VARIABILITY IN THE WESTERN PACIFIC SUBTROPICAL HIGH AND ITS RELATIONSHIP WITH SEA TEMPERATURE VARIATION CONSIDERING THE BACKGROUND OF CLIMATE WARMING OVER THE PAST 60 YEARS

By adopting characteristic index data for the Western Pacific Subtropical High (WPSH) from the National Climate Center of China, U.S. National Centers for Environmental Prediction-National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis data, and the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) sea surface temperature (SST) data, we studied the WPSH variability considering the background of climate warming by using a Gaussian filter, moving averages, correlation analysis, and synthetic analysis. Our results show that with climate warming over the past 60 years, significant changes in the WPSH include its enlarged area, strengthened intensity, westward extended ridge point and southward expanded southern boundary, as well as enhanced interannual fluctuations in all these indices. The western ridge point of the WPSH consistently varies with temperature changes in the Northern Hemisphere, but the location of the ridgeline varies independently. The intensity and area of the WPSH were both significantly increased in the late 1980s. Specifically, the western ridge point started to significantly extend westward in the early 1990s, and the associated interannual variability had a significant increase in the late 1990s; in addition, the ridgeline was swaying along the north-south-north direction, and the corresponding variability was also greatly enhanced in the late 1990s. With climate warming, the SST increase becomes more weakly correlated with the WPSH intensity enhancement but more strongly correlated with the westward extension of the ridge point in the equatorial central and eastern Pacific Ocean in winter, corresponding to an expanding WPSH in space. In the northern Pacific in winter, the SST decrease has a weaker correlation with the southerly location of the ridgeline but also a stronger correlation with the westward extension of the ridge point. In the tropical western Pacific in winter, the correlations of the SST decrease with the WPSH intensity enhancement, and the westward extension of the ridge point is strengthened. These observations can be explained by strengthened Hadley circulations, the dominant effects of the southward shift, and additional effects of the weakened ascending branch of the Walker circulation during warm climatological periods, which consequently lead to strengthened intensities, increased areas, and southward expansions of the WPSH in summer.     

宁夏夏季极端降水日数的变化规律及其成因

利用1961—2015年宁夏逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料及NOAA海温资料,分析了宁夏夏季极端降水的变化规律及其成因。结果表明:1)55年来宁夏夏季极端降水日数呈微弱减少趋势,但变率在1994年发生了由大到小的气候突变。各月极端降水的变化存在差异:6月极端降水日数在1982年发生突变,突变后日数显著增多;7月极端降水日数呈微弱减少趋势;8月极端降水日数在1995年发生突变,突变后日数显著减少。2)500 h Pa高度场上6月中国华北—东北与西太平洋上的偶极型异常分布、8月西西伯利亚—蒙古—副热带地区的遥相关波列和EAP异常分布型以及700h Pa上宁夏6月偏东风增强和8月偏北风增强,是导致极端降水事件变化的直接原因。3)6月菲律宾附近海温偏高,有利于500 h Pa高度距平场形成华北—东北与西太平洋的"+-"偶极型异常分布;8月拉尼娜事件的发生,有利于我国呈现西低东高分布型,激发EAP遥相关波列,冷空气与水汽条件相配合,从而导致宁夏极端降水事件频发。     

Unprecedented Heatwave in Western North America during Late June of 2021: Roles of Atmospheric Circulation and Global Warming

An extraordinary and unprecedented heatwave swept across western North America(i.e., the Pacific Northwest) in late June of 2021, resulting in hundreds of deaths, a massive die-off of sea creatures off the coast, and horrific wildfires. Here,we use observational data to find the atmospheric circulation variabilities of the North Pacific and Arctic-Pacific-Canada patterns that co-occurred with the development and mature phases of the heatwave, as well as the North America pattern,which coincided ...     

1981－2020年沂沭河流域极端降水事件特征及环流背景

利用1981—2020年沂沭河流域内12个气象台站逐日降水观测资料,西太平洋副热带高压（西太副高）指数、太平洋年代际振荡指数（PDO）等资料以及NCEP/NCAR逐日再分析资料,采用线性趋势分析、累积距平法联合滑动t检验、morlet小波分析、相关性分析、合成分析等方法,研究近40 a沂沭河流域极端降水事件的时空变化特征,并进一步研究极端降水指数与气候因子之间的相关性以及极端降水事件的异常环流背景。结果表明：沂沭河流域极端降水事件具有整体上增多且强度增强的特征,且近年来在频次和年极端降水量上波动峰间值增大,分别为6.2 d/a、538.2 mm/a,极端降水事件日趋严重。空间分布上南多北少,中部、北部较南部增速更明显。极端降水频次和年极端降水量均在1989年和2002年左右突增;极端降水强度在1989年突增,2000年左右突减。极端降水的频次、强度和年极端降水量分别以22 a、10 a和22 a的周期波动为主。西太副高的脊线位置跟频次和年极端降水量具有正相关性,PDO与频次和年极端降水量具有负相关性。东亚夏季风强度和西太副高的位置是影响沂沭河流域极端降水事件多寡的重要因子,在预测该流域的极端降水情况时可做参考依据。     

2021年10月山西一次罕见持续性强降水过程物理机制分析

利用气象观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料以及GDAS资料,对2021年10月2-7日山西持续性强降水天气过程进行分析。结果表明：稳定的乌拉尔山低槽后部冷空气扩散,中纬度短波槽东移,与副热带高压外围西南暖湿气流持续交汇,同时高低空急流耦合形成强烈上升运动,低层切变线和地面辐合线稳定维持,及低层水汽不断输送并形成辐合,为持续性强降水的发生发展提供有利动力和水汽条件。此次强降水过程分为对流性降水和稳定性降水2个阶段,2阶段水汽输送通道的源地、路径、高度均有明显差异,但水汽输送贡献率均以对流层中低层山西南侧的水汽输送占主导地位。降水开始前,对流层中上层存在对称不稳定,大气可降水量明显跃增;对流性降水阶段,干空气不断入侵,对流不稳定快速建立与释放,对流层中低层水汽辐合区与强上升气流配合,导致山西出现强对流天气。地形的阻挡、抬升及地形收缩作用,对局地极端强降水具有增幅作用。     

青藏高原夏季热力状态和南半球大气环流的可能联系

本文通过对观测和再分析数据采用最大协方差分析以及回归、合成等分析方法,研究了青藏高原夏季地表气温与南半球大气环流之间的遥相关关系。结果表明,前期(4月)南半球极地—中高纬度大气环流呈现负位势高度异常、较低纬度印度洋—西太平洋区域呈现正位势高度异常时,高原中部和东部大部分区域夏季出现暖异常。在上述遥相关中,印度洋—西太平洋海温异常可能起到了重要的中间桥梁作用。在高原夏季温度偏高的年份,前期跨赤道的印度洋—西太平洋海温也持续偏暖,带来的海陆热力对比减小、经向跨赤道气流减弱有利于削弱夏季的季风环流,使得高原夏季降水偏少,有利于形成高原夏季的暖异常。在这一高原气温—南半球大气环流的遥相关关系中,4月南半球的大气位势高度场异常和与印度洋—西太平洋海温异常相关的异常高度场分布也十分相似。这一前期的跨赤道区域海温异常与南半球中高纬度位势高度场异常的因果关系仍有待进一步揭示。     

2017年6月大气环流和天气分析

2017年6月大气环流的主要特征是极涡偏强且呈单极型分布,中高纬环流呈多波型,西太平洋副热带高压强度较常年偏弱。6月全国平均气温20.3℃,较常年同期偏高0.3℃;全国平均降水量112.3 mm,比常年同期(99.3 mm)偏多13%,长江流域入梅时间较常年偏早。我国南方地区有6次区域性暴雨过程,部分地区暴雨洪涝重;与此同时,东北、华北等地少雨高温,干旱持续时间较长;月内今年第2号台风苗柏在广东深圳登陆;全国19个省（区、市）遭受风雹灾害。     

2017年7月大气环流和天气分析

2017年7月大气环流特征为,极涡呈偶极型分布,主体强度较常年偏强;中高纬环流呈5波型分布,北半球副热带高压强度偏强,西太平洋副热带高压整体位置偏北,脊线持续北抬。7月我国平均气温为23.2℃,较常年同期（21.9℃）偏高1.3℃。全国平均降水量112.5 mm,较常年同期（120.6 mm）偏少6.7%,东北地区西部、江南地区东北部、江淮地区西南部和新疆北部等地降水偏少显著。强降水天气主要出现在东北地区和南方,7月我国出现9次区域性暴雨天气过程,7月13—14日降水过程多方面突破历史极值。7月西北太平洋地区有8个台风生成,其中7个台风活跃,3个台风登陆我国,数量较历史同期明显偏多;台风生成个数与1994、1967和1971年并列为历史同期最多。内蒙古东部出现气象干旱,江淮江汉伏旱发展。中东部地区和新疆持续高温天气,最长持续天数为20 d,1884站出现35℃以上高温天气;高温极值为49℃,发生在吐鲁番站。     

近64a来南京夏季降水峰期变化及其异常环流分析

利用1951—2014年南京站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料和NOAA逐月海表温度资料,分析了南京夏季降水的逐候演变特征及其异常环流。结果表明:1)南京夏季降水集中在6月第5候至7月第3候,在气候态上降水强度存在峰期位于6月第5候和7月第1候的双峰结构。降水峰期还存在准10 a的年代际变化。2)不同年份降水的候演变特征呈现为峰期在6月第5候、7月第2候的单峰结构以及双峰结构这三种状态之间转换。3)当降水单峰出现在7月第2候(6月第5候)时,同年6月第5候,西太副高偏弱(强)偏东(西)、东亚大槽和贝加尔湖浅槽偏弱(强)、南京附近对流层低层水汽异常辐散(辐合)、中层盛行下沉(上升)运动;同年7月第2候,西太副高偏强(弱)偏西(东)、东亚大槽和贝加尔湖浅槽偏强(弱)、南京附近对流层低层水汽异常辐合(辐散)、中层盛行上升(下沉)运动。4)南京夏季降水的峰期变化与前期冬季(175°E~50°W,10~20°N)区域的SST(Sea Surface Temperature)异常有着较好的相关性。     

黑河地区绿洲一沙漠环流的数值模拟研究

地气相互作用现象的研究对预测未来气候变化意义重大。黑河地区绿洲和沙漠戈壁地表间水热特性的强烈差异所引发的绿洲—沙漠中尺度环流 ,能够影响该区绿洲生态系统的维持和发展。利用中尺度数值模式RAMS成功地再现了黑河地区绿洲—沙漠环流 ,同时对环流出现时温、湿场的模拟分析表明 ,绿洲—沙漠环流的发生和发展直接依赖于非均匀下垫面热力场的差异 ,白天发展强盛 ,夜间作用小。环流作用能够保证绿洲—沙漠系统的物质和能量平衡 ,对沙漠戈壁环境中绿洲的维持十分重要