宁夏春季首场透雨出现日期及环流背景分析

选用1961-2005年宁夏20个主要站降水量,分析春季首场透雨出现日期的气候特征,得出其年际、年代际变化特征不明显,在70年代以前、80年代中期到2000年这两个时间段里有4～5年周期变化,1970-1992年,首场透雨出现日期趋势在1982年前后发生了较大的转折,前期透雨出现偏晚,后期出现偏早.研究春季首场透雨出现日期典型偏早年与偏晚年环流背景,发现宁夏透雨出现早晚对海温有很好的响应,同时偏早年、偏晚年环流特征存在明显差异:偏早年前期海温以暖水位相为主,且3～4月宁夏处在500 hPa高度场正负距平交汇处,冷空气可以源源不断地进入,孟加拉湾洋面上水汽向北输送,给宁夏带来充足的水汽条件;偏晚年前期海温以冷水位相为主,受脊前西北气流控制,不利于宁夏冷空气出现,从贝加尔湖伴随冷空气带来的向南输送的水汽影响宁夏,由于量小,不能带来明显的降水.     

2008-2009年冬季我国北方特大干旱成因分析

2008-2009年冬季,我国北方冬麦区发生了特大干旱灾害。利用NCEP/NCAR的再分析资料,分析了干旱发生过程中气温的异常、垂直积分的水汽含量特征和水汽输送的变化,最后从大气环流角度分析了干旱发生的内在原因。结果表明:2008-2009年冬季,我国中部和华北部分地区气温偏高,华北以北地区气温偏低,冷空气活动频繁;从印度洋到我国西南、中部、华北地区的水汽含量比多年平均偏少,我国大部分地区气流比较平直,西南方向的偏西风水汽输送较弱。在干旱发生过程中,乌拉尔山、巴尔喀什湖为高压脊,贝加尔湖到中纬度地区为槽区,亚洲大陆的东部又为高压脊;亚洲中部和东亚以经向型环流为主,贝加尔湖到西伯利亚地区为明显的负距平,有利于冷空气南下影响我国北方地区。同时,我国大部分地区下沉气流较多年平均偏强,从青藏高原南侧到西南、华南地区的下沉气流减弱了西南方向的偏西气流水汽输送,从而导致降水减少。     

宁夏夏季极端高温变化特征及其与北极海冰的关系

选取近57 a宁夏20个气象站夏季逐日最高气温、NCEP/NCAR再分析及北极海冰资料,利用气候统计诊断方法,分析了宁夏夏季极端高温的气候异常特征及其与北极海冰的联系。结果表明:宁夏夏季极端高温总强度、事件频次及最长持续日数自1961年以来总体呈增加趋势,尤其1990s后期至2000s中期是年代际增加最快的时段;极端高温总强度偏强年,宁夏处于500 hPa位势高度场正中心的南边,北边冷空气不易入侵,有利于宁夏夏季极端高温偏强;前期春季格陵兰海、巴伦支海、喀拉海地区海冰密集度偏高时,激发500 hPa位势高度距平场上出现正负相间的波列自北向南、自西向东往欧亚地区稳定传播,造成乌拉尔山高压脊减弱,使得欧亚中高纬地区以纬向环流为主,导致宁夏夏季极端高温强度偏强。本研究结果旨在为宁夏夏季极端高温预测提供理论依据。     

近50 a宁夏初、终霜日基本特征及变化趋势

利用1961-2010年宁夏20个气象站的逐日最低气温资料,根据霜冻气候指标统计了初霜日和终霜日,采用基础统计和气候诊断分析方法,研究了宁夏全区及不同区域的初、终霜日基本特征和变化趋势。结果表明：近50 a 宁夏平均初霜日在10月上旬、终霜日在5月上旬,其中引黄灌区的初霜日最晚、中部干旱带次之、南部山区最早,而终霜日的排序正好相反;全区平均初霜日呈推后趋势、终霜日呈提前趋势,3个区域初、终霜日的年际变化趋势均与全区一致,只是倾向率略有不同;年代际变化上,在20世纪60、70年代,全区平均初霜日偏早、终霜日偏迟,80年代以后,表现为初霜日偏迟或接近平均、终霜日偏早或接近平均,3个区域的初、终霜日年代际变化与全区相似;全区及3个区域的初霜日均在1974年发生突变;而终霜日的突变年有所不同,宁夏全区、中部干旱带和南部山区均为1983年,引黄灌区为1982年。     

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。     

陕西春季干旱的环流特征分析

选用陕西51个气象站1962~2008年3~5月降水量数据和NCEP/NCAR再分析资料,根据综合干旱指数确定了陕西春季干旱等级和持续时间,利用合成分析的方法分别对陕西春季干旱和春末夏初季干旱年的大气环流进行研究,并与多雨无旱年的大气环流特征作对比分析。结果表明,陕西春季干旱持续时间长,呈北强南弱的不均匀分布模态。陕北长城沿线风沙区、关中平原和秦巴山区东部是春季易发生干旱的关键区。陕西春季干旱年500 hPa环流形势表现为欧亚中高纬度距平场纬向分布呈现"-+-",中亚高压脊偏强,东亚大槽明显偏深,表现出冷暖空气交汇区偏南的冬季风环流特征;相反春季多雨年中纬度盛行纬向气流,东亚大槽偏浅且位置偏东,咸海、里海附近多低压系统活动,南支西风带中孟加拉湾长波槽偏深。春末夏初季影响陕西干旱的环流表现为"-+-+"的距平分布,中亚高压脊偏强,中纬度盛行纬向气流,冷空气多偏北路径向东南移动,西太平洋副高偏弱,位置偏东偏南;相反春末夏初季多雨年乌拉尔山高脊偏强,贝加尔湖多长波槽活动,同时西太平洋副高偏强,对流层低层青藏高原东侧南风较常年同期偏强。最后相关分析表明陕西春季干旱指数与前期冬季乌拉尔山附近高度场有显著负相关,前期冬季乌拉尔山高脊偏强(弱),陕西春季易发生干旱(多雨)。     

远距离台风影响下的陕西大暴雨分析

应用NCEP再分析资料和常规地面观测资料,对陕西发生的3次与台风有关的大暴雨天气,从环流背景、动力、热力、水汽条件等方面综合分析.结果表明:3次过程中国大陆中东部存在高压系统,使西风槽或高原槽进入河套移动缓慢;台风主要作用是外围东风气流为河套输送大量水汽或使孟加拉湾和南海的暖湿气流向北输送.大暴雨位于850 hPa锋生...     

2008年宁夏低温阴雪灾害特征及成因分析

利用宁夏19个气象站1951~2008年1月平均气温和降雪量资料,建立宁夏1月大气干旱指数序列,分析了宁夏2008年1月低温连阴雪极端天气特征;利用北半球500hpa月平均环流特征量、东亚季风资料,分析研究初冬乌拉尔山高压、亚洲区经(纬)向环流、青藏高原南支槽、东亚夏季风向冬季风过渡时期的年代际变化以及太阳活动等外强迫因子对宁夏低温阴雪灾害性天气的影响尺度、幅度及响应时间,结果表明:持续低温阴雪天气的发生是叠加在的大气环流异常形成的;宁夏气温持续异常偏低,部分地区为有气象观测记录以来同期最低值;累计雪量历史同期最大,积雪普遍较厚,连阴雪天数最长;干旱气候变化与外强迫因子相关程度较高,对宁夏冬季短期气候趋势预测具有一定的指示意义。     

西安地区近五百年旱涝变化趋势与近百年旱涝成因分析

根据历史文献、站点资料对西安地区五百多年的旱涝等级序列进行了重建和统计分析,并利用ERA-20C再分析数据,并对近百年(1900—2008年)不同旱涝等级的气象条件进行了合成分析。结果表明:西安旱涝等级随时间有向偏涝发展的趋势,旱涝年的环流形势有明显的差异,体现在极涡、阻高、低槽及北大西洋涛动等方面均呈相反的形态;水汽输送差异主要在7月和9月的纬向水汽输送通量,动力作用与南亚高压的位置和强度紧密相关,呈现出非常明显的差异。造成旱涝年前期冬末初春的环流背景和海温也具有显著的不同,总体来说,涝年前期伴随了较强的冷空气活动,而旱年大气活动相对平稳;东太平洋和北大西洋海温异常,对旱涝年的大气响应主要表现在副热带高压强弱位置的差别和北大西洋涛动位相的不同。     

辽宁夏季干旱环流特征分析

利用辽宁省54站1963—2015年夏季月平均降水量资料及NCEP/NCAR月平均环流场再分析资料,对辽宁夏季降水变化特征及异常年环流特征进行了分析,结合2014和2015年夏季环流场与异常年环流场的对比分析,揭示辽宁夏季干旱环流特征及造成2014、2015年辽宁夏季干旱的环流场因素。研究发现:东亚地区对流层各层大尺度环流系统相互配合是造成辽宁夏季降水异常的主要原因。2014和2015年辽宁夏季干旱的环流场特征均与辽宁夏季异常干旱年情况类似:西太平洋副热带高压脊线位置偏南,且副高西北侧为负的位势高度距平,不利于副高西伸北进;由于副高偏南,辽宁地区西南水汽输送不充足;副热带西风急流轴位于辽宁以南地区上空,且辽宁以南上空200 h Pa纬向风距平为正,以北为负。这种不同高度层大尺度环流配置是造成2014和2015年辽宁夏季干旱的主要环流原因。     

甘肃省近43年降水资源变化对农业的影响

选取甘肃省63个地面测站降水量资料,利用对比分析方法,研究了甘肃省降水资源变化特征及其对农业的影响.结果表明:年降水量,越冬作物生育期、春小麦生育期和秋作物生育期的降水量1987-2003年与1961-1986年相比,时空分布发生了明显变化,河西中东部为增多趋势,河东为减少趋势,分界线与黄河走向基本一致;河东年降水量减少的幅度和速率比河西增加的幅度和速率都大,河东气候向暖干化发展的趋势加快;旱作区降水量减少,极端干旱事件频繁发生,可利用降水资源更加紧缺,对农业可持续发展的负面影响明显增大.     

乌鲁木齐大气降水稳定同位素与水汽来源关系研究

利用GNIP（Global of Isotope in Precipitation）乌鲁木齐站点1986-2003年大气降水稳定同位素资料和美国国家环境保护委员会/国家大气研究中心（NCEP/NCAR）再分析资料,通过研究乌鲁木齐地区17年（1986-2003）大气降水的氢、氧稳定同位素组成,提出了局地大气降水线方程为...     

青藏高原上空夏季水汽含量的时空分布特征

利用青藏高原地区1979-2008年14个探空站的观测资料以及同期的NCEP/NCAR再分析资料,采用线性趋势、Mann-Kendall突变检验和合成方法,分析高原上空夏季水汽含量的时空演变特征及影响高原水汽含量异常的大气环流等因子。结果表明：高原夏季水汽含量在空间上表现出随海拔高度升高而减少的分布特征,即高原东南部和东北部湿润,西北部干燥。近30 a来,高原夏季水汽含量整体上呈现出增加趋势,其中高海拔的西部干燥地区水汽含量的增加较东部湿润地区更加显著。高原夏季水汽含量偏多（少）年,高原地区整层水汽通量以辐合（散）为主,高原上空低层的位势高度以负（正）距平为主,高原地表温度整体上偏高（低）。     

全球气候变化背景下中国黄河流域的响应

黄河流域地处干旱、半干旱地区,水资源系统对气候变化十分敏感。最近几十年黄河流域气温和降水发生了明显变化。20世纪80年代中期以来,黄河流域气温明显升高,且以冬季增温为主,流域北部增温尤其显著;20世纪90年代,黄河流域降水明显减少;进入21世纪,降水略有增加。气温升高和降水减少是黄河流域径流锐减的重要原因。根据气候模式...     

全球变暖背景下天山地区近地面水汽变化研究

利用天山地区44个站1961-2009年水汽压数据,采用线性趋势估计、距平分析、Mann-Kendall趋势统计突变检验和功率谱等方法,分析天山地区近地面水汽变化及其与区域气候变化的关系。结果表明：天山地区近49 a来水汽总体呈增多趋势,年和四季水汽变化具有年际和年代际差异,最大增多趋势均出现在20世纪90年代中后期至21世纪初,最小值出现在70年代中后期和80年代中期,最大值出现在21世纪初。突变和周期分析得出,水汽年变化与西北地区气候变化趋势具有明显一致性。年降水变化与水汽相关最高,温度和青藏高原指数次之,其他因子相关一般。     

黄河流域干燥度时空格局变化研究

根据国家气象局整编的1957～2001年(45 a)黄河流域93个气象站点气象资料,应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monteith法计算干燥度中的潜在蒸散项,并在此基础上使用克里格(kriging)插值法生成黄河流域干燥度的分布图.研究结果显示,黄河流域多年平均干燥度空间分布格局受气候、地形地貌等多种因素的影响,具有明显的地域性差异,干燥度总的特点是北大南小,呈现由北向南逐渐递减趋势;从时间尺度上看,自1957年以来,干燥度总体上呈波动增大趋势,干燥度季节变化为冬季>春季>秋季>夏季,全年以7～9月份干燥度最小,11月～翌年3月最大,且不同区域之间存在着明显的差异.     

Trends and abrupt changes in surface vapor content over Tarim Basin during the last 50 years

The surface vapor content has a close correlation with the generation of precipitation. Based on the atmospheric circulation data and surface vapor content data from 37 weather stations across the Tarim Basin during 1961 2010, the paper analyzed the vapor variation trend, period, abrupt changes and their causes. The results show that the increase trend of surface vapor content over the Tarim Basin mostly conforms with the average trend coefficient of 0.48. There were 3 centers displaying a trend of high vapor increase and 3 centers displaying a low vapor increase. These centers were distributed in strips and blocks across the basin from northeast to southwest. Notable inter-decadal variations in annual and seasonal vapor contents occurred in the Tarim Basin during the 50 years of the study period, with more vapor after the mid-1980s and less vapor in the 1960s and the 1970s. The significant increase in vapor content in the 50 year period occurred mostly in the 1980s and the 1990s. The increasing trend across the four seasons was strongest in summer, reaching 0.43, and weakest in spring. Great variations existed between the spring trend and the annual, summer, autumn and winter trends. During the 50-year study period, there are distinguishable periods of 4-6 years and 8-10 years in which the annual and seasonal vapor contents varied alternately between low and high concentrations. The annual vapor content and that of the four individual seasons all changed abruptly in about the mid-1980s (α<0.05). The west wind circulation, Tibetan Plateau circulation and the annual mean temperatures of the Tarim Basin are the main factors that influenced the surface vapor content over the study area, of which the Tibetan Plateau circulation may be the most important one.     

黄河中游砒砂岩地区皇甫川流域气候变化特征分析

采用 1 961～ 2 0 0 0年连续 40年的逐月气象数据 ,分析黄河中游典型砒砂岩地区-皇甫川流域气候及其变化特征。分析结果表明 :皇甫川流域大陆性气候特点明显 ,降雨主要集中在每年的 6月～ 9月 ,这四个月的降雨量占全年的 76.7% ,形成河川径流的汛期。皇甫川流域年降雨量和汛期降雨量具有明显的减少趋势而且降雨量年际之间的波动很大 ;年均气温具有明显上升趋势 ,近 40年来年均气温升高了 0 .4℃ ;年平均风速总的变化趋势是逐渐降低的。另外 ,皇甫川流域湿度指数总体变化具有降低趋势 ,而温暖指数则是大幅度增高。可见 ,皇甫川流域气候变化具有明显地干和热的趋势。