一个新的东亚副热带夏季风指数的定义

利用1958—2014年夏季NCEP/NCAR大气环流资料和中国486站降水观测资料,通过多种统计诊断方法,从与夏季中国东部3类不同雨型分布相联系的东亚高低层风场变化特征出发,依据与雨带变化密切联系的高层200 hPa纬向风定义了一个新的东亚副热带夏季风指数。分析表明,该指数不仅能反映夏季东亚大气环流的变化特征,兼顾北方冷空气活动和南方东亚夏季风环流变化,同时还能反映夏季中国东部降水南北差异的年际特征。强东亚副热带夏季风指数年,高层中纬度西风急流位置偏北,低层西太平洋副热带高压偏强偏北,有利于冷空气活动位置偏北和东亚东部西南暖湿气流向北推进,中国东部多以Ⅰ类雨型为主;弱东亚副热带夏季风指数年的环流变化刚好相反,中国东部多以Ⅲ类雨型为主。与现有东亚夏季风指数的对比分析表明,该指数在反映中国东部南北区域降水变化的差异方面有很大改进。

东亚副热带夏季风指数及其与降水的关系

文中利用1961～1999年NCEP/NCAR的月平均再分析资料和中国160站月降水资料,考虑蒙古中纬度地区和西太平洋副热带地区的大气环流特征定义了一个简单的东亚副热带夏季风指数,研究了该指数与夏季大气环流和中国降水变率的关系,并与其他季风指数进行了比较.结果表明:文中所定义的季风指数表现出明显的长期气候变化趋势,20世纪60～70年代以高指数为主,而80～90年代以低指数为主.该指数不仅能够较好地反映以蒙古为中心的东亚大陆热低压和西太平洋副热带高压的变化特征,还能够指示东亚副热带夏季风的强弱以及中国长江流域降水的异常变化.与西太平洋副热带高压相比,蒙古低气压变化对长江流域的雨带变动有更大影响.当该季风指数较低时,蒙古低压和西太平洋副热带高压偏弱,中国大陆对流层低层盛行异常北风,高层主要盛行异常西南风.而低层的异常北风表示了东亚中纬度地区较强的冷空气活动,这可以使长江流域梅雨锋区的辐合和上升运怂动加强,造成长江流域降水增加.

用湿位涡表征的东亚副热带夏季风指数

在综合考虑了东亚夏季风的热力和动力特征的基础上,利用湿位涡定义了一个新的东亚副热带夏季风指数,并利用1948—2007年NCEP/NCAR再分析资料分析了近60年来东亚副热带夏季风的变化特征。研究表明:该指数可以很好地反映东亚副热带夏季风的季节变动、年际变化、年代际变化等特征。另外,该指数与我国160个测站降水的相关分析表明:高指数年,夏季季风强,华北、西南内陆及华南沿海地区多雨,江淮地区少雨;反之,低指数年,夏季季风弱,华北、西南内陆及华南沿海地区偏旱,江淮流域偏涝。最后,通过与其它四种有代表性的指数的对比,发现本指数在指示江淮夏季降水方面具有明显的优势。

东亚副热带夏季风环流指数及其与中国气候的关系

采用大气环流正、斜压分解方法,从东亚副热带夏季风为正、斜压混合型季风观点出发,定义并计算了1958-1997年东亚副热带夏季风环流指数。该环流指数与1961-1995年中国160站夏季降水、气温的相关分析表明,它与中国东部夏季降水和气温的关系密切:强季风年,以河套地区为中心的黄河流域及华北地区多雨,长江流域少雨,华南和东南沿海多雨,以长江流域为中心的全国绝大部分地区气温偏高。弱季风年情况相反。此外,还将该环流指数与目前常用的4种东亚夏季风指数进行了对比分析。

南亚和东亚热带夏季风强弱不同配置及其对中国夏季降水的影响

利用NOAA向外长波辐射(OLR)、NCEP/NCAR再分析资料和CN05.1降水资料,研究了南亚和东亚热带夏季风强度年际变化关系,及其强弱不同配置对中国夏季降水的影响。结果表明:南亚和东亚热带夏季风强度变化之间存在同相和反相两种配置,定义的强度同相和反相变化指数可以很好地表征该关系。同相变化模态可能与海温异常时的强El Nino(La Nina)影响有关,其反相变化模态受El Nino(La Nina)以及印度洋海盆一致模的影响,同时西太平洋副热带高压和伊朗高压位置东西偏移和强度变化也影响着不同配置的出现。两者不同配置时,对中国夏季降水的影响不同。当变化呈同相偏强时,夏季中国东部地区降水为“中间少南北多”的雨型。当变化呈反相,东亚热带夏季风偏强南亚夏季风偏弱时,夏季中国东部地区降水为“一致偏少”雨型。

东亚副热带季风季节循环年际变化对华北夏季降水的影响

由于受到东亚副热带夏季风复杂变化的影响,华北夏季降水的年际变化预测一直是我国季节气候预测的难点。本文采用1979~2020年中国站点日降水数据和CRA-40大气再分析资料,通过谐波分解、MV-EOF分析等统计方法,研究了东亚副热带季风季节循环年际变化对华北夏季降水的影响。结果表明:在气候态上,华北降水相关的季节循环在850 hPa风场上主要表现为东南风和西南风主导两种模态,其中,西南风主导的降水在7月初达到峰值,而东南风主导的降水在7月底达到峰值。在年际尺度上,季节循环前两个主模态中的华北降水虽然表现为区域一致性变化特点,但在夏季先后受到西南风和东南风的影响。通过对季节循环华北夏季风雨季的开始时间(P1)、峰值时间(P2)、结束时间(P3)、持续时间(Dur)和振幅(Amp)与夏季(6~8月)降水年际变化分析,我们发现东南风主导的季节循环的P1、P3和Amp与华北夏季降水异常呈显著正相关,而P2和Dur与华北夏季降水异常呈负相关。西南风主导的季节循环的P2、P3和Amp与华北夏季降水异常均呈显著正相关。其中,东南风季节循环的位相(P1、P2、P3)变化与夏季西南风的强度有关,而其幅度(Amp)变化主要取决于东南风的强度。由于东南风主导的夏季降水开始于每年的4~5月份,其建立的早晚为6~8月夏季降水的季节预测提供了一个新的参考指标。

中国东亚副热带夏季风北边缘带研究进展

东亚副热带夏季风北边缘带作为季风区和非季风区的过渡带,对我国西北地区东部、华北和东北地区,特别是黄河流域的天气、气候变化和极端灾害性天气气候事件的发生具有重要影响。本文回顾了有关中国夏季风北边缘带的定义、边缘带的空间界定和变化特征以及边缘带内气候变化趋势等不同角度的主要研究进展,并总结了影响夏季风北边缘带变化的可能因子。东亚副热带夏季风北边缘带是位于东亚大陆性气候系统与海洋性气候系统的交界区,在现代气候上表现为东北—西南向的半干旱、半湿润气候区。边缘带内气候变化复杂、自然灾害多以及影响因素多。最后提出了现有研究中关于夏季风北边缘时空分布精细化等方面的一些不足和值得进一步研究的问题。

江南春雨和南海副热带高压的时间演变及其与东亚夏季风环流和降水的关系

使用国家气象信息中心整理的逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,创建了江南春雨建立时间指数和南海副热带高压(副高)减弱时间指数,研究了江南春雨各要素的相互关系及其与东亚夏季风环流和降水的关系。分析表明,当江南春雨建立较晚时,夏季江南地区的降水也较少,这是由于东亚夏季风加强,高原近侧气旋性环流加强,使江南地区出现异常反气旋性环流(气旋性辐合环流减弱)所致;当南海副高减弱较晚时,长江中下游至江南地区降水偏多,易发洪涝,这主要是由于东亚夏季风减弱,南海副高偏强,华南的异常西南风与围绕高原的异常反气旋环流的偏北风在长江中下游流域形成异常气旋性环流所致。江南春雨的建立时间和南海副高减弱时间之间又具有线性无关性,可以为东亚夏季风环流和降水异常的预报提供重要线索。两指数与3月ENSO综合指数MEI关系密切,表明东亚的气候异常与ENSO全球气候异常紧密联系,因此在分析预测东亚气候异常时必须同时关注全球气候异常背景。

东亚副热带夏季风槽的气候特征及其与南海夏季风槽的比较

利用NCAR/NCEP再分析资料,从气候特征角度研究了东亚副热带夏季风槽的结构和演变特征及其与南海夏季风槽的区别。结果表明,无论是辐合还是对流,南海夏季风槽都强于副热带夏季风槽。南海夏季风槽伸展高度较低,位置少变;而副热带夏季风槽伸展高度较高,并且随高度向北倾斜。南海夏季风槽建立早且突然,表现为对流层低层正相对涡度突然出现,其撤退缓慢;副热带夏季风槽则是渐进式建立,表现为低层云贵高原、广西地区的正相对涡度逐步向东北方向扩展,其撤退较快。南海夏季风槽建立过程中东西风向逆转是一个很明显的指示因子,而副热带夏季风建立过程没有伴随明显的风向逆转,主要特征是西风增强。南海夏季风槽不具备锋面性质,副热带夏季风槽则具备明显的锋面性质。

东亚副热带夏季风与山西省夏季降水的关系

利用山西省58个台站1960～2009年夏季降水资料和NCAR/NCEP逐月再分析资料，在考虑蒙古中纬度地区和西太平洋副热带地区大气环流特征的基础上，根据海陆气压差建立了东亚副热带夏季风指数，并研究该指数与山西省夏季降水的关系。结果表明：东亚副热带夏季风指数IS S M表现出明显的长期气候变化趋势，20世纪60～70年代以正值为主，而70年代末之后以负值为主。ISSM指数能够很好地反映出蒙古低压和西太平洋副热带高压系统的典型特征。东亚副热带夏季风越强对应着山西夏季降水越多，山西中部、南部偏东的大部分区域属于东亚副热带夏季风控制区，运城盆地、西部高原山地、忻州盆地、大同盆地等属于东亚副热带夏季风西北边缘区。

江淮梅雨对东亚副热带夏季风进程及海温异常的响应

利用1960-2020年江淮地区75个气象站逐日降水量、气温、相对湿度资料以及NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表温度资料,研究了东亚副热带夏季风进程变异对江淮梅雨的影响,揭示了不同类型梅雨期太平洋海温及大气环流异常特征。结果表明:8种江淮梅雨类型中,多雨型占45.9%,少雨型占54.1%,其中多雨型在前30 a占36.7%,后31 a占63.3%。江淮典型梅雨年(高温高湿多雨)的主要特征为安徽南部、江苏中部及湖北东部地区降水偏多,安徽南部、江西东北部及浙江西北部气温偏高,淮河流域湿度大;而在非典型梅雨年(低温低湿少雨)大部分地区雨量偏少,气温呈“东高西低”分布,低温中心区位于淮河中游,湿度呈“西大东小”分布。欧亚大陆中高纬度阻塞高压增强,脊前向南输送的西北气流加强且路径偏东,中国东北冷涡强度较强且位置偏西南,东亚大槽加深,槽后冷空气向南输送,有利于典型梅雨形成。当前期冬春季赤道东太平洋海温异常偏高,西太平洋海温异常偏低时,西太平洋副热带高压强度偏强、面积偏大、脊线位置偏南、西伸脊点偏西,东亚副热带夏季风推进到江淮地区的时间偏早,出梅偏晚,梅雨期降水量偏多。

江淮梅雨与东亚副热带夏季风进程变异的关系

根据中国气象局《梅雨监测业务规定》中的入、出梅标准,结合1960—2016年全国661个常规气象站逐日气象资料,以及NCEP/NCAR月平均再分析资料,分析了江淮梅雨和东亚副热带夏季风进程变异的时空特征,提取季风关键区(32°~34°N,112°~120°E,包含17个站点),并分析了江淮梅雨和季风关键区的联系与成因。结果表明:1960—2016年平均梅雨期为6月8日—7月15日,平均梅雨量为303 mm。比东亚平均梅雨季的开始时间早9 d,比其结束时间晚7 d。梅雨量在近57 a中也呈波动式变化,但整体为上升趋势。入梅越早,出梅越晚,则梅雨期越长,梅雨量越多。副热带夏季风推进到关键区的平均时间为5月19日,其在1970s末和1990s末分别发生了由偏晚向偏早和由偏早向偏晚的突变。夏季风到达关键区偏早时,出梅日偏晚,梅雨量偏多,季风到达偏晚时,出梅日偏早,梅雨量偏少。副热带夏季风推进时间和江淮梅雨量呈全区一致的负相关,负相关区位于湖南、湖北及江西三省临近的两湖地区。东亚副热带夏季风到达关键区时间偏早(晚)年,500 hPa高度场上乌拉尔山—鄂霍茨克海为正(负)距平,阻塞高压增强(减弱);日本海附近为负(正)距平,东亚大槽加深(西退北缩),加强(削弱)了槽后冷空气向南输送且不(有)利于中低纬度副热带高压的北跳,西太平洋副热带高压中心强度增强(减弱),位置偏西(东),其西北侧的西南暖湿气流输送加强(减弱),江淮地区有水汽的辐合(辐散),有(不)利于梅雨量偏多。

东亚夏季风爆发和北进的年际变化特征及其与热带西太平洋热状态的关系

利用我国测站的降水资料、卫星测得的OLR和高云量资料、SST和 137°E次表层海温资料以及NCEP NCAR再分析资料 ,分析了东亚夏季风的爆发和北进的年际变化特征及其与热带西太平洋热状态的关系。分析结果表明 :当春季热带西太平洋处于暖状态 ,菲律宾周围对流活动强 ,在这种情况下 ,南海上空对流层下层有气旋性距平环流 ,西太平洋副热带高压偏东 ,从而使得南海夏季风爆发早 ;并且 ,当夏季热带西太平洋也处于暖状态 ,菲律宾周围对流活动也很强 ,在这种情况下 ,西太平洋副热带高压北进时 ,在 6月中旬和 7月初存在明显的突跳 ,从而使得东亚季风雨带在 6月中旬明显由华南北跳到江淮流域 ,并于 7月初由江淮流域北跳到黄河流域、华北和东北地区。这将引起江淮流域和长江中、下游夏季风降水偏少 ,并往往发生干旱 ,而黄河流域、华北和东北地区的夏季降水正常或偏多。相反 ,当春季热带西太平洋处于冷状态 ,菲律宾周围对流活动弱 ,在这种情况下 ,南海上空对流层下层有反气旋性距平环流 ,西太平洋副热带高压偏西 ,从而使得南海夏季风爆发晚 ;并且 ,当夏季热带西太平洋也处于冷状态 ,菲律宾周围对流活动也很弱 ,在这种情况下 ,西太平洋副热带高压北进时 ,在 6月中旬或 7月初向北突跳并不明显 ,而是以渐进式向北移动 ,从?

东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流

文中从夏季东亚热带、副热带环流系统特点出发 ,定义了能较好表征东亚夏季风环流年际变化的特征指数 ,并分析了东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流及夏季中国东部降水的关系。文中定义的东亚夏季风指数既反映了夏季东亚大气环流风场的变化特征 ,也较好地反映了夏季中国东部降水的年际变化特征。此外 。

东亚副热带季风特征及其指数的建立

基于大气对流活动和非绝热加热的分析 ,给出东亚夏季风区域变化特征 ,客观地确定东亚副热带季风及热带季风对流强度 ,并由此建立其与大尺度季风环流的内在联系 ,提出分别用所对应区域经向风垂直切变来构造季风指数。对比分析显示 ,上述季风指数在反映夏季环流和降水等方面效果显著 ,能很好地刻划东亚夏季风强度。同时指出 ,东亚副热带季风指数与西太平洋副热带高压及长江中下游降水密切相关 ,在空间场上表现出东亚 /太平洋型 (EAP型 )遥相关特征。高指数年副高偏南 ,长江中下游为涝 ;低指数年则相反。

南海夏季风建立日期的确定和东亚夏季风强度指数的选取

对近几年来南海夏季风建立日期的确定和东亚夏季风强度指数的选取方面的研究成果进行比较全面的概述,并提出了有待进一步解决的问题。

关于确定东亚夏季风强度指数的探讨

文中利用作者曾定义的东亚夏季风在中国东北地区 (12 2 .5°E ,4 0°N)的建立标准 ,根据相同的方法 ,分别计算了沿 112 .5 ,117.5 ,和 12 2 .5°E上 ,2 0°N及以北每隔 5个纬度东亚夏季风建立、持续和撤退时间 (候 ) ,将某年持续和多年平均持续候数相比的标准化值 ,定义为一种沿某一经圈上某一纬度的东亚夏季风强度指数ISMΦ,还分析了该指数与中国夏季降水量场和 5 0 0hPa高度场的相关。结果表明 :(1)沿 117.5°E经度上 ,东亚夏季风在 2 0 ,2 5 ,30 ,35 ,和 4 0°N建立的平均日期分别为 2 7.2 6 ,2 8.5 4 ,34.4 3,37.12和 37.6 5 (候 ) ,撤退平均日期分别为 5 4 .4 4 ,5 3.6 9,5 1.85 ,4 8和 4 6 .76 (候 ) ,其中 117.5°E ,2 0°N代表南海的中北部 ,文中确定的该区夏季风建立、撤退日期分别为 2 7.2 6 (候 )和 5 4 .4 4 (候 ) ,与国内学者公认的 5月 4候 (2 8候 )和 10月 1候 (5 5候 )相当吻合 ;(2 )沿 112 .5°E、117.5°E和12 2 .5°E的同一纬度上 ,东亚夏季风建立的平均日期并不相同 ,西边先于东边建立 ,每隔 5个经度 ,相差约 1～ 2候 ,而撤退的平均日期 (30°N及以北 )分布则相反 ,东边先撤退 ;(3)沿 117.5°E ,30°N和 35°N的ISMΦ和沿 12 2 .5°E ,4 0°N的ISMΦ均与中国华北和东北地区大部

一个能反映梅雨现象的东亚夏季风指数

分析了东亚中纬度地区气候特点的特殊性，并针对此特性定义了一个衡量夏季风强度的指数。对其他东亚季风指数也进行了比较和分析，并针对 １９９８年梅雨个例进行了讨论。这个新的东亚季风指数基本上满足了由Ｌａｕ等提出的最佳季风指数的原则。该指数的特点为：（１）可以反映逐年季风活动的南北分布；（２）可以较好地描述梅雨现象，尤其对中国江淮梅雨有良好的指示意义，季风指数偏强时．梅雨量大，反之亦然；（３）它与东亚地区大范围的环流变化密切相关，当副高西伸，高纬度地区有阻高（或强脊）活动时属高季风指数，反之为低指数；（４）它也与前期厄尔尼诺现象有密切关联。

两种反映东亚夏季风异常的指数的比较研究

本文利用文献 [4 ] 提出的一种新的反映东亚夏季风异常的海陆温差指数分析了夏季风异常时我国气温、降水异常以及东亚环流状况 ,通过分析指出 ,东亚夏季风偏强 ,则中国东部夏季气温偏高 ,江淮干旱 ,华北多雨 ;夏季风偏弱则夏季气温偏低 ,江淮多雨 ,易涝 ,华北少雨。通过两种夏季风指数的对比 ,海陆温差指数能更好得反映东亚夏季环流及天气气候异常。文中还指出 ,海陆温差指数能更好的反映夏季风异常的原因是它的定义方法更科学 ,更全面的反映东亚海陆热力差异 ,既包含了东亚纬向海陆热力差异的影响 ,又考虑了东亚经向海陆热力差异的因素 ,并用地表气温和海表温度差来表示海陆热力差 ,好于以往用海平面气压差来反映海陆热力差。

1873～1995年东亚冬、夏季风强度指数

利用 1 873～ 1 995年的海平面资料 ,延长和建立了东亚冬、夏季风强度指数。该指数与我国的冬、夏季天气的年际变化、年代际变化关系密切 ,与印度季风强度呈正相关 ,并且能解释季风的准两年振荡。