西北太平洋夏季海洋热浪的变化特征及海气关系

全球增暖背景下更加频繁和持续的海洋热浪事件已经对生态和人类社会经济造成了严重影响。但对于海洋热浪的海气相互关系和对区域气候制作用的研究还十分有限。本文基于1982—2017年美国国家海洋和大气管理局逐日最佳插值海表温度和美国国家环境预测中心再分析资料, 采用经验正交函数展开等统计方法, 系统地分析了西北太平洋夏季海洋热浪的时空分布特征及与之相联系的海气关系。结果表明, 西北太平洋夏季海洋热浪日数和次数EOF(Empirical orthogonal function)第一模态在除黑潮和黑潮延伸区外的区域呈线性增加趋势, 第二模态则呈南北反向分布, 并具有明显的年代际变化特征。海洋热浪的最大强度、持续时间、累积强度第一模态也呈线性上升趋势, 最大强度和累积强度在高纬地区上升最多, 持续时间在黑潮和黑潮延伸区变化最明显。从海气关系的角度来看, 中低纬地区出现海洋热浪事件时, 海气之间主要表现为海洋对大气潜热感热通量的增加, 从而对周边区域大气环流产生影响; 而高纬度地区出现海洋热浪事件时, 海气之间则主要表现为大气对海洋的影响, 以长波辐射和感热通量变化为主。     

ERA5再分析地面气温数据在中国区域的适用性分析

再分析资料被广泛用于气候科学及相关研究,但同一再分析数据产品在全球不同区域的适用性存在差别,应用前需要进行评价。欧洲中期天气预报中心推出的第五代再分析产品ERA5,自发布起就受到了广泛的关注,但其在我国的评估都集中在局部区域,且没有关注到对极端气候的模拟能力。以全国728个气象站点温度数据为参考,使用平均绝对误差、均方根误差和Pearson相关系数对比分析了ERA5再分析温度数据在不同时间尺度（月、季）、不同气候区、不同海拔梯度上的精度以及对极端温度事件（包括热浪和寒潮）的刻画能力。结果显示：ERA5数据的日均温的精度最高,日最低温精度最差;ERA5数据春秋两季较冬夏两季的精度高,低海拔区域较高海拔区域精度高, 在高原气候区精度最低,在北亚热带精度最高;ERA5对于极端温度事件的刻画能力不足,在进行极端气候的相关研究时需要谨慎使用。     

基于卷积神经网络的长江流域夏季日最高温度延伸期预报方法研究

长江流域是我国夏季高温热浪灾害的多发区之一,该地区日最高温度( T_max) 具有显著的低频( 10～30 d 和 30～60 d 周期) 变化特征,超前-滞后相关分析和气温方程诊断的结果显示,影响长江流域 T_max低频变化的大尺度环流/对流信号包含: 自欧亚大陆东移南下的低频波列,自东北亚向西南方向传播的异常环流,以及由西太平洋向东亚传播的低频对流; 这些低频对流/环流活动通过改变辐射加热过程及绝热过程,导致长江流域 T_max的低频变化。为了客观且有效地辨识和捕捉这些先兆信号,并考虑长江流域T_max与大尺度因子间的非线性作用,本文采用机器学习方法中的卷积神经网络( Convolutional Neural Netw ork,CNN) 对大量历史数据进行训练,并构建了长江流域 T_max的延伸期预报模型。在独立预报阶段,CNN 预报模型对长江流域区域平均 T_max的预报时效达 30 d,提前 5～30 d 预报的 T_max与观测 T     

2023年12月—2024年2月全球天气特征

本文对2023年12月至2024年2月全球天气概况以及主要灾害性天气特征进行分析,结果表明：受平流层增暖等事件影响,全球中高纬地区冷空气阶段性活跃且势力强。欧洲至俄罗斯、蒙古国、东亚,再到北美等地相继爆发了强寒潮天气,部分地区出现了暴风雪,其中,加拿大南部、美国西北部和中部、北欧等地出现持续低温天气且部分地区最低气温突破历史同期极值;大洋洲中部、巴西、南美洲中部等地出现了持续性高温天气;此外,全球共有13个热带气旋活动,其中6个登陆,并给当地带来强风雨天气,造成严重影响。     

热浪对炎热地区居民死亡率的影响

根据１９８７－１９８９年７－９月安徽省合肥、安庆、马鞍山、铜陵４市有关气象资料、居民死亡人数及人口资料，按１０岁一个年龄组，对居民受热浪袭击时和正常年份的死亡率进行对照分析，研究热浪对炎热地区居民死亡影响的规律和特点，提出了热浪袭击前的警戒温度限值，并提出有效的对策。     

南昌城市高温热浪气候分析

根据高温强度、持续时间和高温天气过程显温总量建立了两套划分高温热浪强度等级的标准,并对南昌市1952~2004年高温热浪进行气候分析,提出对策和建议。     

干旱与高温热浪的区别与联系

该文较系统地评述了干旱与高温热浪在定义、标准与类型、地理分布、时间和强度变化特征、危害性质和程度及其影响、形成机制和产生原因、对全球气候变暖响应的表现形式和程度、监测和预测与预警方法与技术、减灾技术及应对策略和防御措施等8个方面,既对比了两者间在以上8方面的明显的差异,也指出两者间还有密不可分的内在联系,当高温天气频繁发生,大气降水量就会明显减少.高温加快了土壤的蒸散速度,加大了土壤水分和植株水分的散失,这种关系在夏季尤其显著.从而造成干旱的发生或加重严重程度.     

潮州市夏季高温影响因子分析及预报工具建立

高温天气常常导致干旱和高温热浪等自然灾害,探讨高温天气的预报方法非常有现实意义。为此,利用潮州当地夏季高温情况,从将近50年资料中归纳分析,并挑选出主要影响当地出现高温的气象因子,采用统计分析工具SPSS进行因子分析与线性回归计算,建立潮州夏季高温预报方程组,最后用VisualBasic语言设计开发了可用于日常业务预报高温的预报工具。     

河北地区高温热浪时空特征及其对工业、交通的影响研究

高温热浪是我国大部分地方的灾害性天气,特别是近几年,高温强度有所增强,对人类生活和生产均有不同程度的影响。该文选取高温日数、高温热浪频次、极端高温等指标,对河北地区1956-2009年高温热浪的时空特征进行了分析。结果表明:河北地区高温热浪由北向南逐渐增强,形成以南宫为中心的高温热浪中南部中心;近20年高温热浪发展较快,重度热浪尤为活跃,且河北地区高温热浪多发生在6月、7月,8月较少。在此基础上讨论了高温热浪对城市供电供水、工业生产和交通的影响,并提出了该区工业、电力及社会综合应对高温热浪的对策。     

海洋热浪多时间尺度变化特征与机理

在系统梳理国内外海洋热浪相关研究文献的基础上,本文综述了海洋热浪季节、年际和年代际变化特征与长期变化趋势及其形成机理的主要研究进展。已有的研究表明：(1)由于夏季海洋混合层深度较浅,海表温度对海面加热过程更敏感,导致海洋热浪多发生于夏季且强度最强,冬季则相反。复杂的局地海洋与大气强迫也使得海洋热浪的季节变化具有显著的区域性特征。(2)海洋热浪的年际变化主要受厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和印度洋偶极子（IOD）等年际尺度海气耦合模态的影响,其中ENSO对海洋热浪的影响最为显著,其影响范围覆盖了全球大部分海域,IOD的影响主要集中在热带印度洋和热带太平洋,北大西洋涛动和大西洋纬向模态主要影响区域分别位于北大西洋和非洲西岸近海。(3)年代际太平洋涛动、太平洋十年涛动等低频气候波动对太平洋、热带大西洋以及东南印度洋海洋热浪的年代际变化具有重要作用。(4)海洋热浪长期变化趋势主要受人类活动的影响。全球气候模式的结果表明,在RCP8.5情景下,到2100年海洋热浪的强度将是RCP4.5的2倍,并且全球大部分海洋将陷入“永久性”的海洋热浪状态。最后,本文讨论了海洋热浪研究一些亟待解决的重要科学问题...