海陆界面水汽输送对辽河三角洲区域参考蒸散发的影响

海陆界面水汽输送/交换及其区域蒸散发对海岸生态系统演化具有十分重要的影响.利用NCEP/NCAR再分析数据和气象观测数据,定量分析辽河三角洲地区海陆界面水汽输送通量的时空特征及对参考蒸散发(ET0)的影响,结果显示,海陆界面水汽输送通量与东亚气候系统联系紧密,具有明显的季节差异,夏季高、冬季低,呈单峰分布.在月尺度上水汽通量与ET0整体呈显著正相关:春季和秋季水汽通量更多的表现出纬向水汽输送的特征,与ET0显著正相关;夏季经向水汽通量(南风输送)在海陆界面水汽输送中的比重增加,呈显著负相关;冬季则不显著.多项式曲线拟合结果表明,随着水汽通量的增加,ET0相应增大,当水汽通量达到一定阈值(67～75kg/(m.s))后,ET0随水汽通量的增大而减小.分层计算结果表明当海陆水汽通量与ET0正相关时(春季和秋季),地面-850hPa层的贡献最大;当负相关时(夏季),700～300hPa层的贡献最大.     

葫芦岛一次暴雨过程的诊断分析

利用常规、自动站观测资料,探空资料和NCEP再分析资料,总结分析了葫芦岛地区2012年7月9日~10日暴雨局地大暴雨天气过程的环流背景和物理量场。结果表明:这次暴雨局地大暴雨过程是在中高纬欧亚地区呈现Ω型流场中发生的,在地面江淮气旋北上和南下冷空气、西南急流的水汽输送、不稳定能量的积累共同作用下引起的。     

赤峰市一次强降水过程的水汽图像特征分析

本文利用Micaps常规探空资料、地面观测资料、FY2G、FY2E卫星云图等资料,对赤峰市2017年8月2日至3日发生的一场大暴雨的天气形势及云图特征进行分析。结果表明:江淮低涡与高空槽同位相叠加,同时配合副高外围偏南气流和台风的北上,产生了强烈而持续的水汽输送,使得山东半岛生成的MCS迅速发展,在副高的阻挡下,MCS向北移动造成了本次强降水的出现。6.7μm水汽图像对于水汽输送带、MCS的演变有较好的指示意义。     

铜仁近40年暴雨气候特征及气候背景差异分析

利用1970～2009年铜仁地区10个气象观测站逐日暴雨资料和暴雨日数资料,分析了铜仁地区近40年暴雨的时空变化特征,同时还从环流形势、物理量场等对少暴雨年和多暴雨年的气候背景差异进行了分析。结果表明,铜仁雨季主要集中在主汛期（5～9月）,主汛期暴雨量的大小将决定着铜仁地区年总降雨量的多寡。少暴雨年在30°N以南的大部分地区500 hPa位势高度比多暴雨年偏高,西太平洋副热带高压西伸明显比多暴雨年偏西、强度偏强;东北路径冷空气的南下是导致铜仁地区暴雨出现的有利条件;少暴雨年孟加拉湾向北输送的水汽辐合比多暴雨年明显偏北;多暴雨年铜仁区域主要以东偏南风为主,少暴雨年则为一致的南风,且多暴雨年贵州中东部以及长江中下游地区垂直上升运动比少暴雨年强;少暴雨年OLR在孟加拉湾大部、南海南部的水汽输送区及贵州大部至我国江淮流域表现为正距平和正差异值控制,则对流活动较历史同期偏弱,同时也较多暴雨年偏弱。     

京津冀近年干旱成因的水汽场分析

分析了中低层大气空中水汽场的逐月变化、时空分布及输送特征以及对京津冀地区近年干旱的影响,对开展该地区气候预测和安排农业生产具有一定指导意义。     

21世纪全球变暖背景下江淮流域夏季旱涝急转特征分析

江淮流域旱涝异常经常发生,一直是国内外关注和研究的热点。本文利用国际耦合模式比较计划(CMIP5)21世纪最强变暖背景(rcp85)下5个模式的模拟数据资料,对2006—2100年江淮流域夏季降水的时空分布特征、典型旱涝年降水特征及旱涝急转特征进行了分析。结果表明,江淮流域降水量空间分布整体表现一致,但南北区域和东西区域略有差异。时间分布上表现为夏初降水多于夏末且有明显的年际变化特征,尤其是在2060年之后,全球变暖会对降水量造成很大的影响,旱涝急转事件频发。2060年之前,江淮流域LDFAI指数较小且基本处于旱转涝的阶段,2060年之后,LDFAI指数变率增大,可能会出现几次较严重的旱涝急转事件。     

21世纪全球变暖背景下江淮流域夏季旱涝急转特征

江淮流域旱涝异常经常发生,一直是国内外关注和研究的热点。本文利用国际耦合模式比较计划最新(CMIP5)21世纪最强变暖背景(rcp85)下5个模式的模拟数据资料,对2006-2100年江淮流域夏季降水的时空分布特征、典型旱涝年降水特征及“旱涝急转”特征进行了分析。结果表明:江淮流域降水量空间分布整体表现一致,但南北区域和东西区域略有差异。时间分布上表现为夏初降水多于夏末且有明显的年际变化特征,尤其是在2060年之后,全球变暖会对降水量造成了很大的影响,旱涝急转事件频发。2060年之前,江淮流域LDFAI指数较小且基本处于旱转涝的阶段,2060年之后,LDFAI指数变率增大,可能会出现几次较严重的旱涝急转事件。     

2017年辽宁省一次暴雨天气过程分析

本文利用常规观测资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料,对2017年8月3—4日发生在辽宁地区的暴雨天气过程进行了分析。研究表明,本次过程水汽条件较好,主要受低涡前部分裂出的短波槽的影响;辽宁地区200 h Pa高空急流不明显,低空急流明显;水汽输送主要来自黄海,水汽通量输送明显,水汽条件较好,比湿较高;辽宁地区均存在水汽的辐合,均处在高能舌内,降水开始前,大气潜在不稳定,在有利的触发条件下,能量暴发,有利于暴雨的产生。     

10月初滇西秋季连阴雨过程分析

运用NCEP在分析资料分析滇西地区10月6-10日秋季严重连阴雨天气期间环流形势及水汽输送特征,结果表明:本次连阴雨天气期间由于副高位置较偏东,势力较弱,孟湾南支槽缓慢东移,水汽通量矢量场显示本次过程以孟湾水汽输送为主,副高外围的水汽输不明显。     

1311号尤特台风降水和水汽特征分析

本文利用实况降水资料和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,详细分析了2013年11号"尤特"台风暴雨过程的水汽对强降水的影响。结果表明:南海是本次台风暴雨降水的主要水汽源地。在强降水过程后期,东海水汽分支的汇入给强降水向东发展提供了有利条件。水汽输送幅合主要出现在低层,950h Pa的水汽通量散度幅合区对6h强降水的落区有较好的指示作用。南边界的水汽输入起主导作用,东边界次之,西边界为水汽输出方。各边界的水汽通量大值区均集中在700h Pa以下。     

福建雨季降水时空非均匀分布特征分析

利用福建53年雨季（5～6月）66个常规气象站月降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析格点资料及NOAA海温重建资料,使用经验正交函数分解（EOF）、奇异值分解（SVD）、相关分析等方法,分析福建雨季降水的时空分布特征,结果表明：福建雨季的降水在空间上表现一致,即全省旱或全省涝;但存在显著的空间非均匀分布的第二类分布特征,即南旱北涝或南涝北旱。通过分析南北不均匀分布异常年的同期、前期大气环流和海洋特征,发现南旱北涝年近地面层温度场分布呈显著的北冷南暖特征,西太平洋副热带高压偏西偏强,且位置偏南,副高北侧低层较强的西南风将暖湿水汽输送到较北位置,此时南海夏季风强度偏弱,赤道中东太平洋为异常冷水覆盖;前期冬季乌拉尔山阻高偏强、西太平洋副高面积偏大、强度偏强、西伸点偏西,赤道中东太平洋海温偏高而西风漂流区海温偏低。南涝北旱年则基本反之。研究结果揭示了福建省降水时空分布不均的气象基础,对农事安排与防旱抗涝工作具有指导意义。     

我国东部冬季水汽输送年代际变化

利用NCEP/NCAR提供的1948~2011年全球逐月分析资料,对月平均资料进行整层积分并通过EOF方法,研究我国东部冬季水汽输送的特征。结果表明,我国东部12、1、2月份水汽输送在纬向上均为西风方向的水汽输送,异常大值区位于太平洋一带;在经向上12、1、2月份水汽输送均为南风方向的水汽输送,异常大值区位于云南一带。第1空间模态,12、1月份在105°E以东水汽输送的方向分别为东南风、东北风方向的平流输送,2月份在120°E以东水汽输送的方向为东南风方向的平流输送;第2空间模态,12月份在110°E以东、1月份在90°E以东的水汽输送的方向均为偏南风方向的平流输送,2月份在105°E以东水汽输送的方向为西南风方向的平流输送;第3空间模态,12月份在105°E以东水汽输送的方向为西南风方向的平流输送,1月水汽输送在东南地区是西南风方向的平流输送,2月份在95°E以东水汽输送的方向为偏南风方向的平流输送。前3个模态时间序列表明我国东部水汽输送存在明显年际年代际变化。     

鲁南夏季降水与南亚高压及大气环流的关系分析

[目的]研究鲁南夏季降水与南亚高压及大气环流的关系。[方法]以位于黄淮的鲁南地区降水为研究对象,利用1961～2005年NCEP/NCAR资料和鲁南夏季26个站降水资料,分析了鲁南夏季旱年和涝年南亚高压及大气环流的特点,探讨100 hPa南亚高压影响鲁南降水的机制,并分析了高低层大气环流的不同配置以及不同纬度、不同系统之间的相互作用。[结果]鲁南夏季降水EOF分解的第1模态解释了63%以上的方差,反应了降水的普遍形式。旱年和涝年南亚高压高度场中心位置偏差不大,但风场中心并不一致。当100hPa等压面亚洲90°E以东、贝湖以南地区为异常气旋式切变,中低层为异常气旋时,南亚高压面积偏小,其东部高压脊线经鲁南和长江口之间伸向西太平洋,鲁南夏季偏涝;当100 hPa等压面亚洲90°E以东、贝湖以南地区为异常反气旋式切变,中低层为异常反气旋时,南亚高压面积偏大,其东部脊线经长江口附近伸向西太平洋,鲁南夏季偏旱。鲁南夏季降水与亚欧大陆上高纬的东西向遥相关波列和东亚-西太平洋经向的PJ型遥相关波列均存在密切的关系,当亚欧大陆高纬地区里海以北、贝湖附近、堪察加半岛地区高度距平呈＂＋-＋＂波列,东亚-西太平洋地区高度距平从低纬到高纬呈＂-＋＂波列时,鲁南夏季偏涝;反之,鲁南夏季偏旱。[结论]该研究为鲁南夏季降水的机制分析提供理论依据。     

旱涝时空水污染监测失灵与低碳高值化方法学研究——以湘乡县域污染监测水土气数据相关性试验为例

基于化学生态学及化学信息学的低碳高值化方法学,坚持理论与方法相结合,以节约、环保、低碳、高产、高值、循环为价值理念与旨归,以人地关系为基础,以生态系统为中心,以整体调控为目标,以农业生态工程为手段,首先致力于破解农产品与粮食安全问题的瓶颈之一——环境污染监测;通过近两年（2009～2010年）旱涝频发、以旱为主的枯水年份的实地调查,以及典型小流域地表水流量监测与水质测定,发现县域局地水、土、气数据的相关性以及监测重点由水环境转移到大气环境的可能性与必要性。该研究推进了水、土、气数据相关性的定量研究,其阶段性成果与相关研究的结论相符合。     

2013年2月一次雷暴伴降雪天气过程分析

利用常规气象观测资料、ECMWF 0.5°×0.5°的6 h再分析资料和多普勒天气雷达探测资料,综合分析了2013年2月18日夜间至19日凌晨发生在江淮地区的雷暴伴降雪天气过程。结果表明,高层低槽东移、中层在江淮之间有切变线东移南压,低层以及地面为冷高压控制,是此次雷暴伴降雪天气过程发生时的天气背景;此次雷暴是在稳定的层结下产生的,不再满足不稳定层结这一雷暴发生的三要素之一。中层有较强的西南急流带,急流带随着系统的南移而向南收缩,其辐合带南移的速度快于急流向南收缩的速度,雷暴主要发生在急流的北侧边缘附近的辐合带内,辐合位于800 hPa以上的气层内,主要位于650～600 hPa。此次雷暴过程中,近地层和中层出现了相反的冷暖平流交替,雷雨发生时段,近地层为冷平流控制,850 hPa以上暖平流迅速加强,这也导致在中层出现了较强的上升气流,暖平流和上升气流的突然加强为雷暴的发生提供了动力触发条件;西南急流为降水地区提供了良好的水汽输送环境,另外,对流的发展、强烈的上升运动使得水汽向高层输送,整个中高层均有较为充足的水汽,为对流提供了较好的水汽条件。此次雷暴伴降雪天气过程中,对流回波的强度较弱,为30～35 dBz,顶高较低,大部分回波低于6 km,且干湿层边界明显。     

安徽省旱涝受灾时空特征及与降水关系研究

旱涝灾害是安徽省主要的气象灾害，对农业生产有着重要的影响。研究安徽省旱涝灾害变化特征对降低灾害损失十分重要。基于安徽省2000—2017年旱涝受灾面积数据、降水数据，利用M-K突变检验、趋势分析法和相关性分析方法研究了安徽省旱涝受灾情况以及降水对其的影响。结果表明：安徽省旱涝受灾面积年际变化较大，且干旱受灾面积要高于洪涝受灾面积；旱涝受灾情况分别在2013年和2007年存在明显的突变，通过突变前后区域受灾情况对比可知，旱灾受灾率有明显的下降趋势，洪涝受灾率大部分呈下降趋势，但长江下游区以及长江-东南诸河区呈上升趋势；旱灾受灾面积整体都有下降趋势，南方地区下降趋势尤其显著，洪灾受灾面积南方呈上升趋势，北方呈下降趋势，且旱涝受灾面积的升降趋势与降水存在一定的关系；在3个极端降水指数中，强降水日数与旱涝受灾面积的关系最为密切。     

2015年7月29—31日山东地区强降水过程的诊断分析与数值模拟

[目的]为深入探讨山东地区夏季强降水的原因和机理,给暴雨模拟及预报分析提供有价值的参考,[方法]利用常规观测资料和WRF模式对2015年7月29—31日山东地区一次典型强降水过程进行诊断分析和数值模拟。[结果]结果表明：(1)此次过程是由东移的西风槽和低层的切变、低涡共同作用造成的,系统的位置及移动路径与降雨区的位置及移动非常一致。(2)WRF模式能较好的模拟出此次过程的天气形势,雨带的位置和范围与实际情况基本一致。(3)分析850 hPa水汽通量和水汽通量散度垂直剖面,可见两个水汽来源,西南急流左侧有切变和低涡,强的低层辐合配合较大的水汽通量,存在强烈的水汽辐合,大量水汽持续辐合上升,为此次大暴雨提供了充足的水汽。[结论]此次过程是山东省汛期比较典型的强降水天气,高低空系统配置和不稳定条件非常有利于强对流天气的发展。WRF模式高时空分辨率的模拟结果弥补了常规观测资料和再分析资料时空分辨率方面的限制,有助于更好地分析和理解此次强降水过程。     

全球气候变暖对中国种植制度可能影响 Ⅱ.南方地区气候要素变化特征及对种植制度界限可能影响

目的研究气候变化背景下,中国南方地区种植制度一级区种植界限的变化特征及其对单位面积周年产量的可能影响。方法基于中国南方15个省(市、自治区)281个站点自建站至2007年的地面气象观测资料,笔者以1981年为时间节点,把20世纪50年代至今分为两个时间段,分析和比较后一时段≥0℃积温和年降水量的变化趋势,根据热量指标分析了气候变化背景下南方地区种植制度零级带的变化,综合考虑热量和降水两个指标研究了种植制度一级区界限的变化,并利用2000-2007年各省粮食产量分析了种植制度界限变化敏感区域粮食产量变化情况。结果(1)南方地区≥0℃积温整体呈增加趋势,平均气候倾向率为60.1℃·d/10a,≥10℃积温整体呈增加趋势,年降水量平均气候倾向率为1.9mm/10a,空间差异大。(2)与1980年以前相比,南方一年一熟与一年二熟区的分界限无明显变化;一年二熟区和一年三熟区的界限变化较为明显,平均向西推进约0.2个经度,向北移动约0.20个纬度;研究区域一年三熟区面积扩大,一年二熟区面积有所缩小,一年一熟区也稍有缩小。与1980年前相比,种植制度一级区界限变化较大:黄淮海地区水浇地二熟与旱地二熟一熟区的南界向北移动;江淮平原丘陵麦稻二熟区整体向北推移,且总面积扩大;四川盆地水旱二熟三熟区北界在四川东北部向南移;西南高原山地水田二熟旱地二熟一熟区西界向西推移,东南界向西推进,总区域面积变化不大;长江中下游平原丘陵水田三熟二熟区,北界平均向北移动,西界也平均向西推进,总区域扩大;华南晚三熟二熟与热三熟区,其北界平均向北移动,区域扩大。(3)种植制度的改变有利于大部地区单位面积周年作物产量的提高。结论气候变化对南方地区种植制度界限有较大影响,造成多熟种植界限的向北、向西推进,多熟种植区域扩大,总体上有利于单位面积周年作物产量的增加。     

鸭绿江口及东港近海降水与旱涝分析

利用中尺度地面观测资料,分析了鸭绿江及东港近海的降水与旱涝之间的关系。对大气环流的分析表明,天气系统的移动直接影响降水的产生,并导致旱涝年的形成。在分析一般规律的基础上,进一步分析了季风与旱涝的关系,以及地形对降水产生的影响。     

华北地区冬季旱情及大气环流异常分析

利用NCEP/NCAR 1959～2007年东亚月平均网格点再分析资料以及全国756个站点资料,分析了华北典型少雨年和典型多雨年对流层整层大气物理量场的变化特征,并着重对2008年末～2009年初的全国旱情及成因进行了研究。结果表明,华北地区冬季少雨年的基本环流形势,500 hPa高度距平场110°E以东为负距平,以西为正距平,即"西正东负"的形势,温度和风场也均呈现相对应的分布形势;与此相对应,华北地区对流层整层盛行下沉气流;对流层中下层辐散、中上层辐合,华北地区为正涡度距平区,500 hPa水汽从北向南输送,水汽很少;多雨年的环流形势恰好相反。2008年10月～2009年2月华北地区干旱的原因为:中高纬度环流异常,乌拉尔山附近位势高度为正距平区,我国东北和东西伯利亚地区位势高度为负距平区,位势高度的差异反映的是气压的差异,两地产生很大的气压梯度,有强烈的西北风;而这强烈的西北风阻挡了来自渤海的湿润气流,使得气流不能进入我国内陆地区,而取道东北进入东北和西伯利亚,造成了华北地区的此次干旱。