2011/2012年冬季中国气温异常的成因及前兆信号

采用国家气候中心整理的全国160站月平均气温资料、NCEP/NCAR再分析资料及NOAA全球海温资料,在探讨1986年以来中国冬季气温异常机理基础上,对2011/2012年冬季气温异常特征及其前兆信号进行分析。结果表明:地面西伯利亚高压、东亚冬季风及500 hPa乌拉尔山与贝加尔湖南侧的异常环流等系统是影响中国冬季气温的主要中高纬环流系统,而中低纬环流系统主要包括西太平洋副高环流和印缅槽。前期热带印度洋和中东太平洋关键区海温异常与后期冬季气温关联的环流系统有密切的关系:前期夏季7、8月西印度洋海温偏高时,冬季西伯利亚高压将偏强,有利于冬季风偏强和中国冬季气温偏低;而当8—10月中东太平洋海温偏高时,西太平洋副高将偏强偏大偏西,北界位置偏北,印缅槽偏强,中国气温容易偏高,反之亦然。两者对后期环流的影响存在一定的独立性,中国冬季地面气温异常是它们共同作用的结果。     

青藏高原加热与亚洲环流季节变化和夏季风爆发

利用逐日NCEP/NCAR再分析资料分析了春夏过渡季节青减高原非绝热加热和大气环流季节变化以及亚洲季风爆发的关系.结果表明,过渡季节的早期(5月中旬以前)青藏高原总非绝热加热与感热加热的时间演变曲线趋势一致,感热加热在过渡季节早期的环流演变中有很重要的作用.青藏高原非绝热加热的时间演变与北半球环流的季节变化和亚洲夏季风爆发有很好的相关.在过渡季节里,青藏高原非绝热加热的变化引起了海-陆热力差异对比的变化,给亚洲夏季风的爆发建立了有利的背景环境,对亚洲夏季风爆发有明显的影响.结果还表明,用各区域纬向风垂直差异的时空分布能更准确地表示季节变化的区域差异.     

江淮梅雨对东亚副热带夏季风进程及海温异常的响应

利用1960—2020年江淮地区75个气象站逐日降水量、气温、相对湿度资料以及NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表温度资料，研究了东亚副热带夏季风进程变异对江淮梅雨的影响，揭示了不同类型梅雨期太平洋海温及大气环流异常特征。结果表明：8种江淮梅雨类型中，多雨型占45.9%，少雨型占54.1%，其中多雨型在前30 a占36.7%，后31 a占63.3%。江淮典型梅雨年（高温高湿多雨）的主要特征为安徽南部、江苏中部及湖北东部地区降水偏多，安徽南部、江西东北部及浙江西北部气温偏高，淮河流域湿度大；而在非典型梅雨年（低温低湿少雨）大部分地区雨量偏少，气温呈"东高西低"分布，低温中心区位于淮河中游，湿度呈"西大东小"分布。欧亚大陆中高纬度阻塞高压增强，脊前向南输送的西北气流加强且路径偏东，中国东北冷涡强度较强且位置偏西南，东亚大槽加深，槽后冷空气向南输送，有利于典型梅雨形成。当前期冬春季赤道东太平洋海温异常偏高，西太平洋海温异常偏低时，西太平洋副热带高压强度偏强、面积偏大、脊线位置偏南、西伸脊点偏西，东亚副热带夏季风推进到江淮地区的时间偏早，出梅偏晚，梅雨期降水量偏多。     

南极海冰的年际变化对中国东部夏季降水的影响

根据Hadley中心提供的1969—1998年的南极海冰再分析资料和其它多种观测资料，分析了南极海冰的年际和季节变化，指出南极海冰具有显著的年际变化，但与ENSO的关系则较为复杂。南极海冰维持了南半球高纬地区大气环流的季节持续性，因而对短期气候预测有较大帮助。相关分析和时间序列分析均证实中国东部夏季降水与南极海冰的年际变化有关，当北半球春夏季南极海冰增多时，华北降水增多而华南和东北降水减少。研究还表明，此种雨型分布与南极海冰变化引起的东亚夏季风环流变化有关。     

青藏高原近地层低压系统移动路径及其特征

利用ECMWF 600 hPa高度场加密逐月再分析资料,分析了强、弱季风年高原近地层低压系统的移动路径及其特征。研究结果表明：低压系统于4月在青海省西南部形成,5月沿西南方向移入西藏地区,此后低压系统呈南北向波动西移,直至到达“西至点”后转向东退于10月衰减消散;强季风年低压系统中心强度总体上较弱季风年强。强季风年低压系统移动路径偏北,南北向波动振幅较小,弱季风年低压系统移动路径偏南,南北向波动振幅较大,呈“V”形分布;孕育初生阶段低压系统的形成过程在弱季风年出现“反复”现象;发展成熟阶段高原近地层低压系统南侧印度上空低压系统形成,并且强季风年较弱季风年形成时间偏迟,位置偏南;衰减消亡阶段高原近地层低压系统西北侧的高压系统减弱消散,10月东伸高压脊的脊点在弱季风年较强季风年偏东。     

几年来我国气候年际变异和短期气候预测研究的一些新成果

为了热烈庆祝中国科学院大气物理研究所成立80周年(1928～2008年),作者谨就五年来中国科学院大气物理研究所的科学家们完成的关于我国气候变异和气候预测方面的研究工作若干新成果作一些非常概要性的介绍,个中也包含一点所外科学家的工作。不周和不当之处只有请读者海涵和批评指正了。本文介绍的主要进展有三个方面:关于我国气候年际变异的研究、ENSO预测研究和数值气候预测研究。     

Discussion of Some Problems as to the East Asian Subtropical Monsoon

Based on NCEP/NCAR gridded reanalysis, TRMM precipitation data, CMAP, and rainfall observations in East China, a study is conducted with focus on the timing and distinctive establishment of the rainy season of the East Asian subtropical monsoon （EASM） in relation to the South China Sea （SCS） tropical summer monsoon （SCSM）. A possible mechanism for the EASM is investigated. The results suggest that 1） the EASM rainy season begins at first over the south of the Jiangnan region to the north of South China in late March to early April （i.e., pentads 16-18）, and then the early flooding period in South China starts when southerly winds enhance and convective rainfall increases pronouncedly; 2） the establishment of the EASM rainy season is earlier than that of its counterpart, the SCSM. The EASM and the SCSM each is featured with its own independent rain belt, strong southwesterly wind, intense vertical motion, and robust low-level water vapor convergence. The SCSM interacts with the EASM, causing the EASM rainy belt to move northward. The two systems are responsible for the floods/droughts over the eastern China; and 3） in mid-late March, the eastern Asian landmass （especially the Tibetan Plateau） has its thermal condition changing from a cold to a heat source for the atmosphere. A reversal of the zonal thermal contrast and related temperature and pressure contrasts between the landmass and the western Pacific happens. The argument about whether or not the dynamic and thermal effects of the landmass really act as a mechanism for the earlier establishment of the EASM rain belt is discussed and to be further clarified. Finally, the article presents some common understandings and disagreements regarding the EASM.     

Strengthened African summer monsoon in the mid-Piacenzian

Using model results from the first phase of the Pliocene Model Intercomparison Project (PlioMIP) and four experiments with CAM4, the intensified African summer monsoon (ASM) in the mid-Piacenzian and corresponding mechanisms are analyzed. The results from PlioMIP show that the ASM intensified and summer precipitation increased in North Africa during the mid-Piacenzian, which can be explained by the increased net energy in the atmospheric column above North Africa. Further experiments with CAM4 indicated that the combined changes in the mid-Piacenzian of atmospheric CO₂ concentration and SST, as well as the vegetation change, could have substantially increased the net energy in the atmospheric column over North Africa and further intensified the ASM. The experiments also demonstrated that topography change had a weak effect. Overall, the combined changes of atmospheric CO₂ concentration and SST were the most important factor that brought about the intensified ASM in the mid-Piacenzian.     

冬、夏季风转换期间南海南部海区的气象特征

南海南部海区冬、夏季风转换时段主要的天气系统有副热带高压和热带辐合带；冬、夏季风转换的集中时段是5月上旬；气温和海水表层温度最高值时段是5月下旬；各气象要素连续变化规律与冬季风北退和夏季风逐步盛行的阶段性变化较明显；平均日变化幅度小，海水表层温度和气温日变化最高值与最低值时次差异相反，正午时段的气温又比海水表层温度值高。     

冬季亚洲中强震与夏季我国东部主雨带的准同纬性

根据1954～2003年50年亚洲中强震与我国地温资料,分析了冬季震中纬度—震涡中心纬度—冬季我国东部强地热涡中心纬度—夏季我国东部主雨带纬度4者之间的相互关系,发现冬季中强震与夏季主雨带之间具有较好的准同纬性. 这是每年汛期降水预报的一个指标. 文中也讨论了应用此预报指标时的一些特例.