近赤道海温影响西太平洋副高的小波多尺度分析

利用小波分解、相关分析、解释方差及位相对比方法,分析讨论了近赤道海温与西太平洋副高在不同时间尺度上的结构特征与对应关系.分析表明,不同海域海温变化与副高活动的幅值和位相存在明显的多尺度特征和强度差异,不同海域的海温热力作用分别在不同的时间尺度上显著影响和制约西太平洋副高活动.     

西太平洋副热带高压双脊线及其对1998年夏季长江流域“二度梅”的影响

利用NCEP/NCAR再分析资料、日本气象厅提供的TBB资料研究了 1 998年 7月西太平洋副热带高压突然偏南的原因。结果表明 ,西太平洋副高脊线突然“南撤”有其一定局限性 ,事实上应是副热带高压脊线在南侧的一次“重建”过程。针对这次重建 ,发现 1 998年 7月上中旬在西太平洋副热带地区存在南北两个高压脊 ,据此本文提出了副热带高压双脊线的概念 ,并着重揭示了这次西太平洋副热带高压双脊线的基本演变特征、环流场和温湿场结构、可能的形成机制及其对 1 998年夏季长江流域“二度梅”的影响。分析表明西太平洋副热带高压双脊线时期具有与单脊线时期明显不同的环流特征和温湿场结构 ,其北侧脊线附近的特征与传统上单脊线副热带高压的特征较一致 ,但南侧脊线附近则更多的具有低纬度系统的特点 ;这次双脊线过程与赤道缓冲带北上并与副热带高压打通合并变性及热带对流云团的演变有密切关系。此外 ,文中还通过中国台站降水资料探讨了副热带高压双脊线的维持对中国东部雨型的影响 ,指出西太平洋副热带高压双脊线的出现改变了原有的水汽输送路径 ,从而在中国东部出现两条雨带 ,呈倒 7字型 ,分别与副热带高压北、南侧脊线相对应。这些结果为西太平洋副热带高压演变规律和机制的研究提供了新的线索     

2001年北半球大气环流特征及其对中国气候异常的影响

2001年受前期赤道东太平洋海温长期冷水位相的影响，北半球大气环流的主要特征表现为：500hPa西太平洋副热带高压冬春季偏强，夏季秋偏弱；欧亚地区夏季500hPa位势高度距平场上中高纬从西到东呈现为“－＋－”分布形式，贝加尔湖地区为正距平中心；东亚冬、夏季风偏弱；7月赤道辐合带异常偏强、偏北等。在上述大气环流的影响下，我国的天气气候发生了异常。     

SUBTROPICAL HIGH, LATENT HEATING BY CONVECTION AND ASSOCIATION WITH DISSIPATION AND MAINTENANCE OF SOUTH CHINA SEA TYPHOONSI

Numerical modeling and experiments are conducted for the South China Sea typhoons Helen (1995) and Willie (1996) with an auto-adaptive mesh model. It is shown that durating the stage of dissipation the typhoons are mainly related with the subtropical high rather than the topography. The high is sensitive to the intensity change of the typhoon so that the former weakens as the latter strengthens and vice versa. Maintaining the typhoon as a main factor, the release of latent heat is in reversed proportion with the subtropical high in terms of the intensity. It is found that the storm tends to be maintained if it moves close to the westerly trough after landfall.     

大气扰动分解技术在副高边缘大暴雨落区精细化分析中的应用

利用欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts， ECMWF）再分析资料，基于大气扰动分解技术，对2012年7月华北东部两次副高边缘大暴雨事件进行扰动分析。结果表明：边界层及对流层低层扰动辐合中心与副高边缘大暴雨中心有较好地对应关系；扰动锋区和扰动比湿大值区（4 g·kg^-1）叠加的区域与大暴雨落区相对应，与切变线类暴雨不同，副高边缘暴雨中心并不是出现在冷暖空气対峙扰动（0 ℃线）的位置，而是发生在扰动锋区内的暖区一侧（扰动温度0 ℃以南）；两次过程均存在自南向北的水汽通道，且水汽在输送过程中不断得到抬升，大暴雨落区对应的扰动水汽通量散度中心分别达到-6.8×10^-8g·cm^-2·hPa^-1·s^-1和-11.9×10^-8g·cm^-2·hPa^-1·s^-1，为大暴雨的形成提供了较好地水汽条件。     

全新世中国东部亚热带地区气候变迁的古生物学证据

中国东部亚热带地区全新世期间的气候波动频繁,引起哺乳动物群的多次迁徙。该时期哺乳动物群的常见种属多见于亚热带地区,仅少数种属如貘、犀、长臂猿和亚洲象等在自然状态下主要分布于热带―中亚热带南部地区,指示了具热带气候性质的中亚热带南部的森林环境。文章在确定中国东部全新世不同阶段此类动物群的种属构成与分布特征的基础上,主要根据热带种的迁徙和分布特征,初步推断各阶段亚热带地区的气候变迁状况如下：盛冰期之后的冰消期,温度逐渐回升,14 000―12 000 a BP时,热带种分布北界大致南移2°,指示1月平均气温较今低3~5℃;12 000―8 500 a BP为升温期,气候转暖,热带种分布北界达中亚热带南部,逐渐类似于现今气候;8 500―5 000 a BP为大暖期,热带种分布北界抵秦岭―淮河一线,北移约6°,指示1月气温较今高约7~9℃;5 000―3 000 a BP为降温期,热带种分布北界位于秦岭―淮河以南的长江流域,北移约4°,指示1月气温较今高约5~6℃;3 000 a BP以来,气候逐渐变冷。这些变化体现了中国东部亚热带地区在全新世时期发生了多次较大的气候和生物气候带变迁事件。     

广西北部山地沼泽20 ka以来的 碳同位素组成与气候变化

根据广西北部山地泥炭沼泽沉积的有机碳同位素组成、TOC和C/N等古气候指标对末次盛冰期以来该区植被与气候演变过程进行研究,结果发现：末次盛冰期（21―14 cal. ka B.P.）偏正的δ13Corg数据反映了山地植被面貌曾发生显著变化,指示冰期气候的冷干变化,但并未导致山地森林向地带性草地退化,C3植物仍占优势。沉积物岩性和TOC等数据表明：在14―10 cal. ka B.P.期间沼泽湿地逐渐形成,指示了东亚夏季风降雨的增强,与石笋指示的季风增强起始年代基本一致。冰消期碳同位素曲线负偏的变化要早于TOC指示的泥炭沼泽堆积,即10―9 cal. ka B.P.前后富有机质的泥炭堆积进入旺盛期。碳同位素组成在9―8 cal. ka B.P.存在一个正偏的变化波动,可能与8.2 ka降温事件或局地物源输入变化有关。7.0―2.8 cal. ka B.P.期间古田湿地的有机质输入较高,碳同位素偏负,指示气候暖湿。从1.7 cal. ka B.P.至今,δ13Corg值的再次正偏可能指示夏季风强度减弱,但考虑到该阶段为人类农业活动快速发展期,因此不排除人为因素的影响。此外,末次盛冰期广西山地与雷州半岛沿海低地的碳同位素值对比发现：沿海平原区与华南山地的沉积记录存在明显差别,其主要原因是山区因山地降雨效应使山区的湿度即便在盛冰期也能保持较高水平;而低地平原冰期阶段的降雨则显著减少,加上平原区较高的蒸发量使干旱程度增加,C4草本也相应增多。实际上,影响亚热带山地沼泽δ13Corg值变化的原因比较复杂,在利用δ13Corg值推论古气候时需要同时考虑气候因素和湿地沉积体的物源及其地貌环境等背景。     

Southern ocean SST variability and its relationship with ENSO on inter-decadal time scales

Empirical orthogonal function (EOF) analysis reveals a co-variability of Sea surface temperatures (SSTs) in the Southern Hemisphere (0°-60°S). In the South Indian and Atlantic Oceans, there is a subtropical dipole pattern slanted in the southwest- north-east direction. In the South Pacific Ocean, a meridional tripole structure emerges, whose middle pole co-varies with the dipoles in the South Indian and Atlantic Oceans and is used in this study to track subtropical Pacific variability. The South Indian and Atlantic Ocean dipoles and the subtropical Pacific variability are phase-locked in austral summer. On the inter-decadal time scales, the dipoles in the South Indian and Atlantic Oceans weaken in amplitude after 1979/1980. No such weakening is found in the subtropical South Pacific Ocean. Interestingly, despite the reduced amplitude, the correlation of the Indian Ocean and Atlantic dipoles with El Nio and Southern Oscillation (ENSO) are enhanced after 1979/1980. The same increase in correlation is found for subtropical South Pacific variability after 1979/1980. These inter-decadal modulations imply that the Southern Hemisphere participates in part of the climate shift in the late 1970s. The correlation between Southern Hemisphere SST and ENSO reduces after 2000.     

Subtropical air-sea interaction and development of central Pacific El Niño

The standard deviation of the central Pacific sea surface temperature anomaly (SSTA) during the period from October to February shows that the central Pacific SSTA variation is primarily due to the occurrence of the Central Pacific El Nio (CP-El Nio) and has a connection with the subtropical air-sea interaction in the northeastern Pacific. After removing the influence of the Eastern Pacific El Nio, an S-EOF analysis is conducted and the leading mode shows a clear seasonal SSTA evolving from the subtropical northeastern Pacific to the tropical central Pacific with a quasi-biennial period. The initial subtropical SSTA is generated by the wind speed decrease and surface heat flux increase due to a north Pacific anomalous cyclone. Such subtropical SSTA can further influence the establishment of the SSTA in the tropical central Pacific via the wind-evaporation-SST (WES) feedback. After established, the central equatorial Pacific SSTA can be strengthened by the zonal advective feedback and thermocline feedback, and develop into CP-El Nio. However, as the thermocline feedback increases the SSTA cooling after the mature phase, the heat flux loss and the re-versed zonal advective feedback can cause the phase transition of CP-El Nio. Along with the wind stress variability, the recharge (discharge) process occurs in the central (eastern) equatorial Pacific and such a process causes the phase consistency between the thermocline depth and SST anomalies, which presents a contrast to the original recharge/discharge theory.     

北太平洋副热带海洋环流强度异常对长江中下游夏季降水的影响

利用SODA资料和ECCO资料计算得到的北太平洋副热带海洋环流强度,和国家气候中心整编的中国160站逐月降水资料,结合NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表面温度资料,分析了1970－2007年海洋环流强度异常同期的大尺度大气环流异常特征及对中国东部夏季降水的影响。结果表明:海洋环流强度变化与长江中下游地区降水存在密切的反相关。环流强度异常可以通过影响西太平洋副热带高压的南北位置异常进而影响长江中下游降水。海洋环流偏弱时,副高位置偏南,长江中下游地区受气旋性环流异常影响,来自副高西北侧的强西南水汽输送至此,在该地区形成强水汽辐合中心,同时伴随上升运动加强和对流的加强,进一步导致该地区降水偏多;当海洋环流偏强时,西太平洋副高位置偏北,长江中下游地区受反气旋性环流异常影响,伴随辐散下沉及水汽辐散,导致该地区降水偏少;海洋环流强度异常导致的中纬度海区海表面温度异常,可能是导致副高南北位置异常的主要原因。