2013年海洋和大气环流异常及对中国气候的影响

本文对2013年海洋和大气环流异常特征进行分析,讨论这些异常特征对中国气温和降水的主要影响。结果表明：2012/2013年冬季,北极涛动持续维持负位相,500 hPa位势高度场上,欧亚大陆中高纬环流呈“两槽一脊”的环流形势,乌拉尔山的高压脊持续偏强,而东亚槽也异常偏强,导致全国平均气温较常年同期偏低。季内,西伯利亚高压强度变化显著,与之相对应,我国气温季内阶段性变化大,前冬冷、后冬暖。进一步研究表明,前秋北极海冰的大幅偏少是造成东亚冬季风偏强的重要原因。2013年冬季至夏季,赤道中东太平洋海温异常偏低而海洋性大陆至西太平洋海温异常偏高,受此影响,夏季西太平洋副热带高压位置明显偏北,导致我国北方夏季多雨。与此同时,受西太平洋副热带高压下沉气流的控制,我国南方大部高温持续。2013年南海夏季风爆发偏早两候,结束偏晚4候,强度偏弱。     

2010年6月中国南方持续性强降水过程：天气系统演变和青藏高原热力作用的影响

2010年6月中国南方发生持续性强降水,其强度与2008年6月相当,超过近年来其他年份。但是,与2008年6月相比,2010年6月对流层中低层低值系统活动在青藏高原至长江中下游地区异常频繁,副热带高压(副高)位置异常偏西、强度偏强,导致低层异常风场辐合区及强降水区域相对偏北。分析2010年6月14—24日中国南方连续出现的4次持续性强降水过程,发现南亚高压、对流层中层的中纬度槽脊和西太平洋副高以及低层切变线和东移低涡是造成持续性强降水的主要天气系统。利用WRF模式对2010年6月强降水过程实施显式对流集合模拟试验,在控制试验重现观测到的地面降水和天气系统特征的基础上,在敏感性试验中将青藏高原的地表短波反照率修改为1.0,对比两组模拟试验的结果表明:控制试验中青藏高原的地表感热加热作用使得高原及其周边地区的大气温度发生变化,相应的热成风平衡调整使得对流层低层至高层大气环流和天气系统特征发生显著变化,增强了中国南方的持续性降水。200 hPa青藏高原西部形成反气旋性环流异常,东部形成气旋性环流异常,青藏高原东部南下的冷空气加强,中国南方辐散增强;500 hPa青藏高原北部的脊加强,中国东部的槽加深,副高西北侧的西南风明显增强,从青藏高原向下游传播的正涡度也显著加强;850 hPa的低涡强烈发展并逐步东移,华南沿海的西南低空急流更为强盛,导致降水区的水汽辐合、上升运动及降水强度都增强。     

赤道东太平洋海表温月异常的数值试验

本文利用中科院大气物理研究所的两层大气环流模式（ＩＡＰ－ＧＣＭⅡ）作了冬季赤道东太平洋地区海表水温月异常增暖对气环流及我国气候影响的数值试验。结果表明,该处海表水温的异常增暖能引起中太平洋信风带Ｗａｌｋｅｒ环流的改变并激发同中高纬度３０－５０天的低频振荡;当该异常结束后,其后效仍会对我国的气候产生影响。     

北半球环流季节演变机制

提出了北半球大气环流季节变化的一种反馈机制：外界（太阳、海洋、陆地等）的热力强迫加热大气,形成波状低云;而波状低云又使高中纬大气冷却,进而影响高纬冷气团冬夏变化。根据波状低云影响高纬冷气团变化这一负反馈过程,对1958－1993年进行夏季旱涝预报试验,结果每年中国东部的主雨带基本可正确预测出来。     

全国异常高温酷热 淮河出现暴雨洪涝—2000年7月—

7月份 ,东北地区东部、华北中南部、淮河、汉水流域及西南地区大部、华南东部的降水量接近常年或偏多 ,黄淮的一些地区发生不同程度的暴雨洪涝灾害 ;全国其余大部地区降水显著偏少 ,气温偏高 ,京、津、晋、内蒙古、辽、甘、青及新疆大部出现持续高温酷热天气。本月共有 4个热带风暴生成 ,其中一强热带风暴在我国登陆。1　天气概况　　 7月 ,主要雨带位于东北东部、河北南部、黄淮中西部、汉水流域、西南大部以及华南东部等地 ,东北地区东部、华北平原中南部、汉水流域、西南地区大部、华南大部月降水量一般有 1 0 0～ 30 0 mm,部分地区达 30…     

东亚大气环流的低频振荡及与韵律的关系

本文根据北半球500hPa高度场30年(1951—1980)平均的逐候格点资料,对气候平均的东亚各主要大气环流系统的年内变化进行了谐波分析和天气学分析.结果表明,东亚大气环流系统存在着三种主要的大气低频波:年波、半年波和30—50天的季内波;中、高纬度的大气环流以年波振荡为主,低纬度的大气环流以半年波振荡为主;30—50天的季内波是北半球各纬度上都存在的一种波,但它对总方差的贡献在低纬比中、高纬度大.此外,还讨论了年波和半年波这两种大气低频波与我国长期预报中常用的各种韵律指标特别是隔季相关现象的关系.     

海洋碳循环模式的进展

本文综述了两类近年来国外使用的海洋碳循环数值模式.一类是国外通常使用的比较简单的箱模式;另一类是基于大洋环流模式的三维无机碳循环模式,以及在该模式的基础上引进了海洋生物群作用的海洋碳循环模式.后者是目前比较完整的模式,也是本文重点介绍的内容.     

大气环流的两种教学逻辑辨析

对于"大气环流",教师多采用"提出假设-推翻假设-逐步逼近-得出结论"的"推翻假设"式教学逻辑进行教学设计并实施教学。调查表明,"推翻假设"式教学逻辑在实际教学中效果并不十分理想,学生在学习时会遇到一系列思维障碍。科学家在对大气环流规律的探索过程中,采用的是"考虑新要素-提出新理论"的"要素增加"逻辑。经实践验证表明,对于"大气环流"部分内容,在教学中借鉴地理学家的发现逻辑,采用"要素增加"教学逻辑设计并实施教学,能更加接近科学家的思维方式,也更符合学生认知规律,能有效避免学生思维障碍的产生。     

第二讲 OLR资料应用于热带大气环流系统的分析

引言 如上一讲所述,OLR能很好地反映热带大气中的大规模上升与下沉区。而热带大气中最主要的两大环流系统——热带辐合带(ITCZ)和副热带高压,分别对应于大规模的上升和下沉运动区。故OLR对这两个热带大气环流系统的分析很有用。本讲介绍如何用OLR分析ITCZ及副热带高压,以及用OLR