全球春、夏陆面热力状况变化特征：NCEP／NCAR与ERA40再分析资料的比较

利用目前国际上应用较为广泛的两套再分析资料：NCEP／NCAR再分析的陆地表面温度（1and surface temperature or skin temperature,简称LST）及欧洲中期天气预报中心ERA40表层土壤温度（ECMWF—STLl）资料,揭示了两组资料反映的春、夏季陆面热力状况分布特征及变率的异同。结果表明：1）两套资料的全球春季陆面热力状况气候态分布均反映出表面温度从赤道向两极递减的趋势,但在中低纬地区,ECMWF—STLl高于LST,高纬度地区情况相反。夏季,除格陵兰岛外,两套资料陆面热力状况气候态分布基本相同。2）春季ECMWF—STLl、LST变率类似,均表现为北半球中高纬地区表面温度变率大的特征。相比而言,欧亚大陆北部ECMWF—STLl变率较LST明显,南部相反。夏季,温度变率较大的区域主要位于非洲中部、欧亚大陆北部及美洲部分地区,其中,南北美洲两套资料温度变率差别较大。3）分析EOF第一模态发现,两套资料均表现出春季欧亚大陆热力状况南北反相变化的特征,澳大利亚及南北美洲地区两套资料空间分布型位相正好相反。对于夏季而言,两套资料均反映出欧亚大陆及非洲的一致性变化特征,而其他地区差别较大;4）春季增温显著的地区主要位于欧亚大陆中高纬,相比而言,欧亚大陆北部ECMWF—STLl升温较明显,南部LST降温较明显。夏季,非洲、欧亚以及北美洲地区,两套资料升降温趋势分布相似,但LST升降温幅度均较ECMWF—STLl大。总之,两套资料对热力状况的描述在非洲及欧亚大陆上相似性较大,而在澳大利亚、格陵兰岛及南北美洲地区有一定的差别。另外,对青藏高原地区的热力状况的描述两套资料差别较大。     

The role of atmospheric teleconnection in the subtropical thermal forcing on the equatorial pacific

The equatorial response to subtropical Pacific forcing was studied in a coupled climate model.The forcings in the western,central and eastern subtropical Pacific all caused a significant response in the equatorial thermocline,with comparable magnitudes.This work highlights the key role of air-sea coupling in the subtropical impact on the equatorial thermocline,instead of only the role of the ＂oceanic tunnel＂.The suggested mechanism is that the cyclonic （anticyclonic） circulation in the atmosphere caused by the subtropical surface warming （cooling） can generate an anomalous upwelling （downwelling） in the interior region.At the same time,an anomalous downwelling （upwelling） occurs at the equatorward flank of the forcing,which produces anomalous thermocline warming （cooling）,propagating equatorward and resulting in warming （cooling） in the equatorial thermocline.This is an indirect process that is much faster than the ＂oceanic tunnel＂ mechanism in the subtropical impact on the equator.     

关于用台站资料估算西北干旱区夏季感热通量的热力参数化比较

气象台站观测的气象要素可能受城市化等因子的影响而与野外试验站的观测存在一定的差异,这影响野外试验获取的热力参数直接应用于西北干旱区台站感热通量的估算。本文选取了一些常用的热力参数化方案(包括Z10、B82、Z98、Y08和Z12等方案),通过敦煌站夏季估算的感热通量与野外观测的比较以及对整个西北干旱区夏季感热通量的估算,评价了这些热力参数化对动量粗糙度的敏感性和在西北干旱区的适用性。结果显示,热力输送系数取定值的方案计算西北干旱区的感热通量可能存在较大不确定;台站的动量粗糙度可能受城市化等因子的影响,但在感热通量计算时建议取台站下垫面的动量粗糙度;Y08方案估算的感热通量相对比较合理,可以用来研究西北干旱区的夏季地表感热输送特征。     

西藏高原—赤道东太平洋热力差异等因子与陕西汛期旱涝的关系

叶笃正等认为:西藏高原夏季热源最强,在晚春至初夏,已达到450—500cal/cm~2·day。Nitta,T.~(〔2〕)得出了近似的结果。文献〔3〕指出:赤道东太平洋的海温较纬向平均要低几度。可见可以初步把西藏高原的热源和赤道东太平洋的热汇看成是沃克环流增强的敏感因素。 Fu Congbin等用赤道东太平洋6～9月海表温度和高原6～9月地表温度定义了海-陆振荡指数(SLO),即: 陕西大部分地区属高原季风降水体系~1);SLO和印度季风雨的年际相关系数达0.61,SLO可能也与陕西汛期降水的多寡有关;此外,陕西也受到西太平洋副高的影响。 我们分析了上年SLO和当年6月中旬副高脊线南北位置(G_N)与陕西汛期降水的关系;也分析了4月高原(25～35°N,75～90°E)500 hPa高度距平累计值(ΔH_4)、4月     

西伯利亚高压与冬季欧亚大陆热力变化的关系

主要应用EOF方法和相关、合成、小波等分析方法,初步分析了冬季欧亚大陆北部区域地面热力变化特征和西伯利亚高压(SH)的相互联系,结果表明:冬季欧亚大陆北部与南部不同区域间存在反向的热力差异,其中北部区域变化最为强烈,其地面气温存在2～4a为周期的年际振荡和准10 a为周期的年代际变化特征.SH与欧亚大陆北部区域热力变化有着紧密联系,当SH位置偏南(北),则该区域地面温度偏高(低),即SH平均纬度位置南北移动1.0°时,该区域的平均气温就变化0.65℃.进一步分析表明欧亚大陆北部区域热力异常和SH中心纬度位置的南北摆动与中高纬度环流经向度异常所激发的冷、暖平流的活动有密切联系.     

利用AMSU分析热带气旋结构特征

搭载在美国新一代极轨业务系列气象卫星上的先进的微波探测器 (Advanced Microwave Sounding Unit , AMSU) 提供了对于大气中温度、湿度以及云雨分布特征的探测能力。 研究选择 2003 年发生在西北太平洋上的多个热带气旋个例, 利用 NOAA16/17 卫星的 AMSU 数据分析热带气旋热力及云雨结构特征, 结果显示: 热带气旋中心的增暖在 AMSU-A 微波温度观测表现显著, 特别是在对流层上层通道尤其明显; AMSU 观测热带气旋中心增暖与强度相关性统计分析显示, 两者相关性达 0.778; AMSU-B 高频通道可以揭示热带气旋的云雨结构分布和对流发展旺盛情况, 分析显示热带气旋云雨结构变化与气旋强度密切相关, 气旋强度滞后于系统对流过程的发展 。     

大气瞬变强迫对冬季西太平洋遥相关型影响

用NCEP/NCAR1948—2005年逐月和逐日资料,分别从天气尺度瞬变热力异常强迫和瞬变动力异常强迫两方面的作用着手,就大气瞬变异常强迫对冬季西太平洋遥相关(WP)型形成的影响进行了初步分析。通过分析表明,在对流层低层,天气尺度瞬变热力异常强迫对冬季WP型的形成主要起削弱作用,而瞬变动力异常强迫对WP型的形成没有明显的加强或削弱作用;在对流层中高层,瞬变热力和动力异常强迫都有助于WP型的形成和维持,而且瞬变动力异常强迫对WP型的形成和维持作用还存在南北非对称性的特点,即瞬变动力异常强迫对WP型的南北偶极子型中北区异常的形成和维持作用显著,而对WP型中的南区异常的形成作用不明显。研究还表明,天气尺度瞬变异常强迫对WP型形成的作用时间是次月尺度的。     

印度夏季风的减弱及其与对流层温度的关系

对43aNCEP/NCAR再分析资料和台站实际观测资料的分析,揭示了对流层温度变化和印度夏季风环流减弱之间的联系。印度夏季风的变化与东亚上空对流层温度具有密切的关系,主要表现为对流层平均温度与整个印度夏季降雨和季风环流强度之间存在显著的正相关。结果表明:印度夏季风环流在近几十年经历了两次减弱过程,第一次减弱约发生在20世纪60年代中期,第二次减弱则发生在20世纪70年代后期;通过改变海陆热力对比,对流层平均温度在印度夏季风减弱过程中可能起着重要作用,东亚地区与东印度洋至西太平洋热带地区之间的对流层温度差异导致了印度夏季风环流的减弱。     

强暴雨系统中湿位涡异常的诊断分析

从动力上推导了热力、质量强迫下的湿位涡方程，阐明了在暴雨系统中引起的强降水会造成热力、质量强迫下的湿位涡异常。并用NCEP1°×1°的分析资料对1999年6月23日到6月26日引起长江流域暴雨的对流系统进行了湿位涡诊断分析，分析结果表明湿位涡异常高度主要出现在700~500 hPa之间，中心最大值可超过1.4 PVU。从动力和资料诊断两个方面均揭示出湿位涡异常区与强降水区有很好的对应关系。     

达索普冰芯积累量记录和过去400 a来印度夏季风降水变化

达索普冰芯恢复的积累量指示了过去400 a来的西南季风降水的变化. 积累量与青藏高原温度在年代际时间尺度上有较好相关性. 积累量的准两年周期变化与欧亚雪盖面积变化有很大相关性, 这意味着热带和中纬度地区气候变化存在相互作用. 青藏高原温度与海温也与达索普积累量变化存在相关性. 陆海热力对比加大和减弱是达索普积累量变化的一个直接原因. 这一因素影响降水的长期趋势. 积累量在1921年左右发生的突变是青藏高原-海面温度热力对比加大的直接结果.