西亚副热带西风急流年际变化与三江源区夏季降水的关系

利用1979—2018年中国地面逐月降水量网格数据集和ERA-interim逐月再分析资料,通过定义夏季西亚副热带西风急流(以下简称西亚急流)位置和强度指数,采用统计和动力诊断方法研究了西亚急流位置和强度年际变化与三江源区夏季降水异常的关系,揭示了急流位置变化对三江源区夏季降水的可能影响机制。结果表明:夏季西亚急流南北位置和强度具有明显的年际和年代际变化特征,急流位置在2000s之前表现为南北振荡变化特征,在2000s及其以后以偏南为主。在年际时间尺度上,西亚急流位置对三江源区夏季降水的影响比急流强度更加明显。当急流位置偏南(北)时,三江源区夏季降水偏多(少)。进一步研究发现,在西亚急流偏南年,三江源区位于高层正高度异常和中层负高度异常控制区,全区存在显著的上升运动异常,有利于高原低值系统活动。配合中低层异常气旋性环流东部的偏南风,有利于将热带海洋的暖湿气流输送到源区,导致降水偏多,反之亦然。

四川省地面气象自动站观测数据质量分析与评估

利用经过质量控制的国家站和区域站逐小时气象观测资料,针对四川省资料一体化业务运行近5年的地面自动站数据质量进行分析与评估。结果表明:国家站数据质量整体呈优良水平,随着2020年4月四川省自动化观测的转变,可用率存在由高向低的显著突变,随后逐步上升。区域站数据质量低于国家站,但总体呈显著上升趋势。从季节变化看,导致可用率降低的主要原因为数据缺测,国家站可用率在汛期偏低而非汛期偏高,区域站则与之相反。从日变化看,区域站数据可用率在白天大于夜间,于17时达到峰值后直至凌晨均呈下降趋势。从空间分布看,四川盆地数据可用率最高,盆地西部与高原过渡区域数据可用率大多偏低。从区域站各要素质量看,风向风速可用率最高,降水可用率最低且各月波动较大,各要素缺测率相关性较好,主要是通讯故障或软件故障造成的整站资料缺测。总之,地面自动站质量存在显著的季节波动、日变化和空间分布特征,但整体上表现较为稳定且呈一定的上升趋势。

1961—2018年西南地区夏季干旱变化特征及其与环流异常的联系

利用1961—2018年中国西南地区312站降水观测资料、NCEP/NCAR再分析资料及海表温度资料,采用夏季SPI(Standardized Precipitation Index)指数作为干旱指数,研究了西南地区夏季干旱变化特征及其与环流异常的联系。结果表明:西南地区夏季总体呈现变干趋势,尤其在云南、四川东南部干旱化趋势显著。当西南地区夏季显著干旱时,该地区对流层低层辐散、上层辐合,且向该地区的水汽输送偏少。造成西南地区干旱维持的原因可归结为大气波动活动异常和海温异常强迫。前者通过西风带扰动向下游的能量频散,为西南地区低层辐散、上层辐合的环流异常的形成和维持提供了必要的扰动能量积聚;后者通过热带西北太平洋异常热源对大气的强迫,使得该地区对流层低层(上层)形成异常辐合(辐散),在西南地区和热带西北太平洋形成了斜向垂直环流,使西南地区受下沉气流控制,从而形成了利于降水显著偏少和干旱发生并维持的条件。

近41年来江南地区暴雨洪涝灾害时空变化特征分析

暴雨和防灾能力建设是影响洪涝灾害发生及其损失变化的重要因素。根据1978—2018年江南地区(沪、浙、闽、湘、赣五省、市)暴雨洪涝灾害数据、气象台站观测逐日降水量资料、社会经济数据,统计分析了近41年江南地区暴雨及其引发的洪涝灾害损失的变化特征及时、空差异,并从降水和社会防治两方面分析其成因。结果表明:近41年来江南地区因暴雨洪涝灾害农作物受灾面积、成灾面积、受灾率和成灾率呈先升后降的波动变化趋势,20世纪90年代为相对高值期,空间分布呈明显的西多东少特点。近41年来江南地区暴雨发生频次及强度呈波动增加趋势,且暴雨在时间、空间上的持续性和集中度呈增加趋势,空间上呈现为江南中东部较高、西部较低的特点,暴雨发生集中期为5—8月,尤以6月最多。暴雨日数、大暴雨日数、暴雨累计降水量与农作物受灾面积、成灾面积、受灾率均呈显著正相关关系,在一定范围内,暴雨强度增强,是农作物受灾面积、尤其是成灾面积增加的重要因素。持续性暴雨日数、每月暴雨日数标准差、每站暴雨日数标准差与农作物受灾面积、成灾面积、受灾率、成灾率均呈显著正相关关系,说明暴雨在时间和空间上的持续性、集中度越强,受灾损失就越大。降水与受灾损失的关系存在年代际差异,近年来它们之间的相关呈降低趋势。暴雨频次、强度与洪涝受灾损失在时间、空间上的分布并不完全一致。暴雨洪涝灾害发生及其影响既受气象因素影响,也受到承灾体和社会因素影响。尽管江南地区灾害防治能力逐渐增强,对减少灾害发生和减轻灾害损失发挥了重大作用,但江南地区防灾能力建设在空间上呈现为东强西弱的特点。因此,整个江南地区,尤其是江南西部,应当继续加强防灾能力建设。

基于Goring算法的三维数值水槽模拟

20世纪以来,世界各地的滨海结构深受海啸的影响。各研究学者通过模型试验进行研究,随着CFD的发展,数值模拟以其成本低、效率高等特点开始被学者广泛用于研究海啸作用力。文章利用大型商业计算软件Fluent,基于Goring算法和动网格技术,实现了类实验室方法的推板造波法。并与已有实验数据相符。