南海中尺度海洋现象研究概述

南海是一个地形复杂的半封闭海盆，受季风，黑潮等因素的作用南海呈现独特的中尺度变异特征，一些中尺度信号的强度可以和南海定常环流的强度相比拟，甚至更强，本文回顾了近20a来南海中尺度海洋现象研究的进展，并就南海的黑潮入侵，黑潮涡环，次海盆尺度多涡环流，浅海亚潮波动，近岸陷波，海洋锋等中尺度现象做若干探讨。     

基于封闭湖泊碎屑沉积粒度异常指数定量重建黄旗海1885~2010年间湖面波动

基于沉积序列重建古气候环境是研究全球变化的基础性工作。优选指标应该是各类指标体系中的敏感参数。但是, 各种环境背景变化会模糊其敏感程度, 使重建结果失真。我们创建了一个包含17个参数的粒度系统, 由此提供的粒度异常指数对位于东亚季风区农牧交错带的封闭湖泊黄旗海百余年湖面波动进行了定量重建。结果表明: 异常指数与湖面波动具有非常敏感的相关关系, 其敏感程度远高于普通粒度指标。1885~1895年和1950~1985年间为黄旗海高湖面阶段, 1895~1950年和1985~2010年间为低湖面阶段。这一结果与沉积相、流域降水记录、遥感及文献记录显示的结果一致。不过, 对1990~2010年而言, 粒度异常指数与湖面波动并不相关, 表明这个阶段的湖面升降原因复杂, 明显是受到了人类活动, 如拦河筑坝、开采地下水等的干扰。本研究创建了基于沉积物粒度异常指数定量重建封闭湖泊湖面波动历史, 对研究全球气候变化提供了方法学参考。     

Relationship between the Periodic Fluctuations of Pressure and Precipitation during a Rainstorm

The relationship between periodic fluctuations of pressure and precipitation was investigated using the continuous wavelet transform and wavelet coherence transform methods for a rainstorm case that occurred during 19–25 June 2005 in Guangdong Province, China. The results show that a period of 2–4 h existed in both pressure and precipitation fluctuations. Furthermore, this high frequency pressure fluctuation was closely related to the fluctuation of precipitation with a similar period, and the fluctuation of pressure was about two hours ahead of the precipitation fluctuation variation. Since the high frequency pressure fluctuation implies the existence of gravity wave activity, the results suggest that gravity wave activities with a 2–4 h period in the atmosphere exerted an important influence on precipitation during this rainstorm.     

沙质草地碟形风蚀坑形态气流相互作用

 呼伦贝尔沙质草地碟形风蚀坑长轴走向呈WNW-ESE。野外观测结果表明,风向与碟形风蚀坑长轴走向关系决定了风蚀坑内部的气流模式,右斜交与垂直气流促使风蚀坑横向扩展与深挖,平行与左斜交气流有利于侵蚀区内部沙物质的向外输送并导致风蚀坑沿长轴向延伸。右斜交及垂向气流在碟形坑南缘产生顺时针向的垂直轴涡流,而平行与左斜交向气流在西北缘产生逆时针向的垂直轴涡流。沿长轴向,气流进入风蚀坑边缘发生分离减速,在风蚀坑底部重新附着,沿出风段坡面开始加速上升至坑后沙丘顶部,在坑后沙丘背风坡气流发生扩散减速。在横断面或弧形断面气流以单增或单减的形式存在。观测期间风蚀坑总体上以堆积作用为主,区域风能大小决定了蚀积作用强弱,而输沙方向与风蚀坑长轴向夹角决定蚀积空间分布格局。     

2005年12月威海连续性暴雪的气候背景

利用1966—2005年NCEP/NCAR再分析资料和威海冬季降雪资料,对威海冬季降雪的时空分布特征以及2005年12月威海连续性暴雪的气候背景进行分析。结果表明：威海冬季降雪量呈明显的北多南少分布;12月降雪量和暴雪日数明显多于其他月份。威海市2005年12月的气候特征与威海12月降雪偏多年的气候特征非常相似,表现为东北亚大气环流经向型,中国东北、黄渤海到日本海一带500 hPa位势高度距平和850 hPa温度距平均为显著的负值中心,1000 hPa风场距平为气旋性弯曲;2005年12月的要素距平明显大于降雪偏多年。此外,2005年11月下旬黄渤海海温较常年显著偏高,为大气提供了充足能量,并造成边界层大气极不稳定;山东半岛地形抬升及其北岸的海陆风与环境风辐合,直接导致不稳定能量释放而形成威海连续性暴雪。     

2008年7月14—15日川西暴雨过程的温度层结变化分析

2008年7月14-15日,四川盆地西部"5.12"汶川大地震重灾区在非典型热力条件下出现了一次暴雨天气过程.本文利用常规观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对其天气形势及温度层结变化特征进行了详细分析.结果表明:(1)暴雨发生在副热带高压不断西伸的环流背景下,低层偏南气流及其风速脉动对暴雨产生具有重要作用.(2)暴雨开始于850hPa θse下降及大气层结为弱稳定的非典型热力条件下,但700 hPa θse突增使得700-500 hPa对流性不稳定层建立,从而利于对流运动发展;暴雨过程后期,因850 hPa和700 hPa θse急剧下降和大气层结稳定度增大,对流上升受到明显抑制.(3)低层θse锋区和水汽辐合对强降水具有指示意义,暴雨落区位于850 hPa和700 hPa θse锋区前沿,降水中心位于水汽汇合中心附近.     

日长的十年尺度波动分析和核幔电磁耦合

分析了１８００ ～１９９５ 年的日长年均值（ △ Ｌ Ｏ Ｄ Ｙ） 观测资料表明：日长（ △ Ｌ Ｏ Ｄ Ｙ） 的十年波动明显大于观测噪声水平。用小波变换方法分析了△ Ｌ Ｏ Ｄ Ｙ 观测资料, 表明△ Ｌ Ｏ Ｄ Ｙ 的十年尺度的周期为６０ａ （ 年） 和３０ａ（ 年） , 所对应的振幅为１ ｍｓ 和０ ．５ｍｓ 左右。文中采用国际地球自转服务中心提供的（ Ｅ Ｏ Ｐ Ｃ０４９７ 的日长（ △ Ｌ Ｏ Ｄ Ｃ０４９７） 序列以及由美国国家环境预测中心和美国国家大气研究中心（ Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ／ Ｎ Ｃ Ａ Ｒ） 利用全球气象资料归算的大气角动量（ Ａ Ａ Ｍ） 序列进行低通滤波分析, 日长和大气角动量在十年尺度上的波动不一致, 大气角动量只影响到日长短于年际以上时间尺度的变化。文中用理论近似来计算核幔电磁耦合力矩的轴向分量, 它与天文观测△ Ｌ Ｏ Ｄ 资料推出的力矩量级相当, 核幔电磁耦合假说可作为△ Ｌ Ｏ Ｄ 的十年尺度波动的可能机制     

挟沙水流紊动特征的小波分析研究

采用三阶Db3小波函数对挟沙水流脉动流速进行消噪,小波分析较好的时频特性能有效地消除原始信号的高频噪声。将消噪后的脉动流速用不同尺度的小波进行分解,较大尺度下的小波分解刻划信号的总体趋势和形状,体现湍流的相干结构;而较小尺度下的分解则反映信号变化较快的高频部分,反映湍流的小尺度旋涡的各向同性的无序紊动特性。     

SST THERMAL FORCING – A DISCUSSION ON THE MECHANISM OF ATMOSPHERIC LOW-FREQUENCY OSCILLATION

Dynamic and numerical methods are used to discuss the atmospheric response to SST thermal forcing. The results show that for planetary scale systems, the standing SST thermal forcing can quickly excite a stable atmospheric equilibrium state response, which is characterized by obvious large-scale teleconnection oscillation in east-west and south-north directions. For synoptic scale systems, the SST thermal forcing mainly excites the atmospheric low-frequency oscillation. Some basic relation and dynamic processes between SST thermal forcing and atmospheric response pattern are revealed and some new viewpoints are presented.     

亚洲季风区ITCZ对华北雨季异常的可能影响

分析了冬、春季亚洲季风区ITCZ活动对华北夏季降水的影响。用OLR资料定义了ITCZ综合指数，分析表明该指数能比较清晰、客观地综合反映出亚洲季风区深对流活动的强度和位置。用该指数分析了华北多雨年和少雨年前期热带大范围对流活动的变化特征。印度和东亚季风区的ITCZ活动在多雨和少雨年显示出明显不同。华北夏季降水与2-4月ITCZ综合指数的时滞相关性最明显。这种时滞相关可能与球面Rossby波的频散相联系，并可以为华北夏季降水的长期预报提供新的参考依据。低频振荡分析表明，多雨年南北两个半球的低频振荡强度较强，范围较大，并不断由南向北传播，这种传播很可能与副热带高压的北跳有关。而少雨年低频振荡在南半球或热带地区呈准静止状态。