厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的成因与预测

通过对南极气温资料、环南极海冰资料、臭氧变化资料、太平洋海温资料、地球自转速度变化资料、厄尔尼诺和拉尼娜资料的综合验证,发现了构造运动与厄尔尼诺因果关系。大气、海洋与岩石圈的角动量交换在南半球和北半球有不同的形式,这是由陆海分布的差异决定的。南极上空臭氧变化和环南极海冰变化是赤道海温和全球气候准两年振荡的原因。其中,德雷克海峡的海冰变化起主要作用。这个结论给出了作者提出的“海洋锅炉效应”、“臭氧洞漏能效应”、“德雷克海冰气候开关效应”和“大洋地壳跷跷板运动”的相互关系,证明构造运动对厄尔尼诺的重要影响。强潮汐准4a周期的发现,表明南极海冰变化、东太平洋海温变化、地球自转变化和厄尔尼诺都具有4a准周期变化的原因。海温和海冰开关的准2a周期和日食-厄尔尼诺系数理论有较好的预测效果。     

欧亚大陆积雪对我国春季气候可预报性的影响

利用江西省83个气象观测站1961—2018年春季(3—5月)逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对江西春季降水异常的大气环流特征及其对ENSO事件的响应进行了研究。结果表明：江西春季降水异常偏多年,中层500 hPa中高纬地区受欧亚型环流(EU型)影响,乌拉尔山附近阻塞高压系统活动频繁,贝加尔湖地区低槽偏强,西太平洋副热带高压(简称西太副高,下同)偏强,有利于北方冷空气南下并与偏南暖湿气流在江西上空交汇;低层850 hPa菲律宾以东西太平洋地区为异常反气旋环流控制,造成南海水汽向江西地区输送加强。而江西春季降水异常偏少年,其环流特征表现则与之相反。ENSO是影响江西春季降水的重要强迫信号,厄尔尼诺(拉尼娜)衰减年,春季东亚地区低层850 hPa西太副高偏强(弱),有(不)利南海上空水汽向江西地区输送,低层辐合(辐散)和高层200 hPa辐散(辐合)形成的动力抬升条件是造成江西地区降水偏多(少)的主要原因。

     

El Nio/La Nia过程影响因子的模糊诊断分析

基于模糊系统理论，讨论了从实测信号中滤除特定干扰噪音的途径和过程，研究了从观测资料中辩识El Nino／La Nina主要影响因子的诊断检测方法。结果表明，由于模糊系统具有非线性、容错性和自适应学习等特性，因此能够比较有效地辨认和检测出El Nino／La Nina事件的主要影响因子，并大致分析出它们对不同El Nino／La Nina事件的影响程度和贡献大小。     

流感世界大流行的气候特征

流感爆发与气候的剧烈变化有关。本文揭示了拉马德雷冷位相、拉尼娜、太阳黑子极值年、厄尔尼诺、低温冷害、沙尘暴、潮汐南北震荡异常与流行性感冒世界大流行相互对应的关系及其物理机制,对气候及其相关灾害的预测有重大科学意义。规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼娜、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。面对日益增大的全球灾害,长期气候预报意义重大。     

近50 a全球和三大洋海温距平的时空变化特征

利用49a(1950-1998年)NCEP/NCAR逐月SSTA资料和EOF方法,分别对太平洋、大西洋、印度洋和全球海洋SSTA主要特征向量的空间分布和相应的时间变化进行了讨论。利用Morlet小波进一步分析了要素场的周期变化和能量变化。发现经EOF分解后的SSTA场具有很好的空间整体性和明显的年际和年代际变化。各大洋海温变化存在明显的同期和时滞相关关系,很好地体现了大洋间的协同作用和太平洋的主导作用。从不同的空间分布模态中选择海温变化显著的区域作为关键区,进行同期和时滞相关分析,结果发现各关键区之间具有明显的同期和时滞相关关系。     

2011年全球重大天气气候事件及其成因

2011年,全球气温偏高,为有观测记录以来的第十个暖年,是近60年来出现拉尼娜事件的年份中全球气温最高的一年。2011年,全球热带气旋活动较常年偏少。4月,一次拉尼娜事件结束,9月又一次拉尼娜事件生成。年初,低温、寒流席卷亚洲大部,暴风雪频繁袭击北美地区。西欧和中国东部出现严重春旱。夏季,非洲东部经历了20世纪80年代以来最严重的干旱,而东南亚、巴基斯坦和中南美洲洪涝灾害严重。全球极端偏暖事件主要出现在欧洲西部和西北部、南亚南部、东亚中西部、北美东南部等地;极端偏冷事件主要出现在东亚、澳大利亚、非洲南部和美国东北部和西部等地。而南美中东部、东南亚及中国东南部、日本、澳大利亚北部、非洲西部等地出现了极端强降水事件。研究发现,2010／2011年拉尼娜事件和台风活动是导致东南亚洪涝出现的重要原因,而巴基斯坦洪涝主要与印度洋正位相偶极型海温分布有关。     

Nutrients and zooplankton composition and dynamics in relation to the hydrological pattern in a confined Mediterranean salt marsh (NE Iberian Peninsula)

The role of the hydrological regime in the nutrients and zooplankton composition and dynamics has been analysed in five lagoons of La Pletera salt marshes (NE Iberian Peninsula) during a complete hydrological cycle (2002–2003). Two of the lagoons have their origin in the old river mouths while the other three were recently created in the framework of a Life Restoration project. This fact has also allowed us to study the effect of the lagoon age on nutrient and zooplankton composition and dynamics. The salt marsh hydrology is determined by a prolonged period of confinement without water inputs, irregularly interrupted by sudden water inputs due to flooding events (sea storms or intense rainfalls). While the dynamics of oxidized nitrogen compounds in the lagoons depends on the water inputs variability within each hydrological cycle, the internal load of phosphorus, total nitrogen and organic matter is related more to the cumulative mechanisms during the confinement periods. Accumulation processes may be easily related to lagoon age, since old lagoons have higher content of nutrients and organic matter, suggesting that these lagoons progressively accumulate nutrients during the successive confinement events. This is the usual case for most Mediterranean salt marshes without an artificially manipulated water regime. The zooplankton community in La Pletera integrates the effects of both the hydrological regime and the lagoon age since the former determines the temporal pattern of the main zooplankton species and the latter explains differences in composition and structure between old and new lagoons.     

2004年厄尔尼诺事件的理论预测和实践检验

地球自转速度减慢、赤道东太平洋表层海温升高、日食-厄尔尼诺系数增大与厄尔尼诺事件发生时间在一切细节上有惊人的对应关系。这个综合检验结果给出了地球自转减速和日食-厄尔尼诺系数预测厄尔尼诺事件的有效性和准确性。2004年的弱厄尔尼诺已得到初步证实,2005年的拉尼娜有待检验。     

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1988年反厄尼诺（La Nia）事件的数值模拟

用中国科学院大气物理研究所高分辨率、自由表面热带海洋环流模式对厄尼诺／南方涛动（Ｅｌ／ＳｏｕｔｈｅｒｎＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）循环中另一重要位相Ｌａ　事件进行了数值模拟研究。模式区域为南北纬３０°之间的热带太平洋，经纬圈水平方向分辨率分别为２°和１°，垂直方向分为不等距的１４层；模式中考虑了盐度并引入与洋流切变和层结稳定度有关的垂直扩散参数化方案。在观测到的海表风应力、热量和淡水通量（蒸发与降水之差）驱动下，所发展的模式从１９８４年积分到１９８９年。本文给出模式对近十几年来最强的１９８８年Ｌａ事件进行数值模拟的结果，着重分析Ｌａ期间热带太平洋海面起伏、流场和温度场时空演变，以及Ｌａ和Ｅｌ期间变量场时空结构差别。文中还进行了模式结果和一些观测资料间的比较。