川渝地区夏季干旱气候特征及成因分析

利用1979—2011年英国东英吉利大学气候研究中心（CRU）整理的地面月降水资料和日本气象厅（JMA）加工的全球高空等压面月平均气象场再分析资料,采用标准化降水指数（SPI）,确定了川渝地区典型干旱年,讨论了川渝地区夏季典型干旱的气候特征及其大气环流特征。结果表明：川渝地区夏季典型干旱年具有气温高、降水少的气候特征;东亚中纬度盛行纬向气流,西风锋区偏北,冷空气多偏北东移,川渝地区及其我国北方大部分地区受大陆带状高压控制。500 hPa带状高压与100 hPa南亚高压中心位置基本一致,且500 hPa高压中心与温度场的暖中心相对应,是持续性川渝夏季干旱具有近似正压结构的典型环流特征;同时川渝地区夏季干旱年对流层低层从云贵高原到四川盆地的西南气流明显偏弱,风场距平合成表明,云贵高原到川渝地区为东北距平风,距平风场上华南地区为明显的气旋式环流;川渝地区夏季典型干旱年整层西南气流水汽输送与常年比较明显偏小。     

葫芦岛夏季降水特征和大气环流异常分析

利用NCEP/NCAR再分析月平均资料及葫芦岛地区4个气象站1981~2010年的夏季(6~8月)降水资料,研究了葫芦岛地区夏季降水的年际变化特征及其与大气环流的联系。结果表明:近30年来,葫芦岛沿海地区的夏季降水呈线性下降趋势,变化趋势不显著,西部地区呈线性上升的趋势,且变化趋势显著;葫芦岛地区夏季降水量的空间分布为全区一致型。在葫芦岛地区偏涝年份的200 hPa位势高度距平场上,东北地区反气旋性环流异常偏强,西风风速偏大;在偏涝年份的500 hPa位势高度距平场上,中高纬地区存在经向环流,副热带高压势力偏强、位置偏北;在偏涝年份的850 hPa风距平场上,中国东部存在偏南风异常偏强,带来较多的水汽。     

葫芦岛夏季降水特征和大气环流异常分析

利用NCEP/NCAR再分析月平均资料及葫芦岛地区4个气象站1981²010年的夏季(62010年的夏季(6⁸月)降水资料,研究了葫芦岛地区夏季降水的年际变化特征及其与大气环流的联系。结果表明:近30年来,葫芦岛沿海地区的夏季降水呈线性下降趋势,变化趋势不显著,西部地区呈线性上升的趋势,且变化趋势显著;葫芦岛地区夏季降水量的空间分布为全区一致型。在葫芦岛地区偏涝年份的200 hPa位势高度距平场上,东北地区反气旋性环流异常偏强,西风风速偏大;在偏涝年份的500 hPa位势高度距平场上,中高纬地区存在经向环流,副热带高压势力偏强、位置偏北;在偏涝年份的850 hPa风距平场上,中国东部存在偏南风异常偏强,带来较多的水汽。     

中国东部夏季降水的年代际转变及其与南亚高压的关系

利用1951 ～2008年NCEP/NCAR再分析资料、GPCC降水资料,分析了我国东部夏季降水的年代际变化特征及其与南亚高压的关系,研究了引起夏季降水年代际变化的大气环流异常.结果表明,华北地区在20世纪60年代中期、长江中下游地区在70年代中后期、华南地区在90年代初期夏季降水存在明显的年代际变化;华北、长江中下游及华南地区的夏季降水分别与南亚高压的西伸脊点指数、南界指数及东伸脊点指数密切相关.20世纪60年代中期之后,南亚高压的强度偏强、位置偏东,华北地区高层为异常气旋性环流,低层为异常偏北风,存在异常下沉运动,导致华北夏季降水减少;70年代末之后,南亚高压的强度偏弱、位置偏西,西北太平洋副热带高压的强度偏弱、位置偏东,长江中下游地区高层为异常反气旋,低层为辐合异常,呈现异常上升运动,导致长江中下游夏季降水增加;90年代初之后,南亚高压的强度偏弱、位置偏西,西北太平洋副热带高压的强度偏弱、位置偏东,华南地区高层为异常反气旋,低层为辐合异常,呈现异常上升运动,导致华南夏季降水增加.     

夏初850hPa西太副高异常对江淮流域降水影响

[目的]研究夏初850 hPa西太平洋副高的异常对江淮流域降水的影响。[方法]利用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°的分析资料,采用合成分析、相关分析等方法,对位势高度场、纬向风场、降水率、垂直速度场等与副高指数相关联的环流和降水异常进行了分析,探讨夏初850 hPa西太平洋副高的异常对江淮流域降水的影响。[结果]夏初西太平洋850 hPa副热带高压的异常对江淮流域降水有重要影响。夏初西太平洋副高面积偏小、脊点偏东、偏北时,500 hPa高度场上鄂霍次克海地区无阻塞型控制,高纬冷空气路径偏北,梅雨锋区低压扰动减弱,东亚夏季风环流加强,江淮流域冷空气偏弱,使得江淮流域降水偏少;夏初西太平洋副高面积偏大、脊点偏西、偏南时,500 hPa高度场上鄂霍次克海地区为阻塞高压控制,梅雨锋区低压扰动加强,东亚夏季风环流减弱,江淮流域冷空气偏强,使得江淮流域降水偏多。[结论]该研究为江淮流域的降水异常提供指示作用。     

重庆地区夏季高温的气候特征与环流形势分析

利用重庆地区23个气象站1960-2007年逐日最高气温观测资料和同期NCEP/NCAR再分析资料探讨重庆夏季高温天气的气候特征,选取2006年和三个有代表性的高温天气过程进行环流场特征分析.结果表明:重庆地区的夏季高温事件具有显著的年代际变化和区域差异,20世纪80年代发生频次最少,70年代最多,沿长江、乌江为高温天气多发带;南亚高压位置偏东,西太平洋副热带高压偏西,南亚高压与西太平洋副高的上下叠加是重庆地区夏季高温天气过程的主要环流特征.分析认为,100 hPa等压面上的南亚高压、300 hPa等压面上的暖中心和500 hPa等压面上的副热带高压脊控制着四川东部及重庆地区上空,对流层中上下层暖高压中心相对应、中心位置基本一致是出现大范围、持续性异常高温天气的重要原因.     

陕北黄土高原夏季降水异常的变化特征及成因初探

[目的]研究陕北黄土高原夏季降水异常的变化特征及成因.[方法]利用1961 ～ 2008年陕北黄土高原15个测站的夏季降水资料及NCEP/NCAR资料,采用线性趋势估计及合成方法,分析了陕北黄土高原夏季降水的变化特征.[结果]陕北大部分地区夏季降水为减少的趋势,但陕北的西部和南部为增加的趋势.陕北夏季降水有明显的年际及年代际变化特征,20世纪70年代中期至90年代中期为降水相对偏多期,90年代中期以后进入降水偏少期,近年来又有增加的趋势.多雨年在中高纬度地区乌拉尔山西部到贝加尔湖以北为大片的正异常区,表明乌拉尔山有阻塞高压存在;鄂霍次克海以北到贝加尔湖为负异常区.西北太平洋到我国渤海湾以及华北地区为大范围显著正异常区,有利于西太平洋副热带高压的北抬西伸.少雨年的环流配置与此相反,中高纬度为“-、+、-”的波列分布,鄂霍次克海一带为正异常区,西太平洋副高也偏南、偏东.在多雨年,主要的水汽输送来自于东南方向,充沛的水汽造成了陕北夏季降水偏多.少雨年为偏西风转向偏南气流带来的水汽输送,水汽输送明显偏弱且偏东.[结论]该研究为陕北黄土高原夏季降水资源的合理利用提供了参考.     

夏季南亚高压的年(代)际变化特征及其对西南地区东部旱涝的影响

利用1959-2006年西南地区东部20个测站逐日降水量资料和NCEP/NCAR再分析月平均资料以及国家气候中心提供的环流特征量资料,分析了夏季南亚高压的年(代)际变化特征及其对西南地区东部夏季旱涝的影响.结果表明:夏季南亚高压具有明显的年际和年代际变化特征;南亚高压存在青藏高压和伊朗高压两个模态,夏季平均状况下南亚高压的青藏高压模态出现频率高于伊朗高压模态;夏季南亚高压的面积越大,其主中心强度就越强,东伸越明显,反之亦然;南亚高压主中心偏东时往往同时偏北,偏西时则容易出现同时偏南的情况;南亚高压脊线位置和它的主中心纬度位置变化一致;夏季南亚高压和西太平洋副高变化有密切的联系,其平均脊线位置与西太平洋副高的脊线位置变化基本一致,它们同时偏北或同时偏南.当夏季南亚高压脊线位置偏北(偏南)时,有利于出现西南地区东部夏季降水偏少(偏多)的环流形势,同时西南地区东部夏季水汽输送减弱(增强),水汽辐合上升运动也减弱(增强),同时北方冷空气的影响也比较弱(强),因此该地区夏季降水容易偏少(偏多),出现干旱(洪涝)的可能性大.     

张家口地区49年区域旱涝变化特征分析

利用张家口地区14个观测站的49年（1965—2013年）降水量资料,通过计算单站旱涝指标（Z指数）、区域旱涝指数（W指数）,采用线性趋势法、Mann－Kendall法（简称M－K法）对该区域进行旱涝及其变化特征分析;选取4年典型旱年与4年典型涝年的NCEP/NCAR再分析资料,对比分析其500 hPa环流形势的异同。结果表明,49年张家口地区年W指数存在弱下降趋势,年际变化幅度较大,年和季均有旱涝交替、连旱或连涝的特征。W指数出现极值的年份与降水量极值年份相对应,具有一致性,因此W指数可很好的反映张家口地区的旱涝特征。M－K突变检测分析得出,年、季旱涝突变主要发生在1968年（秋季、冬季）和1995年（年、春季、夏季、秋季）。利用NECP/NCAR再分析资料得出,旱年乌拉尔山东部到贝湖一带高压脊较强,张家口受暖脊控制;涝年贝湖低槽和我国东北冷空气活动频繁,张家口多受我国东北冷空气和贝湖低槽控制。     

2013年夏季异常高温干旱的力子天气学分析

2013年7月2日～8月16日,株洲出现了长达46 d的连续高温天气,其日平均气温、日最高气温≥35.0℃持续日数等高温特征量均破历史纪录。从物理机制和力子天气学原理分析这次异常高温天气的成因,结果表明,物理机制包括辐射增温、下沉增温、增温效率、散热功能、额外热源、累积效应等;力子天气学机制,异常高温天气直接的力子天气学原因是西太平洋反气旋环流子对目标区域长期稳定的控制,而其深层次的原因是南亚大尺度反气旋环流子和西太平洋反气旋环流子的非线性相互作用和自组织机制;南亚大尺度反气旋环流子的异动提前7 d预示高温天气即将出现,主体在西太平洋的反气旋环流子对目标区控制的消失提前2 d预示高温天气即将结束。     

东亚夏季气旋活动的气候学特征及其对我国降水的影响

对东亚夏季气旋活动的时空变化特征以及夏季气旋活动频数与500 hPa大气环流背景场、我国降水的关系进行了研究。结果表明,夏季气旋活动主要集中在3个区域,其中25°N以北气旋活动频数在70年代中期前持续偏多,70年代中期后持续偏少;气旋活动频数的年代际变化与500 hPa大气环流的异常密切相关。70年代中期前东亚地区中高纬度呈现明显的负距平带,盛行经向环流,气旋性活动增加;而70年代中期后的大气环流形势相反。我国山东半岛夏季降水也具有明显的年代际差异,经历了多雨期和少雨期2个阶段,且山东半岛的多（少）雨期与25°N以北气旋活动频数的偏多（少）期相吻合。     

湘西北2009年夏秋严重干旱灾害天气分析

[目的]分析2009年湘西北夏秋严重干旱灾害天气。[方法]根据2009年6～9月湘西北张家界干旱期间的气象资料,对这次夏秋连旱的灾害特点进行了分析;并利用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析资料,采用气候诊断方法,从中高纬环流特征、西太平洋副热带高压及赤道中东太平洋海表温度异常特征、热带系统活动等方面,对这次严重干旱的成因进行初步分析。[结果]2009年湘西北夏秋严重干旱的特点是发展速度快、影响范围广、持续时间长、受灾损失大、高温酷暑时间长,其影响范围、持续时间及危害程度历史上罕见。干旱期间（6～9月）的大气环流异常,北半球极涡偏弱,中心偏北,欧亚中高纬为两槽一脊型,巴湖附近和鄂霍次克海到我国东部沿海各有一长波槽,而贝加尔湖至中亚地区有长波脊维持;长波脊稳定在90°～110°E中亚地区。6月中旬～9月中旬,西风指数向高指数调整,欧亚中高纬以纬向环流为主,在高纬度锋区上的冷空气是沿纬圈方向以小振幅波动形式向东传播,很难越过45°N附近这一西风屏障到达较低纬度;与此同时,西太平洋副热带高压北跳长期控制江南和华南地区,盛行下沉气流,酷热少雨,导致干旱迅速发展。6月开始赤道中东太平洋海温升高进入厄尔尼诺状态,凡是在春、夏季开始出现明显增温的厄尔尼诺事件,在厄尔尼诺爆发的当年或次年长江中下游梅雨量一般以偏少为主,偏少概率80%。厄尔尼诺年台风生成个数偏少,再加上受强大的西太平洋副热带高压影响,台风登陆的路径偏东或偏南,此类台风对缓解湘西北的干旱作用不大。[结论]该研究为短期气候预测水平和极端气候事件认识的提高提供理论依据。     

江南红壤丘陵区农业气候特点与作物生产的气候相宜性

江南红壤丘陵区地处长江中下游南部的中亚热带季风气候区,农业气候的基本特点有（１）水热资源总量丰富,光资源总量偏低;（２）降水的季节分配不均匀,春季和初夏雨涝,伏秋干旱,水热同季不同步,光温降水不协调;（３）光温降水的年际变率大,气候灾害多,农业生产波动性大春季。春季和初夏持续过量的阴雨洪涝对春播作物的立苗和生长不利,亦是导致该区冬季农业薄弱的主要障碍。     

山东伏期降水时空的分布特征

以山东省伏期降水资料为基础,分析伏期降水的空间分布和时间演变特征以及年代际振荡周期,确定了伏期降水在全年、夏季降水中的重要地位,并与山东全年、夏季降水以及华北夏季降水进行对比分析,研究了其伏期降水空间分布、时间演变的独特规律。     

2003年长江流域梅雨过程强降水条件分析

利用2003年6月21～29日NCEP/NCAR再分析资料,计算了这一时间段内各层的大尺度大气环流特征以及水汽通量、水汽通量散度等与降水有关的物理量,并对这些物理量对此次降水过程的不同作用进行了分析,探讨此次梅雨异常偏强的原因。结果表明,在2003年梅雨期间,在对流层中低层,长江流域以南地区有一很强的低空西南风急流,低空急流造成的低层辐合上升气流中将有对流发展,导致水汽大量凝结产生暴雨,凝结潜热的释放又使低层气压降低,南高北低的气压梯度更大,偏南气流加速更快,导致低空急流的维持,也使得暴雨长时间维持;在500 hPa气压面图上,中高纬地区呈现出典型的双阻型环流形势,即乌拉尔山地区和鄂霍茨克附近均被强大的阻塞高压所控制,2个阻高之间是一宽广的西风槽;200 hPa,南压高压作为大气对流层高层最重要的系统在这段时期内基本保持稳定,且高压中心基本与暖中心对应;南压高压的位置使得对流层高层的整个长江流域特别是中游和下游地区有明显的辐散气流。对水汽输送和水汽的辐合辐散的状况分析表明,长江流域是该时期全球范围内水汽汇的一个高值中心,且水汽通量大值区和水汽辐合区与降水大值区基本一致;夏季印度风环流和东亚夏季风是向江淮流域输送水汽的主要通道。     

中国稻飞虱发生面积与大气环流特征指数的关系(英文)

[目的]建立稻飞虱发生面积的预测模型,从大气环流的角度对每年的发生面积进行预测,指导稻飞虱的防治工作。[方法]分析历年的大气环流特征量的资料,选取与中国稻飞虱发生面积显著相关的大气环流因子,采用逐步回归法,建立预测模型。[结果]筛选出了与稻飞虱发生面积呈显著相关的因子,并分别建立了基于当年10月大西洋欧洲环流型W、当年10月太平洋区极涡面积指数、当年8月北美副高强度指数、当年6月大西洋欧洲环流型W、当年2月北美大西洋副高北界、当年10月大西洋欧洲区极涡强度指数和上年11月亚洲区极涡强度指数的白背飞虱发生面积预测模型和基于当年7月东太平洋副高强度指数、上年10月北半球极涡面积指数、上年11月亚洲区极涡强度指数、当年9月北美大西洋副高北界、当年1月北非大西洋北美副高北界、上年9月太阳黑子和当年9月东太平洋副高面积指数的褐飞虱发生面积预测模型。[结论]通过逐步回归法建立的基于大气环流因子的模型拟合效果较好,可用于实际预测。     

中国稻飞虱发生面积与大气环流特征指数的关系

[目的]建立稻飞虱发生面积的预测模型,从大气环流的角度对每年的发生面积进行预测,指导稻飞虱的防治工作。[方法]分析历年的大气环流特征量的资料,选取与中国稻飞虱发生面积显著相关的大气环流因子,采用逐步回归法,建立预测模型。[结果]筛选出了与稻飞虱发生面积呈显著相关的因子,并分别建立了基于当年10月大西洋欧洲环流型W、当年10月太平洋区极涡面积指数、当年8月北美副高强度指数、当年6月大西洋欧洲环流型W、当年2月北美大西洋副高北界、当年10月大西洋欧洲区极涡强度指数和上年11月亚洲区极涡强度指数的白背飞虱发生面积预测模型和基于当年7月东太平洋副高强度指数、上年10月北半球极涡面积指数、上年11月亚洲区极涡强度指数、当年9月北美大西洋副高北界、当年1月北非大西洋北美副高北界、上年9月太阳黑子和当年9月东太平洋副高面积指数的褐飞虱发生面积预测模型。[结论]通过逐步回归法建立的基于大气环流因子的模型拟合效果较好,可用于实际预测。     

濮阳市初夏重旱的原因和对秋作物的影响及防御措施

为了探索发现濮阳市初夏降水出现明显异常的主要原因,提前做好气候预测,提出合理的防范措施,以应对气候变化、服务农业生产及地方经济发展。采用统计分析的方法,使用濮阳市的降水历史资料,结合国家气候中心的气候监测资料,对濮阳市初夏出现重旱年份的资料表现特征进行综合分析。结果表明：濮阳市初夏出现重旱的年份,北半球欧亚区域大气环流均出现异常,极涡偏弱、偏北、偏西,东亚大槽较常年深厚且偏东,西太平洋副热带高压偏弱、偏东、偏南,太阳黑子平均相对数的异常变化与濮阳市初夏出现重旱有对应关系,东太平洋海温异常引起的厄尔尼诺和拉尼娜事件与濮阳市初夏出现重旱有一定的相关性,大尺度的环流形势特征具有较好的持续性,前期的气候背景对后期气候预测具有指示意义;初夏重旱发生较频繁,对大秋作物的正常播种和出苗率及幼苗生长十分不利,采取相应的防御对策,可以把干旱灾害损失减轻到最低程度。