基于海-冰-气系统的东亚冬季风统计预测

东亚冬季风对东亚冬季的天气气候具有重要影响,对其预测研究是冬季气候预测的关键问题。已有东亚冬季风强度指数(ISA)与东北冬季气温在年际、年代际尺度具有显著且稳定的相关关系,但ISA的前兆信号在20世纪90年代末发生年代际转变,对ISA的预测效果转差。在海-冰-气系统重新寻找影响ISA的前兆因子,分析其与东亚冬季风的可能关联,构建统计预测方法并开展交叉检验。结果表明:20世纪80年代后ISA与前期热带太平洋马蹄型结构的海温、墨西哥湾流区海温、平流层欧亚中高纬环流型呈显著正相关,与巴伦支海海冰密集度呈显著负相关。以上前兆信号可通过冬季大气环流、海陆热力差等途径影响ISA,预测模型拟合效果较好,试报期间(2012—2022年)与实况的符号一致率达81.8%(9/11),可用于当前年代际背景下东亚冬季风强度预测。

中国东北地区两场罕见冻雨过程的对比分析

2020年11月17~20日(过程1)和2021年11月7~11日(过程2)在中国东北地区发生了两场历史罕见的冻雨事件,给吉林和黑龙江两省造成了异常严重的灾害。本文利用NCEP/NCAR和EC-ERA5再分析资料、地面气象要素实况和探空资料,对这两次冻雨过程进行了诊断分析。结果表明,地面关键影响系统均为北上发展加强的江淮气旋,冻雨区均位于地面暖锋北部冷空气一侧的等压线密集带中。冻雨形成过程存在差异,过程1主要表现为先有地面降温形成“冷垫”,之后气旋携带的暖空气在“冷垫”上爬升并配合850 hPa暖锋维持;过程2则表现为大量暖湿空气向北输送,地面气温回升,850 hPa暖舌发展,被抬升的暖湿空气降落在前期较冷的下垫面上形成冻雨。冻雨发生时,水汽条件丰沛,并伴有上升速度和锋区的明显加强。温度层结呈现“冷—暖—冷”三明治型垂直分布特征,即低空有逆温层且有融化层和近地面有冻结层同时存在。两次过程均符合多数北方冻雨的“冰相融化”机制。过程1逆温层顶高度、逆温强度及最大融化层厚度均强于过程2,且逆温持续时间长,导致电线积冰厚度差异明显。地形对冻雨有一定的影响。最后提炼出一个东北冻雨天气的三维结构模型。

中南半岛和华南地区极端降水时空特征

全球变暖使得极端降水事件的强度和频率均呈上升趋势,位于亚洲季风区的中南半岛和华南地区更易受到极端降水影响而发生洪涝灾害。本文利用逐日降水资料对1951~2015年中南半岛和华南地区湿季(5~10月)的极端降水事件进行客观分类,并对每一类极端降水事件的大尺度流型特征及年际、年代际和长期趋势特征进行了分析。结果表明:(1)根据降水中心位置,中南半岛和华南地区的极端降水可客观分为华南类、中南半岛类、缅甸—云南类和华南南部—越南北部类,它们所联系的大尺度流型以中高纬波列和热带偶极子环流为主。其中,华南类的大尺度流型在对流层高层为类似于东亚—太平洋(East Asia–Pacific,简称EAP)遥相关型的“+−+”经向型波列,但中心位置较典型EAP型偏西南,中东部的负异常环流为关键系统,低层为位于低纬度地区的“+−”经向型波列。中南半岛类大尺度流型为热带偶极子异常环流,对流层低层较高层更为显著宽广。其余两类极端降水大尺度流型特征为在对流层高层受Rossby波列影响,低层主要为偏弱的热带偶极子异常环流。(2)中南半岛和华南地区极端降水的频次呈显著上升的趋势,主要来自于华南类和中南半岛类极端降水的贡献。其中,“+−+”经向型波列的频发是造成华南类极端降水增多的原因。(3)中南半岛与华南地区极端降水的空间分布具有反对称特征。

冬季大范围持续性极端低温事件与欧亚大陆大型斜脊斜槽系统研究进展

本文总结了近年来关于我国冬季大范围持续性极端低温事件(EPECE)及其对应的欧亚大陆大型斜脊斜槽系统的研究成果。EPECE和普通寒潮是冬季影响我国的两类不同时间尺度大型冷空气活动,对它们的异同点进行梳理和深入理解是非常必要的。最新研究进展可概括为如下:(1)基于极端低温站点的范围和极端低温过程的持续性特点,客观界定了我国冬季EPECE。近年来的研究表明,欧亚大陆大型斜脊斜槽系统是冬季EPECE形成和维持的主要关键环流系统。同时,鉴于大型斜脊斜槽系统的重要应用意义,建立了客观识别方法。(2)从前兆信号、环流演变、阻塞高压和反气旋式波破碎活动的角度,揭示了EPECE和普通寒潮事件之间的关键区别。全国类EPECE的发生具有一周之前的前兆信号,而普通寒潮并不存在这么早的前兆信号。EPECE以从乌拉尔山到东北亚的广阔区域的阻塞高压活动为关键特征,而普通寒潮则主要以区域性阻塞高压为其主要特征。这两类事件对应的阻塞高压活动的差异可由天气尺度波破碎活动的差异加以解释。(3)最新的研究解释了大型斜脊斜槽系统形成和维持的动力学机理。基本流场对位涡扰动的正压作用是大型斜脊斜槽系统的形成和维持最重要的动力学机制。基本流场通过变形场作功和线性平流使大型扰动维持和向下游发展。与阻塞高压不同,非线性作用并非大型斜脊斜槽系统维持的主要原因。

夏季我国干旱、半干旱区陆面过程能量平衡及其局地大气环流

利用ＮＣＥＰ资料分析得出，夏季我国干旱、半干旱区在整个欧亚大陆上是陆面感热通量最强的地方，与此对应的陆面潜热通量则最弱。陆面所接收的太阳短波辐射主要以感热和长波辐射的能量形式释放。该区降水量很少，降水量的年际变率也很弱；因此，该区的陆面热量通量都显出很弱的年际变率；然而，这些通量的年代际变率信号则比较显著。我国干旱、半干旱区大气环流的热力过程与其陆面过程特征密切相关。该区对流层大气的辐射冷却很强，达－３Ｋ ｄ-（－１）。由于缺乏水汽和上升运动，大尺度凝结加热率、深对流加热率、浅对流加热率都非常弱。因此，６００ ｈＰａ以上的大气以绝热下沉加热来平衡幅射冷却； ６００ｈＰａ以下，陆面感热引起的垂直扩散加热率非常强，多达８Ｋｄ-（－１），它除了平衡辐射冷却以外还制造对流层低层的对流运动，以绝热升冷却来平衡多余的垂直扩散加热。总之，我国干旱、半干旱区的陆面过程特征决定了该区大气运动的特殊垂直结构，即对流层低层对流上升运动及其上层的下沉运动。我国干旱、半干旱区陆面能量平衡及其局地大气环流的年代际变率，是全球气候系统年代际变率的必然结果。

2008年初我国南方雨雪低温天气的中期过程分析--Ⅰ：亚非副热带急流低频波

在中期时间尺度上分析了2008年1月10～16日我国南方雨雪过程特征及其可能机理,得到了以下结果：1）3个环流系统的演变过程相互匹配,共同造成了此次雨雪过程,它们分别为南支槽在我国南方地区的形成和加深、西太平洋副热带高压的北扩以及叶尼塞地区高压脊的东扩南侵;2）源自东北大西洋和西欧的Rossby波能量沿亚非副热带急流向下游传播,导致南支槽在我国南方地区形成和加深;3）与西太平洋副热带高压北扩所对应的异常环流中心,其实质为副热带急流扰动,来自上游南支槽区的Rossby波能量频散是其形成维持的主要原因,它也受来自贝加尔湖地区及热带西太平洋对流区的Rossby波能量的影响;4）亚非副热带纬向基本流制约着其一系列异常环流中心的纬向联系,里海冷堆及异常中心的形成恰好对应着南支槽在我国南方地区的加深和西太平洋副热带高压的北扩。

2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征及其关键天气尺度系统

本文重点分析了2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征、水汽来源以及关键天气尺度系统。双台风“烟花”和“查帕卡”以及西太平洋副热带高压共同为“7.20”河南暴雨提供了充足的水汽条件。然而,就暴雨的水汽供应而言,仅以台风和西太平洋副热带高压的作用难以解释2021年7月20日发生的日降水量663.9 mm和1小时最大降水量201.9 mm的极端暴雨事实。水汽通量分析和LAGRANTO模式轨迹分析结果表明,20日在河南南侧形成了一个很强的经向水汽通量带(850 hPa以上),它与台风和西太平洋副热带高压引起的低层水汽通量带在河南附近汇合,为暴雨提供了最为充沛的水汽条件。我们强调,20日在河南以西地区上空发生了对流层顶反气旋式波破碎事件,它与台风协同作用,引发了河南南侧的强经向水汽通量,从而导致此次极端暴雨事件。

2000／2001年冬季北欧异常流型形成机理及其对我国北方天气的影响

从Rossby波能量的频散和瞬变斜压扰动的正压反馈角度,探讨了2000/2001年冬季盛行的斯堪的纳维亚环流型(正位相)的维持机理,并讨论了其对我国北方地区天气气候的影响。该环流型上游部分,即北大西洋和斯堪的纳维亚半岛的两个活动中心主要由瞬变斜压扰动的正压反馈所形成,部分由Rossby波能量频散所维持。而下游部分,即贝加尔湖附近的气旋式环流异常主要由Rossby波能量从上游频散所形成和维持。与该环流型对应,冷空气在西、中西伯利亚堆积,并在其南侧的西风气流区中平流,使得我国华北部分地区和东北地区比常年冷。该环流型导致新疆北部地区、内蒙古东部及东北地区降雪量显著增强。大西洋急流的东伸及对应斜压扰动的显著加强是预报北疆和内蒙古东部及东北地区多雪的一个重要前兆因子。

ECHAM4/OPYC3海气耦合模式对东亚季风年循环及其未来变化的模拟

德国马普研究所海气耦合摸式ECHAM 4/OPYC3对东亚地区 2m温度年循环的模拟尽管有一些偏差 ,但还是相当成功的。其模拟的东亚夏季风偏弱 ,而冬季风偏强 ,此偏差可能与 2m温度以及西太平洋副热带高压模拟偏差有关。该模式模拟的东亚季风区夏季降水量偏弱 ,这与上述夏季风环流的模拟结果是一致的。该模式较好地抓住了华北地区经向环流和降水量的年循环特征。利用最新的温室气体和SO2 排放方案 ,即政府间气候变化委员会 (IPCC )排放方案特别报告 (SRES)的A2和B2方案 ,通过该模式 1 1 1年的积分结果讨论了东亚季风气候在 2 1世纪后 30年中的变化 ,其主要结果为 :全球变暖导致夏季海陆温差增大和冬季海陆温差减弱 ,进而使东亚季风环流在夏季加强 ,冬季减弱。长江流域和华北地区的夏季降水量显著增强 ,而后者的增强更为显著 ,使得东亚季风区的夏季多雨区向北延伸 ;东亚季风区 9月份的降水量在两个方案中都显著增加 ,说明在全球变暖条件下东亚季风区的多雨季节将延迟一个月。

东北冷涡环流及其动力学特征

主要总结了东北冷涡形成和维持的动力学原因:(1)大兴安岭/小兴安岭的地形以及临海的水汽条件有利于东北地区移动性冷涡系统的形成和发展。(2)与欧亚大陆阻塞型环流相联系的准纬向低频Rossby波活动将其波能量直接频散到东北地区,形成冷涡环流。(3)源自东北亚阻塞型环流以及副热带异常环流的Rossby波均可经向传播到东北地区,有利于东北冷涡环流的维持(尤其在仲夏和晚夏)。(4)与相邻阻塞型环流有关的对流层中低层冷空气活动可强迫出东北地区局地上传Rossby波,致使冷涡环流形成和维持。(5)来自东北地区上游的瞬变天气扰动与下游异常环流型相互匹配,形成有效的瞬变涡动强迫作用,使冷涡环流持续维持。(6)负位相西太平洋(WP)遥相关型是东北冷涡活动的下游背景环流型,其盛行是东北冷涡环流反复出现和持续维持的一个重要原因。

亚洲中高纬环流春夏季节转换过程的关键特征

亚洲中高纬环流春夏季节转换是亚洲大陆上发生的不同区域春夏季节转换中的一个重要组成部分,它为江淮流域梅雨形势的建立提供必要的中高纬环流条件。但是关于其独特性和关键特征,迄今为止尚没有系统性的总结。本文利用NCEP/NCAR再分析资料I的逐日数据,分析和总结了这一春夏季节转换过程的关键特征。亚洲中高纬环流春夏季节转换以500 hPa东北亚脊和"双阻型"环流形势的依次建立为重要标志。东北亚脊及其相关的海陆温度差异的形成主要归因于东北亚积雪融化和局地强烈增温过程。东北亚低压(850 hPa)的建立是亚洲中高纬环流春夏季节转换的另一个重要标志。当季节转换发生时,青藏高原上空的200 hPa急流轴从35°N向北跳到37°N,与此同时亚洲温带急流彻底消失。伴随着季节转换,亚洲中高纬地区近地面温度经向梯度减弱,高频瞬变斜压扰动随之减弱;与之形成鲜明对比,低频天气系统,包括亚洲阻塞高压和东北冷涡系统,则成为该地区主导天气系统。本文也从春夏季节转换早晚的角度,探讨了亚洲中高纬环流和天气系统的演变特征,由此进一步补充了春夏季节转换的关键信息。

论新农村新牧区建设的重点和根本

党的六大以来，央连续4年下发了指导“三农”工作的1号文件。今年1号文件的主题是，极发展现代农业。扎实推进社会主义新农村建设。本文拟结合内蒙古“三农三牧”工作实际，谈一谈对新农村新牧区建设重点和根本的粗浅认识。

社会主义新牧区是什么样

中央关于社会主义新农村建设“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁，管理民主”的总要求．是科学发展观、和谐社会建设重大战略思想在。三农”工作中的具体体现。是中央在新时期加强“三农”工作、解决“三农”问题的重大战略举措。我们贯彻落实中央的重大战略举措．建设社会主义新牧区．必须从牧区的实际出发．走出一条具有内蒙古特色的建设社会主义新牧区的路子。

统筹经济社会 促进全面进步——基于民族地区的思考

西部民族地区经济和社会发展水平大大落后于全国的发展水平。不仅距全面小康水平相差较远 ,而且与总体小康相比也存在一定差距 ,经济与社会发展互相不协调的表现突出。为了全面树立科学发展现 ,促进经济与社会的协调发展 ,缩短东西部之间的发展差距 ,改变西部民族地区贫困落后状态 ,西部民族地区必须走出一条有自身特色的发展道路。

论精准草畜平衡

实行精准草畜平衡的要义是,依据各层级、各方面的权利和责任,嘎查精细监测牧户草场,牧户精准实行草畜平衡,按草场质量精确核定奖励资金,建立管用的草原生态保护和筑牢我国北方重要生态安全屏障的激励约束机制。与现行草畜平衡制度相比,这是对草原生态保护的理念思路、方式方法、体制机制创新,是一项重大的颠覆性创新。

实现新跨越的行动纲领——论内蒙古自治区第八次党代会报告的亮点

建设社会主义新农村新牧区，是我区现代化进程中重大而紧迫的任务。第八次党代会报告对我区社会主义新农村新牧区建设提出了“三个下功夫”的思路：“要按照生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主的要求，坚持解决农牧业问题在非农牧产业上下功夫、解决农村牧区问题在加快推进城镇化上下功夫、解决农牧民问题在减少和转移农牧民上下功夫的思路，探索建立以工促农、以城带乡的长效机制，不断提高农村牧区产业化、城镇化水平，逐步改变城乡二元结构。”

内蒙古能源开发与经济增长相关度分析

目前,内蒙古的能源利用效率还相当低,能源结构低度化,能源经济增长方式粗放,能源开发、利用的生态成本问题突出,经济增长过分依赖资源开发的倾向明显。为此,需要推进节能增效、结构优化和增长方式的转变,促进内蒙古能源资源的可持续开发利用。