基于遗传算法优化的ENSO指数的动力预报模型反演

基于NCEP/NCAR提供的1958～1995年全球月平均海温距平场再分析资料,采用动力系统反演思想和遗传算法途径,进行了El Nino/La Nina指数的动力预报模型的参数优化和模型反演,从上述海温资料中重构了Nino3海温距平指数的非线性动力模型.模型预报试验结果表明,遗传算法具有的全局搜索和并行计算优势能够客观、有效地反演海温指数的动力预报模型,对Nino3海温指数和El Nino/La Nina事件进行较为客观准确的预测,为El Nino/La Nina预测提供有益的研究参考.     

义乌市降水变化特征分析

根据历史和实测资料的统计分析,得到义乌市的降水变化特征。结果表明:丰水期义乌市的涝年偏多,旱年偏少,而枯水期则旱年偏多,涝年偏少。厄尔尼诺事件的当年或翌年,义乌市的降水显著偏多,而拉尼娜事件的当年或翌年,义乌市的降水则显著偏少。丰水期平均入梅日偏早,平均出梅日偏晚,平均梅雨日数偏长,平均梅雨量偏多,而在枯水期则反之。义乌市6月6—15日入梅的可能性最大,出梅日期的时间分布相对比较分散,其集中期的发生规律不如入梅集中期明显。厄尔尼诺事件的当年或翌年,义乌市的出梅日偏晚,而拉尼娜事件的当年或翌年,义乌市的出梅日偏早。研究结果可为水库源区雨季的人工增雨作业提供科学依据。     

全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”

数值计算表明,潮汐形变和潮汐震荡是海流循环和季节性厄尔尼诺现象发生的原因.2004年12月26日印尼地震海啸后,全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生.气候潮汐循环说和"深海巨震降温说"是一种合理的解释,2005～2008年全球气温因为强潮汐和地震海啸而降低.西方科学家也承认了这一客观事实:过去两年里,自然气候的变化抵消了全球气候变暖效应并将继续促使气温在2008年保持缓慢变化的趋势.气候潮汐循环说和海震调温说,阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制,对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测有重大科学意义.中国连续18年暖冬的终结是2000年地球进入拉马德雷冷位相和印尼发生地震海啸的合理结果.规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈.地球自转、最强潮汐和特大地震都有准四年周期.特大地震可能发生在2000～2030年拉马德雷冷位相时期中的前18年左右.     

A Preliminary Study on the Polar Climate Predictability

Studies have revealed that predictability of the atmospheric general circulation is generally high in the tropics throughout the year and that there is some predictability in the Northern extra-tropical winter at-mospheric circulation through some patterns of tele connection. Predictability of the general circulation at the polar regions has still remained as a ‘cold’ topic and little has been known about this question. Based on a preliminary study on the predictability by using the Institute of Atmospheric Physics (IAP) general circulation model, it is found that the SST-related predictability of the Southern winter lower atmospheric circulation in Antarctica is reasonably high and that there is some predictability in the 500 hPa and 200 hPa geopotential height fields over Europe and the Okhotsk Sea region during the Northern winter. It is sug-gested that more researches on this issue based on data analysis and model simulations are needed to obtain better understanding.     

1998年大气环流异常及其对中国气候异常的影响

１９９８年受ＥＮＳＯ事件和青藏高原冬春季积雪多等因素的影响,北半球大气环流的主要特征是：５００ｈＰａ西太平洋副高强大,夏季副高脊线位置偏南;冬、夏季风均较弱;赤道辐合带偏弱,在西太平洋生成和登陆影响我 斩台风和热带风暴异常偏少;夏季亚洲中高纬度经向环流发展,其它季节则以纬向环流为主;环流异常是影响１９９８年中国气候极其异常的主要原因。     

西太平洋暖池次表层海温一场与ENSO关系的CGCM模拟结果

全球大气与热带太平洋相耦合的数值模式（ＣＧＣＭ） 很好地模拟了ＥＮＳＯ （ 厄尔尼诺和拉尼娜） 型海表水温（ＳＳＴ） 异常, 进一步分析多年的模式积分结果, 清楚地表明赤道中东太平洋ＳＳＴ 异常与西太平洋暖池次表层（ 深１００ ～２００ ｍ） 的海温异常有密切的关系。在Ｅｌ Ｎｉｎｏ 事件发生之前的半年到一年左右, 西太平洋暖池次表层海温有明显正异常,并向东传播; 而在Ｌａ Ｎｉｎａ 发生之前的半年到一年左右, 暖池次表层海温有明显负异常, 并向东传播。因此, 西太平洋暖池次表层海温异常及其东传对Ｅｌ Ｎｉｎｏ （Ｌａ Ｎｉｎａ） 的发生有极重要作用。     

太平洋海面粗糙度的计算及在ENSO期间的变化

利用TOPEX高度计风速资料,实现了对太平洋海面粗糙度(z0)的计算。1997~1999年正是厄尔尼诺与拉尼娜事件发生时期,作者研究了1997~1999年z0在ENSO期间的变化后发现:(1)EI Nion发生期间赤道附近z0最大值在A,C,B 3个站点上移动;最小值在B,A 2个站点上移动。(2)Li Nina发生期间赤道附近z0最小值在A站点,最大值主要在B站点上。Li Nina发生期间,1999年15个站点z0均大于正常年份和EI Nion发生期间的15个站点z0。(3)ENSO期间,四季z0与正常年份相比都有显著改变。     

澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关

通过对澳大利亚气温资料和环南极海冰资料对比验证,我们发现澳大利亚夏季大雪与对面南极大陆海冰增加在时间上有一一对应关系.我们在2003年就提出,环南极海冰变化是全球气候变化的调节器,德雷克海峡海冰在全球气候变化中起重要作用.2006年澳大利亚夏季大雪验证了这一结论:气候和构造是地球系统中的两个相关因素,它们受天文周期控制.德雷克海峡海冰的减少加快了环南极西风漂流,减慢了南太平洋环流,使东澳大利亚暖流变弱,为南极冷空气袭击澳大利亚东南部的塔斯马尼亚岛创造了条件.特别值得指出的是,潮汐有1.1、2.06、2.2、10、11、22、31、56、62年变化周期,潮汐周期与太阳黑子周期的叠加效应为解释厄尔尼诺、气温、海温、海冰、地磁、地震的11年和22年周期变化提供了理论根据.     

1470—2019年中国东部旱涝年代际变化及其与太平洋海表温度的关系

基于中国东部地区（30°—40°N,105°E以东）19个代表站1470—2019年旱涝等级序列、古气候代用资料定量重建的北太平洋海表温度年代际振荡指数以及Nino3.4指数,通过经验正交函数分解、小波分析和集合经验模态分解方法分析了中国东部旱涝年代际变化特征及其与太平洋海温的关系。结果表明,（1）1470年以来中国东部旱涝变化的主模态为全区一致型（方差贡献率为25.2%）,变率中心主要位于黄河中下游,其时间系数的小波分析和集合经验模态分解揭示出全区旱涝存在10—30 a的准周期;该模态长期趋势揭示17—18世纪中国东部整体偏涝,而19世纪以后出现干旱化趋势。（2）寒冷背景下中国东部旱涝一致变化更明显,在17世纪前、中期和19世纪中、后期的小冰期寒冷期全区一致型模态的方差贡献率为35%—40%,且这两个时段10—30 a的年代际变化信号尤为显著;而旱涝的变率中心则表现出冷期偏北,暖期偏南或偏西的特征。（3）中国东部旱涝的年代际变化与北太平洋和赤道中东太平洋海表温度异常有关,表现为偏涝（旱）气候对应于北太平洋海表温度年代际振荡的冷（暖）相位,以及年代际尺度上的冬季Nino3.4区海表温度的异常偏低（高）;在小冰期的寒冷期,旱涝的年代际变化可能与Nino3.4区海表温度异常关系更密切。      

中国季风降水与赤道东太平洋海温的关系

本文根据近38年(1951—1988年)海平面气压场与我国160个站降水的冬夏距平值,研究了季风降水与赤道东太平洋海温(SST)变化的关系,发现两者有联系的年占一定优势。季风降水与SST的关系虽非逐年对应,但SST异常对东亚季风气压场的年际变化及我国降水变化仍是一个不可忽视的影响因素。