梅雨期高位涡源区及其传播过程

分析了气候平均意义下梅雨前期及期间东亚地区等熵位涡（isentropic potential vorticity,简称IPV）的源区和演变过程。结果表明:梅雨发生前,东亚地区对流层高层经向位涡梯度减弱,而后这里的IPV开始向南延伸出高值带,形成“舌区”。同期对流层低层,经向位涡梯度出现反向,与南边位涡梯度大值带形成经向偶极子型并伴随梅雨发生发展。梅雨期40°N,120°E附近对流层顶折叠处有明显的位涡输送和质量交换。用10~90 d带通滤波和超前相关追踪IPV异常源区和传播路径发现,345 K的IPV异常场和梅雨期前后降水异常的相关系数最大值出现在前者超前后者10 d左右,位置在贝加尔湖东侧,这里是影响梅雨期降水的位涡源区。其向南输送高位涡空气主要在梅雨发生前的6月10日左右,高位涡异常空气沿2 PVU等位涡面以东北—西南路径向南输送,在2 PVU面最陡峭处堆积,然后穿越物质面快速下沉侵入40°N以南,并在对流层呈扇状铺开。因而,贝加尔湖东侧可能是影响梅雨的主要冷空气源区,是梅雨降水中期预报的一个关键区。     

19世纪后半叶至20世纪初叶梅雨带位置的初步推断

提取《湘绮楼日记》中1869~1916年间长沙、衡阳地区夏半年(4~9月)的逐日天气记录,重建4~9月逐旬平均降水日数序列和6~7月逐候平均降水日数序列,与现代(1951~1980)长沙气象观测数据进行对比,发现当时梅雨期结束于7月3候,较现代推迟2候;梅雨持续时间2~3旬,比现代长约1旬。参考物候信息(历年平均蝉始鸣日期)得出结论:19世纪后半叶至20世纪初,冬季风势力强于现代,压制了副热带高压北进,当时梅雨带位置较现代偏南1~2个纬度。长衡地区因此较现代更接近梅雨带中心,出现了更明显的梅雨。     

2007年淮河流域致洪暴雨及其中尺度系统特征的分析

针对2007年6～7月的淮河致洪暴雨,采用NCEP资料、卫星TBB（Temperature of Black Body）资料、地面加密资料和1h的降水资料对此次暴雨过程进行了详细的分析,得到结果如下:1）2007年6～7月主汛期的暴雨带主要位于淮河流域,而不是像通常那样集中在长江中下游。时间长达30余天,超过2003年（持续20余天）。2）整个汛期从6月19日开始至7月26日结束,根据影响系统和雨区分布的不同,可将降水分为3个阶段。其中,第2阶段（6月29日～7月10日）降水最强,影响最大,与梅雨的降水有更多相似。在第2阶段中又有4次降水过程,其中第4次过程（7月7～9日）降水最强,导致10日在王家坝开闸泄洪。3）高纬度的阻塞形势（西阻型）有利于环流的稳定维持和暴雨的持续发生。4）副热带高压稳定在26°N,有利于雨带维持在32°N,另外南海季风涌沿副高西侧将大量水汽输送至淮河流域。5）在阻高和副高之间的西风带上,巴尔喀什湖为低槽区,不断有小股冷空气经我国西北和黄河上游沿偏西路径移至淮河流域,西风槽加深甚至在中国大陆出现切断低压,这在过去淮河暴雨期间不太多见,表明存在明显的中低纬度的相互作用。与此同时,在7月8日高空急流入口区（右侧）与低空急流出口区（左侧）相迭置耦合,非常有利于垂直运动的加强和暴雨的发生。6）在暴雨期间有中尺度低压（扰动）的发生发展,并有与之相关的中尺度云团、雨团甚至更小的中尺度对流系统出现,致使8日寿县24h降水量达262 mm之多。该次强暴雨与淮河流域前期多场强降水形成的高水位“遭遇”,引发了严重的洪水,其影响超过了2003年,成为了1954年以来淮河流域最严重的洪涝。       

江南地面热通量对江淮气旋暴雨影响的模拟研究

通过对一次江淮气旋暴雨个例的数值模拟，研究地面热通量与大尺度流型结合作用对气旋降水系统的影响。过程前期存在南北两大片地面热通量正值区，北片位于气旋所在处及其前方，南片位于上游低空急流处。模拟比较两片地面热通量的作用发现，前期南片地面热通量，特别是强潜热通量，通过与其上空低空急流的共同作用，对后期下游江淮气旋降水系统的加强起着更为重要的作用。对其机制的初步探讨表明：由地面通量进入低层大气的水汽，通过西南气流向长江中下游输送，改变下游大气的温湿结构，并通过积云对流和层状云雨潜热释放等非绝热过程，促进后期气旋降水系统的发展     

2016年01号台风“尼伯特”对一次梅雨期降雨影响的数值试验

本文应用分段位涡反演方法和中尺度WRF模式研究了2016年01号台风“尼伯特”对一次梅雨锋降水的影响,研究结果表明:减弱（增强）台风之后,降雨区的水汽通量增加7.34%（减少6.67%）,动能增加7.78%（减少5.36%）,对流有效位能增加6.66%（减少5.71%）。江淮地区降雨量出现累积降雨量增加10.21%（减少8.13%）。台风“尼伯特”在其加强、靠近中国大陆的过程中,迫使西太平洋副热带高压（简称副高）北抬东撤,阻碍了沿副高边缘输送至江淮地区的水汽和热量,间接导致该地区降水显著减少至消失;此外台风增强过程中,本体环流对于水汽和能量的消耗增大,导致孟加拉湾输送至江淮降雨区的水汽和能量的减少,直接导致梅雨锋降水过程中止。     

1717-2011年高宝诸湖的演变过程及其原因分析

高宝诸湖位于江苏省中部,紧邻大运河西岸,是淮河重要的入江水道。近300年来受到黄淮关系演变和人类垦殖活动的影响,高宝诸湖的形态发生了较大变化。在对古今地图中高宝诸湖的形态进行数字化和空间比较的基础上,结合对历史文献和部分钻孔资料的综合分析,将高宝诸湖的演变分为三个阶段：① 清康熙至乾隆年间为近300年来水域面积最大的时期,1717年水域面积为1606.02 km²;② 清中期以后受淮河通过高家堰不定期排泄泥沙的影响,湖中沙洲开始发育;③ 1851年开始,淮河改道经由洪泽湖东南的三河闸,通过高宝诸湖进入长江,其携带的部分泥沙在高宝诸湖沉淀下来,形成三河三角洲,随着三河三角洲在在高宝诸湖内的不断淤涨,湖面萎缩速度加快,1868年湖面缩小到1494.03 km²,1916年为1071.97 km²,2011年为886.90 km²。洪泽湖泥沙是导致近300年来高宝诸湖不断萎缩的主要原因,此外,圩田的兴建进一步加剧了这一过程。     

江西省极端降水分类及特征分析

利用多种观测及再分析资料对江西省极端降水过程进行统计分类和天气学分析。采用百分位法、广义极值法对比计算江西省极端降水强度阈值标准,分析江西省极端降水事件的空间分布特征,筛选出2010—2019年江西省极端降水的典型过程,并进行天气学成因分析。结果表明：1） 江西省各站极端降水强度阈值空间分布差异较大,由西南向东北逐步增加,具有非常明显的地域性特征;2） 江西省典型极端降水过程发生在夏季（6—8月）,主要分为梅雨锋、强台风、西北气流类;3） 江西省梅雨锋类极端降水占典型极端降水过程的70%,该类极端降水具有稳定的大尺度环流形势,主要表现为南亚高压北跳至25°N以北,阻塞高压异常偏强,东北冷涡发展,副热带高压与大陆高压相结合,配合天气尺度稳定的切变线以及异常的西南暖湿气流,形成持续的水汽输送及异常的垂直上升运动中心。     

Persistence of Snow Cover Anomalies over the Tibetan Plateau and the Implications for Forecasting Summer Precipitation over the Meiyu-Baiu Region

The present reported study investigated the persistence of snow anomalies over the Tibetan Plateau（TP） from the preceding seasons to summer and the relationship between the previous snow cover anomaly and summer precipitation over East Asia. The results showed that, relative to other snow indices, such as the station observational snow depth（SOSD） index and the snow water equivalent（SWE） index, the snow cover area proportion（SCAP） index calculated from the SWE and the percentage of visible snow of the Equal-Area Scalable Earth Grids（EASE-grids） dataset has a higher persistence in interannual anomalies, particularly from May to summer. As such, the May SCAP index is significantly related to summer precipitation over the Meiyu-Baiu region. The persistence of the SCAP index can partly explain the season-delayed effect of snow cover over the TP on summer rainfall over the Meiyu-Baiu region besides the contribution of the soil moisture bridge. The preceding SST anomaly in the tropical Indian Ocean and ENSO can persist through the summer and affect the summer precipitation over the Meiyu-Baiu region. However, the May SCAP index is mostly independent of the simultaneous SSTs in the tropical Indian Ocean and the preceding ENSO and may affect the summer precipitation over the Meiyu-Baiu region independent of the effects of the SST anomalies. Therefore, the May SCAP over the TP could be regarded as an important supplementary factor in the forecasting of summer precipitation over the Meiyu-Baiu region.     

梅雨锋暴雨中尺度对流系统的组织特征和触发条件分析

利用常规气象观测、地面加密自动站和多普勒天气雷达资料,结合WRF(Weather Research and Forecast)模式模拟资料,对2015年6月26—28日长江中下游的一次梅雨锋暴雨过程中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,MCS)的组织特征和对流触发条件进行分析。结果表明:1)暴雨过程线状MCS在发展初期表现为东西向雨带不断的"后部建立"以及随后对流单体的"列车效应";在发展成熟期,对流单体向东北—西南向发展,形成多个近乎平行的东北—西南向短雨带。呈现2种尺度的对流组织方式:新生对流单体沿着单个雨带向东北方向的"列车效应"和短雨带沿着线状M CS向东平流的"列车带"效应。2)低空急流的持续加强为对流的发生发展提供了条件性不稳定和对流有效位能,偏南暖湿气流在向东北推进的过程中,在风速辐合处被强迫抬升至自由对流高度,释放不稳定能量,触发对流。3)对流雨带内近地面向南的冷出流与低层西南暖湿气流的持续交汇和相互作用有利于新单体生成发展,使雨带得以维持。     

南京信息工程大学季风研究若干重要进展回顾——明德格物一甲子,科教融合六十载

回顾了南京信息工程大学（简称南信大）建校60年来季风研究的主要历程以及在亚洲季风,特别是在东亚季风研究方面取得的重要成果。20世纪80年代至21世纪初,中美季风合作、中日季风合作和“南海季风试验”3次国际季风合作研究的顺利实施,极大地推进了南信大季风研究团队的组建和壮大,同时也催生了一系列创新性成果。团队首先揭示了东亚季风与印度季风环流的差异,提出了东亚副热带季风的明确概念;发现了东亚副热带夏季风的建立独立并早于南海夏季风;揭示了“亚澳大陆桥”是北半球春季亚洲季风区对流最活跃的地区,其对流的建立和推进对东亚夏季风的建立至关重要;较早开展了东亚季风区季节内振荡北传特征和机制的研究并成功应用于东亚季风区延伸期预报。这些创新性成果的取得为季风研究做出了重要贡献。近年来,南信大秉承“开放发展、联合发展”的办学理念,大力引进高层次人才,进一步推动了季风研究。作为国际季风研究的重要力量之一,南信大季风研究团队将始终坚守季风研究阵地,不断深化季风理论认识、提升季风预测水平。