中国地区极端事件预估研究

简要介绍了极端气候事件预估的基本方法,概述了东亚和中国地区关于气候和极端气候事件预估研究的进展。针对极端事件变化预估研究中的重要问题,如高分辨率、长时间尺度的区域气候变化模拟和预估,高时空分辨率的网格化观测资料,除温室效应外的土地利用和气溶胶的作用,使用合理方法进行多模式结果的集合,以及统计降尺度方法的应用等,进行了讨论。     

夏季北大西洋涛动的过去、现在和未来

北大西洋-欧洲的夏季气候年际变化与著名的冬季北大西洋涛动相似。本文定义夏季北大西洋涛动（SNAO）为夏季北大西洋温带平均海平面气压的经验正交函数（EOF）第一特征向量。与冬季北大西洋涛动相比,SNAO位置更北、空间尺度更小。SNAO也可用聚类分析来检测,它在日和月的时间尺度上具有近似等价的正压结构。尽管它比冬季北大西洋涛动的振幅要小,但因夏季北大西洋风暴路径的位置,SNAO对欧洲北部的降水、温度、多云天气形成强烈影响。因此,它是欧洲西北部发生夏季气候极端事件的重要影响因素,这些极端事件包括洪水、干旱、酷热。众所周知,厄尔尼诺一南方涛动（ENSO）影响夏季的欧洲气候,但SNAO的年际变化受ENSO的影响很小。在年代际时间尺度上,模拟和观测结果均表明SNAO一定程度上与大西洋多年代涛动（AMO）相关。SNAO变化可以追溯到很久以前,用树轮资料重建的1706年以来SNAO变化可以证实这一点。长期的器测资料,像英格兰中部的温度资料,可验证该重建的正确性。最后,有两种气候模式均能模拟SNAO的目前状况,并预测未来随全球温室气体浓度增加,SNAO指数正位相发展趋势更强,这意味着夏季的欧洲西北部将有长期干旱的可能性。     

1961～2008年广东省极端气温的时空变化特征

选取广东省通过均一性检验的37个代表性测站1961～2008年逐日最高、最低气温资料,采用线性趋势分析、空间插值等方法,分析了广东省年和季极端最高、最低气温的时空变化特征。结果表明:广东省年极端最高、最低气温均呈明显增温趋势并存在非对称性变化,年极端最低气温的线性增温速率(0.044℃/年)明显高于极端最高气温的线性增温速率(0.012℃/年)。极端最高、最低气温的变化存在明显的季节差异和地区差异,增温速率均在冬季最大,春季最小;珠江三角洲、东南沿海地区增温最明显,粤西、粤东北地区增温不明显。     

2008年中山市极端天气分析

选取2008年广东省80 a一遇的低温雨雪、建国以来登陆中国时间最早的台风"浣熊"、建国以来最严重的"龙舟水"等几个典型极端天气事件进行分析,并初步得出了导致这些极端天气气候事件发生的主要原因。研究结果表明:冷暖空气频繁交汇和历史上较强的拉尼娜事件是2008年的低温雨雪冰冻天气的重要原因;拉尼娜事件和西太平洋副热带高压偏强、脊线偏北为"浣熊"成为登陆广东最早的台风提供了条件;南海季风爆发、西南季风强盛、副热带高压西脊点偏西和偏南、南亚高压偏弱、南海暖湿气流和地面低压槽长时间维持造成了2008年历史罕见的"龙舟水"。     

山东省极端强降水天气概念模型研究

利用山东省1971—1999年逐日降水资料,采用百分位法确定各站极端强降水阈值。据此阈值,在2000—2009年中挑选了39个极端强降水天气过程并进行天气分型,得到高空槽类、副高外围类、切变线类、气旋类、热带气旋类5类极端强降水概念模型。研究表明:切变线类、气旋类和热带气旋类暴雨区范围较大,而高空槽类和副高外围类暴雨区范围较零散;5类极端强降水均伴有低空急流,暴雨区一般位于700 hPa与850 hPa切变线(或槽线)之间、低空急流左侧风向风速辐合处;高空槽类、副高外围类、切变线类一型和气旋类均有冷空气影响,暴雨区位于850 hPa冷温度槽前部;5类极端强降水的产生机制不同,落区与θse的配置也不尽相同。     

新疆极端降水时空特征及其对ENSO影响的响应研究

基于1961-2015年新疆地区51个气象站逐日降水资料和南方涛动指数资料,借助RclimDex模型,利用线性变率、距平分析、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析过去55a新疆极端降水变化特征及其对ENSO影响的响应。研究表明:(1)1961-2015年新疆持续干燥日数以-3.9d·(10a)~(-1)的速率下降,除降水强度指数外,最大1日降水量、强降水量、总降水量和大雨日数都呈现显著上升趋势,且突变基本发生于1986年;(2)最大1日降水量、强降水量、总降水量和大雨日数都表现为"北多南少"的格局,其线性倾向率表现为北疆大部分站点正增长,且变化趋势明显,南疆少数站点呈负增长,且变化趋势较弱;(3)20世纪80年代以后El Nino/La Nina事件波动加剧,且El Nino事件发生强度大于La Nina事件。ElNino事件年对新疆产生增湿效应,冷季降水增加幅度大于暖季,空间上表现为北疆的塔城、阿勒泰、巴音布鲁克和南疆西部的喀什至和田一带年总降水明显偏多。     

2018年7月北半球极端天气气候事件及环流特征分析

2018年7月北半球天气气候显著异常,极端事件高发。欧洲、北非、东亚以及北美的大部分地区均遭受严重的高温热浪侵袭;印度、东南亚、中国西南部以及日本西部等地出现极端降水;西太平洋台风活动异常活跃,移动路径偏北。初步诊断表明,北半球中高纬度,由低层到高层稳定维持的异常高压系统是导致北半球中高纬度大部分地区高温热浪持续发生的直接原因。其中异常偏强、偏北的副热带高压,以及增强、东伸的南亚高压与东亚地区持续高温和极端降水事件直接相关;低层菲律宾周围异常活跃的对流活动和强盛的西南水汽输送共同导致南亚、东南亚地区极端降水发生。热带太平洋大部分地区偏暖的海温条件和菲律宾附近异常气旋性环流则与异常活跃的台风活动有关。更需要关注的是,北半球尤其是东亚地区大气环流的异常主要受海洋表面热力状况以及其他区域大气环流遥相关的影响。     

将灾害风险管理和适应气候变化纳入可持续发展

IPCC发布的《管理极端事件和灾害风险,推进气候变化适应》特别报告(SREX)指出,极端事件和灾害的影响很大程度上取决于社会经济系统的风险暴露程度及其脆弱性特征。这意味着,不合理的发展过程将加剧灾害风险及其损失,另一方面,采取积极的减灾和适应行动,能够减小灾害风险并促进社会、经济、环境的可持续发展。SREX报告有助于启发决策者与社会公众,为充满不确定风险的未来进行合理规划,包括关注未来因人口和社会财富增长导致的暴露度和脆弱性增加,在国家和部门层面整合适应、减灾与发展政策,利用多种政策工具加强决策的科学性和灵活性,发挥不同主体在适应治理与灾害风险管理中的作用等等。     

2018年5月江苏极端降水事件发生前副热带高压异常及原因分析

本文利用NCEP/NCAR提供的2.5°×2.5°全球再分析数据,以2018年5月江苏两次极端降水事件发生前副高异常变化为研究对象,根据全型涡度方程定量计算了凝结潜热分布不均引起的涡源对副高迅速演变的诱发作用。研究发现,120°E处500 hPa 5月第1候副高脊线多年平均位置位于16°N附近,而2018年同期120°E的脊线则位于19°N附近,呈明显偏北的状态。2018年5月第1候东亚500 hPa位势高度距平场表现出南高北低的形态,有利于我国华东地区成为暖湿空气和干冷空气的交汇区,构成了江苏5月两次极端降水过程的有利环流背景。与对流层中层环流异常对应的是,同期115°~125°E之间850 hPa上8 g·kg^-1等比湿线位于28°N附近,较多年气候态偏北15°,强降水区内同期850 hPa比湿较往年偏多2~4 g·kg^-1,相应距平百分率可达50%~75%。且110°~120°E之间θ_se的340 K等值线5月第1候多年气候态位于13°N以南,但2018年同期却偏北至25°N附近,暖湿气团北进有利于强降水的发生。副高西伸北抬前,副高主体西侧和北侧均有凝结潜热加热区存在,说明潜热加热与副高演变关系密切。垂直剖面表明600 hPa为凝结潜热加热中心,向上加热率随高度减小,因此500 hPa处潜热加热率垂直梯度为负,使得500 hPa成为负涡源所在。因凝结潜热分布不均产生的负涡源,1~2 d便可形成与副高自身十分接近的负涡度值,足以诱发副高突变,该时间尺度与副高真实演变时间相符。负涡源中与凝结潜热垂直分布不均相关的部分起主要作用,而与凝结潜热水平分布不均相关的部分同时期产生的负涡度最多仅为前者的1/3左右,对副高突然西伸的作用较小。与凝结潜热相关的负涡源作为引发西太平洋副高异变的可能原因,其与副高的关系仍需进一步研究。     

北极涛动对冬季北京极端低温事件的影响分析

根据1951-2009年冬季北京观象台逐日最高、最低气温资料和NCAR/NcEP逐日海平面气压、500hPa高度再分析资料,分析了冬季北极涛动(Arctic Oscillation,简称AO)对北京极端低温事件的影响.结果表明,近59 a冬季北极涛动指数与北京极端低温事件显著负相关,有56.7%(57%)的冷夜(冷日)...