2023年中国气候异常特征及主要天气气候事件

2023年,我国气候主要表现为暖干的特征,全国平均气温10.71℃,较1991—2020年气候平均偏高0.82℃,为1951年以来最暖;全国平均降水量615.0 mm,较常年偏少3.9%,为2012年以来第二少。四季气温均较常年同期偏高,其中夏、秋季分别为历史同期次高和最高;除秋季降水偏多外,其余三季降水均偏少。汛期(5—9月),全国平均降水量较常年同期偏少4.3%,为2012年以来第二少,我国中东部降水总体呈“中间多南北少”的分布。2023年,我国区域性气象干旱多发,西南地区遭遇冬春连旱;春季北方沙尘天气过程偏多;夏季前期,华北和黄淮遭受1961年以来最强高温过程;7月底至8月初,受台风杜苏芮影响,京津冀地区发生历史罕见极端强降水过程,华北地区出现“旱涝急转”;华西秋雨开始早、结束晚、雨量多;1月中旬发生年内最强寒潮过程;秋末冬初冷空气频繁入侵,12月华北和黄淮等地降雪日数偏多、积雪偏深。

2023年秋季我国气候异常特征及成因分析

利用NCEP/NCAR再分析数据集和中国2400个站的气候观测数据,对2023年秋季我国气候异常特征及其成因进行分析。2023年秋季全国平均气温为1961年以来历史同期最高;全国平均降水量接近常年同期,但空间分布不均且季节内变化明显。秋季欧亚中高纬环流呈“两槽一脊”型,造成我国气温显著偏高;9月呈“两脊一槽”型,巴尔喀什湖低槽活动导致西北地区降水增多;10月呈“两槽一脊”型,导致北方地区偏暖加强;11月呈“西高东低”型,东路冷空气增强,东北地区气温偏低、降水偏多。西太平洋副热带高压总体较常年偏强、偏西,脊线9月异常偏北、10月偏南、11月接近常年。印缅槽9月显著偏强,10—11月接近常年。9月印缅槽偏强与副热带高压异常偏北共同导致了长江中下游以北至黄河下游地区多雨;10—11月东部地区水汽条件整体偏差。9—10月近海台风频繁活动,造成华南地区降水偏多。2023年秋季我国气候受到大气季节内变化的显著作用,热带海温异常的影响不典型。

2022年夏季湖南气候异常特征及主要气象灾害简析

利用2022年6—8月湖南省97个气象站点的气温和降水量实况数据以及NCEP/NCAR逐日再分析资料等,分析2022年夏季湖南省出现的异常气候现象及其时空分布特征和环流形势.结果表明:6月中纬度西风带低压槽活跃,湖南省在前期一直受强降水的影响,7—8月西太平洋的副热带高压西段异常加强(脊点偏西约50个经度),是造成2022年夏季湖南省气候异常的主要影响因子.

我国气候异常直接经济损失预测模型

为加强防灾减灾的预评估，建立了气候异常直接经济损失统计预测模型。模型由时间序列趋势项Ｔ（ｔ）、气候异常影响项Ｐ（ｔ）和随机波动项Ｓ（ｔ）构成，在用统计资料进行模型参数估计的基础上，模拟预测了１９８９～１９９９年直接经济损失，模型整体拟合效果良好（Ｒ２＝０．９８４７，Ｆ＝１５０．４５）。分别选取不同的ＳＡＡＯ／ＧＤＰＰＩ比值，用模型对２０００年气候异常直接经济损失进行预测，预测值均比１９９９年有所增加。模型预测结果显示，增加农业和减灾投入强度ＳＡＡＯ／ＧＤＰＰＩ，可以大幅度减少气候异常直接经济损失。

500hPa气候异常高度场强度及谱结构的季节变化与半球际差异

用半球气候异常场强度及球函数分析改进方案,分析了北、南半球500hPa气候异常高度场的环流特征,得到如下主要结论:1)半球异常冬强于夏,北半球强于南半球。2)500hPa气候异常位势高度场具有低阶、低维的特征,它们主要由超长波及长波波段(0≤m、k≤6)的球函数构成。3)北半球500hPa气候异常位势高度场集的球函数谱结构较南半球复杂,夏季较冬季复杂。仅用超长波及长波波段的球函数拟合半球500hPa异常位势高度场,就可保证其有足够的精确度。

2022年夏季安徽省气候异常特征及成因分析

基于安徽省气象台观测数据、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析数据、美国国家海洋和大气局(NOAA)海温数据,探讨2022年安徽地区气候异常特征及大气环流特征,进而分析此次气候异常事件的成因。结果表明:(1)2022年夏季梅雨不典型,降水量为1961年以来同期第四少,平均气温为历史同期最高,高温日数居历史同期首位,40℃以上高温覆盖范围为历史最广,综合来看高温异常情况为1961年以来最强。(2)7—8月份西太平洋副热带高压(以下简称“西太平洋副高”)强度异常偏强,位置异常偏西偏北。强度同样偏强、位置偏东偏北的南亚高压与副热带高压呈“相向而行”的状态,这是导致2022年高温少雨事件发生的大尺度环流的主因。(3)赤道太平洋地区于2021年9月进入并持续维持“拉尼娜”状态,并于2022年春季得到阶段性增强,西太平洋海表温度也持续偏高,为7—8月份异常的天气系统的发展提供了适宜的环境。

全球大气气候异常位势高度场的时空结构分析

用半球气候异常场强度（Ia）及球函数分析改进方案，分析了NCEP／NCAR再分析项目的全球40年月平均气候异常高度场的时空结构，并分析了对流层下、上部半球平均气温异常的年际变化，结果表明，全球Ia存在明显的时（季节）空（高度、半球）差异；构造出三组参数高度概括地给出地球大气位势高度场异常环流球函数谱结构的基本特点；通过球函数展开的某些系数与半球500hPa等压面平均高度异常成正比，也近似与大气下半部（半球）平均温度成正比，揭示出不同层次大气平均温度异常的年际变化及其与热带海洋SSTA的关系。

北半球夏季副热带西风急流变异及其对东亚夏季风气候异常的影响

探讨了东亚地区副热带西风急流 (EAJS)位置的年际变化特征、影响及其可能机制 .EAJS南北变动的影响主要集中在亚澳季风区和气候平均的北半球副热带西风急流轴的南北两侧 ,这与SOI或ENSO相联系的大气环流响应很不相同 ,后者的影响主要表现在中、东太平洋上 .北半球副热带西风急流存在着两个显著不同的模态 ,其中一个模态反映的是亚太尤其是东亚地区的西风急流的南北变异 ,另一个模态出现在 15 0°E～ 12 0°W的中、东太平洋上 .它们分别联系着不同的太平洋海温异常分布 ,但都能对夏季 2 0 0hPa南亚高压的强度产生影响 ,尤其是南亚高压的东部 。

气候异常与中国小麦白粉病灾害流行关系的研究

分析了厄尔尼诺事件与我国冬小麦白粉病发病面积的相关关系。结果表明 :在厄尔尼诺出现的起始年 ,冬小麦白粉病发病面积相对较小 ;在厄尔尼诺起始年至下一个厄尔尼诺起始年的前一年 ,冬小麦白粉病发病面积趋势逐年增大 ,并在下一个厄尔尼诺起始年的前一年达到最大值 ;在连续出现厄尔尼诺的年份 ,冬小麦白粉病发生面积逐年降低。厄尔尼诺事件系通过引发主要麦区的降水、温度异常来影响小麦白粉病的流行程度。造成厄尔尼诺年我国小麦白粉病发病面积相对较低的原因 ,与厄尔尼诺起始年前的冬半年寒潮活动加强造成冬小麦冻害严重 ,大大降低了小麦白粉菌的越冬基数及春季干旱不利于小麦白粉菌的侵染有关。

东亚季风系统的时空变化及其对我国气候异常影响的最近研究进展

本文回顾了关于东亚季风系统的时空变化及其对我国气候异常影响的最近研究进展。许多研究说明,东亚季风系统无论风场的垂直结构、年循环或是水汽输送和降水特征都明显不同于南亚和北澳季风系统,它是亚澳季风系统中一个相对独立的季风系统。并且,研究结果表明了东亚季风系统有明显的时空变化:其中夏季风系统在年际时间尺度上存在着一个准两年周期振荡和具有极向三极子异常的空间分布特征,并从20世纪70年代中后期起至今发生了明显变弱的年代际变化,这个变化在华北尤其显著;而东亚冬季风在年际时间尺度上存在一个准四年周期振荡,从20世纪80年代中后期起也发生了明显变弱的年代际变化,它引起了我国的持续暖冬。进一步的研究还揭示了东亚季风系统的变异是与海-陆-气耦合系统变异及其相互作用密切相关,因而,东亚季风系统可以看成是一个大气-海洋-陆地的耦合气候系统,即称之为东亚季风气候系统。此外,本文还从上述东亚季风气候系统的年际和年代际变异提出了长江流域严重洪涝灾害发生的气候学概念模型和华北持续干旱的气候背景。

2011年夏季气候异常及主要异常事件成因分析

本文对2011年夏季的中国气候及大气环流异常特征进行分析,发现我国总体气温偏高,降水偏少。西北西部、华北南部、江淮至江南一带,西南地区东部等地出现了阶段性的较大范围极端高温天气过程。西南地区东部和广西等地出现严重干旱;而长江下游地区降水显著偏多。进一步对中国气候异常事件的成因分析表明:异常高压的长期维持,孟加拉湾的向北水汽输送偏弱及西太平洋副热带高压位置偏东使其西侧的东南和偏南水汽输送对我国西南地区影响小是导致西南地区严重干旱的大气环流因素;2010年秋季出现的中部型拉尼娜事件可能是西南干旱的一个重要外强迫条件。2011年夏季亚洲极涡偏弱偏小,欧亚中高纬地区经向环流偏强,有利于冷空气南下;同时,中纬度西太平洋地区海温持续偏低而激发反气旋性环流产生,造成西太平洋副高偏大偏强,冷暖气流在长江下游地区交汇造成降水显著偏多。

西太平洋海温和南方涛动与中国冬季气候异常关系年代际变化的对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和全球海温海冰GISST2 .3b资料、英国CRU提供的南方涛动指数以及中国 1 60站月平均降水和气温资料 ,分析了冬季西太平洋海温和南方涛动与中国冬季气候异常关系年代际变化特征。结果表明 :最近 5 0年 ,西太平洋海温指数(WPI)与南方涛动指数 (SOI)之间相关关系的年代际变化在冬季很明显。当WPI SOI相关关系不显著时 ,在西太平洋赤道北侧的对流层低层存在高 (低 )海温 反气旋 (气旋 )异常环流系统 ,不利于维持ENSO与西太平洋海温变化间的紧密联系 ;与此相对应 ,冬季整个对流层环流呈相当正压结构。在WPI SOI相关显著 (不显著 )时段 ,冬季中国降水、气温与西太平洋海温之间的相关较弱 (较强 )。

北太平洋涛动的季节演变及其与我国冬春气候异常的联系

本文利用NCEP/NCAR再分析资料和我国160站的观测资料,首先定义了季节平均的北太平洋涛动(NPO)指数,在此基础上分析了不同季节中NPO的时空变化特征,特别对冬季和春季NPO与我国气温、降水异常的关系作了研究。结果表明,作为北太平洋地区海平面气压(SLP)年际变化的第二模态,NPO具有相当正压的结构,在地面表现为阿留申群岛附近和夏威夷群岛西北部附近SLP场的反相变化,在对流层中层的结构与西太平洋型遥相关类似。随着季节的变化,NPO的两地面中心有一定的移动,其中南部中心在东西方向的移动较明显,而北部中心在南北方向的移动较明显。在年际变化的时间尺度上,当NPO处于正(负)位相时,东亚副热带急流轴向北(南)偏移,并伴有急流出口区向下游东北(东南)方向的伸展。分析NPO与我国冬、春气候的关系表明,当冬季NPO处于正(负)位相时,东亚沿岸的北风有较显著的减弱(加强),异常的偏南(北)气流会带来暖湿(干冷)的空气,从而导致我国东部的大部分地区显著升温(降温),同时江淮、长江以南地区以及西北部分地区的降水也有显著增加(减少)。而在春季,当NPO处于正(负)位相时,受到华南地区异常西南(东北)气流以及东亚急流入口区异常次级环流引起的上升(下沉)运动的共同作用,华北地区降水会显著增加(减少),而气温则略有下降(升高)。进一步分析表明,前期冬季的NPO与我国春季的气候异常间存在紧密的联系,若冬季NPO处于正(负)位相,则在随后的春季,我国西南部地区和北方大范围地区的气温会显著偏高(低),而西北地区的降水会显著增加(减少),因此,冬季NPO对我国春季气候异常有一定的预测意义。

我国今冬和明春气候异常与沙尘气候形势的模式预测初步报告

首次利用气候模式作了跨年度的针对冬季和春季气候异常形势的预测试验。预测结果显示 ,今冬的气候特点为 ,我国北方降水正常 ,南方略偏多 ,气温在我国全境基本为正常 ,因此 ,不会出现暖冬现象 ,而欧亚大陆北部则为明显的暖冬。预测结果还表明 ,明春我国西北、华北、东北降水正常 ,其他地区略多 ,全国气温均较正常 ,因此 ,明春的沙尘暴形势如常 ,不会出现超出常年的春季沙尘暴形势。但由于近些年的气候变化趋势使然 ,明春的沙尘暴仍可能在局部时空段内相当严重。

青藏高原地区季风特征及与我国气候异常的联系

利用1951～2000年NCEP/NCAR 600 hPa逐日再分析资料,计算候时间尺度能够代表青藏高原地区季风特征的高度场指数序列,研究青藏高原高度场指数的基本特征及其年代际变化趋势.结果表明:青藏高原地区600 hPa夏季为低压,冬季为高压,夏季低压形成的时间呈提早的趋势,夏季低压强度也呈增强趋势;青藏高原高度场指数年变化与高原雨日的年变化基本相似.夏季青藏高原高度场指数与同期我国160站的降水和气温相关表明:与降水相关分布从华北到华南呈'-+-'东西向带状分布;冬季高原高压强度指数与同期气温均为正相关,青藏高原东侧边缘区和华南地区正相关最为显著.

2018年春季气候异常及可能成因分析

2018年春季全国平均气温为1961年来最高,全国大部地区气温普遍偏高,尤其是长江以南及中国北方的中部区域偏高明显。全国平均降水量较常年略偏多,呈东部地区"南少北多",华西降水偏多,而江南南部至华南、西北西部的部分地区降水偏少的分布特点。自北大西洋经欧亚大陆至东北亚中高纬上空的纬向波列及东亚低层维持的异常偏南气流是2018年春季中国气候异常的重要原因,且乌拉尔山以东的低槽和东北亚上空的高脊是关键环流系统。亚洲中低纬上空均为异常高压脊控制,尤其是东北亚上空的高脊造成了2018年春季中国大部地区气温偏高。乌拉尔山以东低槽有利于冷空气爆发南下而东北亚上空的高脊引导西北太平洋暖湿气流向西向北影响我国,冷暖气流交汇从而造成了长江以北地区及华西降水偏多,而南海至西太平洋上空的异常气旋则导致江南南部至华南少雨。另外,虽然2017/2018年冬季发生了一次弱的La Nina事件,并且2018年春季北大西洋三极子模态(NAT)呈较强的正位相,但其对中国2018年春季降水异常影响较小,而以大气环流的影响为主导。进一步分析发现,乌拉尔山以东的低槽和东北亚上空的高脊与中国春季温度和降水具有很好的相关性,易于造成中国气温偏高;东部降水"南少北多"且华西多雨。两个关键环流系统间存在显著的负相关关系,且均与欧亚遥相关(EU)波列关系密切。同时,东北亚上空的脊还与北极涛动(AO)正位相具有高相关。

火山活动对南半球平流层气候异常变化的影响

文中利用逐次滤波法分析结果表明 ,火山活动能引起平流层较大幅度增温 ,对于南半球 70hPa高空气候异常变化的影响超过了总方差的 1 6 % ;火山活动影响最显著的高度是平流层 70hPa约1 5～ 2 2km高空 ,由此高度向上或向下 ,火山活动的影响都逐渐减小 ;火山活动引起平流层大气升温的同时还将引起对流层大气降温 ,其分界线大致位于对流层顶 30 0hPa附近。平流层高空气候异常变化还具有显著的 2 2a变化周期和 1 1a变化周期 ,分析认为是大气温度场对太阳磁场磁性 2 2a周期和太阳黑子 1 1a周期变化的响应 ,其方差贡献率超过 8%。

2012年秋季我国气候异常及成因分析

2012年秋季我国气候异常特征总体表现为:气温偏低,降水明显偏多,其中东北、华北以及江南地区降水异常偏多。分析我国气候异常成因表明,我国东北、华北降水偏多主要与西北太平洋中高纬度地区异常的东南风水汽输送有关;而我国江南及华南地区的降水偏多则主要与西太平洋副热带高压西侧的西南暖湿水汽输送密切相关。进一步研究表明,海温异常是影响2012年秋季我国气候异常的最主要的外强迫因子,其中西北太平洋中高纬度地区海温异常偏暖主要影响东北和华北地区的降水,而热带印度洋海温偶极子的正位相分布及赤道中东太平洋地区较弱的暖海温异常分布则主要影响江南及华南地区的降水。

冬季中东急流与中国气候异常的联系

用NCEP/NCAR再分析资料和中国160站降水和气温资料,研究了冬季中东急流与中国气候异常的联系。结果表明:中东急流偏强、位置偏东南时,200 hPa上孟加拉湾、中南半岛及中国南海西风加强,而中国30°N以北西风减弱,相应地东亚急流减弱;500 hPa上西欧脊加强且东欧大槽加深,伴随孟加拉湾北部南支槽加深而东亚大槽减弱,有利于欧洲中东部冷空气频繁向东南方向活动,并一直影响到中国西南部;850 hPa上缅甸、中南半岛、华南沿海的西南风距平,有利于孟加拉湾水汽向华南地区输送;上述大气环流异常有利于华南地区降水显著增加,长江上游地区气温下降特别是西南地区气温显著降低,东北地区气温升高;反之亦然。

西太平洋暖池热含量年际变化及其对东亚气候异常的影响

利用1980-2010年共31个冬季的GODAS海洋同化资料，以5～366m次表层海温构造西太平洋暖池区域的热含量，分析了冬季西太平洋暖池次表层热含量的时空特征、持续性以及对其邻近区域的气候异常影响，结果表明：（1）整体一致性分布是冬季西太暖池区次表层热含量年际变化的主导模态，其时间系数的年际振荡较好地代表了暖池区次表层热状况的年际异常。暖池区热含量的变化与ENSO事件联系密切，它能保持超前两季以上的显著自相关，持续性较赤道中东太平洋海温异常更为稳定。佗）冬季暖池区热含量异常对后期春、夏季暖池热状况产生持续影响，相应的暖水体积变化导致暖水的经向输送及垂直交换，对后期春夏两季暖池及邻近区域尤其是菲律宾海的表层海温、海表热通量变化有较大影响。（3）冬季暖池区热含量上升对应春季菲律宾海以东洋面OLR数值下降以及降水偏多，所引起的对流活动加热异常导致热带及副热带西北太平洋位势等压面抬升，进而对西太副高产生影响。之后，此区域相应的海表热通量交换加强，对流层低层形成强大的异常气旋，海气相互作用加强，加上对流加热异常，使得冬季暖池热含量异常与夏季副热带高压变化联系更加紧密。因此冬季暖池区热含量可作为春、夏季西太副高变化和西北太平洋夏季风强度的有效预测因子。