MJO对春季中国东部大气环流和降水的影响

利用再分析资料分析了MJO（Madden-Julian Oscillation）不同位相对春季中国东部降水的影响。结果表明：MJO处于位相3时对应长江及其以南地区降水增多,处于位相7时该区域降水减小。当热带MJO对流从位相1东传至位相4,与其相伴的北向辐散辐合流会在印度东北部—长江及副热带西北太平洋地区的对流层中低层产生明显的辐合异常,且在MJO位相3时中国东部的辐合异常达到最大。从Rossby波源角度分析,这种辐合异常会增强对流层中低层气旋性环流,导致MJO处于位相3时长江流域及其以南地区降水增多。同时,利用现代次季节和季节预报业务系统探讨了MJO与降水的关系对降水预报技巧的影响,发现预报降水和再分析产品的相关系数在MJO处于位相3和7时有所增加。     

IMPACTS OF CUMULUS PARAMETERIZATION AND RESOLUTION ON THE MJO SIMULATION

Madden-Julian Oscillations (MJO) in six integrations using an AGCM with different cumulusparameterization schemes and resolutions are examined to investigate their impacts on the MJO simulation.Results suggest that the MJO simulation can be affected by both resolution and cumulus parameterization,though the latter, which determines the fundamental ability of the AGCM in simulating the MJO and thecharacteristics of the simulated MJO, is more crucial than the former. Model resolution can substantiallyaffect the simulated MJO in certain aspects. Increasing resolution cannot improve the simulated MJOsubstantially, but can significantly modulate the detailed character of the simulated MJO; meanwhile, theimpacts of resolution are dependent on the cumulus parameterization, determining the basic features of theMJO. Changes in the resolution do not alter the nature of the simulated MJO but rather regulate thesimulation itself, which is constrained by cumulus parameterization schemes. Therefore, the verticalresolution needs to be increased simultaneously. The vertical profile of diabatic heating may be a crucialfactor that is responsible for these different modeling results. To a large extent, it is determined by thecumulus parameterization scheme used.     

基于MJO的延伸预报

近10年来,2～4周的延伸预报成为天气和气候业务预报发展的一个方向。目前比较有效的方法是根据季节内振荡的传播,尤其是MJO振荡(30～60天周期)的传播来制作延伸期预报。国际上一些天气-气候预报中通过数年的业务试验已取得了初步结果。作者首先介绍了MJO振荡及季风的季节内振荡(MISO)特征,并从季节内振荡与中纬度相互作用的角度讨论了制作延伸预报的理论依据;进一步对延伸预报的可预报性、预报方法及国内外业务应用进展进行了综述,并以江淮梅雨为例探讨了我国延伸预报的可预报性及信号;最后阐述了延伸预报的发展趋势。     

MJO活动对云南5月降水的影响

本文分析了1979～2008年 5 月 MJO (Madden and Julian Oscillation)不同位相上大尺度环流对流和水汽输送的异常情况及其对云南5月降水的影响.按MJO活动中心位置从西向东分为8个位相,在不同位相上,云南5月降水呈现出明显的差异:第4～6位相(MJO对流中心位于赤道印度洋中部至西太平洋)降水偏多,而第7～8位相(赤道太平洋中部以东)和第1～3位相(赤道印度洋中西部)降水偏少,其中以第6位相的降水正异常和第2位相的负异常最为显著.在MJO 1～8位相中,对流主体从热带印度洋东移.在第1～3位相,孟加拉湾还未形成西南向水汽输送,而云南又处于水汽辐散区,降水较少;     

2013年影响广西热带气旋频数偏多的成因分析

使用1951—2013年NOAA OLR、NCEP/NCAR风场和高度场再分析资料、中国气象局热带气旋资料,分析2013年影响广西热带气旋数量偏多的原因。结果表明：2013年6—9月西太平洋副热带高压明显偏强,西伸脊点明显偏西,脊线略偏北,同时副热带高压南侧对流活跃,降水过程潜热释放有助于副热带高压位置偏北,这种形势非常有利于热带气旋向广西移动。索马里越赤道气流强劲,在南海及菲律宾与北太平洋反气旋西南侧的东南气流相遇,形成季风槽,非常有利于热带气旋生成频数偏多。热带低频强对流带在印度洋和西太平洋活动频繁,并分别向东向西移动;赤道东太平洋海温偏低;哈得来和沃克环流较常年偏强,沃克环流上升支位置偏西,这些也可能是2013年影响广西热带气旋数量偏多的原因之一。     

MJO不同活动中心位置对云南冬半年降水过程的影响

通过对热带对流季节内振荡（MJO）的研究和业务实践应用表明,利用对MJO传播过程来研究延伸期（10~30 d）天气已经成为一种新的、可行的手段。然而,在明确了MJO的活动位置条件下如何依据大气环流条件来把握云南冬季降水过程的延伸期预测,是预报实践中需要解决的重要问题。本文考虑云南冬半年在有北方冷空气南下入侵云南前提下, MJO活动位置（分为“干窗口”和“湿窗口”两种情况）及有无合适的水汽引导环流条件（分为“孟加拉湾一带90°E附近有南支槽系统”和“孟加拉湾至中南半岛西侧一带为反气旋环流”两种情况）主要有4种不同的配置类型,选取MJO影响下前3种不同配置类型的天气过程进行对比分析,期望能为云南冬半年延伸期天气预测过程中较好地把握过程降水及降水强度提供理论依据。分析表明： MJO活动中心进入孟加拉湾及西太平洋热带地区（本文称之为MJO“湿窗口”）以后将会充分激发这些地区的对流活动,MJO活动中心在孟加拉湾及西太平洋热带以外地区（本文称之为MJO“干窗口”）时不能充分激发云南上游热带地区的对流活动。在有北方南下冷空气影响云南的背景情况下,MJO在“湿窗口”时,要使云南出现大范围的降水天气过程必须还要有合适的环流条件（90°E附近南支槽前或西太平洋副热带高压西侧的偏南气流）引导热带地区的水汽进入云南;MJO在“干窗口”时,即便有合适的水汽输送与扰动环流条件,仍然不能造成云南大范围的降水天气过程。由于MJO在激发水汽方面的贡献非常明显,利用MJO的东传规律可以有效地进行云南冬半年降水的延伸期天气预测,并对中短期天气预报业务起到很好的指导作用。     

热带季节内振荡与北大西洋涛动年际变化的关系

运用K均值聚类法将冬季北大西洋及欧洲地区的天气流型分为4种不同的流型。研究了不同阶段8种不同位相的热带季节内振荡（MJO）与这4种流型的年际变化的关系。通过一系列的对比试验发现,K均值聚类法划分得到的不同位相的北大西洋涛动（NAO）的天数能很好地反映NAO指数;无论是在1978～1990年（简称为P1阶段）还是在1991～2010年（简称为P2阶段）,MJO第3（6）位相影响NAO正（负）位相;但在P1阶段存在NAO的位相转换,当MJO处于第1位相时,NAO由弱的负位相转换为正位相,当MJO处于第6位相时, NAO由正位相转换为负位相;而在P2阶段NAO并没有明显的位相转换,当MJO处于第1位相时,NAO由偶极子结构转换为波列结构。     

Can the Uncertainties of Madden–Jullian Oscillation Cause a Significant “Spring Predictability Barrier” for ENSO Events?

With the Zebiak-Cane model and a parameterized stochastic representation of intraseasonal forcing,the impact of the uncertainties of Madden–Jullian Oscillation (MJO) on the “Spring Predictability Barrier(SPB)” for El Ni?no–Southern Oscillation (ENSO) prediction is studied. The parameterized form of MJOforcing is added physically to the Zebiak-Cane model to obtain the so-called Zebiak-Cane-MJO model andthen the effects of initial error, stochastic model error, and their joint error mode on the SPB associatedwith El Ni?no prediction are estimated. The results show that the model errors caused by stochastic MJOforcing could hardly lead to a significant SPB while initial errors can do; furthermore, the joint error mode ofinitial error and model error associated with the stochastic MJO forcing can also lead to a significant SPB.These demonstrate that the initial error is probably the main error source of the SPB, which may providea theoretical foundation of data assimilation for ENSO forecasts.     

2013年夏季长江中下游地区降水异常与MJO的可能联系

利用国家气象信息中心提供的753站降水资料,澳大利亚气象局提供的RMM MJO指数资料和NECP/NCAR逐日再分析资料,分析了2013年夏季长江中下游地区降水持续异常与MJO位相异常的可能联系。结果表明：2013年夏季长江中下游地区持续干旱期间,MJO位相分布明显异常,MJO东传停滞,长时间维持在第1、8位相;西太平洋副热带高压偏北偏强。当MJO位于第1、8位相时,东亚高纬度地区的环流距平场呈现“西高东低”的分布特征,不利于西伯利亚地区的冷空气南下至长江中下游地区;当MJO位于第1位相时,副热带高压西北侧水汽主要输送至长江中下游地区,第8位相时,输送至长江中下游地区的水汽异常偏少。总之,当MJO位于第1、8位相时,冷空气活动较弱,冷暖空气无法在长江中下游地区交汇,同时该地区深厚的下沉运动从近地面一直延伸至对流层上层,不利于降水的发生,导致2013年夏季降水持续偏少。     

热带大气季节内振荡(MJO)实时监测预测业务

参考目前国际上普遍认可的Wheeler和Hendon设计的MJO监测指标,设计了适合开展实时业务监测的MJO计算方法,初步在国家气候中心建立了逐日的MJO实时监测业务,通过与国外同类监测结果的比较分析表明,监测指标可以很好地描述MJO的强度和传播特征,与国外同类监测产品有很好的一致性。另外,引入了两种统计方法进行了针对MJO指数的实时预测,对预测结果的检验表明,对MJO在两周内有较好的预测技巧,其中利用滞后线性回归方法（PCL）的预测技巧要高于自回归模型（ARM）。