德国气候预测系统中东亚冬季风的季节预测及可预报性

东亚冬季风(EAWM)作为北半球冬季最强的中纬度环流系统之一,主导着东亚的冬季气候。因此,开展东亚冬季风季节预测和可预报性研究具有十分重要的意义。本研究使用德国气候预测系统(German Climate Forecast System,简称GCFS2)输出的回报数据(1993~2016年)对EAWM的预测性能进行全面评估。GCFS2很好地预测了EAWM气候态的主要特征,包括西伯利亚高压、阿留申低压、东亚大槽、东亚高空急流及东亚上空的地表气温和降水,并可以熟练地预测东亚大槽及东亚地表气温的年际变化。GCFS2对一个海平面气压定义的EAWM指数(EAWMI)显示出了预测技巧,同时可以很好地预测与EAWM相关的位于海洋上的大气环流、地表气温及降水异常。GCFS2中EAWM的预测技巧主要得益于对观测中的EAWM–ENSO关系及ENSO遥相关的成功再现,模式中增强的EAWM–ENSO[强于观测,观测中整个24年(1993~2016)EAWM与ENSO的相关系数为-0.46]关系,有助于提前2个月或更长时间预测EAWM。GCFS2中12月初始化的EAWMI在去除ENSO信号后仍有0.42的预测技巧,说明有另一预测源,为冬季巴伦支—喀拉海区域海冰覆盖度(BK_SIC)。观测中BK_SIC减少,增强西伯利亚高压,EAWM从而增强;模式中BK_SIC的变化可以增加西伯利亚高压东北部的可预测性,使得12月初始化的EAWM预测技巧增加。

汾渭平原PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征及气象成因分析

PM_(2.5)和O_(3)已经成为汾渭平原城市最主要的污染物,两者之间相互影响,在暖季经常同时出现构成污染,其污染程度与气象条件密切相关。利用2015—2021年汾渭平原12个城市逐日PM_(2.5)和O_(3)浓度、地面气象观测数据以及ERA5高空再分析数据等资料,分析了汾渭平原PM_(2.5)和O_(3)的时空变化特征以及复合污染发生时PM_(2.5)和O_(3)的关系,并研究了局地气象条件和天气形势对复合污染的影响。结果显示,该地区年均PM_(2.5)和日最大8小时O_(3)浓度分别在2017年和2018年开始持续下降,复合污染日数也在2019年后开始持续下降;复合污染主要发生在3—9月,在汾渭平原东部城市出现次数较多,多出现在高温、低湿的环境下;最后利用T-PCA算法(正交主成分分析)将复合污染的天气环流形势分为4种类型,主要呈现出以高空西北气流或偏西气流、低层为暖区偏南风或微风为主的天气特征。研究结果对汾渭平原的大气污染防治提供了参考依据,尤其对于PM_(2.5)和O_(3)污染协同治理具有重要意义。

多模式预报系统对东亚冬季风预测性能的评估

基于哥白尼气候变化服务中心(C3S)提供的五个最先进的季节预报系统输出的1993~2016年回报数据,结合ERA5再分析资料和GPCP降水资料,对其预测东亚冬季风的性能进行评估。结果表明:C3S多模式预报系统能很好地预测东亚冬季风气候态的主要特征,包括西伯利亚高压、阿留申低压、东亚大槽、东亚高空急流及东亚地表气温和降水;SEAS5、GloSea5、MF-Sys7、GCFS2等多个模式均对东亚冬季风指数显示出了预测技巧,同时可以很好地预测与东亚冬季风相关的区域大气环流、地表气温及降水异常;SPSv3模式表现出与观测相反且位置偏西的大气环流、地表气温及降水异常,使得该模式对东亚冬季风指数表现出负技巧。

2013年8月内蒙古一次强对流天气过程分析

2013年8月4日,内蒙古中东部地区受高空槽影响,出现了大范围的强对流天气,其中呼和浩特市等地出现局部冰雹。通过天气形势、中尺度及探空图等方面分析,鄂霍次克海阻塞高压及其后部槽稳定发展、冷平流入侵是强对流天气的环流背景,高空槽的持续维持发展是主要影响系统,水汽、动力和热力等条件都与天气过程有很好的对应关系。

2015年乌兰察布市两次强对流天气过程综合条件对比分析

综合利用常规气象资料、自动站资料、NCEP再分析资料(水平分辨率2.5°×2.5°,4次/d)资料以及雷达资料,对内蒙古乌兰察布市2015年7月27日强对流和8月1日飑线天气过程的不同特征进行对比分析,结果表明:当高空冷空气叠加在低层暖空气上,并配合地面辐合线时,容易发生较强的强对流天气,当中层有干空气侵入有利于雷暴大风产生,雷达反射率因子剖面图上强回波质心较低,回波无倾斜的特征,强度达50 d Bz以上,垂直积分液态含水量达50 g/m2,产生短时强降水的可能性非常高,并且当强度达60 d Bz以上时,虽然0℃层和-20℃层较高,但仍有产生冰雹的可能。

蒙古族服饰背后的气候密码

蒙古族,是中国少数民族之一。其服饰是蒙古族的一大特色,主要包括长袍、腰带、靴子、首饰等。蒙古族的服饰以袍服为主,男女老少一年四季都非常喜欢穿长袍。2014年11月,“蒙古族服饰”经国家批准列入第四批国家级非物质文化遗产项目名录。那么蒙古族服饰是怎么发展而来,又与气候有着怎样的关系呢?