我国东部夏季三类雨型的诊断和预测方法研究

采用三级逐步判别方法对我国东部地区夏季(6、7、8月)降水进行客观诊断和预测。结果表明，利用6个测站的夏季降水量即可定量诊断我国夏季雨型。利用冬季500hPa极涡面积和北半球遥相关型指数建立起来的三级判别函数只包含7个因子。历史拟合率为38/39，试报效果也较好，从而为我国东部地区夏季降水型的客观预报提供了有应用价值的预报模型。     

大气的垂直结构与遥相关型

利用球面上20°N以北和20°S以南的500hPa高度场资料研究了大气的垂直结构与遥相关型的关系。结果表明，正压扰动与波列结构的遥相关型一致，而斜压扰动则与带状结构遥相关型一致。     

北半球位势高度场的遥相关及其数值试验

利用1971—1990年逐旬500hPa 位势高度场格点资料,按 Wallace 等(1981)给出的遥相关型指数公式,计算出北半球5种遥相关型的特征指数.对每一型制作了合成平均图和合成差值图,分析各种遥相关型的特征.然后,利用 OSU—AGCM 加进不同海区的 SST 距平值作为非绝热加热,通过数值试验探讨外源强迫对遥相关形成的作用.     

东亚地区夏季7～8月大气环流季节演变异常的内部动力学过程

利用NCEP/NCAR 1958～1999年月平均再分析数据集,本文分析了7～8月东亚大气环流季节演变异常,包括提前和延迟这两种情形,及其与沿副热带西风急流的内部动力学过程的联系,比较了与气候季节演变进程的差异.结果表明,存在着两个地理位置固定的遥相关型,探讨了二者位相与副热带西风急流的关系,讨论了此类波列的出现与内部动力学过程的可能联系.     

环状模概念

"环状模"(Annular Mode)是大气遥相关领域一个新兴的气候学概念,目前已被广泛接受并应用。它表征热带外地区中纬度和高纬度间大气质量的"跷跷板"现象,为热带外地区最主要的大气变率,影响包括我国在内的中高纬度地区、甚至部分热带地区的近地层气候。它对整个北半球气候的影响之大,从根本上改变了气候学家对北极气候模型的理解,也被称为"北极厄尔尼诺"。可见,"环状模"概念的提出具有重要的科学意义。然而,"环状模"这一气候学概念的提出和推广过程并不平顺。多派学者曾围绕这一新兴概念,展开过近年来气候学领域内少有、激烈和精彩的辩论。而这场辩论是"环状模"概念提出和发展过程中的重要一环,它最终促使更多的学者了解并接受了"环状模"这一新兴的气候学概念。这场辩论的焦点主要围绕"‘环状模’是否真实存在"、"‘环状模’信号是否源自于平流层"和"‘北半球环状模’与‘北大西洋涛动’究竟谁更适合于代表北半球热带外行星尺度扰动最主要的模态"等3个问题。辩论的具体过程,不仅展示了相关的学者们高超的研究水平和技巧,还折射出他们对真理不懈追求的科学精神;而辩论的最终结果,不但增强了人们对"环状模"概念的理解,还催生了人们对大气环流基本活动规律认识的突破。厘清这场辩论的主要思路和观点,不仅可以增强我们对"环状模"概念以及基本大气环流过程的理解,而且对分析和解决其他类似的科学问题同样具有重要的启示性作用。因此,力图通过综述的方式,围绕"环状模"概念的由来和争论,与读者一起回顾"环状模"这一重要气候学概念的提出和推广过程。     

夏季北极海冰激发的500hPa遥相关型

本文应用统计方法,分析7月、8月北极海冰与北半球500hPa位势高度场的相关场,7月、8月500hPa基点相关图,多冰年与少冰年的1000—500hPa厚度差图等,得到如下结论: 夏季极冰冷源的存在,可激发北半球大气产生遥相关型,这种遥相关型可以看成二维Rossby波列,具有相当正压结构,在西风带中沿着固定的波导自高纬向低纬分布,从而影响北美的环流和天气。表现为极冰偏多年份,极涡加强而偏心,加拿大高压脊和北美大槽亦同时加强;反之,极冰偏少年份,上述系统均减弱。     

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。     

CMIP5耦合模式对太平洋年代际振荡的模拟与预估

利用第五次耦合模式比较计划（CMIP5）40个模式的模拟资料和分类集合的方法,评估了耦合模式对20世纪太平洋年代际振荡（PDO）特征的模拟能力。结果表明,CMIP5多数模式对PDO周期有着较好的刻画能力,能模拟出PDO的年代际变化周期。模式对PDO模态空间特征的模拟能力存在较大差异,小部分模式模拟效果较差。进一步的分析表明,对PDO模态模拟较好的第1类模式,能较好地再现热带太平洋与北太平洋海表温度异常（SSTA）年代际变化间的关系,而且热带太平洋SSTA通过大气遥相关影响北太平样海表温度的过程也模拟的较成功。对PDO模态模拟差的模式,不能合理模拟出热带太平洋SSTA对北太平洋海表温度影响的遥相关过程。以上研究也证实了热带太平洋地区海表温度的年代际变率对北太平洋海表温度年代际变率的重要影响,热带太平洋SSTA对北太平洋SSTA的影响是通过大气遥相关实现的。利用CMIP5中等排放情景模拟结果,分析了第1类模式预估的北太平洋年代际变率的特征,发现21世纪北太平洋年代际变率的主要模态为一致的正异常分布且呈现明显的上升趋势,第二模态则表现为类似于20世纪典型PDO的马蹄型SSTA分布。     

亚洲季风与ENSO对新加坡降雨影响的初步研究

根据1800-1989年(110年)的资料,分析研究了新加坡地区月平均和年平均降雨量的一些特征。主要结论是:新加坡年平均降雨量存在准2-6年和18年的周期振荡;亚洲季风以及ENSO对新加坡降雨量有明显的影响。新加坡年雨量的谷值出现在西南季风期而峰值在东北季风期。在El Nino年,新加坡降雨量多为负距平;而在反El Nino年,新加坡降雨量多为正距平。      

青藏高原气温与印度洋海温遥相关的初步研究

利用1960—2000年青藏高原54个常规气象观测站的年平均地面气温资料,考察了高原气温的空间分布和气候变异特征;利用同期印度洋海温资料和奇异值分解方法,着重研究了青藏高原气温与印度洋海温之间的遥相关关系,并初步探讨了物理机制问题。分析结果表明:在空间分布上,青藏高原气温中部低,四周高,41年来呈逐步上升趋势,振幅不断加大;高原气温与印度洋海温之间存在显著的主要遥相关模态,这与印度洋海温异常激发遥相关波列影响到高原气温有关。