ENSO年波包活动个例的初步对比,发现非ENSO年的南支波导作用较为明显,波包主要表现为自西向东传至长江中下游地区;而作为ENSO年的1983年,则存在一支明显的偏北波导,使波包沿着西北-东南向的路径向下游传播,最终到达长江中下游地区。这些结果有利于深刻认识非ENSO年长江流域夏季强降水事件的形成机理。     

黑龙江低温阴雨南方持续高温——2009年7月——

2009年7月主要气候特点:气温较常年同期偏高,降水较常年同期偏少.全国平均气温为22.0℃,较常年同期偏高0.6℃.西藏7月区域平均气温为1951年以来历史同期最高值,云南为次高值.全国平均降水量为109.6mm,较常年同期偏少6.3mm.青海7月区域平均降水量为1951年以来历史同期最多值. 月内我国主要天气气候事件有:黑龙江低温阴雨天气持续;热带风暴苏迪罗、台风莫拉菲先后在我国华南登陆;长江中下游及其以南地区出现持续高温天气;西北、华北等地气象干旱缓解,内蒙古中部气象干旱持续;部分地区遭受暴雨洪涝灾害;24个省(市、区)遭受强对流天气袭击.     

中国降水年内分配的时空演变特征之新法研究

利用中国160站50a月降水资料，分别用降水量序列法、降水量方差法及降水量离差法定量计算了全年降水的聚集程度（聚集度）和最大降水对应的聚集时间（聚集期），并利用计算出的聚集度和聚集期分析了中国降水年内时空变化的气候特征，验证并比较了3种新方法的合理性；挑选长江中下游作为关键区，对该区的聚集度进行了区域平均的趋势分析和小波分析，结果发现，该区的降水聚集度具有明显的年际变化，而年代际变化则表现得比较稳定。     

长江中下游梅雨气侯区水汽来源及输送

对1979-1983年梅雨期间低空水汽场进行具体分析。揭示了分布不同的梅雨雨带水汽通道各具鲜明特征,展示了梅雨期间低空偏南气流水汽输送量以短周期脉冲形式增强,使梅雨气候区不断获得水汽净流入。所得结论,可供实际天气分析工作参考。     

2004年以来长江中下游干流水体高锰酸盐指数时空变化分析

高锰酸盐指数是我国水环境质量评价和污染控制考核的重要指标,其浓度高低能反映水体受到有机物污染的严重程度.2003年三峡水库投入运行后,长江中下游干流水文情势发生了重大变化.为此,研究了长江中下游干流耗氧有机污染物的典型参数——高锰酸盐指数的时空变化特征.结果表明,长江中下游干流水体：2004年以来,高锰酸盐指数总体趋降,且目前已处于较低水平并趋于稳定;不同江段和水期高锰酸盐指数变化趋势不一致;耗氧有机污染物以溶解态为主,且溶解态所占比例沿程趋于降低,南津关、汉口、吴淞口下23 km断面溶解态占比中位值分别为0.862、0.734和0.598;可沉降颗粒物对水体中高锰酸盐指数浓度影响较低,尤其在研究河段上游段,悬浮颗粒中所含耗氧物质占总量比例中位值分别为0.138、0.266和0.402;上游江段水体同一监测断面不同测线和测点间高锰酸盐指数测定值差异不显著;河口段则存在显著差异,尤其是表层和底层之间;沿江城市江段近岸水域水体中耗氧物质污染程度较低,其澄清样中高锰酸盐指数均值在1.91～3.45 mg/L之间,仅局部城市江段和水期出现值高于6.0 mg/L的现象.     

大范围持续性强降水过程与30～60 d低频降水的联系及其预报指数

研究低频振荡是目前开展强降水过程延伸期预报的有效途径。利用1981—2010年中国753站逐日的降水观测资料、NCEP/NCAR第二套再分析资料及实况天气图等资料,分析大范围持续性强降水过程与30～60 d低频降水的联系,并根据前期低频信号构造强降水过程预报指数。研究表明,(1) 大范围持续性强降水过程与低频降水紧密相联,低频降水对强降水过程有显著贡献。在30～60 d低频降水显著年,强降水过程均发生在低频降水峰值阶段;但对于低频降水而言,仅有56%的峰值阶段发生强降水过程。(2) 当低频降水峰值阶段发生强降水过程时,来自东北亚和南海的低频位势高度低值系统在长江中下游汇合,“南北高、中间低”的低频位势高度分布有利于低频气流强烈辐合,并在经向上形成两个完整的反向低频垂直环流圈,促进了上升运动发展,导致强降水过程发生;而对于低频降水峰值未发生强降水过程的情况,北方冷空气南下较弱,高纬度低频影响系统位置偏北,长江中下游附近表现为“南高北低”的低频位势高度分布和单圈垂直环流,不利于低频气流强烈辐合。(3) 综合高、中、低纬的前期低频信号构造了强降水过程预报指数,对延伸期(10～25 d)长江中下游大范围强降水过程预报具有参考价值。      

同化青藏高原地区GPSPW数据对长江中下游地区降水预报的影响评估

长江中下游地区位于东亚季风区,其夏季降水的水汽部分来源于孟加拉湾的水汽输送。本文利用青藏高原地区全球定位系统(GPS)站点观测到的大气可降水量(PW)资料,采用WRF模式(Weather Research and Forcasting Model)的同化模块(WRFDA),将这支水汽输送带的信息同化进数值模式,并用WRF模式对长江中下游地区的7月份降水预报进行批量试验和个例分析。批量试验和个例分析采用3种方案:无资料同化的控制试验(NoDA),冷启动同化试验(Cold)和循环同化试验(Cycling)。此外,还针对Cycling方案进行延长预报时长的补充试验以探究同化带来正效果最明显的时段。同时为了探究同化正效果的来源,针对Cycling方案进行只同化被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验(Cycling_less_a)以及只同化不被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验(Cycling_less_b)。试验结果表明:同化青藏高原地区的GPS数据能在一定程度上改善长江中下游地区的降水预报,对于48~72小时的降水预报改善效果尤为明显,且Cycling方案在整体上优于Cold方案。对于Cycling方案,在120小时预报时长内,同化正效果最明显时段为48~72小时。当水汽输送带较多地经过同化区域时,降水的TS评分能得到明显改善,而当水汽输送带较少地经过同化区域时,降水的TS评分改善效果不明显。如果只同化被水汽输送带覆盖到的GPS站点的GPSPW数据,仍然可以保留住大部分的同化正效果,因此,针对性地同化GPSPW数据是可行的。