基于土壤湿度和年际增量方法的中国夏季气温预测试验

本文利用中国160站月平均气温资料和欧洲中心ERA-Interim逐月再分析表层土壤湿度资料,通过相关分析选取欧亚大陆9个关键区的土壤湿度年际增量作为预测因子,采用变形的典型相关分析(BP-CCA)结合集合典型相关分析(ECC)的方法建立集合预测模型,对我国东部夏季气温年际增量进行预测,进而预测夏季气温。其中,1980—2004年的资料用于历史拟合试验,而2005—2014年的资料用于独立样本预测试验。首先利用BP-CCA方法对9个因子分别建立单因子预测模型,然后采用ECC方法对9个预测因子按照不同的组合方式建立集合预测模型,并且分析预测技巧。结果表明,不同预测因子的组合对我国夏季气温的预测能力不同:勒拿河下游地区、中国黄河以南地区、叶尼塞河下游地区、西西伯利亚平原地区以及印度半岛西北部地区的土壤湿度对华北夏季气温预测效果较好;中国黄河以南地区、叶尼塞河下游地区、印度半岛西北部地区、贝加尔湖东北地区以及贝加尔湖以西地区的土壤湿度对江淮夏季气温有较高预测技巧。所建立的两组集合预测模型均显示了较好的实际预测能力:华北气温预测模型预测气温距平的同号率为8/10,平均均方根误差为3.4%;江淮气温预测模型预测气温距平的同号率为7/10,平均均方根误差为2.7%。并且两组模型预测出的华北和江淮气温的预测评分(PS)均超过80分,而国际上通用的距平相关系数(ACC)均在0.3以上。这说明土壤湿度因子中包含对我国夏季气温有用的预测信号,可以考虑将土壤湿度应用于夏季气温预测业务中。     

华北地区夏季降水日变化的时空分布特征

利用2008~2014年间全国自动站观测降水和CMORPH[CPC（Climate Prediction Center）morphing technique]卫星反演降水资料融合而成的0.1°×0.1°小时降水产品揭示了华北夏季降水的日变化特征,发现华北多数地区夏季降水量和降水频率日变化呈现出明显的双峰特征且存在明显的区域性差异。在太行山以西地区,降水量和降水频率的日峰值出现在傍晚18:00左右（北京时）,规律性最强;而在太行山以东的平原和沿海地区,日峰值一般出现在上午。研究不同持续时间降水对总降水的贡献发现短时降水对傍晚的降水日峰值贡献较大,而长时降水则对凌晨的峰值影响更大。分析不同强度降水对总降水量的贡献结果表明,0.1~10 mm h-1强度降水较其它强度降水对夏季华北地区总降水量贡献更大,随着降水强度的增加降水量日变化的峰值个数增加。     

长牡蛎(Crassostrea gigas)代谢率的季节变化及其与夏季死亡关系的探讨

2002年6月—2003年9月,在中国北方重要养殖海区桑沟湾,采用呼吸瓶法现场研究了两种不同规格长牡蛎(Crassostrea gigas)的耗氧率、排氨率及氧氮比的季节变化,从代谢水平探讨了长牡蛎夏季死亡的原因。结果表明,长牡蛎的耗氧率、排氨率以及氧氮比均具有明显的季节变化(P<0.001)。三龄牡蛎的个体耗氧率7月份最高[2.86mgO2/(ind·h)],1月份最低[0.07mgO2/(ind·h)];个体排氨率8月份最高[6.45μmol NH4-N/(ind·h)],1月份最低[0.47μmolNH4-N/(ind·h)];一龄牡蛎个体耗氧率和排氨率的变化范围分别为0.01—1.38mgO2/(ind·h)和0.04—1.66μmol NH4-N/(ind·h)。三龄个体单位个体耗氧率、排氨率高于一龄牡蛎,而单位软体干重的耗氧率、排氨率则小于一龄个体。一龄个体的氧氮比变化范围为16.7—58.0,10月份最高,一月份最低;三龄个体的氧氮比变化范围为8.7—64.0,6—7月份较高平均为52.7,8月份产卵后迅速下降到14.7,氧氮比的剧降表明该阶段长牡蛎代谢消耗了大量的蛋白质,使其体质脆弱,可能是引起三龄牡蛎夏季大量死亡的原因之一。     

烟单14号玉米产量构成模型及提高产量途径分析

根据1984—1986年烟单14号玉米田间试验的大量数据,作者在引进弹性系数概念后,建立了烟单14号夏玉米产量的非线性模型: Q=Ay~α_1y~β_2y~γ_3e~ε通过对模型中弹性系数的统计分析,提出大面积烟单14号玉米不同产量水平增产的途径,低产水平区(<250公斤/亩),着重提高亩穗数:中产水平区(250—400公斤/亩),在一定亩穗数的基础上,着重提高穗粒数;高产水平区(>400公斤/亩),提高粒重对产量的增产效益较大。     

Effect of offshore troughs on the South India erratic summer monsoon rainfall in June 2017

The onset and advance of southwest monsoon are accompanied by the appearance of the offshore trough along the southwest coast of India. This offshore trough escorts a deluge of rainfall to the southwest coast, and sometimes rainfall band moves eastward further into south India. These broad observations were noticed during the summer monsoon of June 2017. Meteorological agencies and media had reported a huge amount of rainfall over the southwest coast of India during the month. But, in the far interior of south India, rainfall was less. Due to the less rainfall, water resources depleted, which affected local farmers and common man of south India. The confused views of the common man on southwest coast rainfall could be due to lack of understanding related to various factors affecting rainfall over the same region. This article is an endeavor to address the preliminary understanding of the southwest coast rainfall during June 2017, with more stress on offshore troughs. The study begins with area-averaged rainfall statistics over south, southwest, and southeast India by employing satellite and rain gauge merged rainfall datasets. Area averaged analysis revealed offshore trough contributed 80 % of rainfall over the South West India, 68 % over South East India, contributing to an overall 75 % over south India in 2017. To identify offshore trough position and strength in the reanalysis and model simulations, a new method called VSV (Vertical Shear of Vorticity) method was introduced. The computed offshore troughs were categorized into Active, Normal, and Feeble based on the strength of meridional gradient of mean sea level pressure and 850 hPa horizontal winds. The contribution due to each category of the offshore trough over different sub-regions was investigated to find out the effect of the offshore trough to total rainfall. Dynamic and thermodynamic features of these categories of the offshore trough were investigated by using proxies like equivalent potential temperature and moisture flux convergence. We found that during active offshore trough an eastward propagation of rain bands persists, which was explained by using moisture flux convergence and equivalent potential temperature at different levels of the atmosphere.     

基于风场季节变率的高原季风指数算法的改进及对比

关于青藏高原季风,现有研究分别从近地层的热低压、气旋式环流切变以及风场的涡度和散度等角度定义了高原季风指数,但现有指数均更多地关注高原空间场的对比,而没有考虑风场的冬、夏转换特征。因此,在之前的工作中,基于风场季节变率指数,从高原近地层冬、夏风场对比的角度定义了一种新的高原季风指数,这里对该指数进行改进和简化,以便于其的进一步推广。为了验证改进的效果,使用ERA-interim再分析数据计算高原季风指数,并比较了不同高原季风指数年变化和年际变化的差异及其与夏季降水相关的差异。结果表明:（1）改进后的高原季风指数物理含义清楚,弥补了原指数计算复杂的不足。（2）物理基础的差异使得新指数在8月达到峰值,不同于其他指数在6月达到峰值。整体而言,不同高原季风指数和高原降水的年变化特征均有较高的一致性。（3）新指数能够较好地表征高原季风与高原夏季降水东、西反相的相关系数分布特征,且不同于其他指数在高原一致的相关系数分布特征,对于高原地区降水,尤其是高原东南部人口相对密集地区的降水预测具有较好的指示意义。      

人类活动排放的CO2及气溶胶对20世纪70年代末中国东部夏季降水年代际转折的影响

全球变暖背景下,中国东部夏季降水在20世纪70年代末开始较19世纪呈现东北及长江中、下游地区多雨,华北及华南少雨的特征。与此同时,人类活动排放的CO₂及气溶胶量也发生了明显的年代际变化。文中利用地球系统耦合模式（CESM）诊断了中国东部夏季的水分收支对人类活动排放的CO₂及气溶胶年代际变化的响应。发现CO₂排放量增加后,江淮流域的水汽辐合以及中国南方的水汽辐散主要是与质量辐散有关的动力项及与湿度梯度相关的热力项共同作用的结果,但动力作用更显著。气溶胶效应则主要通过动力作用使得江淮流域水汽辐合,而中国南方地区水汽辐散。虽然CO₂和气溶胶对辐射量及温度的影响差别很大,但通过改变温度梯度,热成风效应产生的动力作用都会导致江淮流域上升运动增强,降水增多;而中国南方下沉运动显著,降水减少,与观测结果一致,且CO₂相较于气溶胶的影响更为显著,证实了20世纪70年代末人类活动对中国东部夏季降水年代际转折的影响。      

2003年东亚季风季节内振荡对我国东部地区降水的影响

将2003年东亚夏季风指数IM进行30~60天带通滤波后,分析结果表明,大气季节内振荡(ISO)的经向传播主要表现为从南海南部地区向北传播,其传播过程中的高值中心分别对应我国南海地区、华南前汛期以及江淮流域梅雨的强降水过程。ISO的传播还表现出纬向与经向相互接力的特征,纬向上源于热带地区孟加拉湾向东传播的ISO和源于副热带西太平洋地区向西传播的ISO 在120 °E附近汇合后,分别补充到由南海南部向北传播的ISO中,使其可以继续加强北传,最北界可延伸到35 °N以北,对我国东部地区大尺度降水过程产生一定的影响。     

用小波分析方法诊断杭州近50 a夏季气温变化

应用小波分析方法对杭州市1951年以来的夏季气温进行分析,发现杭州夏季平均气温发生过4次转折,每次年代际转换中都伴随着年际剧烈振荡.1978-1981年是一次大幅度转折点,随后气温剧烈振荡的发生频率明显增多,强度增大.随着全球气候变化杭州夏季平均气温周期多变,不稳定性增加.     

春季和夏季爆发型ENSO事件对夏季中国降水的影响

采用NCEP再分析资料、海温资料以及中国台站降水资料,借助统计方法,讨论了不同爆发型El Ni?o和La Ni?a事件对中国夏季(5~10月)降水分布的影响。根据定义,El Ni?o和La Ni?a事件分为两类:一类是在4~6月爆发,称为春季爆发型(分为ELSP1、ELSP2、ELSP3和LASP);一类是在7~10月爆发,称为夏季爆发型(分为ELSU和LASU)。结果显示,ELSP1型当年夏季,中国夏季降水主要呈现负距平分布,其中显著降水偏少区集中在黄河流域,在其次年夏季,降水由南往北呈现"-、+、-"异常分布,显著降水偏多区主要集中于中原地带。ELSP2型当年夏季和次年夏季,中国夏季降水基本呈现相反变化分布,即当年夏季,全国降水以偏少为主,次年夏季全国降水以偏多为主。ELSP3型当年夏季,以华南降水偏多、其余地区降水偏少为主,在其次年夏季,降水主要以长江流域和华北偏多。ELSU型当年夏季,长江以北降水偏少、西南以及华南沿海降水偏多;次年夏季,降水由南往北呈现"-、+、-、+"异常分布。LASP型当年夏季使得全国降水基本一致增多,尤其是长江流域;而在其次年夏季,除了淮河和长江下游地区降水略多异常,全国降水以基本偏少为主。LASU型当年夏季,降水呈现长江以南偏少、以北偏多的主要分布形势,在其次年夏季,除了长江中下游区域降水偏多以外,其余地区降水均偏少。降水的异常分布与Hadley环流和水汽异常分布密切相关。但LASU型所导致的环流变化对中国夏季降水预测指示意义比较弱。