海洋性大陆地形对夏季季节内振荡的影响:基于2020年9月个例的数值模拟分析

海洋性大陆(Maritime Continent,MC)是夏季大气季节内振荡(the Boreal Summer IntraSeasonal Oscillation,BSISO)传播的必经途径,而MC对于BSISO结构和传播产生的重要的影响机制很不清楚.针对此问题,利用高精度数值模式对一次BSISO事件展开数值模拟试验研究.选取2020年8-9月的一次BSISO事件,利用高精度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting model)对本次BSISO过程进行了近一个月的数值模拟.发现WRF控制试验合理模拟出与再分析资料中相近的北传低层风场以及明显具有BSISO特征的西北-东南倾斜的雨带,并合理地捕捉了本次BSISO事件的传播特征和平均状态.为了研究MC地形对本次事件传播和强度的影响,在WRF模式中去除了MC地区的地形,开展了敏感性试验.在去除地形的敏感性试验中,BSISO低空风加强,传播更加平滑,整体降水幅度增加,而在岛屿上水汽大幅增加,降水量减少.在地形高度为零的情况下,纬向平流大大增强,从而增强了海上对流,促进了BSISO的加强和传播.此数值模拟试验研究揭示了MC地形对BSISO降水结构、传播和幅度的影响.

北半球夏季季节内振荡年代际变化对西北太平洋群发台风突变减少的影响

利用台风最佳路径、bimodal IntraSeasonal Oscillation(bimodal ISO)指数和全球逐日向外长波辐射数据,研究了北半球夏季季节内振荡(Boreal Summer IntraSeasonal Oscillation,BSISO)年代际变化造成1996/1997年后西北太平洋群发台风突变减少的可能机制。分析显示,仅有包含3个及以上个数台风成员的“MTC3”群发出现了突变减少,此类台风更倾向在传播速度较慢、低频对流维持时间较长的BSISO活跃位相内出现,对次季节信号强度的要求相对较低。1996/1997年后,BSISO东传范围减小、周期延长、对流活跃位相日数缩短,导致西北太平洋长时间连续维持对流抑制位相,低频对流在145°E以东海域的强度减弱。当偏西海域有先导台风活动时,它向东南侧激发的罗斯贝波频散波列在(5°—20°N,145°—165°E)海域因没有低频对流耦合而快速消散,导致MTC3群发台风年代际突变减少。

太平洋年代际涛动对南海夏季季节内振荡的调制作用

【目的】探讨太平洋年代际涛动(PDO)不同位相下其对BSISO时空特征、强度等产生的影响。【方法】利用NOAA云顶向外长波辐射和NCEP-DOE再分析资料研究PDO不同位相下夏季(5-10月)BSISO的活动特征和PDO影响BSISO的可能机制。【结果与结论】PDO影响BSISO的周期:暖位相下BSISO活动周期较冷位相下活动周期短,暖位相周期主要是10~50 d,而冷位相周期主要是10~40 d和60~70 d。冷暖位相周期均在10~40 d显著,而PDO暖冷位相分别在40~50 d、60~70 d相对显著。PDO影响BSISO的活动轨迹:PDO暖位相下对流活动在西太平洋上呈东南-西北向的移动趋势,而PDO冷位相时对流从印度洋向东北移动,对流中心可延伸至热带西太平洋,后转向西北移动直至南海上空。PDO影响BSISO的原因:PDO暖位相时,西太平洋有强的东风剪切异常,有利于对流的向北移动。而冷位相下,孟加拉湾至南海及以南区域东风垂直剪切异常、比湿正异常以及比湿的经向梯度共同作用驱动对流向北移动。此外,PDO暖位相较冷位相位势高度偏高,因而对BSISO活动强度起到抑制作用。

青藏高原夏季风和北半球夏季季节内振荡对中国西南地区雨季旱涝的影响及协同作用

中国西南地区旱涝变化受多种天气系统影响,青藏高原夏季风(Qinghai-Tibetan Plateau summer monsoon,QTPSM)和北半球夏季季节内振荡(boreal summer intraseasonal oscillation,BSISO)等次季节系统的强弱都会导致中国西南地区雨季旱涝变化,但目前这2个系统的协同作用机制尚缺乏系统性研究。因此,本文利用1981—2020年美国国家海洋与大气管理局气候预报中心日降水量和美国国家环境预报中心日再分析资料等,采用青藏高原季风指数(QTPM index,QTPMI)和BSISO指数,分析QTPSM和BSISO对中国西南地区雨季旱涝的影响及协同作用机制。结果表明:(1)QTPSM的强度与中国西南地区雨季降水量呈反相关,活跃阶段的QTPSM(active QTPSM,AQ)抑制西南地区降水,抑制阶段的QTPSM(inactive QTPSM,IAQ)促进西南地区降水。(2)在BSISO第一模态的5、6相位和第二模态的3、4相位期间,中国西南地区雨季极端降水发生概率增大;而在BSISO第一模态的2、3相位和第二模态的6、7相位期间,中国西南地区雨季极端降水发生概率减小。(3)在协同作用中,BSISO第二模态的6、7相位和QTPSM组合对中国西南地区雨季旱涝影响最大,降水正距平分布范围最广;当BSISO相位与AQ组合转为与IAQ组合时,中国西南地区雨季降水正距平大值区由北部转为南部。(4)在AQ组合相位中,中国西南地区雨季对流层中层盛行东南风,低层东西两侧均为“一高一低”的环流配置,促使印度洋、西太平洋水汽输送至西南地区北部,形成水汽辐合区;在IAQ组合相位中,中国西南地区雨季对流层中层盛行偏北风,低层受强气旋环流控制,促使印度洋水汽持续输送至西南地区南部,形成水汽辐合带。

东亚—西北太平洋地区夏季季节内振荡的年代际变化

本文重点分析对比热带夏季季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)1987—1995年(P1),1996—2007年(P2)和2008—2017年(P3)三阶段东亚—西北太平洋地区(East Asian-Western North Pacific,EAWNP)5—9月BSISO年代际变化的季节内差异特征。结果表明,在P1和P3两阶段,5—7月EAWNP BSISO强度几乎相同,但P2中每个月均显著增强,表明5—7月EAWNP BSISO经历了P1—P2增强和P2—P3减弱的年代际变化。8月,EAWNP BSISO强度从P1到P3逐渐增强,P3阶段比P1有显著增强,孟加拉湾和东亚副热带区域的BSISO活动增强。和P1相比,南海地区BSISO活动在P2阶段异常活跃,在5—7月强度增强,并且北传显著。在P2阶段,负位相的太平洋年代际(Interdecadal Pacific Oscillation,IPO)对应的赤道西太平洋和印度洋海温增暖,及Walker环流的增强为5—7月BSISO活动提供了水汽和对流发展的有利条件,而南海地区北传对流的叠加作用以及南海海温增暖进一步加强了BSISO的强度和北传。在P3阶段,8月孟加拉湾BSISO活动增强,除了热带印度洋一致增暖和太平洋ENSO型海温为BSISO活动提供水汽和对流发展的条件外,70°~90°E区域局地Hadley环流引起的上升运动也对BSISO的强度增强和北传有贡献。

印度洋海温年际异常与热带夏季季节内振荡的关系及其数值模拟研究

利用观测分析资料和SINTEX-F海气耦合长时间(70年)数值模拟结果,分析了印度洋海温年际异常与热带夏季季节内振荡(BSISO)各种传播模态之间关系及其物理过程。结果表明,印度洋海温年际异常与热带BSISO关系密切,当印度洋为正(负)偶极子情况,中东印度洋北传BSISO减弱(加强);当印度洋为正(负)海盆异常(BWA)情况,印度洋西太平洋赤道地区(40°E -180°)东传BSISO加强(减弱)。印度洋海温年际变化通过大气环流背景场和BSISO结构影响热带BSISO不同传播模态强度的年际变化。在负(正)偶极子年夏季,由于对流层大气垂直东风切变加强(减弱),对流扰动北侧的正压涡度、边界层水汽辐合加强更明显(不明显),导致形成BSISO较强(弱)的经向不对称结构,因此北传BSISO偏强(减弱)。印度洋BWA模态通过影响赤道西风背景以及海气界面热力交换,导致赤道东传BSISO强度产生变化。在正BWA年夏季,赤道地区西风较明显,当季节内振荡叠加在这种西风背景下,扰动中心的东侧(西侧)风速减弱(加强)更明显,海面蒸发及蒸发潜热减弱(加强)更明显,导致扰动中心的东侧(西侧)海温升高(降低)幅度更大,从而使边界层产生辐合(辐散)更强、水汽更多(少),因此赤道东传BSISO偏强;而在负BWA年,赤道地区西风背景减弱,以上物理过程受削弱使赤道东传BSISO偏弱。

夏季季节内振荡对西北太平洋台风活动的影响

利用夏季季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)指数和台风密集度分析了夏季季节内振荡和西北太平洋台风活动的关系。台风密集度定义为一天内500 km范围内台风出现的概率,与台风经纬度位置相比,台风密集度可更灵活地表达台风生成及移动特征。结果表明夏季季节内振荡对台风活动有明显的调制作用。当夏季季节内振荡指数1(BSISO1)处于第1、5、6、7、8位相时,南海及菲律宾以东海域台风活动明显增强;当夏季季节内振荡指数2(BSISO2)处于第2、3、4位相时,西北太平洋台风活动也明显增强。当夏季季节内振荡处于这些位相时,台风活动增强与南海及菲律宾以东海域环流气旋式异常、对流活动正异常相一致。

青藏高原春季积雪对北半球夏季季节内振荡的影响

利用中国科学院西北生态环境资源研究院提供的1981-2016年雪深资料,分析了青藏高原春季雪深异常对北半球夏季季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)的影响。BSISO包括周期为30~60天的BSISO1模态和周期为10~30天的BSISO2模态。结果表明,当青藏高原积雪偏多(偏少)时,与BSISO1相关的对流在印度、孟加拉湾以及“海洋性大陆”(Maritime Continent,MC)区域偏多(偏少),而在南海和西北太平洋区域偏少(偏多);与BSISO2相关的对流在北印度洋、MC以及东海南海区域偏多(偏少),而在西北太平洋区域偏少(偏多)。高原积雪可以通过改变背景风场以及湿度场来影响BSISO1的对流活动。当高原春季积雪异常增多(减少)时,垂直东北风切变在北印度洋区域增强(减弱),北印度洋与孟加拉湾间的湿度梯度增加(减小),有(不)利于与BSISO1相关的对流活动传播到孟加拉湾及MC区域;MC区域水汽减少(增多),不(有)利于与BSISO1相关的对流活动继续传播到南海和西北太平洋区域。

中国夏季月际—季节平均降水动力和统计结合实时预测模型

中国夏季降水大幅度月际尺度变化往往造成极端旱涝事件交替或转折,但其月际异常会被季节平均掩盖,影响季节尺度气候预测准确度,因此亟需考虑月际气候预测,提升月际—季节尺度气候预测准确度。本文首先采用年际增量和场信息耦合型预测方法研制中国夏季6~8月月际尺度降水动力和统计结合气候预测模型,之后根据月际尺度降水预测,开展季节平均降水预测。首先,基于前期观测信息和美国第二代气候预测系统(CFSv2)预测结果,选取前期12月观测的南太平洋中高纬关键区海温、1月北极关键区海冰密集度以及CFSv2预测系统2月起报的夏季同期关键区海温作为月际尺度降水预测因子,分别研制以上具有物理意义的单预测因子预测模型,并采用奇异值分解(SVD)误差订正方法对其改进;之后,利用多因子择优集合方案,研制预测效能较高且稳定的中国160站夏季月际尺度降水动力和统计结合预测模型,进而基于月际尺度预测开展夏季季节平均气候预测。1983~2022年夏季(6~8月)中国160站逐月降水预测模型的交叉检验结果表明:逐月回报与观测降水距平百分率的时间相关系数通过90%置信水平的站点占比分别为90%,88%,82%,多年平均的空间相关系数分别为0.39、0.40和0.39,均通过99%置信水平。针对2020~2022年连续三年同样拉尼娜背景下但不同中国夏季降水形势,开展月际—季节独立回报检验,其结果显示,2020~2022年6、7、8月预测降水距平百分率的趋势异常综合检验(PS)平均分分别为75、75和70分;夏季季节平均降水的PS评分分别为72、76和73分,均高于多年业务预测平均分。由此,考虑月际异常开展季节尺度气候预测是提升月际—季节尺度气候预测准确度的一个有效途径。

热带夏季风场与对流场季节内振荡传播模比较

利用1979-2007年卫星观测日平均OLR资料以及NCEP/DOE第2套再分析资料中的风场资料,采用有限区域波一频分析、合成分析等方法,分析对比对流层高、低层风场与对流场所表征的热带北半球夏季季节内振荡(BSISO)各种传播模态谱分布气候特征及其年际异常。结果表明:各要素反映的BSISO各种模态的气候特征及其年际变化存在一定差异,总体而言对流层低层风(850hPa纬向风或经向风)与对流比较一致。850hPa经向风(纬向风)所反映的纬向(经向)传播BSISO谱分布气候特征与对流情况最相似。在ENSO发展年,850hPa经向风反映的赤道东传波加强趋势与对流较为一致;850hPa纬向风、经向风反映的北传波变化趋势都与对流相似。在ENSO衰减年,850hPa纬向风(经向风)反映的赤道东传波(赤道外西传波)减弱趋势与对流较为一致;对流以及850hPa经向风、200hPa纬向风和200hPa经向风4种要素都能体现南海及周边地区北传波明显减弱这一特征。对流和850hPa纬向风所反映的北传波与印度洋偶极子模态之间关系一致。

基于南海夏季风季节内振荡的降水延伸预报试验

利用代表南海夏季风季节内振荡特征的850 hPa纬向风EOF分解的前两个主成分,定义南海夏季风季节内振荡指数,并利用美国国家环境预测中心第2代气候预报系统(NCEP Climate Forecast System Version 2,NCEP/CFSv2)提供的1982 2009年逐日回算预报场计算了南海夏季风季节内振荡指数的预报值,用于我国南方地区持续性强降水的预报试验。试验结果表明:利用南海夏季风季节内振荡实时监测指数与模式直接预报降水量相结合的统计动力延伸预报方法,能够有效提高季节内降水分量的预报效果。同时,该方法能够避免末端数据损失,修正了对模式预报降水直接进行带通滤波而导致的负相关现象,并起到消除模式系统误差的作用。

夏季高温季节泌乳牛饲喂马铃薯对产乳性能的影响

马铃薯又名土豆、地蛋等.马铃薯是人们生活中的一种常用蔬菜,其营养极为丰富,据测定,每500克鲜马铃薯含蛋白质8.4克、脂肪3.1克、碳水化合物70克、粗纤维6.2克、钙48毫克、铁4毫克、胡萝卜素0.04毫克、硫胺素0.44毫克、核黄素0.13毫米、尼克酸1.8毫克.马铃薯味甘、性平,有和胃调中、健脾益气之功效,对胃病、便秘等病具有一定的疗效.同时,马铃薯又是饲喂奶牛的一种极好的优质多汁块茎类饲料.尤其是在夏季高温季节,由于奶牛怕热不怕冷,当外界气温高于28℃时,就会出现热应激反应,从而导致泌乳奶牛食欲低,采食量少,膘下跌,泌乳量和体质下降等.为减轻高温热应激对奶牛泌乳量的影响,我们在夏季奶牛日粮中进行了增喂马铃薯,提高产乳量的饲喂对比试验研究,并取得了明显效果,现将试验情况总结如下.

夏季高温季节暴发性流行鱼病的防治

夏季高温季节鱼类暴发性流行病是到目前为止我国养鱼史上危害鱼的种类最多、危害鱼的年龄范围最大、流行地区最广、流行季节最长、造成的损失最大的一种急性传染病，此病在各地有不同的名称，如腹水病、出血性腹水病、暴发性出血病等。进入高温季节后，此病的发生率更高，危害更大，广大水产养殖者须密切关注与积极防治。

夏季高温季节对棚室进行消毒效果好

蔬菜要高产，很重要的一个条件就是要有良好的土壤环境，只有土壤环境有利于蔬菜根系的生长发育，蔬菜才能根深叶茂，才能高产优质。但是由于棚室的相对固定和连续多年的重茬种植，造成了棚室土壤及棚室内墙体、立柱等材料上的病原菌及虫卵的大量积累、繁殖，尤其是一些土传病虫害如根结线虫病、根腐病、疫病、枯黄萎病等的连年发生，造成蔬菜的严重减产和产品质量的降低，严重的甚至造成了绝产绝收，这类病虫害如果不及时加以控制，会给菜农造成很大的损失。

北半球夏季热带季节内振荡影响我国夏季降水的规律和预测方法

利用1979—2018年夏季逐日观测和再分析数据,对北半球夏季热带季节内振荡影响我国夏季降水的规律和预测方法开展了研究。首先,利用非传统滤波即异常相对倾向(Anomalous Relative Tendency,ART)方法获取了气象要素的次季节变化分量,并采用EOF分析方法提取了北半球夏季热带主要季节内振荡信号,结果表明向外长波辐射(Outgoing Longwave Radiation,OLR)异常相对倾向EOF前两个模态共同反映了北半球夏季起源于印度洋并向东和向北传播的、具有30~60 d周期的季节内振荡(Boreal Summer Intraseasonal Oscillation,BSISO)信号。回归分析表明,该季节内振荡信号能够导致当地及其北面地区低层风场和位势高度场异常,影响该地区及其北面地区的水汽辐合辐散,从而能引起我国尤其是我国南方地区季节内旱涝变化,并一定程度上反映了我国异常雨带的向北推进过程。而后,将提取的热带主要季节内振荡信号作为预测因子,将降水异常相对倾向作为先行预板对象,利用多元线性回归方法构建了我国夏季旬降水异常相对倾向的预报模型,将预报的旬降水异常相对倾向加上观测已知的降水近期背景距平,从而得到旬降水距平的预报结果。通过历史回报和交叉检验,评估了该模型对梅雨期我国江淮流域降水(包括2020年梅汛期异常降水)的次季节预测能力。

夏季高温季节猪高热病的防控要点

自2006年5月底以来，南方地区许多猪场爆发了以高烧持续不退、呼吸急促、全身发红为主要临床症状的猪高热病，后被确诊为高致病性猪蓝耳病。该病传播速度快、死亡率高。给猪场及养猪户造成严重经济损失。2007年夏季，该病继续卷土重来，我国有25个省的猪场相继发病，给我国养猪业带来沉重的打击。造成繁殖母猪急剧减少，猪存栏量大量降低，猪价高居不下。为此，我国出台了一系列扶持政策促进养猪生产。今年夏季高热天气将至，如何针对性布置安排防控措施至关重要。

夏季高温季节农村规模化猪场母猪饲养管理技术

夏季高温季节，热应激困扰着养猪业的发展，导致母猪的繁殖机能下降、免疫功能低下等，母猪对热应激很敏感，因为其躯体较大，代谢率较高，缺乏功能性汗腺，无法通过蒸发过程散发体热。在我国北方7~8月份、南方7~9月份大部分地区的气温在30℃以上。在这一时期，母猪常常遭受夏季热应激。热应激会使泌乳期采食量降低近50%，母猪失重增加、泌乳量减少，使仔猪生长速度降低20%~25%，还会延迟母猪断奶后的再发情。此外，母猪的受胎率降低、胚胎死亡、母猪便秘以及仔猪的死亡也和高温环境有关，从而增加了母猪饲养管理的难度，降低了猪场的经济效益。热应激是我国养猪业中普遍存在的一种现象，给广大养殖户带来了严重危害，在生产实践中，只有精心管理、积极预防才能将热应激的损害减少到最低的程度。据实践经验，谈一谈夏季高温季节农村规模化猪场如何搞好母猪的饲养管理。

夏季莴笋反季节栽培技术

从品种选择、适时播种、培育壮苗、整地移栽、田间管理、病虫害防治、适时采收等方面总结了夏季莴笋反季节栽培技术,以期为莴笋的反季节栽培提供技术参考。