青海省多年地表感热通量的时空变化特征

选取青海省35个气象站观测数据,基于CHEN-WENG感热系数方案,计算了1980—2017年青海省地表感热通量。利用小波分析、Mann-Kendall突变检验和经验正交函数法(Empirical Orthogonal Function,EOF),对感热通量的时空变化特征及其影响因子进行分析。结果表明:(1)1980年以来,青海省全年和各季节感热通量总体上均呈上升趋势,并具有28 a的主周期和约18 a的副周期,冬季的周期变化较为复杂;(2)全年和各季节感热通量与地气温差存在显著相关性,2004—2017年受地气温差增大的影响上升;(3)全年、春季和秋季感热通量与风速存在显著相关性,1980—2004年受风速减小的影响感热通量下降;(4)夏季降水与感热通量呈显著负相关;(5)从空间上看,全年以及春季感热通量呈现出显著的东西分异,秋、冬季表现出一定程度的南北分异。

春季青藏高原感热异常对副热带东北太平洋低云的影响

【目的】探究春季青藏高原感热异常对同期副热带东北太平洋(Subtropical Northeastern Pacific,SNEP)低云量的影响。【方法】基于卫星观测和再分析资料,采用回归分析、相关分析、合成分析以及模式模拟等方法,分析青藏高原感热与SNEP低云量的关系。【结果与结论】(1)青藏高原感热和SNEP低云量奇异值分解的第一模态方差贡献率为33.76%,时间序列相关系数达0.84。(2)春季青藏高原地表感热异常增加时,大气环流异常自青藏高原到SNEP呈现“+-+-+”的准正压波列状结构。SNEP异常反气旋环流会加强北太平洋副热带高压强度,使其向东北移动。同时,异常正压反气旋环流加强下沉运动,大气低层逆温层强度加强,低云高度降低。(3)反气旋环流东南侧的东北风异常加速背景风速,导致海表感热增加,海气界面稳定度减弱,湍流混合运动加强,因此有利于海面向云层输送水汽,促使低云量增加。(4)青藏高原感热异常强年的响应显著大于弱年,体现不对称性。本研究探究青藏高原与SNEP低云变异的物理联系,可为SNEP低云的预测提供参考。

敦煌戈壁不同近地层大气稳定度下的感热交换系数

首先利用空气动力学法,计算分析了敦煌戈壁2000年9月—2001年9月的感热交换系数Ch的特征,计算得到Ch的年平均值为0.00203±0.00045。敦煌戈壁的Ch在近中性和中性条件下(-0.01<ζ<0.01,ζ为Monin-Obukhov大气稳定度参数)为常数,Chn≈0.0020;在稳定条件下(ζ≥0.01),Ch比较小,随地表风速的增大而增大,趋于Chn,它们之间存在的关系是:Ch=0.0012+0.0003ln(V);在不稳定条件下(ζ≤-0.01),Ch比较大,随地表风速的增大而减小,也趋于Chn,它们之间存在的关系是:Ch=0.0026-0.0002ln(V)。本文还利用地表温度、一层气温和一层风速近似计算了总体Richardson数Rb,判定大气的层结稳定度,再根据该稳定度来选择感热交换系数。

华南地气感热通量交换系数的估算

利用2009年东莞市气象台涡动能量平衡观测系统的观测数据和常规观测数据,利用一元线性回归的方法对感热交换系数进行估算。结果表明,感热交换系数具有明显的季节变化,春季的感热通量交换系数相对较大,而夏、秋两季的感热交换系数则相对较小。近地面风速越大,感热交换系数越小。华南地区感热交换系数一般在(3.26±1.55)×10-3的范围。

中国地表感热的气候计算及其分布

讨论了我国地表感热的气候计算问题,提出以鲍文比法为基础的感热气候计算式,并据此计算出全国215站月、年平均感热通量密度,进而分析了其在全国的时空分布特点。

从太少两感热证论治IgA肾病

在《伤寒论》太少两感病证以及六经表里传变规律的理论指导下,结合临床观察从外感和内伤两大病因,提出心肾两经本经实热复感风热毒邪,内外合邪,循经侵犯于肾,急性发作,循经损伤机体经络的太少两感热证这一病机假说,并由此确立泻肾凉血的治则,选方泻肾汤加减。

中国北方年沙尘暴日数的气候特征及对春季高原地面感热的响应

选用中国185个常规气象观测站,从建站～2000年历年沙尘暴日数资料,分析了近50年来中国北方沙尘暴的气候特征及其对青藏高原地面感热异常的响应。结果表明:虽然单个沙尘暴过程具有一定的区域特征,但年沙尘暴日数具有较好的空间一致性,在空间上有5个自然尘源区,即河西走廊、南疆盆地南缘、阿拉善高原、鄂尔多斯高原和浑善达克沙地等沙尘暴高发区。比较近50年来中国沙尘暴日数的年代际变化,总体趋势在减少,20世纪90年代是近5个年代中最少的。但20世纪末至21世纪初,中国沙尘暴日数有明显的回升趋势。进一步研究表明,中国沙尘暴与春季青藏高原地面感热关系密切,当春季青藏高原地面感热呈EOF1模态时,当年中国北方沙尘暴日数明显较常年偏多。

春季青藏高原感热异常对长江中下游夏季降水影响的初步研究

探讨了春季青藏高原感热的分布特征 ,对高原地区地 气温差与感热的合成分析表明 ,长江中下游地区旱涝年春季高原近地层热力结构分布呈显著差异 ;统计分析与数值模拟试验也证实了春季高原下垫面感热南北非均匀异常分布 ,对长江中下游地区夏季降水存在着显著影响 ,即春季高原下垫面感热非均匀异常分布特征可能是长江中下游地区夏季旱涝的“强信号”之一。

青藏高原地面感热对北半球大气环流和中国气候异常的影响

在青藏高原地面感热通量的基本气候特征以及异常变化的空间结构和时间演变趋势研究的基础上 ,进一步就高原地面感热异常对北半球大气环流和中国气候异常的影响进行诊断研究 ,并利用IAP2 LAGCM对青藏高原地面感热异常的影响进行了数值试验。结果表明 :冬季地面感热在青藏高原西部、藏南谷地、横断山地区异常偏强 ,中、东部异常偏弱时 ,可使北半球 50 0hPa高度场表现出较明显的EU型和PNA型 ;高原西部、青海中北部异常偏弱 ,高原中部及东南部异常偏强时 ,使北半球 1 0 0hPa高度场的年际差异加强 ;西部、南部为正 ,柴达木及青海东部地区为负时 ,则新疆南部、西北东部及江南地区少雨 ,全国大部地区气温偏高。夏季高原地面感热通量距平特征为西南、藏南谷地、横断山区偏强 ,高原大部(中心在青海南部 )异常偏弱时 ,则 50 0hPa高度场上青藏高原南部 (孟加拉湾 )高度偏高 ,高原北部高度偏低 ,负值区在帕米尔 ;当感热通量距平特征为高原西南、藏南谷地、横断山区偏弱 ,高原大部异常偏强时 ,有利于南亚高压的建立与维持 ;当地面感热通量呈南正北负距平差异时 ,长江上游、黄河源头及西北地区东部和东北部分地区降水量比常年偏多 ,气温偏低 ,中国东部、南部降水偏少 ,气温偏高。通过数值模式进行的敏感性试验证实了?

青藏高原地面感热及其异常的诊断分析

利用青藏高原主体 60个地面气象观测站 1 961～ 2 0 0 0年历年各月本站气压、地面气温、风速、地表温度等资料 ,计算了高原地面拖曳系数CD 和地面感热通量。通过主成分分析、主值函数和功率谱分析等方法 ,对各季代表月CD 系数和地面感热通量的基本气候特征 ,以及地面感热通量异常变化的空间结构和时间演变趋势作了较系统的诊断研究。结果表明 :利用 40年资料计算的拖曳系数与地面感热通量可以较好的反应青藏高原下垫面感热的基本气候特征 ,即高原CD 系数东南部大 ,西北部小 ;冬季大 ,夏季小。多年平均高原地面感热通量仅在冬季小范围出现弱的负值 ,其余季节感热均为正值。感热通量大的地方其年际变化也大 ,其年际异常的主要空间型 ,第一是南北差异 ,第二东西差异 ,第三为高原主体及东部地区与外围的差异。其在年际变化中存在明显的 1 0年际以上变化趋势 ,具体表现在 1 961～ 2 0 0 0年期间 ,冬季高原北部和西部地区地面感热有减弱趋势 ,而高原中部和东南部呈明显的上升趋势。夏季高原主体及东部地区感热通量不断加强 ,而高原西部地区则相反。春、夏、秋三季均以 1 3年以上的长周期振荡为主 ,冬季第一主分量表现为准 3年的短周期变化。

青藏高原夏季感热异常与川渝地区降水关系的数值模拟

利用区域气候模式RegCM3,通过调节夏季青藏高原(下称高原)地区近地层的感热加热强度,模拟分析了高原热源异常对川渝地区降水的影响,并探讨了其影响机理。试验结果表明,高原感热加热异常会导致川渝地区降水发生改变。当高原感热加热减弱时,四川中部及东部与重庆交界处降水增加,而川渝其他地区降水明显减少;当高原感热加热增强时,降水增加的区域主要是四川西北部和重庆地区,大值中心出现在重庆南部,四川西南部和东北部降水减少。高原地区感热加热异常通过影响对流层不同层次的温度场和高度场变化,引起高原及其周边地区对流层中低层大气环流和水汽输送的变化,最终诱发川渝地区降水变化。

中国北方干旱区感热及潜热的异常特征

通过对1949-1999年逐月NCEP/NCAR感热通量和潜热通量再分析资料的分析,发现在我国北方干旱区感、潜热通量的年际变化存在着2～3个敏感区,分别位于西北和华北及内蒙一带。其中以东部的华北-内蒙区最为显著。代表上述两个地区通量的平均年际变化表明,在20世纪60年代后期,感、潜热通量存在一个突变;进入70年代以后,上述两个地区的感热通量保持在一个较高的水平上,潜热通量的变化则呈现出相反的变化。

那曲地区两种空间尺度感热通量的对比分析

利用中国科学院那曲高寒气候环境研究观测站那曲/BJ观测点2010年涡动相关仪(EC)和大孔径闪烁仪(LAS)数据,MODIS的地表温度(LST)和归一化植被指数(NDVI)产品,结合印痕方法分析了由EC和LAS数据计算得到的感热通量的差异及造成这种差异的可能原因,研究了两种空间尺度下地表温度和土壤含水量对感热通量的影响。结果表明:干季和雨季时,EC与LAS的感热通量(H_EC和H_LAS)总体而言具有较好的一致性,其差异的主要原因是风向造成印痕差异;7月的感热通量与净辐射、风向的时间序列分析表明,云遮蔽导致的净辐射空间分布不均匀是造成H_EC和H_LAS差异的另一个重要原因;EC和LAS的印痕加权LST平均值与两者感热通量的统计分析表明,印痕内加权LST越高,感热通量越大;对雨季时的EC和LAS印痕内加权NDVI平均值表明,印痕加权NDVI越大,感热通量与净辐射之比越小;EC和LAS两种通量结果分析表明,空间尺度对藏北地区半小时尺度和月尺度感热通量结果都有较大影响。

青藏高原感热气泵影响亚洲夏季风的机制

本文回顾了二十年来关于青藏高原感热驱动气泵(TP-SHAP)及其影响亚洲夏季风的研究进展,并从能量(?)、位涡—加热(PV–Q)、和角动量守恒(AMC)的不同角度阐述其影响机制。指出高原斜坡上的表面感热加热改变了移向高原的大气质块的能量从而出现垂直抽吸的重要性。强调了高原加热产生的位涡强迫在近地层制造了强度大范围广的、环绕高原的气旋式环流,把丰沛的水汽从海洋输运到大陆,为季风对流降水提供充足的水汽条件。证明高原加热还通过改变其上空的温、压场的结构从而制造出高原上空近对流层顶的绝对涡度和位涡的最小值,在角动量平衡约束下,在亚洲季风区激发出与Hadley环流反向的季风经圈环流,从而为季风发生发展提供了大范围上升运动的背景。文中还对近年来有关青藏高原影响亚洲夏季风机制的讨论进行概述,并展望了未来的研究方向。

中亚感热异常对我国西北温度、降水的影响

利用1954—2004年NCEP/NCAR月平均再分析感热资料和我国西北地区31个测站温度、降水资料,采用SVD分析方法,分析了中亚感热场与我国西北地区温度、降水场的关系。分析表明:(1)4～9月的中亚感热与来年我国西北地区1月的温度呈显著的负相关。(2)5～7月中亚感热主要影响我国西北的新疆大部、甘肃、宁夏、陕西等地区来年1月的温度。(3)5～6月、7～9月、10～12月中亚感热分别影响我国西北7月、10月和来年2～3月降水。(4)5～6月中亚感热与7月我国西北的甘肃中南部、新疆东南部和阿勒泰地区的降水呈负相关关系。

空间非均匀加热对副热带高压形成和变异的影响II:陆面感热与东太平洋副高

在文献［４］尺度分析的基础上，通过对 Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ／ Ｎ Ｃ Ａ Ｒ 月平均资料的分析，并利用 Ｉ Ａ Ｐ／ Ｌ Ａ Ｓ Ｇ Ｇ Ｏ Ａ Ｌ Ｓ全球气候模式进行模拟和试验，研究了东太平洋北美地区副热带高压主体的形成及变化规律。基于全型垂直涡度方程的诊断分析指出，北美陆地的表面感热通量是决定该地区副热带高压中心位置及其季节变化的关键因素。数值模拟和敏感性试验进一步表明，夏半年陆面感热加热是导致１０００ ｈ Ｐａ 太平洋副热带高压及５００ ｈ Ｐａ 北美副热带高压形成和变化的最重要原因。

河西地区地表感热特征分析

利用河西地区13个测站的资料和金塔试验资料，通过聚类分析和小波分析等研究方法，分析了河西地区地表感热的变化特征，结果表明：河西地区13个站感热输送的最大值一般出现在5月或6月，最小值出现在12月。3～4月份普遍急剧增大，在10～11月急剧减少。近50年间，河西地区大部分台站春季感热输送呈上升趋势，夏季呈明显的下降趋势。春季感热通量的主要显著性周期为3年。河西地区中部春季感热变化与风速、地气温差变化的相关关系都比较好，在河西西部春季感热变化与风速的相关关系较好，而在河西东部春季感热变化与地气温差的相关关系较好。

夏季青藏高原下垫面感热异常的诊断研究

利用青藏高原主体６０个地面站１９６１～１９９０年历年夏季各月资料计算了高原地面感热通量，并通过主成分分析、主值函数和功率谱等方法，对夏季高原地面感热通量的基本气候特征、异常变化的空间结构和时间演变趋势作了较系统的诊断研究。结果表明：夏季青藏高原地面感热通量表现为较大的正值，通常感热大的地方其年际变化也大，年际异常的空间型主要是南北差异。近３０年来，夏季高原主体及东部平均地面感热通量有增大现象，柴达木盆地、青海东部、西藏西部随时间呈减弱趋势。这种时间演变表现出明显的准３年。

遥感估算绿洲-沙漠下垫面地表温度及感热通量

利用古浪非均匀近地层野外观测试验资料,验证了卫星反演地表温度的局地分裂窗算法在非均匀地区的适用性,进一步给出了提高反演精度的修正方案,并利用修正的反演地表温度算法和改进的空气动力学阻抗算法反演了试验区的感热通量。结果表明,Becker算法最适用于非均匀地区。与近地层野外观测试验观测结果相比,修正后的反演算法反演的地表温度和感热通量更加合理,均方根误差分别为2.38K和23.49W.m-2。地表温度和感热通量的区域分布特征相似,都表现为在绿洲和沙漠区的变化梯度较小,而在过渡区的梯度较大。

西北干旱区感热异常对中国夏季降水影响的模拟

利用最新版的RegCM3模式通过增加西北干旱区地面向大气的感热输送,模拟了西北干旱区春、夏季感热异常对中国夏季降水的影响。结果表明:西北地区地面向大气的感热输送增加后,西北干旱区低层空气温度升高,空气密度减小使得空气有上升运动距平,减弱了空气的下沉运动,从而在新疆地区降水增加。西北地区下沉气流减弱使得高空气压更强,形成反气旋气流距平,导致高原地区上升气流减弱,在青藏高原降水减少。高原地区上升气流减弱导致在长江中下游和东北北部分别有负的气压距平中心,使得这里有气旋式距平环流,降水增加;而在华南、西南、华北南部和东北南部降水减少。