中国汛期雨带的客观划分及其相关环流特征

本文利用1961—2016年中国汛期逐候降水的旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function, REOF)方法对中国汛期雨带进行客观划分。根据REOF模态空间分布以及主成分的气候态平均确定了中国汛期6个主要雨带的落区和时间,并揭示了各雨带气候态环流特征。江南春雨雨带主要发生在长江以南地区,对应时间为26—27候;南方雨季的雨带落区主要在两广至福建地区,对应时间为33—34候;江南及中下游梅雨主要落区在长江以南和长江中下游流域,对应时间分别为34—35和36—37候;华北东北雨季落区在华北至东北地区,发生时间为41—42候;华西秋雨落区在秦岭及其周围地区,对应发生时间为49—52候。在雨带划分的基础上,进一步揭示了各个雨带典型的对流层中高低气候态环流特征。可为客观定义汛期雨带及各雨带气候预测提供参考。     

CLIMATOLOGICAL DIAGNOSIS OF WINTER TEMPERATURE VARIATIONS IN GUANGDONG

Using the monthly mean and minimum temperature data of the 36 observation stations in Guang-dong, the climatological features of the temperatures have been analyzed, including characteristics of trends, abrupt changes and periods. And the possible affecting factors on the winter warming in Guangdong have been discussed. The results show that the winter temperatures, particularly the monthly mean minimum temperatures in Guangdong, have a warming trend. The rise of the winter minimum temperatures in Guangdong began in the second half of 1960's and the warming was more evident since the 1980's.     

洋际通道的体积和热输运的年平均结构及季节变化：MOM4P1积分1400年的结果

The annual mean volume and heat transport sketches through the inter-basin passages and transoceanic sections have been constructed based on 1 400-year spin up results of the MOM4p1. The spin up starts from a state of rest, driven by the monthly climatological mean force from the NOAA World Ocean Atlas(1994). The volume transport sketch reveals the northward transport throughout the Pacific and southward transport at all latitudes in the Atlantic. The annual mean strength of the Pacific-Arctic-Atlantic through flow is 0.63×106 m3/s in the Bering Strait. The majority of the northward volume transport in the southern Pacific turns into the Indonesian through flow(ITF) and joins the Indian Ocean equatorial current, which subsequently flows out southward from the Mozambique Channel, with its majority superimposed on the Antarctic Circumpolar Current(ACC). This anti-cyclonic circulation around Australia has a strength of 11×106 m3/s according to the model-produced result. The atmospheric fresh water transport, known as P-E+R(precipitation minus evaporation plus runoff), constructs a complement to the horizontal volume transport of the ocean. The annual mean heat transport sketch exhibits a northward heat transport in the Atlantic and poleward heat transport in the global ocean. The surface heat flux acts as a complement to the horizontal heat transport of the ocean. The climatological volume transports describe the most important features through the inter-basin passages and in the associated basins, including: the positive P-E+R in the Arctic substantially strengthening the East Greenland Current in summer; semiannual variability of the volume transport in the Drake Passage and the southern Atlantic-Indian Ocean passage; and annual transport variability of the ITF intensifying in the boreal summer. The climatological heat transports show heat storage in July and heat deficit in January in the Arctic; heat storage in January and heat deficit in July in the Antarctic circumpolar current regime(ACCR); and intensified heat transport of the ITF in July. The volume transport of the ITF is synchronous with the volume transport through the southern Indo-Pacific sections, but the year-long southward heat transport of the ITF is out of phase with the heat transport through the equatorial Pacific, which is northward before May and southward after May. This clarifies the majority of the ITF originating from the southern Pacific Ocean.     

1990s年代际转型前后南海季风系统的气候季节内振荡(CISO)特征

利用多变量经验正交分解(MV-EOF)等方法,研究了在季节内振荡尺度上南海季风系统的时空分布特征。结果表明:南海夏季风的爆发时间在1993/1994年前后存在显著的年代际转型,由爆发偏晚转变成爆发偏早。第一模态反映了南海夏季风爆发时季风系统的时空特征,转型前后特征类似,降水场自赤道向北依次呈现干-湿-干交替分布的特征,南海中心为异常气旋。相应的大范围环流场主要反映了转型前的偏晚年,南海夏季风槽位置偏南,转型后的偏早年,南海夏季风槽位置偏北。第二模态体现了南海季风系统夏季的时空特征,转型前后共同特征表现为南海地区夏季北湿南干的南北偶极子降水分布及南海中心区的异常西风。相应的大范围环流场主要反映了南海季风活动与东亚季风呈现反位相的特点,且对流信号向北传播。转型前的偏晚年,季风活动受准双周振荡控制,对流信号由西北方向传入南海;转型后的偏早年,季风活动以30～60天振荡为主,对流信号由东南方向传播至南海。     

全球夏、冬季加热场的气候学特征及其年代际变化

利用NCEP/NCAR再分析资料,计算了1948-2002年全球夏、冬季节大气热源的气候分布,并对其年代际变化规律进行分析.研究表明,全球存在4个主要的大气热源中心,其位置随季节的改变而改变.夏季分别位于中非、孟加拉湾附近、热带西太平洋菲律宾群岛附近及加勒比海西南部;冬季则移至南非、海洋大陆至印度洋一带、澳大利亚西北部至南太平洋一带及南美洲北部.夏季中非、热带西太平洋菲律宾群岛附近及加勒比海西南部大气热源都表现出明显的年代际变化特征,中非热源在20世纪70年代存在减弱突变,而热带西太平洋菲律宾群岛和加勒比海西南部热源存在增强突变,孟加拉湾热源强度存在减弱变化趋势.冬季南美洲北部热源具有明显的年代际变化,在70年代中期存在增强突变,南非和海洋大陆至印度洋一带热源强度存在增强变化趋势,而澳大利亚西北至南太平洋一带热源强度存在减弱变化趋势.     

呼和浩特高空气温的统计特征

文章基于呼和浩特市1957—2012年自地面至高空20hPa的气温资料,统计分析了高空气温的季节变化、垂直分布、高空各层温度与地面温度变化的相关关系、长期变化趋势。结果表明:以150hPa层为界,其上部和下部的温度变化有着不同的特征,如在该层以下各层上的温度年较差为正值,而其上则为负值;近56a来,对流层下层温度显著增加,对流层上层和平流层的温度在降低,对流层温度直减率加大。     

热带气候风场的傅立叶分析方案及试验

给出了热带气候风场V-的一个傅立叶分析方案。对热带（30°S～30°N）区域1月850hPa气候风场V-的试分析结果表明：V-具有低维、低阶特征,｜m｜=0,4的9个低波数分量共拟合了V-模方的92.4%。0波分量V-0最重要,拟合了V-模方的56.4%,它主要给出了纬向平均信风带结构特征。定常波（V-＊）拟合了V-模方的43.6%,也具有低维、低阶特征,｜m｜=1,4的8个低波数分量拟合了V-＊模方的82.6%,由它们构成的定常波合成风场V-4＊与V-＊的相似系数高达0.909,它给出了V-＊的主要环流系统。因此,傅立叶分析方法是分析热带气候风场的一种有效方法。     

中国冰雹研究的新进展和主要科学问题

利用甘肃临夏州6个气象观测站1968-2013年观测资料, 分析了临夏州近46 a冰雹的气候特征。结果表明:临夏州年平均降雹次数分布具有明显的地域特点, 受地形因素影响, 干旱山区降雹次数多, 川塬区较少。冰雹的年代际变化显著, 1970s、1980s是降雹的高峰期, 1990s至今降雹相对较少。春季开始出现冰雹, 秋季结束, 夏季降雹频次最大; 5月是降雹高峰期, 随后呈逐月下降趋势。一日中冰雹天气主要发生在14-21时(北京时, 下同), 19时左右发生冰雹的概率最大。降雹频次与海拔高度基本上呈线性关系。通过冰雹对农业造成的经济损失影响分析, 建立冰雹灾害风险指数评估模型, 确定临夏州冰雹灾害风险等级系数, 采用风险指数法、层次分析法等数量化方法, 借助ArcGIS软件进行栅格图层计算得到临夏州冰雹灾害风险区划图, 结果表明:临夏州冰雹风险区划总体上与降雹空间分布相对应, 同时受地形特点、社会经济、人口密度和耕地面积比例的影响, 由西南部到东北部, 由高海拔向低海拔呈递减趋势

     

首都机场雾过程的气候特征分析

利用首都机场1998-2005年每小时观测数据和NCEP／NCAR每日4次的再分析资料,分析了首都机场雾发生的日变化、季节变化和年际变化特点;合成分析了首都机场大雾形成、持续和消散阶段天气形势的气候特征。结果表明：首都机场1998-2005年雾的季节变化特征显著。夏季、秋季出现轻雾天气过程多;秋冬季节是首都机场大雾的高发期。首都机场轻雾与大雾的日变化特征有明显差异。轻雾过程的日变化特征明显,在13时（北京时间,下同）达极大值,从20时至次日9时能见度较差。能见度的变化与温度的变化有很好的正相关,而与相对湿度的变化有很好的负相关。大雾过程中各要素日变化不明显。对1998-2005年大雾天气过程合成分析的结果表明,大雾形成、持续和消散阶段的850hPa形势场均是“一槽一脊”型。大雾形成和持续阶段的地面形势场是鞍形场或均压场,大雾消散阶段的地面形势场是完整的高压前部。在形成阶段,北京受弱暖脊控制,无明显冷暖平流,大气层结稳定,有利于辐射降温作用和水汽在近地面层的积聚;在持续阶段,北京区域地面辐合,冷空气在上游堆积,随着850hPa槽脊位置的东移南压,南方暖湿空气输送受阻,高层逐渐转干;在消散阶段,850hPa高空槽过境,完整的高压控制北京区域,强冷空气随北风南下,大雾过程逐渐结束。