互补相关理论在卫星遥感领域的应用研究

由于地球各种运动和纬度的不同,使能量的分布在时间和空间上明显不均一,导致大气、海洋、冰雪层、陆地和生物发生重大变化。在某些时间尺度上,此种影响的重要性甚至超过太阳活动本身变化对于地球系统的影响。地表温度、地表反照率、潜热交换是刻划地气系统能量交换的３个重要参数,以中国华北地区为例,将互补相关理论应用于遥感领域,应用ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ气象卫星资料,对互补相关模式中所需的反照率、表面温度,完全应用遥感数据反演;对互补相关理论中涉及到的大尺度平流参数、Ｐｅｎｍａｎ分式、辐射项等因子进行了订正,并将互补相关理论应用于流域、湖泊、区域农田蒸发的计算中。     

江西大雾的天气条件和形势特征分析

介绍江西冬、春季常出现的辐射雾、平流辐射雾的天气条件和形势特征。     

冷暖交错中的气候变化——岩石、黄土、冰盖见证和纪录

地球是一个复杂的系统并在不断调整中现在有史以来第一次,一个物种——智人,成为改变地球系统及气候模式的主要营力我们需要了解自然界的变化和受人类影响的变化（有时被稚为“人为”变化）之间的差别然而,这一原本清晰的差别随着时间的推移往往会变得越来越模糊     

受两次干线影响的湖北大暴雨过程成因分析

利用GFS的6小时间隔的再分析场、FY-2C卫星云图、加密自动雨量监测、雷达监测等资料,对2011年6月17—18日湖北大暴雨过程进行分析,结果表明:先后两次干线作用是此次大范围大暴雨的重要触发机制。500 hPa槽后干空气的侵入在鄂西南附近先后触发产生4个中尺度云团,槽前有正涡度平流东移与江汉平原南部低涡环流叠加,加强了低涡发展,造成湖北南部强降水发生。西南急流的发展加强与华北高压干冷空气南侵,产生明显干锋生,表现为江汉平原东部相继生成3个中尺度云团。另外,高层高位涡沿等θse锋面产生动量下传,在江汉平原东部暴雨区形成一个垂直高值涡度柱,北侧干冷空气向南向下侵入,形成次级环流,为持续性强降水提供动力上升条件;地面图上有3支气流汇合加强,气流汇合中心与强降水中心吻合较好,是降水天气的主要触发条件。      

ENSO事件非对称性成因研究

利用NCEP、SODA等再分析资料,对东太平洋上层海洋的热量收支进行了计算,研究了产生ENSO冷暖事件强度非对称的可能原因。对海表温度异常(SSTA)的分析发现,在东太平洋SSTA存在明显的正偏,即El Nio事件中正异常的幅度大于La Nia事件中负异常的幅度,体现出ENSO事件的非对称性。通过对上层海洋热量收支的计算发现,造成ENSO事件非对称性的可能原因有3个:(1) 非线性温度平流,水平非线性温度平流在ENSO冷暖事件中均为正值,因此增强El Nio事件而减弱La Nia事件;(2) 次表层温度异常对温跃层深度异常的非线性响应,由于东太平洋温度剖面的特性,使得次表层温度异常对El Nio期间正的温跃层深度变化更为敏感,造成次表层温度异常幅度在El Nio期间比La Nia期间大,从而通过－wT′_z项引起上层海温的非对称性;(3) 赤道太平洋的纬向风异常的正偏:由于赤道太平洋存在较强的纬向西风,导致东太平洋温跃层深度异常正偏,进而造成次表层温度异常的非对称－wT′_z,并通过项影响上层海温的非对称性。     

话说百年冷暖

星移斗转,世事沧桑,人类迈进新世纪。气象与人类的生产、生活息息相关,气候变化是近年来人们谈论的热门话题之一。众所周知,一个地方的气候是该地多年(一般取30年)的大气平均状态。从学术研究角度来说,气候是由大气及与大气有明显相互作用的海洋、冰雪圈、陆地表面和生物圈五个成员所组成的复杂系统的总体行为。     

气候变化与梁山水泊及南北四湖的变迁

根据气候冷暖期划分、有关史料和实地考查 ,对梁山水泊、南旺湖、微山湖的形成、变迁、干涸与气候变化的关系 ,作了较深入的分析和探讨 ,概述了微山湖现状 ,提出了保护意见。     

北极巴罗地区13世纪以来花粉记录的气候变迁及其与青藏高原的比较

北极阿拉斯加巴罗(Barrow)地区(70°21′N,156°40′W)位于北极滨海平原最北端,根据湖泊钻孔花粉记录,210Pb和137Se测定以及多项环境代用指标测试(有机质含量、总C和总N含量、CaCo3),并结合当地现代冻原植被、表层花粉谱、当地70a的气象记录以及有关的冰芯、树龄等资料的综合对比研究,分析了13世纪以来巴罗地区气候和环境变化历史.大约在13世纪以前,巴罗地区植被稀少,气候寒冷,其后冻原植被发育良好,并经历几次演变.结合沉积地球化学元素测试结果和其他环境代用资料研究表明,小冰期以来Barrow地区曾发生3次暖期(公元1540—1600年,1660—1730年和1880—1992)和3次冷期(公元1440—1520年,1610—1650年和1750—1850年).这些冷暖事件与青藏高原冰芯记录对比发现,虽然在高频变化上,不同地区存在着差异,但重大冷暖事件都曾出现.其中3次暖期与青藏高原古里雅冰芯和敦德冰帽中代表温度变化的δ¹⁸O值指示的暖期基本一致,证实巴罗湖芯记录的环境变化序列是可靠的.同时,古里雅和敦德冰芯记录中反映传统小冰期中的15,17,和19世纪的3次冷期,在巴罗湖芯记录中都有显示.     

北京冷暖冬年环流特征及其与前期北太平洋海温的关系

利用1951～2005年北京气温资料和北半球500 hPa高度及北太平洋海温资料,分析了北京冬季气温的异常变化及其环流特征以及与前期北太平洋海温的关系.20世纪50年代以来北京冬季气温变化具有50、60年代低,自70年代开始逐年代升高的趋势,90年代至今处于高温时期.北京冷暖冬年,其同期和前期500 hPa环流特征具有明显不同;前期北半球副高及有关副高单体其强弱变化,对北京冬季气温有很好的指示性.前期春季西风漂流区海温和南赤道海流区海温异常变化可作为北京冬季异常冷暖的前兆信号.前期春季南赤道海流区海温异常偏高时,有利于北京暖冬年环流形势的形成.前期春季西风漂流区海温异常偏低时,有利于北京冷冬年环流形势的形成.     

2003年夏季异常天气与西太副高和南亚高压演变特征的分析

通过入梅前后东亚环流与多年平均的对比,表明2003年夏季我国东部旱涝分明、长江以南高温少雨、淮河流域持续多雨、强降水过程频繁等特点是与西太平洋副热带高压(下称西太副高)活动特征有关。该年副高偏强、位置异常偏西,垂直结构呈现较强的动力性特征,即低层为辐散下沉运动、高层为辐合,脊线随高度向北倾斜。副高西北侧的梅雨锋区强,且风切变明显。动力和热力诊断结果表明,200 hPa南亚高压脊线以北东传的负涡度平流产生的辐合下沉运动,有利于对流层中下层副高的加强西伸。500 hPa副高西北侧的雨带位置与对流层上层副热带急流的位置和东伸的南亚高压对应。高层西风带和南亚高压的动力作用也会引发副高短期的东西振荡。降水区对流层高层产生的潜热释放,使副高西北侧加热率垂直方向的非均匀分布增加,导致了副高加强西进。热带天气系统的活动,对副高维持和加强也有不可忽视的作用。正是西风带、副热带和热带系统相互作用,动力和热力因素的综合影响,造成了该年副高及其所带来的天气异常。