青藏铁路沿线的大风特征及风压研究

选取青藏高原及周边66个气象站资料, 分析了青藏高原及青藏铁路沿线 1971—2000 年大风日数的空间分布特征及建站以来大风和风向特征, 计算了百年一遇的最大风速和风压. 分析发现: 青藏高原大风日数主要集中在青藏铁路沿线地区, 年际和年代际变化明显; 铁路沿线极端最大风速和历年平均最大风速都出现在铁路中部的托托河, 风向多为偏西风; 铁路沿线50 a、100 a一遇的10 min平均最大风速和风压都出现在安多地区. 以新疆达扳城为参考站, 推算出青藏铁路沿线各站的列车停驶临界风速. 为确保列车运营安全, 建议在昆仑山口至错那湖间的高山地段风口和列车转弯处建造防风设施.

1997年甘肃省特大干旱事件的诊断分析

选取甘肃省１９９７年特大干旱事件进行诊断研究。结果表明：赤道东太平洋海温异常偏高，贝加尔湖５００ｈＰａ正高度距平持续维持以及青藏高原冬季偏冷的共同作用是造成甘肃省特大干旱事件发生的原因；同时，西太平洋副高与常年相比较弱也是其重要原因之一。

西北地区东部夏季降水日数的变化趋势及其气候特征

以西北地区东部(95°E～112°E,32°N～41°N)104个测站1960～2000历年夏季(6～8月)降水日数资料为基础,通过EOF和REOF等分析方法,研究夏季降水日数时空分布的异常特征。结果表明西北地区东部夏季多年平均降水日数的地区分布特点是西部多、东部少,沿祁连山山脉存在一个降水日数较多中心区域,并且降水量和降水日数均呈增多趋势。降水日数的空间异常主要表现为一致性异常和南北相反异常两种类型。根据REOF方法可将西北区东部分为5个不同降水日数气候区,即甘肃中东部及河套区、渭水流域区、河西走廊区、青海高原北部区、青海南部区和四川北部区。20世纪80年代以来,西北地区东部大部分地区降水日数呈现减少的趋势。冬季(或夏季)青藏高原地面加热场强度偏强,甘肃河西及祁连山地区、宁夏南部等地夏季降水偏多(或少),青海东南部-甘肃南部-渭水流域夏季降水日数偏少(或偏多)。

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.

城市热岛效应对甘肃省温度序列的影响

对甘肃省若干国家基本/基准站、城市站和乡村站1961—2002年共42年季、年平均温度资料等进行了对比分析。结果表明:城市站和国家基本/基准站比乡村站增温趋势显著。近40多年来城市热岛效应对基本/基准站年平均温度的增温贡献率为18.5%,对城市站年平均温度的增温贡献率为37.6%。季节增温率冬季最大,秋季次之,春夏季最小;城市热岛效应对季节增暖的贡献率则为春季最大,夏季次之,秋冬季最小。

青藏高原及青藏铁路沿线大风沙尘日数时空特征

选取青藏高原66个站的气象实测资料,分析了青藏高原及青藏铁路沿线大风、浮尘、扬沙和沙尘暴日数的时空分布特征。结果表明:青藏高原大风高发区集中在以托托河为中心的高原主体上,有4个沙尘暴和扬沙源区,且冬季发生频率最高,它们的空间分布型随季节变化较小。年代际变化趋势表明,大风日数与扬沙、沙尘暴日数的年代际变化趋势呈反位相关系,高原西部和中部的大风沙尘日数又存在反位相变化特征。中部大风日数呈阶梯型年代际增多,扬沙和沙尘暴日数略呈减少趋势;西部大风日数则呈阶梯型减少,扬沙和沙尘暴日数变化趋势呈现“几”字形分布。

近40年青藏高原季风变化的主要特征

通过计算 196 1— 1995年逐日青藏高原季风指数 ,初步确定了高原夏季风开始和结束的时间 ,在此基础上研究了季风指数的年际变化特征以及和 5 0 0hPa高度场、东亚季风之间的可能联系。结果表明 :夏季风开始和结束的时间呈反相关关系 ;高原季风的年际和年代际变化明显 ;高原冬季风强(弱 )与同期高原及乌拉尔山 5 0 0hPa高度场偏高 (低 )以及东亚冬季风偏强 (弱 )相联系 ;高原夏季风偏强 (弱 )与同期贝湖至高原南部 5 0 0hPa高度场偏低 (高 )、西亚和中国东部高度场偏高 (低 )以及东亚夏季风偏强 (弱 )

青藏高原及邻近地区的气候特征

利用中国710个站(青藏高原72个站)的气温和降水资料,分析了青藏高原的气候特征及与中国区域气候异常的联系。结果表明:中国多雨日区域随季节分布大致可以分为华南区、华南—青藏高原东南部区、青藏高原区以及华西区共5个区域,多雨日区自东向西移动。青藏高原东南地区降水特征呈双峰型,西北呈单峰型;西南部存在明显的"高原梅雨"、伏旱和秋雨。林芝地区的遥相关分析表明:冬季温度与青藏高原同期温度为正相关,与我国其它大部分地方为负相关;夏季降水与青藏高原南部和长江中下游地区同期降水为正相关,与高原北部同期降水呈反相关关系;冬季温度与黄河到长江流域之间区域夏季降水呈反相关关系。

兰州城市化发展对局地气候的影响

研究了兰州气候变化特征及其城市化发展对局地气候的影响，发现８０年代之后，兰州年平均温度相对于６０～７０年代平均气温的上升幅度是全省平均气温上升幅度的近４倍，其他要素的年、季变化均表现出明显的特征。兰州城市与郊区年、季平均气温差、平均最高和最低气温差有逐渐增大的趋势；年、季降水日数差。

华西秋雨的气候特征及成因分析

在分析华西秋雨气候特征的基础上,设计了综合考虑秋季降水量和降水日数的秋雨指数,并进行了EOF和REOF分解以及秋雨主要影响因素分析。结果表明:第一模态反映了长江中上游以北地区与以南地区降水相反的形势,第二模态反映了华西降水的一致性;REOF将华西秋雨可分为6个气候区。华西秋雨的变化趋势表明,1960年代到1970年代初期、1980年代初期为相对多秋雨期,1970年代中后期、1980年代中后期到20世纪末华西秋雨相对较少。21世纪开始又出现了较明显的华西秋雨现象。西太平洋副热带高压、印缅槽、贝加尔湖低槽是华西秋雨的主要影响系统,当贝加尔湖、印缅槽深且副热带高压强时,有利于华西多秋雨;反之,则秋雨不明显。

兰州城市热岛效应特征及其影响因子研究

利用1958～2003年兰州及临近两个乡村气象站气温资料,研究了兰州城市热岛效应特征和导致热岛效应季节差异及其年代际变化趋势的主要气象因子.结果表明:近40多年来,兰州城市热岛效应一直呈增强趋势,热岛效应在冬季尤为显著;在日变化中以02:00热岛效应最为明显,而14:00效应较小.冬季逆温层、夏季城市下垫面对热岛效应的季节差异影响较大.城市发展导致热岛效应增强,而部分气象要素的年代际异常加剧了热岛效应.

青藏高原冬季冷暖与亚澳季风之异常

利用日本ＧＭＳ所观测的ＴＢＢ资料研究了青藏高原冬季冷暖与亚澳冬夏季风的联系。指出，高原西南部冬季异常暖时，副热带夏季风雨带偏北，江南、华南对流受到抑制，海洋大陆、西北和西南低纬太平洋等地对流活跃，表明热带西太平洋夏季风和印尼－北澳冬季风活跃，赤道西太平洋下沉运动发展，这些特征从冬到夏具有很强的持续性。还用１９８５年个例分析进一步证实了上述结论。研究还表明：高原西南部和东北部冬季热状况的年际变化呈反相关。因此。

青藏高原季风变化与甘肃省干旱

研究表明，近百年青藏高原季风的变化特征是：高原冬、夏季风分别存在不同时间尺度的年际振荡和年际气候突变，但发生突变的时间是不相同的；高原季风的季节变化有一定的持续性，并且与存在不同振荡周期的甘肃省干旱等级成正相关。

青藏高原季风对西北降水影响的相关分析

通过对高原季风指数与西北地区月降水量遥相关关系的分析 ,论述了 1月份高原冬季指数与西北地区年降水和夏季月降水相关显著 ,其相关分布型与西北夏季三种降水类型相似 ;6月高原季风指数对西北夏季月降水量的影响也最明显。高原季风异常可能与高原下垫面热力异常有关 ,从而推测冬季风异常通过高原这个巨大的热载体而影响夏季风异常。

西北地区东部秋季降水日数时空特征分析

利用西北地区东部（95°～112°E,32°～41°N）共104个测站的1960～2000年秋季（9～11月）降水日数资料,通过主成分分析和旋转主成分分析等方法,对我国西北地区东部秋季降水日数异常的时空特征进行了研究.结果表明：西北地区东部秋季0.1 mm以上的降水日数多年平均分布总体上从南向北减少,并存在两个多雨日中心,一个位于祁连山地区;另一个位于青海南部和四川北部地区.其异常分布主要表现为一致性异常和西北与东南相反的异常两种形式,降水日数气候区可主要划分为西北东部副热带季风区、青海东北及甘肃中部区、甘肃河西及河套地区、青海高原南部及川西高原区.各气候区代表站降水日数年代际变化均呈现下降趋势,1978年前后是秋季降水日数由多变少的转折点.

中国气温变化研究最新进展

总结了“十五”攻关课题有关中国温度变化研究的若干进展。在资料质量控制和序列非均一性检验及订正的基础上,更新了中国地面近50年、100年和1000年气温序列。研究表明,不论是近54年还是近100年全国年平均地面气温升高趋势一般比原来分析结果表明的要强,分别达到0·25℃/10a和0·08℃/10a。中国现代增暖最明显的地区包括东北、华北、西北和青藏高原北部,最显著的季节在冬季和春季。近50多年中国近地面气候变暖主要是平均最低气温明显上升的结果,全国范围内极端最低气温也显著升高,而极端最高气温升高不多。中国与温度相关的极端气候事件强度和频率一般呈降低趋势或稳定态势。研究发现,城市化因素对中国地面平均气温记录具有显著影响,但在现有的全国和区域平均温度变化分析中一般没有考虑,因此需要在将来的研究中给予密切关注。在增温明显的华北地区,1961~2000年间城市化引起的年平均气温增加值达到0·44℃,占全部增温的38%,城市化引起的增温速率为0·11℃/10a。中国其他地区的增温趋势中也或多或少反映出增强的城市热岛效应影响。20世纪60年代初以来中国对流层中下层温度变化趋势不明显,仅为0·05℃/10a,比地面气温变化小一个量级;对流层上层和平流层底层年平均温度呈明显下降趋势,变化速率分别为-0·17℃/10a和-0·22℃/10a;整个对流层平均温度呈微弱下降趋势。中国对流层温度与地面气温变化趋势存在明显的差异,但这种差异在20世纪80年代初以后趋于减小。近千年来中国地面气温变化史上可能确存在“中世纪温暖期”和“小冰期”等特征性气候阶段,但“中世纪温暖期”的温暖程度似乎没有过去认为的那样明显。从全国范围看,11世纪末和13世纪中的温暖程度可能均超过了20世纪30~40年代暖期,表明20世纪的增暖可能并非史无前例。中国20世纪气候增暖的原因目前还不能给出明确回答。一些迹象表明,人类活动可能已经对中国的地面气温变化产生了影响,但太阳活动及气候系统内部的低频振动对现代气候变暖可能也具有重要影响。

中国西北地区冰雹的气候特征及异常研究

选取西北地区均匀分布的85个地面测站1961—2001年冰雹资料,分析了降雹的空间分布和年、日变化及持续时间。结果表明,西北地区冰雹与地形、海拔高度有密切关系,具有明显的局地性。其自然正交函数分解(EOF),主要表现为干旱区、高原区等空间差异(LV)。旋转自然正交函数分解(REOF)表明,旋转载荷向量场(RLV)反映了8个主要降雹异常类型区。旋转主分量(RPC)揭示了近41年来西北地区冰雹日数时间演变特征:北疆、南疆和秦岭南部年冰雹日数总体呈多雹—少雹—多雹趋势;柴达木盆地和青藏高原东北侧总体呈少雹—多雹—少雹趋势;天山、青藏高原东南部、河套南部总体呈减少趋势。

甘肃河东年降水量的周期变化

利用甘肃河东建站最早的 9个代表站的年降水量资料 ,采用谐波分析和小波分析方法 ,计算了年降水量序列各种时间尺度的周期 ,以及 1 0a和 2 0a相空间时间序列的 2～1 0a周期试验。结果表明 :甘肃中部地区年降水量总体仍以准 3a周期最为显著 ;陇东表现为 9a周期 ;陇南无明显周期。相空间序列的周期试验显示 ,甘肃中部的准 3a周期主要反映在 50～ 70年代 ,近 2 0～ 30a则以 8～ 9a周期较为明显 ;陇东近 1 0a主要表现为准 2a振荡。进一步的分析表明 ,甘肃中部年降水量的准 3a周期振荡目前处于历史最低谷 ,但其存在 1 9a和 2 8a以上的两种长周期变化 ,可能在 2 0 0 5年左右恢复到显著水平。 9a周期表现出明显的2 3a的韵律 ,目前振幅虽然在起作用 ,但未来可能进入相对弱的时期。

祁连山地区大气水循环研究(Ⅰ)：空中水汽输送年际变化分析

通过与探空站资料比较,在分析NCEP I、NCEP II和ECMWF再分析资料整层相对湿度变化趋势和显著性水平的基础上,应用NCEP I再分析资料和1960-2010年气象台站观测资料,研究了祁连山地区过去51 a来空中水汽输送变化特征,分析了水汽输送发生变化的原因,并探讨了该地区夏季降水与东亚季风、南亚季风、南海季风、西风带和副热带高压等季风指数之间的关系.结果表明:祁连山地区的空中整层水汽含量在1960年代下降趋势明显,之后近40多年基本保持稳定,总体表现为下降趋势.水汽净收支整体表现为明显的下降趋势,说明过境水汽留在祁连山地区的数量在减少.其中,经向水汽整体表现为北风输送,为"+"值,对水汽净收支的贡献为"正",呈下降趋势;纬向水汽整体表现为西风输送,为"-"值,说明对水汽净收支的贡献为"负",表现出的下降趋势说明纬向流失的水汽在减少.进一步分析显示,祁连山地区水汽净收支减少的直接原因是由风速减小导致流入本区域的水汽输送量减少引起的.地表到300 hPa平均风速显示,纬向风速率1990年代比1960年代减小了13.2%,经向风速率1990年代比1960年代减小了10.5%.夏季降水量与各季风指数的相关性表明,祁连山西部、中部和东部降水均未与各季风指数有较好的相关关系,该地区特殊的地形作用和环流条件及该研究关注的季节和时间尺度是产生这一结论的主要原因.