Seasonal Forecast of South China Sea Summer Monsoon Onset Disturbed by Cold Tongue La Niña in the Past Decade

It has been suggested that a warm(cold)ENSO event in winter is mostly followed by a late(early)onset of the South China Sea(SCS)summer monsoon(SCSSM)in spring.Our results show this positive relationship,which is mainly determined by their phase correlation,has been broken under recent rapid global warming since 2011,due to the disturbance of cold tongue(CT)La Ni?a events.Different from its canonical counterpart,a CT La Ni?a event is characterized by surface meridional wind divergences in the central-eastern equatorial Pacific,which can delay the SCSSM onset by enhanced convections in the warming Indian Ocean and the western subtropical Pacific.Owing to the increased Indian?western Pacific warming and the prevalent CT La Ni?a events,empirical seasonal forecasting of SCSSM onset based on ENSO may be challenged in the future.     

渤黄东海40年水位模拟与分析

基于1980—2019年数值模拟的水位和ERA5的风速数据,使用EOF分析方法,研究了渤黄东海40年的水位变化特征和动力机制,分析了气候变化和极端天气对水位变化产生的影响。EOF分析主要模态结果显示,东海东北部海域的水位变化受黑潮路径改变的影响比较明显,并存在一定的时间延迟;台湾岛东北部的水位变化受到黑潮入侵影响,与ENSO变化呈现一定相关性。研究区风速的EOF分析结果显示,年际变化受ENSO的影响显著,并影响了渤黄东海部分区域的水位变化。     

基于局部均值分解和交叉小波的全球平均海平面变化与ONI 指数多尺度特征研究

为研究全球平均海平面与ENSO（El Niño-Southern Oscillation） 的相关性问题, 本文提出了一种结合局部均值分解和交叉小波原理的分析方法, 揭示全球平均海平面和ENSO 的影响机理和因果关联。利用全球平均海平面的时间序列进行局部均值分解得到PF 分量和余量, 表示海平面变化的高频分量、低频分量和趋势分量。剔除高频分量的影响, 利用最小二乘线性拟合趋势分量, 得到1991—2000 年的全球平均海平面上升速率为3.6 mm/a。接着对PF 的低频分量进行距平变换再与ONI 指数（Oceanic Niño Index, ONI） 分别进行Morlet 连续小波变换得到小波功率谱, 再将变换的连续小波分别进行交叉小波变换得到交叉小波功率谱和凝聚谱, 通过交 叉小波功率谱和交叉小波凝聚谱揭示信号在时频空间的能量共振和协方差分布规律, 其中交叉小波功率谱体现了共同的高能量区的相关性, 交叉小波凝聚谱体现了共同的低能量区的相关性。结果表明, 该方法能在多尺度上分析海平面的变化, 并能分析ONI 指数与全球平均海平面的关系, 可为全球平均海平面演变规律分析和预测等方面提供有力工具。     

中国东西部地区震后形变有效松弛时间研究

顾及脆性转换带上的断层蠕动及其深部黏滞流对震后地表位移的影响,对5次大地震的震后垂直位移进行了最小二乘反演,并估计了有效松弛时间。反演结果表明,中国东、西部地震的有效松弛时间差异很大,其中唐山地震的有效松弛时间最长(10.3年),邢台地震次之(4.4年),而西部通海、炉霍、共和等3次地震的有效松弛时间则仅为2年多。究其原因,可能主要是由于中国东部和西部地区上地壳厚度不同以及下地壳、上地幔黏滞系数的差异所致。     

石岛海域海浪数值模拟及特征分析

本文基于SWAN(Simulating Waves Nearshore)模式研究了2001～2016年石岛海浪有效波高的季节和年际变化特征,评估了不同区域风场对其贡献,并探讨了其与ENSO的关系。结果表明,石岛有效波高受黄海季风系统的影响呈现显著的季节变化:12月份最大, 6月份最小, 1%大波有效波高季节变化不显著。石岛有效波高年际变化信号显著,其与风速年际变化之间的关系存在季节性差异:石岛有效波高和石岛、黄海区域平均风速不同月份的年际异常分别在7、10月份相关性较高,而石岛1%大波有效波高和石岛、黄海区域平均1%大风风速不同月份的年际异常则在8月份左右相关性最高。不同区域风场对石岛有效波高场的影响也呈现了季节性差异:夏季,黄海南部区域风场对石岛海浪的贡献较大,而石岛风场的贡献较小;冬季,石岛风场的贡献较大。ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation)事件会对石岛有效波高的年际变化产生一定的影响,但影响比较小。本研究旨在对石岛海浪在季节和年际尺度上的变化特征以及风场等影响因素进行研究,对该海域海浪场进行了详细的认识,对了解该海域海浪有重要意义。     

西太平洋暖池纬向变异及其对ENSO的影响

基于SODA再分析资料以及SST、JEDAC和TAO观测资料,利用加权平均法建立了具有良好代表性的暖池整体暖水的纬向运移指标序列,并利用Morlet小波变换等分析方法,研究了暖池的纬向变异特征及其对ENSO的影响。结果表明,暖池具有明显的年际(2—7年)和年代际(10—16年)纬向变异,并在1976年前后经历了一次由弱到强的气候跃变。暖池内部的暖水大致可以50m为界分为上、下两部分,其上半部分的纬向变异幅度非常大,而其下半部分的纬向变异幅度则相对较小。但两者具有很一致的年际、年代际变化趋势。暖池的年代际纬向变异对赤道中太平洋纬向风应力和纬向流有较好的响应,而且对赤道西太平洋上层热含量变化有较大影响。相关和合成分析表明,暖池的东扩、西缩对ENSO暖(El Nio)、冷(La Nia)事件的形成和发展具有直接的影响,而且暖池的异常东扩对El Nio有增强作用。     

东亚冬季风异常与ENSO事件及其预测意义

通过东亚冬季风强度指数资料,进一步分析了东亚冬季风变化与ＥｌＮｉｎｏ（ＬａＮｉｎａ）之间的密切关系,１９１０～１９９０年２０次ＥｌＮｉｎｏ事件,有１４次对应前期强的东亚冬季风,１５次ＬａＮｉｎａ事件,有９次对应前期弱的东亚冬季风。应用奇异值分解（ＳＶＤ）技术,得到了前期东亚冬季风与后期ＥｌＮｉｎｏ海区海温的时间和空间结构及其相关关系,其第一模态之间具有明显相关,反映了前期东亚冬季风与后期ＥｌＮｉｎｏ海区海温的非同步关系。指出：前期东亚冬季风异常,通过对海温的影响,对ＥｌＮｉｎｉｏ（ＬａＮｉｎａ）产生作用,强（弱）东亚冬季风有利于ＥｌＮｉｎｏ（ＬａＮｉｎａ）的发生发展。因此,东亚冬季风是一种预测短期灾害性气候异常的前兆信号。     

全球增暖对ENSO影响的数值模拟研究

利用日本东京大学气候系统研究所、日本环境研究所和日本地球环境研究中心联合开发的海气耦合模式MIROC3.2,研究了全球变暖对ENSO年际变率的影响。该模式较好地模拟了ENSO循环的不同阶段表层和次表层海水温度变化,海表温度最大振幅出现在120°W以东,与观测一致,表明模式可以较好反映热带地区大气、海洋的动力、热力特征。研究还比较了控制试验和CO2浓度年增长1%的瞬时试验,结果表明,在全球变暖的大环境下ENSO事件发生频率没有显著变化,但ENSO事件强度增大,年际变率变大;热带太平洋呈现整体增暖趋势,表层温度尤其是热带中太平洋地区温度升高显著。敏感性分析表明,年际ENSO变率的振幅增大的主要贡献来自于海洋。海水增温导致热带太平洋海温垂直梯度增大,在热带西太平洋海温垂直温度梯度变化最为明显;次表层海温对单位大气风应力变化的响应大于表层海温响应。当这种响应与热带太平洋赤道地区径向温度梯度变化的共同作用导致温室效应下ENSO振幅增大。     

珠江三角洲地区降水中δ18O的变化特征及与ENSO的关系

根据2004年5月至2005年6月广州降水中δ¹⁸O与IAEA/WMO提供的1961~2001年香港降水中δ¹⁸O及相关气象资料,分析了珠江三角洲地区降水中δ¹⁸O在不同时间尺度下的变化特征及与ENSO事件的关系。在天气尺度和季节尺度下,该地区降水中δ¹⁸O与温度、降水量均存在显著的负相关关系;在年际变化上,该地区降水中δ¹⁸O与温度、降水量的关系较为复杂。珠江三角洲地区年平均降水中δ¹⁸O与Nino3区SST和南方涛动指数具有显著的相关性,表明ENSO事件对该地区降水中稳定同位素的变化具有重要影响。     

1711-1982年云南雨季早晚序列的重建与夏季风变迁

According to the textual research into the historical documents dominated by archives yearly, as well as the verification with several other kinds of data, the later or earlier starting time of the rainy seasons in Yunnan during 1711-1982 has been reconstructed. The analysis indicates that there are obvious fluctuations in the starting date of the rainy seasons in Yunnan in a year or years, and long fluctuation on the decadal scale. The rainy season comes earlier in the early 18th century, later in the 19th century and earlier again in the 20th century. This reflects to a certain degree the gradual change of the summer monsoon in Yunnan. There exists an obvious quasi-3 years cycle, which is related to EI-Nino＇s quasi-3 years cycle, and a 11.3-year cycle which is notably related to the 11-year cycle of the solar activity of starting date of the rainy seasons in Yunnan. Meanwhile, the dissertation finds that the EI-Nino is very important to the starting date of the rainy seasons in Yunnan. The starting date of the rainy seasons in Yunnan often comes later or normally in the year of EI-Nino. However, there is an obvious imperfect period in such influence, which in turn may mean that there is a certain fluctuation in the effect of ENSO on Asian summer monsoon.