1969—2013年华南前汛期极端降水年际异常及影响因子

利用国家气象信息中心发布的逐日降水资料、NCEP/NCAR逐月再分析风场及NOAA重构延长的逐月海表温度(SST)资料,研究了华南前汛期极端降水年际异常时空特征,并进一步从海洋及大气环流上探讨极端降水年际变化的主要影响因子。结果表明：（1）华南前汛期各极端降水指数呈显著年际变化特征,且在广东、广西、福建中北部和江西中南部呈一致性异常,贵州中南部呈相反异常分布。特别是1990s 以来,广东、广西及福建中北部是洪涝灾害的高风险区,而贵州中南部则易发生干旱。（2）“类ENSO”型海温异常及相应大气环流异常是影响华南前汛期极端降水的主要因子,前冬到次年前汛期,“类ENSO”型正异常维持但有一定程度减弱,南海以北的东亚大陆沿岸自南向北依次存在反气旋—气旋—反气旋环流系统,南海及菲律宾群岛以东洋面的反气旋环流系统向北输送暖湿气流,贝加尔湖以东的反气旋环流和日本群岛附近的气旋式环流分别向南输送干冷和湿冷气流,南北气流交汇于华南地区,易造成华南前汛期洪涝灾害。     

1969—2013年华南前汛期极端降水年际异常及影响因子

利用国家气象信息中心发布的逐日降水资料、NCEP/NCAR逐月再分析风场及NOAA重构延长的逐月海表温度(SST)资料,研究了华南前汛期极端降水年际异常时空特征,并进一步从海洋及大气环流上探讨极端降水年际变化的主要影响因子。结果表明:(1)华南前汛期各极端降水指数呈显著年际变化特征,且在广东、广西、福建中北部和江西中南部呈一致性异常,贵州中南部呈相反异常分布。特别是1990s以来,广东、广西及福建中北部是洪涝灾害的高风险区,而贵州中南部则易发生干旱。(2)"类ENSO"型海温异常及相应大气环流异常是影响华南前汛期极端降水的主要因子,前冬到次年前汛期,"类ENSO"型正异常维持但有一定程度减弱,南海以北的东亚大陆沿岸自南向北依次存在反气旋—气旋—反气旋环流系统,南海及菲律宾群岛以东洋面的反气旋环流系统向北输送暖湿气流,贝加尔湖以东的反气旋环流和日本群岛附近的气旋式环流分别向南输送干冷和湿冷气流,南北气流交汇于华南地区,易造成华南前汛期洪涝灾害。     

2021年黄河中游秋汛降水特点与环流特征分析

为了提高黄河中游秋汛降水预报能力，以便为该区农业生产乃至防灾减灾工作提供参考依据，利用水文站和气象站日降水资料、国家气候中心逐日副高脊线和西伸脊点资料、NCEP/NCAR再分析资料，对2021年黄河中游秋汛降水特点以及环流形势的逐日演变特征进行分析。结果发现：2021年黄河中游秋汛洪水由6次强降水过程造成，具有持续日数长、雨带稳定、雨势强、落区重叠度高的特点。秋汛期内，副高脊线相对稳定，副高季节性南落异常偏迟，同时西伸脊点偏西。欧亚中高纬地区盛行阻塞形势，黄河中游强降水过程主要发生在双阻形势下乌拉尔山阻高达到强盛期后的减弱崩溃期以及乌拉尔山形成阻高的单阻形势下。南亚高压偏强、偏东是200 hPa高空40°—45°N、110°—140°E形成急流的主要原因，低空急流前期不显著，位置偏南，9月下旬以后向北扩展，高、低空急流合适配置为黄河中游强降水发生时上升运动发展提供了有利的环流背景。秋汛期水汽主要来自西太平洋，依靠副高南侧异常强盛的偏东气流以及副高西北侧强盛的西南气流完成输送。     

热带太平洋中部地区热力异常对我国南方冬季降水影响的数值模拟

为了分析冬季热带太平洋中部海温升高对中国南方冬季降水的影响,本研究利用国际太平洋研究中心的区域气候模式（IPRC-RegCM）对2008年初南方典型的大范围雨雪天气过程进行数值模拟。结果表明：该模式能够较好的模拟出此次持续性降雨（雪）过程的雨带分布。且当在热带太平洋中部海域加入扰动热源后,中国南方大部分地区均以上升气流为主,南海地区水汽输送增强,有利于我国南方雨雪天气的发生。     

热带太平洋中部地区热力异常对中国南方冬季降水影响的数值模拟

为了分析冬季热带太平洋中部海温升高对中国南方冬季降水的影响,本研究利用国际太平洋研究中心的区域气候模式(IPRC-Reg CM),对2008年初南方典型的大范围雨雪天气过程进行数值模拟。结果表明:该模式能够较好地模拟出此次持续性降雨(雪)过程的雨带分布,且当在热带太平洋中部海域加入扰动热源后,中国南方大部分地区均以上升气流为主,南海地区水汽输送增强,有利于中国南方雨雪天气的发生。     

大连春季首场透雨特征与环流背景分析及可能影响因子探讨

选用1957—2012 年大连3 个代表站的降水量分析春季首场透雨出现日期的气候特征,得出其年（代）际特征明显：偏早9 年,偏晚20 年;20 世纪50 年代末至60 年代末偏早,20 世纪70 年代初至90 年代末明显偏晚,2000 年后以偏早为主。另外,分析首场透雨出现日期与春季降水的关系后得出典型年份,对典型年份的环流场进行合成分析：透雨偏早降水偏多年大连地区受500 hPa高度距平场正距平和水汽通量距平场反气旋环流控制,有异常偏多的偏南气流影响,水汽输送异常偏多,春季降水易偏早偏多;透雨偏晚降水偏少年,大连地区受500 hPa 高度距平场负距平和水汽通量距平场气旋性环流控制,有异常偏多的西北气流影响,水汽输送异常偏少,春季降水易偏晚偏少。春季首场透雨出现日期和前冬日本海域海温异常存在很好的负相关;前冬日本海偏冷则透雨出现日期偏晚,前冬日本海偏暖则透雨出现日期偏早。     

华北冬季大雪频次变化特征及对海温的响应

为了解华北冬季大雪频次变化特征及与前期海温的关系,达到为冬季设施农业等服务的目的,采用华北区282站逐日降水量资料、NCEP再分析资料,计算了华北冬季的大雪频次,分析了近51年来华北冬季大雪频次的时空特征及与前期海温的关系。结果表明：近51年来,华北冬季大雪强度呈上升趋势,有明显的年代际变化特征;华北冬季大雪频次EOF第1模态呈全区一致的特征,第2模态由北向南依次呈“+-+”的特征。年际尺度上,影响第1模态的海温关键区为：前夏（秋）热带印度洋和北大西洋;第2模态关键区为：前夏（秋）赤道东太平洋海温,即与厄尔尼诺关系密切。年代际尺度上,影响第1模态的海温关键区为：前夏亲潮区、热带印度洋和北大西洋,第2模态与PDO关系密切。     

1323号台风“菲特”路径及降水分析

为探究台风移动路径及降水影响因素,运用fortran软件对NECP/NCAR数据和NOAA降水资料进行计算处理并用Grads软件出图,从大尺度环流背景和水汽输送分析台风“菲特”移动路径及降水成因。结果表明：“菲特”由生成到登陆过程都受到副高和西风带影响。期间,台风“丹娜丝”通过推进副高西进加快“菲特”登陆;“菲特”在移动过程中,10月1日02时—2日08时受强引导气流影响而加速,2日14时—4日14时因该引导气流减弱而移速减小,从4日20时始在副高西进增强引导气流作用下向西转向并加速。此次台风降水过程（6日—9日）中,浙北余姚地区和浙东南地区均存在降水高值区。从副高南缘洋面上延伸到江浙地区的1条完整水汽输送带持续为“菲特”提供水汽造成浙江强降水。     

相似环流背景下降水量级差异甚大的2次过程对比分析

为研究夏季暴雨空、漏报问题,利用常规气象观测资料、FY-2D气象卫星、雷达、自动气象站加密及NECP再分析等资料,对相似环流背景下2012年7月降水量级差异甚大的2次过程进行对比分析,结果表明：在大尺度相似环流背景下,上下游系统配置及有无中尺度系统生成是2次降水量级差异的主要原因。7月6日短波槽在东移过程中冷空气减弱,同时降水的动力、水汽以及不稳定条件变差,山西中南部出现小阵雨;7月8日冷空气东移加强,高度场与风场呈现非地转特征,中尺度切变线、中尺度急流、中尺度涡旋生成,影响降水的水汽输送及水汽辐合加强,山西中南部对流发展,出现区域性暴雨天气。因此,在相似环流背景条件下,通过分析上下游系统动态演变、物理量场高低空配置,对数值天气预报产品进行订正,以减少暴雨空、漏报。     

贵州一次典型锋面大雾的成因分析

为了进一步提高锋面大雾预报水平,利用天气图资料和自动站逐小时观测资料,分析了2017年1月3—4日发生在贵州的一次持续性大范围锋面大雾天气成因。结果表明：偏南气流将孟加拉湾和南海水汽向贵州等地输送,850 hPa温度槽携带冷平流入侵及地面静止锋形成,为这次锋面大雾提供了有利天气条件。水汽在贵州上空持续辐合导致低云发展增厚,云底下降接地形成地面大雾;静止锋东退北抬,西南暖湿气流经过冷平流区域致使大雾持续发展;逆温层逐渐减弱消失、云底抬升,大雾也随之减弱消散;低层气流辐合上升、中层气流辐散下沉有利于大雾形成。大雾期间水汽饱和、风速较小,前期气温呈下降趋势,中后期近地层处于较稳定状态,有利于大雾形成和维持。     

2014年陕西“秋淋”天气过程分析

为深入研究陕西“秋淋”天气的形成机制,为此类天气的预报和决策服务提供参考,本研究利用陕西省自动站降水资料和美国国家环境预测中心提供的NCEP/NCAR再分析资料,对2014 年9 月7—17日陕西秋淋天气的环流形势及物理量特征进行分析。结果表明：陕西“秋淋”期间500 hPa极涡和西太平洋副高较历年同期明显偏强;长时间副高外围西南暖湿气流输送和西行台风为“秋淋”提供了充足的水汽条件和有利的气候背景;同时,物理量场分析表明：此次“秋淋”过程中一直有高湿区的维持和水汽辐合区的存在,垂直速度负值大值区及其抵达的高度对降水落区和降水量的预报有一定的指示作用。     

广西一次冬季暴雨的水汽特征分析

为分析2012 年1 月13—15 日广西暴雨过程的水汽来源、急流的输送作用和水汽饱和程度等特征,使用天气学分析和动力诊断的方法分析NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、红外云图等资料。结果表明：孟加拉湾和南海是本次暴雨过程的2 个水汽源地,500~700 hPa 中低空西南急流的建立和加强使孟加拉湾成为主要水源地,加强了暴雨区的水汽供应。而这支急流的维持依赖于200 hPa加强的副热带锋区西风急流入口区南侧的强辐散作用。不同源地的水汽输送高度不同,水汽通量中心出现在700 hPa。600 hPa 以下为水汽通量辐合层,700~850 hPa 辐合强度远大于925~1000 hPa;水汽通量中心在暴雨区的上风方,水汽辐合中心在水汽通量中心沿气流去向的一侧,700~850 hPa 叠加的辐合中心处即为暴雨区,辐合高度的升高、湿层剧烈向上扩展都可作为暴雨征兆。以上分析得出了冬季暴雨过程中水汽条件的形成机制,得出预报着眼点,对提高此类暴雨预报准确率有较大作用。     

重庆西部区域性阻塞型暴雨浅析

利用1981—2010年重庆市34个气象观测站的日(20时—20时)降水量资料及空间间隔为2.5°×2.5°的NECP/NCAR逐6小时再分析资料,对重庆西部区域性阻塞型暴雨天气过程进行统计合成分析,结果表明：(1)导致渝西阻塞型暴雨的大尺度环流背景场为稳定的“两槽一脊”型环流,贝加尔湖低槽与东移的四川盆地低槽同位相叠加,副高西伸并稳定维持,位势场呈现“西低东高”的特点;(2)来自于南海地区的水汽持续输送至重庆西部地区为暴雨过程的产生和维持提供了有利的水汽条件;(3)暴雨发生前后温湿场发生了明显变化,温度场上暴雨发生前和发生时暴雨区附近有着较强的暖平流,而暴雨发生后为明显冷平流,湿度场上700hPa上10g/kg等比湿线及850hPa上15g/kg等比湿线可作为渝西阻塞型暴雨的一个预报参考指标。     

山西典型高温天气的环流特征与成因分析

本研究旨在提高对山西高温天气形成机理的认识。应用2003—2016 年山西地面气象观测资料及NCEP再分析资料,对山西夏季107 个区域性高温天气过程开展时空分布特征、环流形势特征等的分析研究,并利用高分辨率中尺度数值模式对典型高温个例开展数值模拟和诊断分析,探讨山西区域性高温天气形成的可能原因。结果表明：山西高温的空间分布与地形、纬度等密切相关,高温日数南部多于北部、盆地多于山地;影响山西高温的500 hPa 典型形势包括大陆暖高型、纬向环流型、西太平洋副高控制型、两槽一脊型4 类,其中两槽一脊型高温天气出现的频次最高;大陆暖高影响时山西高温范围最大,西太平洋副热带高压型控制时高温强度最大。高分辨率中尺度数值模式可以较好模拟出地面最高气温的空间分布特征。进一步分析表明：非绝热加热项是大陆暖高型、西太副高型、两槽一脊型导致高温天气的主要原因,温度平流项是形成纬向环流型高温天气的主要因子。     

山西省终霜冻变化及其与春季北太平洋海温的SVD分析

摘 要：利用山西省35个代表站1971-2008年逐年终霜冻资料和美国NCEP/NCAR再分析资料的全球逐月海温格点(2°×2°)资料,采用小波分析、EOF和SVD分解等方法讨论了山西省终霜冻的时空变化特征以及与北太平洋海温的关系。结果表明：山西省终霜冻时空分布不均匀,存在显著的年际和年代际变化特征。山西省终霜冻有提前的趋势。山西省终霜冻异常存在3年、5年、15年的周期;影响终霜冻的春季海温关键区是（20°S~35°N,110~160°E ）,山西省春霜冻与该关键区春季海温是显著的负相关关系,即春季海温关键区海温异常偏高（低）,山西省终霜冻偏早（晚）。     

深秋季台风“海燕”(1330)引发广西特大暴雨的水汽和螺旋度分析

为了探讨深秋季台风暴雨的形成机制,利用CMA热带气旋最佳路径数据、NCEP/NCAR再分析资料、区域自动气象站资料和中国气象数据网提供的降水资料,采用天气学分析及诊断等方法,对引发广西特大暴雨的深秋季台风“海燕”(1330)进行了分析。结果表明：广西特大暴雨期间水汽输送完全靠台风环流本身,但其水汽辐合层伸展到较高的高度。广西的降雨开始于东边界水汽输入达到最大值之后开始减小、南边界由水汽输出转为水汽输入且开始出现明显突增现象时,最强降雨时段发生在南边界水汽输入达到峰值前后。冷空气侵入前期,增强了台风的斜压性,对暴雨起积极作用,但后期冷空气的加强完全破坏台风的暖心结构,使台风迅速填塞同时暴雨也很快结束。相对风暴螺旋度正值中心与强降雨落区有很好的对应关系,并且有至少6 h的提前量。深秋季台风暴雨预报应重点关注水汽辐合高度和冷空气的作用,而相对风暴螺旋度在台风暴雨预报中有非常好的指示意义。     

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。     

Physical aspects of the flushing of the east Indonesian basins

The flushing of the deep basins in the east Indonesian archipelago is studied by means of water mass analysis, current observations and simple theoretical models. The Banda Sea and its secondary basins appear to be flushed from the Pacific Ocean with a typical flushing time of the order of 40 years. This fast flushing is made possible due to the high vertical diffusivity which is estimated to be of the order of 10⁻³ m²·s⁻¹. Theoretical models to descrive the vertical distribution of tracers due to mixing and basin wide upwelling turn out to fit the data very well. The observations cannot be used to confirm the horizontal structure of the deep circulation which results from a simple β-plane model. The vertical structure of the Aru Basin and the Timor Trench is more complicated due to the presence of water from the Indian Ocean, the Pacific Ocean and the Banda Sea. But also here simple models can be applied.