东北亚地区夏季850 hPa南风异常与东北旱涝的关系

利用东北地区均匀分布的80个测站40年(1961～2000年)夏季月降水资料和同一时期北太平洋海温及NCEP/NCAR月平均再分析等资料,首先分析了东北亚地区夏季850 hPa南风异常特征,然后讨论了这种异常与东北降水的关系及其物理意义,最后给出了东北亚地区夏季南风异常的某些前兆特征.结果表明,东北亚地区夏季南风的强弱变化不仅与东北旱涝存在着十分密切的关系,而且对大范围大气环流异常也具有非常敏感的反应,东北亚地区南风异常的出现还具有前冬和前春北太平洋海温和500 hPa大气环流异常的前兆信号.     

2004—2017年夏半年西南涡在四川盆地形成降水的特征分析

利用0.5°×0.5°分辨率的CFS再分析资料,对2004-2017年5-10月西南涡进行了普查,按TMPA V7资料显示的降水分布特征对西南涡进行分类。统计了不同类型西南涡出现的频数,并对西南涡降水特征进行分析,包括降水范围与强度等,最后分析了4类西南涡代表个例的环流和降水形成机制差异。结果表明,夏半年西南涡降水依次频繁出现在西南涡东北部、东部、东南部、中部;分析4类频数较多的西南涡降水特征,发现中部降水型暴雨范围最广,降水强度最强,其次为东南降水型、东部降水型与东北降水型。对代表个例的环流特征分析发现,中部降水型西南涡与东北型冷暖气流均在盆地北部相遇,不同的是,中部降水型冷空气范围更大,并与西南气流形成环型流场;东南降水型与东部型相似,二者均无冷空气入侵,差异表现在东部降水型西南气流偏东,并翻越大巴山,而东南降水型气流遇大巴山后向西绕流。对各类西南涡降水形成机制的分析,发现西南涡降水与其临近地区显著的垂直环流圈有密切关系,降水区通常与环流圈位置对应。     

INFLUENCE OF SEA－AIR INTERACTION ON THEDISCHARGE OF FLOOD SEASON IN THEUPPER REACHES OF THE CHANGJIANG RIVER

ＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＳＥＡ－ＡＩＲＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮＯＮＴＨＥＤＩＳＣＨＡＲＧＥＯＦＦＬＯＯＤＳＥＡＳＯＮＩＮＴＨＥＵＰＰＥＲＲＥＡＣＨＥＳＯＦＴＨＥＣＨＡＮＧＪＩＡＮＧＲＩＶＥＲＺｈａｎｇＸｉｎｐｉｎｇ（章新平）（ＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕ...     

Tidal propagation in the Gulf of Khambhat, Bombay High, and surrounding areas

The continental shelf on the west coast of India is widest off Bombay and leads into a strongly converging channel, the Gulf of Khambhat. Tides in the Gulf are among the largest on the coast. We use data on amplitude and phase of major semi-diurnal and diurnal constituents at forty-two ports in the Gulf and surrounding areas to define characteristics of the tides. We then use a barotropic numerical model based on shallow water wave equations to simulate the sea level and circulation in the region. The model is forced by prescribing the tide along the open boundaries of the model domain. Observed sea level at Bombay and currents from the Bombay High region at the centre of the model domain and from a shallow station off the port of Dahanu compare favourably with the fields simulated by the model. The simulated amplitudes and phases of the four most prominent tidal constituents also compare favourably with those observed along the coast, except at a few locations where the model spatial resolution (6.37 km × 6.37 km) appears to be inadequate to resolve the local geometry. Though this encourages us to conclude that the circulation in the region is dominated by barotropic tides, a concern is that the observational database on hydrography and directly measured currents in the region is weak.     

MJO对春季中国东部大气环流和降水的影响

利用再分析资料分析了MJO（Madden-Julian Oscillation）不同位相对春季中国东部降水的影响。结果表明：MJO处于位相3时对应长江及其以南地区降水增多,处于位相7时该区域降水减小。当热带MJO对流从位相1东传至位相4,与其相伴的北向辐散辐合流会在印度东北部—长江及副热带西北太平洋地区的对流层中低层产生明显的辐合异常,且在MJO位相3时中国东部的辐合异常达到最大。从Rossby波源角度分析,这种辐合异常会增强对流层中低层气旋性环流,导致MJO处于位相3时长江流域及其以南地区降水增多。同时,利用现代次季节和季节预报业务系统探讨了MJO与降水的关系对降水预报技巧的影响,发现预报降水和再分析产品的相关系数在MJO处于位相3和7时有所增加。     

副热带太平洋海气变异对ENSO影响的研究进展和展望

El Ni?o–Southern Oscillation(ENSO)是热带太平洋海气作用最强的年际信号,其变化会引起全球气候异常,对东亚季风具有重要影响。2000年后中部型ElNi?o频繁发生,掀起了ENSO多样性研究热潮; El Ni?o的复杂性也对ENSO理论研究和预测提出了新的挑战。为进一步理解并深入研究ENSO物理机制,本文总结了近年来对两类ENSO的最新认识;特别对副热带太平洋通过海气界面"大气桥"和太平洋副热带-热带经向环流圈的内部经向翻转环流这一"海洋通道"与热带太平洋建立联系的相关成果进行了阐述,并对存在的关键问题进行了展望。     

基于环流和海温的稻曲病指数长期预报模型研究

稻曲病属于典型的"气象型"病害,为了提前预报出适宜稻曲病发生的气象等级与提供足够的防治准备时间,根据中长期天气预报原理,充分考虑大气环流和太平洋海温对区域气象条件影响的滞后性,利用近40 a的江苏逐日气象观测资料、大气环流指数和海温资料,采用空间拓扑原理和最优相关普查等统计方法,挑选出了对综合稻曲病指数影响最显著的预报因子,并通过滑动平均和主成分识别等检验方法确保预报因子的稳定性和独立性,最终分别建立了基于大气环流因子和基于海温因子的综合稻曲病指数长期预报模型。经过检验,两种模型的模拟效果均理想,能提前一个月预报出综合稻曲病指数以及对应的发病气象等级。     

On the prediction of persistent processes using the output of deterministic models

A problem frequently met in engineering hydrology is the forecasting of hydrological variables conditional on their historical observations and the hindcasts and forecasts of a deterministic model. On the contrary, it is a common practice for climatologists to use the output of general circulation models (GCMs) for the prediction of climatic variables despite their inability to quantify the uncertainty of the predictions. Here we apply the well-established Bayesian processor of forecasts (BPF) for forecasting hydroclimatic variables using stochastic models through coupling them with GCMs. We extend the BPF to cases where long-term persistence appears, using the Hurst-Kolmogorov process (HKp, also known as fractional Gaussian noise) and we investigate its properties analytically. We apply the framework to calculate the distributions of the mean annual temperature and precipitation stochastic processes for the time period 2016–2100 in the United States of America conditional on historical observations and the respective output of GCMs.     

北太平洋次表层海温异常对中国夏季降水影响的可能途径

利用Godas月平均次表层海温资料, 分析了冬、春季和夏季北太平洋次表层海温层际相似性特征, 据此对次表层海温进行分层。在此基础上研究了500 hPa位势高度场、北太平洋次表层海温、中国夏季降水三者之间的时滞相关关系, 发现春季北太平洋次表层海温场是联系前、后期大气环流的关键因素。前期冬季大气环流对春季北太平洋次表层海温场影响最显著, 春季北太平洋次表层海温场又持续影响同期及后期夏季大气环流异常。异常的夏季大气环流与同期表层、次表层海温相互作用, 共同造成夏季长江流域与华北、华南降水出现相反异常的分布型式。     

1981－2020年沂沭河流域极端降水事件特征及环流背景

利用1981—2020年沂沭河流域内12个气象台站逐日降水观测资料,西太平洋副热带高压（西太副高）指数、太平洋年代际振荡指数（PDO）等资料以及NCEP/NCAR逐日再分析资料,采用线性趋势分析、累积距平法联合滑动t检验、morlet小波分析、相关性分析、合成分析等方法,研究近40 a沂沭河流域极端降水事件的时空变化特征,并进一步研究极端降水指数与气候因子之间的相关性以及极端降水事件的异常环流背景。结果表明：沂沭河流域极端降水事件具有整体上增多且强度增强的特征,且近年来在频次和年极端降水量上波动峰间值增大,分别为6.2 d/a、538.2 mm/a,极端降水事件日趋严重。空间分布上南多北少,中部、北部较南部增速更明显。极端降水频次和年极端降水量均在1989年和2002年左右突增;极端降水强度在1989年突增,2000年左右突减。极端降水的频次、强度和年极端降水量分别以22 a、10 a和22 a的周期波动为主。西太副高的脊线位置跟频次和年极端降水量具有正相关性,PDO与频次和年极端降水量具有负相关性。东亚夏季风强度和西太副高的位置是影响沂沭河流域极端降水事件多寡的重要因子,在预测该流域的极端降水情况时可做参考依据。