安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流背景分析

为了从气候平均态的角度掌握安徽淮河以南汛期区域性暴雨的大气环流背景和物理量配置的特征,为区域性暴雨预报提供有利参考,本研究利用合成分析、EOF分解、显著性差异检验、相关分析等方法,对1960—2013年安徽淮河以南地区5—9月171次区域性暴雨个例进行分析,以研究其时空分布、大尺度环流分型及物理量场分布特征。研究表明：安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流特征主要表现为中高纬“2脊1槽”型。暴雨主要是边界层偏南风急流、低空西南急流和高空西风急流三者垂直方向上耦合的结果,暴雨区多位于南亚高压北侧,高空西风急流南侧,低空急流左前方和边界层急流中心的左侧及850 hPa暖切南侧,且垂直方向上呈现湿位涡正负区叠置的形势,为暴雨的产生提供不稳定层结条件。     

一次鲁中山区秋季连阴雨天气解析

为了提高对鲁中山区秋季连阴雨的预报服务水平,利用常规资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析日平均资料分析了2007年9月27日—10月7日鲁中山区秋季连阴雨期间环流形势及物理量分布特征。结果表明：连阴雨期间,大尺度环流系统相对稳定,乌拉尔山到欧洲一带高脊偏强,200 hPa东亚西风急流偏北维持,南亚高压明显东伸,副热带高压偏西、偏北,里海、巴湖一带低槽偏强;500 hPa低槽、中低层切变线是造成此次连阴雨天气的主要影响系统;200 hPa东亚西风急流南侧、南亚高压东北侧的高空辐散是连阴雨天气长时间持续的动力机制;热带气旋的频繁活动,利于副高外围暖湿气流持续北上影响鲁中山区形成连阴雨天气;较强冷空气南下、副高快速东退南撤至海上是连阴雨天气即将结束的明显标志。     

中国冬季暖日频率和冷日频率变化特征分析

为了分析在全球气候变暖的背景下,中国冬季极端气温事件的变化特征,采用经过逐日均一化处理的（排除台站迁移对资料均一性的影响）中国201个台站1960—2009年冬季逐日最高和最低气温资料,对中国冬季暖日频率和冷日频率这2个极端气温指标的时空变化特征进行分析。结果表明：1960—2009年2个极端气温指标在全国冬季为一致的异常偏冷或异常偏暖的特征,其中暖日频率为上升趋势,冷日频率为下降趋势;1960—2009年北方冷日频率的均方差普遍大于南方;近50年来,暖日频率趋势系数在全国均为正趋势,冷日频率在全国均为负趋势,总体来讲,北方的趋势系数均略大于南方;近50年来,这2个极端气温指标均有明显的区域特征,且各分区均呈变暖趋势,但各区突变时间不同。     

渤海西岸一次副热带高压边缘暴雨特征分析

为探究夏季西太平洋副热带高压边缘暴雨特征,改进暴雨天气预报模型和可预报因子,提高暴雨预报准确率。利用micaps、高低空风场、T639L60 物理量资料,对2010 年8 月4—5 日发生在渤海西岸的暴雨天气过程的环流形势、高低空急流、垂直速度、相对湿度特征进行分析。结果表明：副热带高压、西风槽和中低层切变线以及地面气旋是造成此次暴雨天气过程的影响系统,高空冷空气和低空暖湿空气在渤海西岸地区交汇触发了此次天气过程;高层辐散、低层辐合为空气上升运动提供了有力的动力条件,中低层的西南风急流和近地面层持续的偏东风为降水区提供了充沛的水汽;此次暴雨出现在副高588 dagpm 等值线与584 dagpm 等值线之间中低层存在切变线的位置和200 hPa 高空急流入口处的右侧、850 hPa 低空急流的左侧所对应区域;高低空急流增强、上干下湿的对流不稳定层结发展、空气上升运动增强、高层有干冷空气侵入、低层有较强暖湿空气输送预示将出现强降水天气;高低空急流减弱消失、低层暖湿空气输送减弱消失及干冷空气侵入低层预示强降水将减弱停止。     

相似环流背景下2次暴雨过程对比分析

为了提高抚顺地区暴雨短期预报能力,利用自动站观测资料、探空资料及NCEP再分析资料,对2013年7月9日和2013年8月16日抚顺地区暴雨天气过程进行对比分析。结果表明,2次过程均发生在偏西气流的纬向环流形势下,500 hPa贝加尔湖冷空气东南移是造成抚顺地区暴雨的主要影响系统。但不同点在于冷空气的输送形式,“07.9”暴雨过程是由贝加尔湖脊向东南方向移动导致,“8.16”暴雨过程主要是贝加尔湖脊前横槽南下所致。2次过程200 hPa均存在强盛的高空急流,但分流区的位置不同,“8.16”暴雨过程高空急流分流从辽宁西边界开始,从而有利于强暴雨的发生。低空急流、高空急流分流区的位置以及地面系统不同是导致2次暴雨强度差异的直接原因。     

2014年夏末长江中下游阴雨寡照天气分析

针对2014年夏末长江中下游地区长时间阴雨寡照天气的成因，利用全国站点观测资料和NCEP再分析资料分析得出：主要由于南亚高压、西太平洋副热带高压和东亚季风等大尺度环流异常所致。200 hPa南亚高压中心与常年相比位置偏东南，形成有利于该区域降水的动力条件。500 hPa北半球极涡强度偏强，导致影响中国的冷空气势力也明显偏强。西太平洋副热带高压比常年偏强、偏南、偏西，850 hPa副高环流明显偏强。8月下半月欧亚中纬度环流形势可分为2个时段：时段1（16—20日）500 hPa呈现两脊两槽分布，环流经向度明显强于常年，东端的低槽给中国中东部地区带来较强的冷空气。850 hPa华南的偏西气流偏强，与副高气流共同增强了东海的西南风低空急流。时段2（21—31日）500 hPa环流变成一脊一槽型，经向度减弱，造成小股冷空气不断到达长江中下游地区。两时段中纬度地区均存在θse锋区、锋生、锋前的垂直上升运动、中低层水汽辐合和由地面往上的湿舌。时段1各物理量表现更清楚，与天气表现相一致。     

衢州市7月异常低温对水稻产量的影响及其大气环流特征分析

研究旨在应用衢州市1972—2015年气象观测资料、衢州市历年水稻产量、NCEP/NCAR再分析资料和东京气候中心海温资料,采用统计分析方法确定7月异常低温年出现的规律、对水稻产生的影响与前期海温的相关性,采用用天气学方法分析大气环流特征。结果表明,7月异常低温对水稻减产具有明显作用;7月异常低温年仅出现在多雨年内,与前期4—7月太平洋相关海域海温存在明显负相关,根据前期海温特征可提前1~3个月对7月异常低温进行预测,环流具有亚洲区极涡偏强,南亚高压偏弱,西太平洋副热带高压脊线偏南、西伸脊点偏东,东亚夏季风偏弱,在高度距平场上表现为新地岛至长江中下游地区“- -”分布等特征。     

高低空急流耦合对内蒙古东部持续性暴雨的触发作用

为了研究内蒙古东部地区暴雨特征,防范暴雨引发的洪涝灾害对农业产生的影响,利用NCEP/ NCAR再分析资料、常规观测资料,对2011年7月24日—28日内蒙古东部地区持续4天暴雨天气过程进行分析和总结。结果表明：（1）此次暴雨天气过程是在鄂霍茨克海阻塞高压坝阻挡华北低槽东移形成的稳定大尺度环流背景下,伴随副热带西风锋区高低空急流耦合作用共同产生的;（2）200 hPa高空急流与850 hPa偏南低空急流的长时间维持和稳定配置产生的耦合作用,为内蒙古东部地区持续暴雨天气的形成提供了有利的动力和热力条件,触发了暴雨天气。     

内蒙古地区近五十年来气温变化特征及成因分析

利用内蒙古地区46个气象台站逐月观测的气温资料,统计分析了年平均和季平均气温特征及变化趋势.结果表明:内蒙古地区年平均气温从20世纪60年代初刮80年代中期处于波动式下降阶段,在80年代中期到90年代初期存在明显的突变.在突变前,出现了异常冷和严重偏冷阶段;在突变后,出现了异常暖和严重偏暖阶段.这种异常气候特征与北半球极涡面积指数和欧亚环流指数有着良好的统计相关关系.当欧亚大陆经向环流占优势时,北半球极涡面积较大,位置偏东半球,则内蒙古地区气温较低;反之当欧亚大陆纬向环流占优势时,北半球极涡面积较小,位置偏西半球,则内蒙古地区气温较高.     

高低空急流在一次暴雨过程中的动力作用

利用常规台站降水资料和NCEP/NCAR一日四次的1°×1°再分析资料,使用天气动力学诊断方法,分析了高低空急流及其次级环流在辽宁2010年8月4至5日区域性暴雨过程中的动力作用。结果表此次暴雨过程发生在“东高西低”的大尺度环流形势下,强降水发生在584~588 dagpm 等值线之间,主要影响系统是高空槽、副热带高压外围西南气流和切变线。在暴雨过程中,高空急流的加强东移对低空急流加强和发展起着重要的作用,也是辽宁东部低空急流加强和发展的重要动力原因。辽宁东部的低空急流的北侧上升支刚好位于暴雨区上空,为暴雨过程提供了有利的动力条件。暴雨区出现在200hPa 高空急流入口区右侧、850hPa 西南低空急流左侧。高空急流入口区北侧上升,南侧下沉的次级环流圈是本次暴雨的独特特征。在高空急流强盛期间,影响暴雨区的次级环流是反环流圈,即在辽宁上升,在辽宁以南地区下沉;而在降水后期,随着高空急流减弱,快速东移,由辽宁东部低空急流北侧的上升支,与辽宁以北的西北风低空急流的南侧的下沉支形成正环流。本次过程中低空形成两支急流,且低空急流的次级环流恰好镶嵌在高空急流的次级环流中,次级环流的方向转变均是本次暴雨过程中的重要特征。     

海南岛异常冷冬环流特征及其在冷冬预测中的应用

[目的]在“全年无冬”的海南岛,异常冷冬常给热带果木、橡胶树等农业及旅游业产生不利影响,因此需要对海南岛异常冷冬事件的大气环流特征及其在冷冬预测中的应用进行研究。[方法]利用近40年海南岛17个市县气象观测站逐月气温观测资料、NCEP/NCAR全球再分析格点资料、NOAA ERSST全球海温格点资料以及Nino3.4指数和AO指数以及国家气候中心提供的74项环流指数,开展了海南岛异常冷冬环流特征分析,并研究了其在冷冬趋势预测中的应用。[结果]结果表明：海南岛冬季平均气温存在年际变化特征,近年来海南岛共出现12次冷冬年,冷冬事件频发。海南岛冷冬发生期间,对流层低层冷高压加强,东亚冬季风偏强。[结论]ENSO与AO指数可以作为海南岛冷冬预测的参考依据,ENSO冷位相对应AO指数正位相,有利于诱发大气环流异常,促使海南岛出现冷冬事件。另外,利用大气环流指数建立的冬季气温距平回归预报方程能够较好地预测海南岛冬季气温趋势。     

近51年山东临沂市冷暖冬气候特征及其成因分析

为了掌握临沂市冬季气候特征及其冷暖冬的成因,减少冷暖冬对农业生产的不利影响,以便更有效利用冬季气候资源服务于临沂地区农业生产,利用临沂市1961—2011 年12—2 月气温观测资料,采用统计方法进行气候诊断研究,分析了临沂市近51 年冬季平均气温的变化趋势,在此基础上,依据中国国家标准《暖冬等级》,参照单站、区域暖冬等级标准,确定了单站和区域冷冬等级,统计分析了1961—2011 年临沂10 个站冷、暖冬事件的气候变化特征。结果表明：近51 年临沂各地冬季平均气温呈明显升高趋势,尤其是在20 世纪90 年代以后表现更为明显。临沂单站和区域暖冬指数均呈显著上升趋势,51年区域暖冬事件共发生10 次,强暖冬3 次,主要出现在20 世纪90 年代以后。各站冷冬事件发生频率为47%~59%,强冷冬频率为20%~31%。区域冷冬指数呈-17.7%/10 a 的显著下降趋势,区域冷冬事件共发生27 次,其中强冷冬14 次,主要出现在20 世纪80 年代以前,20 世纪90 年代以后显著减少,与暖冬成相反的变化趋势。冷暖冬的成因主要归咎于温室效应、东亚冬季风、西太平洋副热带高压、ESNO等因素,其中最重要、最直接的原因取决于南下冷空气的强度和频率,冷空气强且频,其冬必冷,冷空气强度小、频率低,则易出现暖冬。     

2016-2017年暖冬对冬小麦越冬安全的调查分析

2016-2017年度冬季为我国1961年以来最暖的冬季。暖冬对冬小麦越冬安全不同于冷冬年或倒春寒出现冻害的问题,冬季暖干化致使麦苗绿叶等营养器官黄枯,我们在固城站调查发现:播期由早到晚绿叶黄枯率为92.95%-41.95%,绿叶等营养器官黄枯对麦苗体质的不可逆性生理伤害和返青后营养器官恢复生长影响较大。气候变暖背景下,华北地区半冬性甚至弱春性冬小麦品种已替代了过去的强冬性或冬性品种,北方冬小麦冬性品种的适宜播种期温度指标15-18℃应做修订,依据气候变暖1.5-2℃的结论,华北地区目前种植的冬小麦半冬性品种的适宜播种期温度指标建议修订为13-16℃,由此推算出固城站冬小麦半冬性品种播种期在10月2-14日。     

东北地区冬季气温变化特征研究

利用1961—2014年站点观测月平均资料,选取东北27站,利用EOF分解方法分析中国东北地区冬季（12、1、2月）2 m气温时空变化特征,并通过相关分析得到东北地区2 m气温时空变化与太平洋海温及大气环流的关系。研究结果表明：EOF分解第一模态显示为全区一致的升温趋势,尤其表现在吉林省和黑龙江省;EOF分解第二模态为东北南部与东北北部的反位相关系,表现出显著的年际变化特征。与海温的相关关系研究表明：东北地区整体的升温趋势与赤道印度洋海温密切相关。从环流特征来看,对流层上层极涡强度偏强,并收缩在极地,东北地区为异常高压脊控制,抑制极地冷空气向南扩散;东北地区气温的南北振荡与赤道太平洋海温密切相关,前期及同期赤道东太平洋海温异常偏暖,对应东北气温南高北低的形势,从环流形势来看,大陆冷高压偏弱,贝加尔湖到雅库茨克为显著低压槽,值得注意的是与中纬度太平洋位势高度显著正相关,与东北到北太平洋位势高度显著负相关,与对流层上层赤道东太平洋位势高度显著正相关。     

淮南暖冬事件及汛期降水响应分析

[目的]为研究淮南1956—2017年暖冬事件变化特征及与当年汛期降水的关系,以便更好地服务当地冬季农业生产、防灾减灾及汛期降水预测等工作,[方法]利用淮南观测站 1956-2017年冬季气温资料,采用线性趋势分析等统计方法对淮南冬季气温进行气候统计诊断研究,并依据《GBT_21983-2008_暖冬等级》,分析暖冬气候特征、成因以及与汛期降水量的关系。[结果]结果表明：近62年淮南冬季平均气温呈明显上升趋势,尤其是1996年以后更为显著,1991年发生突变；平均最高气温和平均最低气温都呈现为波动性上升趋势,平均最低气温对冬季变暖贡献最大；暖冬指数呈上升趋势,90年代之前仅出现过一次弱暖冬,90年代以后出现13次暖冬,7次为强暖冬；西太平洋副高偏强偏西、亚洲冬季盛行纬向风和冷空气次数少、势力弱以及El Nino的发生,可能是造成淮南暖冬的主要因素；[结论]研究发现强暖冬或强冷冬的年份里,当年汛期降水量容易偏多,对于汛期降水预测有一定的参考价值。     

低纬高原山区暖冬年与冷冬年油菜品种稳定性和适应性对比分析

为有效评价并推荐丰产性、稳产性和适应性好的山地油菜品种在低纬高原山区推广应用,采用灰色关联度、AMMI模型和模糊聚类等分析方法,对玉溪市典型的暖冬年(2012年)与冷冬年(2015年)4个不同海拔试点的7个参试油菜品种进行稳定性和适应性对比分析。结果表明:(1)暖冬年和冷冬年主要气象因子与油菜产量的关联度有明显差异;(2)AMMI模型中暖冬年的基因、基因与环境互作两者方差分量均显著高于冷冬年,而环境方差分量则明显低于冷冬年;(3)基因型与环境间的互作对暖冬年与冷冬年的主要农艺性状影响存在较大差异。低纬高原山区应主推‘云花油早熟1号’、‘花油6号’、‘玉红油1号’和‘花油5号’等优质油菜品种。