Characteristics of low frequency oscillations of the atmosphere-ocean coupling

The low frequency oscillation of latent heat flux over the tropical oceans has been studied. The NCEP reanalyzed fields of wind and humidity alongwith Reynolds SST are used to compute the instantaneous as well as monthly mean surface latent heat fluxes (LHF) for the year 1999. The procedure of LHF computation is based on bulk method. Spectral analysis shows that significant energy is contained in Madden Julian Oscillation band in the winds, SST, moisture and in the latent heat flux. The global distribution of wind, humidity, SST and LHF oscillation on the time scale of 30–50 days are analyzed. Maximum amplitude of oscillation on this time scale in all the above mentioned parameters were found over the Indian Ocean. The fluctuation of surface wind speed and moisture controls the latent heat flux on this time scale. The fluctuation of SST on this time scale does not seem to be important over most of the oceans.     

热带大气季内振荡对中国冬季持续低温事件的影响

利用1959—2011年中国522个站点冬季日平均温度资料,选出期间中国发生的持续低温事件,统计了MJO位于各位相时中国各区域发生持续低温事件的概率,并试图从垂直速度以及经向环流异常入手,研究MJO影响中国冬季持续低温事件的机制。统计研究表明,MJO位于2、3位相时,中国大部分地区发生持续低温事件的概率相对更高。中国北方部分地区在MJO位于5、6位相时,也有相对较高的概率触发持续低温事件。而MJO位于7位相时中国南方地区发生持续低温事件的概率较高。从影响机制看,MJO能够激发出西北向传播的Rossby波,引起局地Hadley环流异常,在副热带亚洲地区激发出大气异常显著的垂直运动,影响东亚地区大气环流形势,进而改变冷空气活动的路径或区域,导致中国冬季的持续低温事件发生概率的变化。     

Evidence of Specific MJO Phase Occurrence with Summertime California Central Valley Extreme Hot Weather

This study examines associations between California Central Valley(CCV) heat waves and the Madden Julian Oscillation(MJO). These heat waves have major economic impact. Our prior work showed that CCV heat waves are frequently preceded by convection over the tropical Indian and eastern Pacific oceans, in patterns identifiable with MJO phases. The main analysis method is lagged composites(formed after each MJO phase pair) of CCV synoptic station temperature, outgoing longwave radiation(OLR), and velocity potential(VP). Over the CCV, positive temperature anomalies occur only after the Indian Ocean(phases 2-3) or eastern Pacific Ocean(phases 8-1) convection(implied by OLR and VP fields). The largest fractions of CCV hot days occur in the two weeks after onset of those two phase pairs. OLR and VP composites have significant subsidence and convergence above divergence over the CCV during heat waves, and these structures are each part of larger patterns having significant areas over the Indian and Pacific Oceans. Prior studies showed that CCV heat waves can be roughly grouped into two clusters: Cluster 2 is preceded by a heat wave over northwestern North America, while Cluster 1 is not. OLR and VP composite analyses are applied separately to these two clusters. However, for Cluster 2, the subsidence and VP over the CCV are not significant, and the large-scale VP pattern has low correlation with the MJO lagged composite field. Therefore, the association between the MJO convection and subsequent CCV heat wave is more evident in Cluster 1 than Cluster 2.     

影响海南岛的热带气旋与MJO的关系

利用澳大利亚气象局MJO(Madden-Julian Oscillation)指数(1979—2015年)资料、NCEP/NCAR全球再分析格点资料和中国气象局上海台风研究所台风资料,分析了MJO不同位相、强度与7—10月影响海南岛的热带气旋活动的关系。结果表明:7—10月影响海南岛的热带气旋活跃期和沉寂期与MJO的位相和强度有关,但7—8月和9—10月的热带气旋活跃期和沉寂期对应的MJO位相和强度有所不同。在7、8月,当MJO处于强的第3、6位相或弱的第4位相时有利于热带气旋影响海南岛,当MJO处于强的第1、2、8位相时则不利于热带气旋影响海南岛。在9、10月,当MJO处于7位相时有利于热带气旋影响海南岛,当MJO处于1位相时则不利于热带气旋影响海南岛。无论是7、8月还是9、10月,有利于热带气旋偏多和偏少的MJO位相对应的环流形势基本相反。     

西风爆发在CMIP5 中的模拟评价

赤道西风爆发现象(西风爆发)是指赤道表面西风突然增大的现象,已有研究表明赤道太平洋西风爆发与ENSO (El Niño-Southern Oscillation) 有密切的关系。本文就西风爆发现象在CMIP5中的模拟情况进行了相关评价,并将其与观测结果进行对比;同时对西风爆发与ENSO的关系、西风爆发与MJO的关系进行了细致的分析与评价。研究结果表明,模式可以很好地再现西风爆发随厄尔尼诺事件发生而向东移动的现象,这主要是由于赤道太平洋西风爆发与赤道太平洋海表温度有很好的对应关系。在大部分模式中,西风爆发领先于厄尔尼诺的发生,并对厄尔尼诺的发展有着相应的影响。与前人的研究结果不同,利用蒙特卡洛验证法证明MJO不能显著地增加西风爆发发生的概率,这一点也在大部分CMIP5模式中有所体现。     

夏季中国南方流域性致洪暴雨与季风涌的关系

中国淮河以南地区夏季最易受到洪水灾害的威胁,这种致洪暴雨一般出现在沿着河谷走向的静止锋上。在引发致洪暴雨的环流系统中,季风涌的作用非常重要,它提供了暴雨产生所必须的水汽。分析了1998、2003、2005及2006年中国南方流域性致洪暴雨和东亚季风涌,以及与赤道附近大气环流的30～60天振荡（称作Madden—Julian Oscillation,简称MJO）活动的关系。当来自赤道印度洋的MJO引起南海地区西风的加强;南海西风的加强,触发中国南部大陆出现季风涌;季风涌与来自北方的冷空气交绥,造成静止锋上的致洪暴雨。由此提出我国南方夏季流域性致洪暴雨中、短期预报的基本思路。     

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。     

11个S2S模式对MJO预报效果的评估分析

利用次季节一季节预报研究计划(Subseasonal to Seasonal Prediction Project,S2S)的多模式产品集,系统评估了产品集中11个模式对MJO的实际预报技巧.如果以距平相关系数ACC为0.5作为有效预报技巧的阈值,S2S各模式的MJO实际预报时效为8～32 d.S2S各模式预报普遍低估...     

Modulation of Madden-Julian Oscillation Activity by the Tropical Pacific-Indian Ocean Associated Mode

In this study, the impacts of the tropical Pacific–Indian Ocean associated mode(PIOAM) on Madden–Julian Oscillation(MJO) activity were investigated using reanalysis data. In the positive(negative) phase of the PIOAM, the amplitudes of MJO zonal wind and outgoing longwave radiation are significantly weakened(enhanced) over the Indian Ocean, while they are enhanced(weakened) over the central and eastern Pacific. The eastward propagation of the MJO can extend to the central Pacific in the positive ...     

2008年初中国南方低温雨雪冰冻天气的季节内振荡特征

利用中国气象局国家气象中心750站逐日平均气温和降水资料、NCEP/NCAR再分析的逐日风场和近地面气温资料、以及NOAA逐日向外长波辐射资料,分析了2008年1月我国南方发生的低温冰冻雨雪天气异常.结果表明,这次冰雪灾害伴有异常的季节内振荡特征,整个过程共包括4次降温、降水过程,这4次降温过程都在近地面气温30～60...