广东省盛夏气温异常的成因初探

通过对广东省1961～2003年19个代表站盛夏（7～8月）平均气温的EOF分析,探讨广东省盛夏气温异常（热夏或凉夏）的时空分布结构特征,并研究分析其前期和同期500hPa高度距平场和海温距平场的特征,得到了预测广东省盛夏气温异常的一些结果和判据：第一特征向量对应的标准化时间系数显示异常高温的年份有6年：1962、1983、1990、1993、1998、2003年;异常低温的年份有5年：1973、1975、1976、1994、1997年。异常高温年份盛夏前期的副高已经异常偏强,而且东亚的大气环流的经向度不大,极涡不强,冷空气势力不强、东亚槽不深等特征也有利于副高的进一步加强;到盛夏,副高异常偏强,异常低温年份的情形恰恰相反;异常高温年份冬春季的海温呈厄尔尼诺分布,对预报盛夏副高异常偏强有一定作用;而异常低温年份冬春季的海温呈拉尼娜分布,可预报盛夏副高偏弱。     

一张存在分析错误的10 hPa等压面位势高度气候图

X．П．Пorocян1972年给出的一张全球6-8月10hPa等压面位势高度气候图被国内许多教科书广为引用，但该图存在一处明显的分析错误。本文指出了分析错误所在，并利用NCEP／NCAR 40a再分析资料，对其作了修正。     

广西霜冻气候预测的概念模型

在确定广西霜日序列和重霜冻年表的基础上 ,分析了广西霜冻、霜日总数与 5 0 0 h Pa高度场和太平洋温度场的关系 ,应用点聚图确定“概念指标”,初步建立了广西霜冻和霜日的概念模型。     

1997年中国夏季旱涝和北半球平流层平均环流分析

通过分析对应我国夏季三类降水型的北半球50 hPa平均环流场特征,表明1997年我国夏季降水异常的50 hPa环流特征,主要是从冬到夏大范围高度场偏高,极地涡旋冬季弱春季强,太平洋高压冬春异常加强。     

ANALYSIS OF MID-SUMMER HIGH TEMPERATURE FREQUENCY ANOMALY IN GUANGZHOU

Using EOF, correlation analysis, the climatic characteristics are analyzed of the yearly high temperature frequency (HTF) in Guangzhou from 1951-2004, and the relationship between the mid-summer (July and August) HTF anomaly and the synchronous 500hPa heights of the region(65 - 150°E, 10 - 70°N) is also discussed. The results show that: (1) the average of HTF is 8.7 days per year in the recent 54 years in Guangzhou; high temperature occurs from May to September, and July and August have the highest frequency of occurrence; (2) there are distinct interannual and interdecadal changes in Guangzhou HTF, with an obvious increase since the 1980s; (3) the anomalous increase of mid-summer HTF in Guangzhou since the 1980s has a close relationship with the weakened westerlies in Northwest China, Mongolia, Lake Baikal and their vicinity and the intensified subtropical high in the mid-low latitude areas.     

山西春季降水与500hPa环流场及太平洋海温场异常的关系

利用1961—2008年春季山西省62个气象站的逐月降水资料、NCEP/NCAR再分析资料、NOAA太平洋海温资料等,应用SVD、Monte Carlo统计检验和合成分析等方法,探讨了山西春季降水与500hPa环流场及太平洋海温场的异常关系。结果表明,当春季500hPa平均高度场上,欧洲北部、日本海和北太平洋东部出现正异常,而极地、西西伯利亚出现负异常时,山西春季降水易偏多;反之,则易偏少。当春季赤道中东太平洋海温异常偏高,北太平洋东南部海温异常偏低,且前期冬季也有相似的海温距平分布时,山西春季降水易偏多;反之,则易偏少。春季,850hPa我国东部地区110°～120°E范围偏南风减弱是导致山西春季降水偏少的重要因素。     

中国降水准2年主振荡模态与全球500 hPa环流联系的年代际变化

用近51年(1951～2001年)观测资料,研究太平洋年代际振荡(PDO)冷暖位相中国降水量准2年主振荡型传播特征的差异,并讨论对应的全球500 hPa环流低频波列传播途径的变化及可能原因.同时提出年际振荡强度不稳定指数,讨论了中国降水和全球500 hPa高度准2年周期振荡(QBO)强度时间不稳定的空间分布.通过主振荡型分析(POP)发现,在PDO冷位相(1951～1976年),准2年时间尺度的中国降水POP1的主要活动区域在长江中游地区,对应的500 hPa低频场是大西洋欧亚波列(AEU)和西大西洋遥相关型(WA)以及南太平洋副热带波列(SSP);在PDO暖位相(1977～2001年),POP1的活动区域迅速北移并扩大到整个长江和淮河流域,对应的500 hPa低频场变为欧亚太平洋-南印度洋-南北大西洋波列(EUP-SI-SNA).因此,PDO冷暖位相中影响中国降水准2年主振荡模态的低频波列的传播途径和强度存在显著差异,PDO对中国降水量准2年主振荡型主要模态(POP1)及其伴随的全球500 hPa环流低频波列活动区域的时间变化有重要调制作用,与两个半球中纬度西风气流强度的年代际变化密切相关.由振荡强度时间变化指数分析表明,中国降水QBO强度不稳定区域位于长江中游、长江下游、浙江东部、广东东部、华北地区和青藏高原东北侧附近地区,这些地区降水QBO的强度随PDO位相转变而发生显著的年代际突变.对于全球500 hPa高度,其QBO强度不稳定区域在南太平洋中高纬度、副热带南北大西洋地区和亚洲、北太平洋、北美大陆中高纬度地区、北半球副热带西太平洋地区以及南北半球热带和副热带东太平洋地区,表现为对于赤道的非对称空间分布,特别是南北太平洋热带和副热带地区500hPa环流QBO强度在年代际时间尺度上呈现正负反向变化的空间结构,而且南北极附近地区的QBO强度在PDO暖位相显著增强,反映了全球大气环流QBO强度与PDO相互作用的空间特征.     

盛夏7月500hPa月平均环流场的EOF分析

使用1951—1992年共42年资料,利用自然正交函数(EOF)展开方法,对7月亚欧地区500hPa 高度场进行了分析,根据前3个特征向量及时间系数将7月月平均环流共划分为5种环流型,并研究了亚欧地区7月环流场的时空变化特征及其与我国降水的相关关系     

用南海西沙站观测资料诊断研究南海季风季节内振荡

应用Lanczos滤波和小波变换方法,对1958~2000年南海北部西沙站降水和1980~2001年850hPa风场观测资料进行分析,发现西沙站每日降水和850hPa风场都存在谱长度10~50d左右其峰值为10~20,30~50d的季节内振荡,降水和850hPa风场的季节内振荡都有明显的年变化.降水季节内振荡开始于5月中旬结束于10月中旬,与南海夏季风的爆发时间和终止时间一致.850hPa风场谱长度10~50d左右其峰值为10~20,30~50d的季节内振荡在一年中的大部分时间都存在.降水和850hPa风场季节内振荡的强弱年与南海夏季风的强弱年并不一致.研究表明南海夏季风存在季节内振荡,而南海夏季风与季节内振荡的关系比较复杂.     

Association between winter temperature in China and upper air circulation over East Asia revealed by canonical correlation analysis

Canonical correlation analysis (CCA) was used to study the relationship between the winter temperature in China and the circulation at 500 hPa over East Asia. CCA identifies a number of paired patterns that depend on Principle Component (PC) truncation of the two fields. Retaining more PCs usually gives more physically meaningful CCA patterns, but the leading paired pattern has often less explained variance. When fewer PCs are adopted, the leading pattern possesses larger variance. However, it is often distorted in comparison with PC or rotated PC patterns. Various combinations with different PC and CCA patterns remained were tried, which shows that retaining as many PCs as possible and using the first several CCAs instead of only the first give most reasonable connection mechanisms. A statistical downscaling model based on CCA modes linking temperature with circulation was established to quantify the extent to which temperature variation can be explained by circulation. The model was optimised by varying numbers of the PCs and the CCA modes retained. With 13th PC truncation in the circulation and 8th PC truncation in the temperature as well as five CCA modes retained, the optimal CCA model is achieved based on cross-validation. The optimal downscaling model accounts for 47.5% temperature variance on average. However, there is a remarkable regional difference, which ranges from 10% to 70% in brier-based score (BBS). It is concluded that 500-hPa circulation is strongly linked to surface temperature in parts of the country, but it alone is not sufficient to achieve a successful statistical downscaling of the temperature for whole China.