中国近46年来冬半年日降水变化特征分析

中国总体冬半年降水总量、日降水强度以及强降水日数都有不同程度的增加趋势。西北地区的变化相对显著,其平均降水量、降水日数及日降水强度都呈增加趋势,特别是20世纪80年代后期发生跃变。华北和中部地区降水总量趋于减少。南方3区多为增加趋势,其中东南和华南与冬季风及欧亚遥相关型有显著的负相关关系,而西南地区日降水参数则与温度和北极涛动指数显著相关。东北地区降水指标没有明显的一致趋势。

冬季东亚中纬度西风急流对我国气候的影响

利用1957-2001年欧洲中期数值天气预报中心再分析资料及地面台站观测资料，分析了冬季东亚西风急流与我国气候的关系。首先定义了冬季东亚西风急流强度指数（区域30°～35°N，127．5°～155°E冬季200hPa纬向风u200平均值的标准化值）和切变指数（区域15°～25°N，100°～115°E与区域30°～40°N，100°～115°E的平均u200之差的标准化值），这两个指数能较好地反映冬季东亚西风急流的强度变化和位置的南北移动，二者相关系数为-0．48，通过99％信度检验。西风急流强度与亚洲和西太平洋大范围的大气环流有密切关系，而西风急流位置移动则与印度洋、中东太平洋的大气环流有密切关系，并分析了冬季急流强度指数和切变指数与我国温度和降水的关系。结果表明：当西风急流强度偏强时，西风急流位置偏北，此时在急流人口区左侧由于气流辐合造成低层气压上升，在出口区左侧则由于气流发生强烈辐散，引起低层气压下降，所以西伯利亚地区上空从对流层低层到中层高度值升高，北太平洋高度值降低，东西向气压差加大的形势，同时东亚大槽偏强，海陆气压差加大和东亚大槽偏强，导致冬季风强度偏强，引起我国从北到南的陆面降温，同时30°～40°N低层有下沉气流，使得华北、华中和长江中下游地区降水偏少；当西风急流强度偏弱时，西风急流位置偏南，整个东亚地区存在南风异常，东亚冬季风较弱，在25°N附近有上升气流，此时华南和内蒙古、华北降水偏多，内蒙古地表温度偏高。

近百年中国华北农牧交错带与非洲Sahel地区环境变化的比较分析

非洲Sahel地区与中国华北农牧交错带在环境特征及演变过程中体现出许多相似之处,存在明显内在联系。对两个地带近百年降水变化、植被覆盖、干旱事件和沙尘事件对比分析,可以对我国干旱/半干旱地区环境变化的相关科学问题有更好认识。两个地区年降水量序列的年代际变化趋势有很大相似性。非洲Sahel地区年降水量在1950s以前存在明显的年际变化特征,从1960s中期起主要以年代际变化为主;其大部分地区植被覆盖表现为增长趋势;降水量年代际变化可能是影响该地区干旱的重要因素,温度变化也可能存在作用;该区沙尘暴频次年际、年代际变化与降水量相应尺度变化有显著关系,年均温变化和天气变率可能具有一定影响。华北农牧交错带年降水量以年际变化为主要特征,有明显低频波动;该带偏北和偏东地区植被覆盖增长比较显著,南部部分地区植被覆盖呈下降趋势;降水量年代际变化是影响该地区干旱的重要因素,但相同降水量可能引发不同程度的干旱;该带春季沙尘暴频次与前冬温度变化及天气变率有密切联系,与春季降水量也有一定关系。

生长季植被覆盖变化对局地气象要素的可能影响

植被覆盖变化对地表气象要素存在反馈作用,但在不同时空尺度上反馈关系及其表现强度存在差异。作者利用地面观测资料和归一化植被指数(NDVI)分析了15天尺度上植被覆盖变化对气象要素的影响。结果表明,我国北方农牧交错带生长季植被覆盖变化可能对同期、后期地表气象要素存在一定影响。当植被指数偏高时,地表平均温度、最高温度、最低温度和小雨频次偏低,而平均相对湿度和最小相对湿度偏高,影响持续约为1～2周。地表温度和小雨频次的变化与地表热通量的变化有关,当植被指数偏高时,地表潜热所占比例偏高,而地表感热所占比例偏低,导致地表温度偏低;地表感热偏低伴随偏弱的上升运动,不利于降水,故小雨频次偏低。地表温度偏低引起饱和比湿偏低,加之植被蒸腾量较大引起比湿偏高,故相对湿度偏高。此外,从长期变化来看NDVI与地表温度和小雨频次的相关不明显,故地表温度和小雨频次的长期变化可能更多是受大尺度气候变化的影响。