全球海气系统年代际突变时空特征的模拟评估

文中评估了5个耦合模式对1880年至今全球海气系统的年平均年代际突变时空特征的模拟能力。19世纪80年代—20世纪90年代,评估了耦合模式对海表温度(SST)和海平面气压(SLP)的年代际突变水平分布的模拟能力;20世纪70—90年代,评估了耦合模式对70、80和90年代这3次年代际突变大气的四维时空特征的模拟。结果表明,在上述2个时段中,5个耦合模式对SST场中年代际突变分布最主要的空间分布型——太平洋年代际振荡(PDO)没有抓住,可能导致了对SST年代际突变的空间分布的模拟能力较差,也没有模拟出SLP年代际突变的行星及其以上尺度的空间结构。20世纪70—90年代,在对流层中,UKMO-HadGEM1模式较好地模拟出了70年代的热带地区500 hPa气温和位势高度,80年代极地SLP,90年代南、北副热带气温和500 hPa气温的年代际突变的空间分布。GFDL-CM2.1模式部分模拟出了90年代的SST和500 hPa温度场突变的水平分布。其余模式中也有行星及以上尺度的年代际突变发生,虽然所模拟出来的突变的时间和空间分布与实际差异都较大,但说明这些模式可以模拟出大尺度气候系统年代际突变,其中包含的物理过程还有待于进一步的研究。在平流层,肖栋(2008年)指出1994年平流层的降温突变可能是1991年Pinatubo火山爆发所造成的臭氧减少导致的。其中,GFDL-CM2.1和ECHAM5/MPI-OM模式较好地模拟出了平流层在1994年的降温突变,CCSM3和UKMO-HadGEM1模式部分模拟出了平流层的变冷突变,而FGC)ALS-g1.0模式没有模拟出来。分析表明,这可能是FGOALS-g1.0模式没有考虑火山灰或者臭氧的作用所致。     

近50 年来祁连山及河西走廊地区极端降水的时空变化研究

利用1960~2009年的日降水量资料,选用13项极端降水指数,采用线性趋势、10年趋势滑动、Mann-kendall等方法,对祁连山及河西走廊地区极端降水的时空变化特征进行了研究。结果表明：极端降水日数呈增多趋势,极端降水强度呈减小趋势,极端降水总量呈增加趋势,连续干旱日数、连续湿润日数呈减少趋势,一日最大降水量、五日最大降水量呈增大趋势;极端降水变化存在一定区域差异,走廊平原中西部的降水明显增加,降水变率在减小,走廊平原中部极端降水的日数在增多,降水极值在增大,走廊平原祁连山东部的降水在增加,降水极值在增大,但连续极端降水的总量在减少,祁连山中部的降水在明显增加,降水的极端性在明显增大,对气候变暖的响应最敏感;不同极端降水指数分别在20世纪60年代中期、70年代中期、80年代初期、80年代中后期、90年代中期发生了突变,这些突变点与东亚季风、南亚季风、西风环流等大尺度环流系统强弱变化的时间点是一致的。     

Temporal and spatial changes of temperature and precipitation in Hexi Corridor during 1955–2011

This study is focused on the northwestern part of Gansu Province, namely the Hexi Corridor. The aim is to address the question of whether any trend in the annual and monthly series of temperature and precipitation during the period 1955-2011 appears at the scale of this region. The temperature and precipitation variation and abrupt change were examined by means of linear regression, five-year moving average, non-parameter Mann-Kendall test, accumulated variance analysis and Pettitt test method. Conclusions provide evidence of warming and wetting across the Hexi Corridor. The mean annual temperature in Hexi Corridor increased significantly in recent 57 years, and the increasing rate was 0.27℃/10a. The abrupt change phenomenon of the annual temperature was detected mainly in 1986. The seasonal average temperature in this region exhibited an evident upward trend and the uptrend rate for the standard value of winter temperature indicated the largerst of four seasons. The annual precipitation in the Hexi Corridor area displayed an obviously increasing trend and the uptrend rate was 3.95 mm/10a. However, the annual precipitation in each basin of the Hexi Corridor area did not passed the significance test. The rainy season precipitation fluctuating as same as the annual one presented insignificant uptrend. No consistent abrupt change was detected in precipitation in this study area, but the rainy season precipitation abrupt change was mainly observed in 1968.     

北京城区气温变化特征

利用1975—2012年朝阳、海淀和丰台气象站年平均气温、最高和最低气温及降水资料研究北京城区气温变化特征。结果表明:1北京气温近40年来增温显著,年平均、最高和最低气温增温率分别为0.445、0.33、0.5℃/10a。北京近年来的增温以20世纪90年代和21世纪初最为显著。2用M-K方法检验北京气温存在跃变现象,平均、最高和最低气温的跃变时间分别为1992、1992、1991年。3跃变后比跃变前年平均最低气温上升幅度最大,达1.1℃;平均气温次之达1.0℃;最高气温上升达0.8℃。4跃变后比跃变前高温日数增加,冷的日数减少,即跃变后气温达到更暖阶段。降水在跃变后比跃变前减少,即降水和气温变化呈反位相向分布。     

江苏省突发性地质灾害气象预警研究

根据多年来地质环境以及地质灾害调查研究和工作实践,文章充分研究突发性地质灾害孕育的地质环境条件、地质灾害发育分布、人类活动以及气象因素之间的关系,通过计算滑坡灾害“潜势度”、“发育度”、“易发度”和建立临界降雨量预警判据,采用GIS技术与数学模型整合的空间分析方法,实现了江苏省汛期突发性地质灾害气象预警,2004年和2005年汛期实践结果表明,效果较好。     

我国青藏高原气候动力学研究的近期进展

文章回顾了我国在青藏高原气象学的基础上发展起来的青藏高原气候动力学研究的近期进展；指出了青藏高原“感热驱动气泵(SHAP)”在调制东亚季风及全球气候中的重要作用；在强调全球海陆分布所产生的“四叶型”加热L0SECOD激发出夏季副热带基本环流型的基础上指出高原的隆升增强了东亚季风的北伸；论述与青藏高原抬升相联系的高原负涡度源所激发的Rossby波对全球气候异常的影响，指出春季青藏高原的表面感热加热是造成东亚环流季节突变的重要原因，并导致亚洲夏季风首先在孟加拉湾东部地区爆发；还就进一步发展青藏高原气候动力学问题作了探讨。     

2000年来我国旱涝气候演化的阶段性和突变

过去气候的突变以地质方法得到很多证据，但在历史时期则发现不多。本文利用文献档案资料建成2000年来的旱涝气候序列，发现280年和1230年前后有过两次突变。本工作着重给出突变前后的旱涝气候分布类型的差别，即从空间分布上探讨被突变界开的气候阶段所具有的特色，280～1230年间，我国气候大趋势是不稳定的，而且涝的界线一再受到NE-SW走向的等高线阻挡。气候突变事件的证据说明，气候系统的运动具有两种模式：渐变和突变。     

新疆博州地区气温的长期变化特征

根据新疆博尔塔拉蒙古自治州(简称博州地区,下同)1959—2004年四个气象代表站点各月平均气温、平均最高气温、平均最低气温资料,通过计算趋势系数,并对其显著性水平进行蒙特卡洛模拟检验,以及对各序列综合运用滑动t检验与累积距平相结合等现代气候统计诊断方法,分析了博州地区气温的变化趋势及突变时间。结果表明:博州地区气温的突变与全球乃至北疆大范围的增温突变时间一致,即年平均气温、年平均最高气温与年平均最低气温约在1970s后期同时发生突变式增温现象,这种升温表现为极大的非对称性,即平均最低气温的增幅远大于平均最高气温增幅。其中冬季平均最低气温升幅最大,夏季次之,春、秋相当,且均超过了0.02以上的显著性检验水平;平均最高气温的增温趋势仅在冬季明显;平均气温的增幅以冬季最大,秋季次之,春季最小,但仅冬、夏两季平均气温的增温趋势达到0.05以上的Monte Carlo显著性水平。就年与四季平均气温、平均最高气温、平均最低气温增温率的大小与北疆区域比较而言,除年平均最低气温及春、夏两季平均最低气温升幅高于北疆区外,其它年或季的增温幅度均不如北疆。各季平均最高气温、平均最低气温与同季的平均气温的演变趋势比较接近,其中冬季相似性最高,春季次之,夏季相似性最低。     

非超级单体龙卷风暴多普勒天气雷达产品特征及预警

利用济南和烟台多普勒天气雷达资料,结合环境物理量和天气实况,对发生在山东境内的6个非超级单体龙卷风暴特征进行了分析。6个非超级单体龙卷风暴产生于5次天气过程,其中4次过程属于后倾槽结构,1次是西北气流结构。6个非超级单体龙卷中EF0级龙卷2次,EF1级龙卷3次,EF2级龙卷1次。综合分析结果表明,低层大的湿度和0~1 km垂直风切变≥7 m·s~(-1)是非超级单体龙卷发生的有利条件。平均径向速度产品上,方位上相邻距离库之间速度差值超过20 m·s~(-1),或者,相对风暴平均径向速度产品上,方位上相邻距离库之间速度差值超过15 m·s~(-1),可预警龙卷。6次龙卷有4次发生在风暴单体迅猛发展的阶段,风暴顶在1个体扫时间内迅速增高。风暴单体迅猛发展需要强上升气流配合,强上升气流将低层辐合线上的小涡旋迅速拉伸,使得旋转运动进一步发展,诱发小尺度范围的强切变,从而导致龙卷发生。     

青海省海西州德令哈地区近千年来年降水量变化特征分析

试图揭示位于我国青藏高原东北部的青海省海西州德令哈地区近千年来世纪尺度年降水量变化规律。分析结果表明,该地区近千年年降水量变化存在显著的多尺度周期变化特征,其中以13～18世纪中的200年主控周期最为明显,并在15～17世纪达到最强,而近200年则以准120年的周期振荡为主,且在19世纪两种主要周期变化趋势相反,在近百年又趋向一致。年降水量序列的均值突变一般以30～100年尺度最为明显,世纪尺度的均值突变时段分别为公元1100～1111年、1403～1449年及1615～1661年,表现为年降水量的减少,以及公元1321～1348年、1497～1557年、1728～1743年及1885～1891年,表现为年降水量的增加。200年以上时间尺度的方差突变主要表现为序列的低频变化幅度,从公元1220年前后至1580年前后持续增大,且以15世纪的方差突变最为明显。