大兴安岭林区1970-2019年积温的时空变化特征

研究依据内蒙古大兴安岭林区11个气象站点1970—2019年日平均温度资料,旨在分析气候变化背景下积温的时空变化特征。采用MK突变检验、小波分析等对不同界限温度下积温的初始日期、终止日期、持续日数、积温变化等进行研究。结果表明,正积温初日提前、终日推后;负积温呈相反趋势。在时间上,不同界限温度下积温变化幅度不同,但整体上受持续天数变化影响均呈现升高的趋势,各站点与全站变化整体趋势基本一致。正积温均大约在1994年前后发生突变,后期显著上升并且通过0.05水平显著性检验,负积温在20世纪80年代间存在多个突变时间点。各积温周期性变化均在2年尺度内波动显著。在空间上,纬度及海拔对积温变化有明显影响,积温整体由南到北呈减少趋势,其中阿尔山积温受海拔高度影响而减少。

青藏高原地区对流层顶的变化及其与ENSO的关系

利用1948—2018年NCEP/NCAR再分析资料、NOAA提供的ERSST月平均海温资料,分析青藏高原地区对流层顶的变化及其与ENSO的关系,得到以下结论:1)对流层顶温度的变化表现为由赤道向两级递增,对流层顶气压的变化与温度类似,对流层顶温度和气压各季节标准差分布表现为变率从赤道向两级递增,且南半球变率大于北半球,高纬度地带更加明显;2)与青藏高原地区对流层顶温度相关的海温型为类El Nino型,夏季青藏高原地区对流层顶温度与赤道中西太平洋呈反相关,各季节青藏高原地区对流层顶气压和SST场关系均呈类El Nino型;3)春季、夏季、秋季对流层顶气压偏高时,对应500 hPa上鄂霍次克海及其以东地区的负异常及副热带以南地区的正异常,对流层顶温度与nino34指数整体上保持较为显著的同向变化关系。

基于SPEI指数的1951年—2013年黄河流域干旱特征及其成因

利用国家气候中心1951年—2013年黄河流域逐月降水、气温资料以及美国海洋大气局的500 hPa高度场、850 hPa风场、海平面气压场再分析资料,分析了黄河流域1951年—2013年发生干旱的时空特征以及黄河流域干旱的夏季环流特征。结果表明:1951年—2013年黄河流域降水主要集中在夏季,且有明显减少的趋势;冬季月尺度SPEI指数表征旱涝效果不佳,黄河流域春秋易发生干旱,夏季干旱时间变化明显,黄河流域发生极端干旱以及中等以上干旱的频次分布由西北向东南逐渐减小;黄河流域少雨年500 hPa高度场上,我国北部中纬度长波脊偏强,东亚大槽较深,乌拉尔山脊西移,西太平洋副高偏弱;850 hPa风场上,东亚夏季风风速显著减小,在中高纬度,纬向环流明显,经向环流较弱;在海平面气压场上,蒙古低压的强度减弱,太平洋副热带高压较弱,印度低压偏弱。

COSMIC掩星资料同化对台风“天兔”预报影响的试验

台风数值预报的关键之一在于给定准确的模式初始场。本文使用气象、电离层和气候星座观测系统(COSMIC)的卫星资料,通过资料同化技术改善数值天气预报模式的初始场,进而评估数据同化技术对台风(或热带气旋)预报的改善效果。使用我国自主研发的数值天气预报模式,对1319号台风"天兔"进行模拟试验,对温度场、湿度场、涡度散度场及假相当位温场进行诊断分析。试验结果表明,与同化常规探空资料相比,COSMIC资料的同化可减小模式预报台风路径误差,台风附近降水落区更为集中。研究评估了掩星资料同化对模式的改进作用,并能为台风预报技术和防灾减灾提供参考。

内蒙古大范围寒潮降雪过程的诊断分析

分析了2020年内蒙古一次大范围寒潮带来的降雪过程,结果表明:其中7个站出现了暴雪,500hPa乌拉尔山阻塞高压、850hPa冷垫、地面倒槽和锋面是此次过程的环流背景;低层强烈的水汽辐合,以及急流和上升运动,提供了充足的水汽和热动力条件。

呼伦贝尔市2016年一次暴雪过程诊断分析

分析2016年3月31日—4月2日呼伦贝尔市一次暴雪过程,其影响系统为深厚的低压系统,呼伦贝尔地区低层存在比湿大于3 g/kg的湿层和低空急流,相对湿度达到95%以上,有明显低层辐合、高层辐散现象,且涡度平流随高度增加。水汽条件、热动力条件和不稳定条件均有利于暴雪产生。

台湾东北部黑潮表面入侵年际变化研究

利用24年(1993~2016年)AVISO的每日卫星高度计数据,计算出了我国台湾及邻近海域气候态流-涡场分布,通过断面流场差估算黑潮表层入侵量,通过滤波和小波功率谱发现我国台湾东北部黑潮入侵的时间变化有显著的0.5年、1年、2.4年等周期变化特点,并给出了年际变化显著的时间段。

2020年2月13日~15日寒潮天气过程分析及对农业的影响

利用MICAPS资料和数值预报产品,对2020年2月13日~15日一次全区范围的寒潮天气过程及其对农业的影响进行了分析,发现:此次寒潮过程为全区性寒潮过程,伴随大风、降雪天气,发生在乌拉尔山高压脊强烈发展的背景下,脊前偏北大风携强冷空气南下、堆积,与偏南气流交汇,是形成本次寒潮、降雪过程的主要原因;RMAPS-NM对于此次寒潮过程有较好的预报效果;对于寒潮所带来的农业、畜牧业危害应提前采取积极有效的应对措施。

内蒙古一次寒潮过程总结

受西路较强冷空气影响,2020年2月13日08时至15日08时,全区大部地区出现一次明显的降雪和寒潮天气过程。通过总结此次寒潮的实况,分析了此次过程的具体成因以及各家数值模式的预报效果,期望为以后的寒潮预报提供一定的参考依据。

二元融合降水格点实况数据检验分析

基于内蒙古自治区所有气象自动观测站以及国家考核骨干站的小时降水数据,对2018年和2019年夏季CMPAS中国0.05°×0.05°逐小时二元融合降水实况分析产品结合站点观测进行检验,得到了此数据的平均绝对误差(mae)、均方根误差(RMSE)、相关系数(COR)分级降水的均方根误差。

1980—2019年内蒙古地区雷暴时空分布与变化特征

利用内蒙古1980—2019年43个气象站的雷暴观测资料,应用数理统计、线性趋势分析等方法,对内蒙古雷暴的时空分布和变化特征进行了分析。结果表明:内蒙古雷暴分布与地形走向关系紧密,在西部偏东地区和中部偏西地区,为沿阴山山脉的东西走向,且阴山山脉南侧多于北侧;在中部偏东地区和东部地区,为沿大兴安岭的南北走向,且大兴安岭东侧多于西侧;西部偏西地区和东部偏东北地区为少雷区。与40年平均值相比,内蒙古20世纪80年代正距平区明显多于负距平区,之后负距平区明显增大,到21世纪10年代正距平区明显少于负距平区。内蒙古全年雷暴总站次数随时间呈显著减少趋势,且主要表现为夏季雷暴的减少。内蒙古雷暴季节性极强,集中发生在6—8月,7月达到峰值。内蒙古雷暴在一天中以前半夜20:00至次日1:00发生最多(占51%),其次为下午14:00—19:00(占22%)。内蒙古初雷暴日普遍出现在3—4月,40年中有28年出现在3月,初雷暴日在波动中推迟;终雷暴日普遍出现在10—11月,40年中有29年出现在10月,终雷暴日在波动中提前。一年中雷暴周期在波动中缩短。

气候变暖的经向不均匀性特征及其对内蒙古气候的可能影响

利用NCEP再分析资料,对全球变暖的空间不均匀性及与其对应的经向环流进行了分析,结果表明:60°E附近夏季北半球温度表现出明显的上升趋势,120°E附近北半球的东亚地区的变暖趋势有强-弱-强的特点,冬季,60°E附近1950年~1959年温度有较明显的上升趋势,1960年~1969年,120°E附近增温趋势减弱,到20世纪70年代又增强;分析经向环流的变化趋势,夏季,60°E附近1950年~1959年,60°N^90°N之间存在一个显著的经向环流趋势正异常大值区,接下来的十年正值中心向南移动,80年代夏季经向环流场趋势分布南北对称,到90年代南北半球经向环流趋势呈相反位相,120°E附近20世纪60年代到70年代年经向环流趋势以负值为主,90年代呈南北对称的正负带状交替分布,120°附近20世纪50年代最明显的是位于北半球高纬度地区的趋势正异常大值区,到70年代明显减弱,持续至2017年;对于内蒙古地区,2010年~2017年近地面气温比1950年~2017年高约0.5℃~1.2℃,升温趋势约为2℃/10a,其中,冬季增温趋势最明显,夏季经向速度变化趋势基本为负值,冬季经向速度在20世纪90年代前表现为增长趋势,90年代后有明显下降。

2021年3月14—16日中国北方地区沙尘暴天气过程诊断及沙尘污染输送分析

2021年3月14—16日发生在北方地区的沙尘暴天气过程被认为是近10年来我国出现的最强过程.本文在对此次沙尘暴过程天气学特征分析的基础上,利用HYSPLIT模式和GDAS资料,运用潜在源贡献因子分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),探讨了气候变化背景下沙尘输送源与天气系统的配置关系及本次过程中沙尘污染物PM_(10)质量浓度的潜在源区分布及贡献.结果表明,此次过程由强烈发展的蒙古气旋及冷锋过境,高空槽后冷空气持续补充引起,中高层强斜压性使地面蒙古气旋强烈发展,大风卷扬起的沙尘随上升气流输送到高空,并在偏北大风引导下,影响了我国大范围地区.内蒙古东北部至河套地区的强涡度梯度带、500、700 hPa较高的强冷平流中心与下层的温度平流差异以及交替的上升下沉运动为本次北方地区大范围沙尘暴过程提供了动力、热力及不稳定度条件.本次沙尘天气过程中,影响呼和浩特、北京的沙尘传输通道主要为北偏东路,影响银川的沙尘传输通道为西北路和北路,过程受多沙源传输通道影响.萨彦岭、蒙古国南部戈壁沙漠为本次沙尘天气PM_(10)的主要潜在源区,传输过程中混合内蒙古沙源地沙尘.总体来说,蒙古国南部戈壁沙漠对本次过程PM_(10)质量浓度的贡献最大.