初夏东亚季风强度指数与陕西降水异常关系

应用1979-2011年NCEP/NCAR再分析资料和陕西地面月降水资料,分析计算东亚初夏季风强度指数和陕西降水距平一致率,采用统计相关分析方法分析初夏东亚季风强度指数与陕西降水异常的统计关系,并采用合成分析方法讨论了初夏强(弱)东亚季风年陕西多雨(少雨)的大气环流特征。结果表明:初夏东亚季风偏强,陕西易多雨,且陕北、关中比较显著,而初夏东亚夏季风偏弱,陕西易少雨,偏少的程度陕北北部最明显;初夏东亚季风偏强时,欧亚中高纬度距平场自西向东呈"+-+"的波列分布,环流场中乌拉尔山长波脊偏强,贝加尔湖到巴尔喀什湖低槽偏深,西太平洋副热带高压偏强,相应的对流层低层青藏高原东侧为偏南距平风,而华北为弱偏东距平风,在西北地区东部形成了距平风的气旋性切变,有利于该区域初夏多雨;初夏东亚夏季风偏弱时,欧亚中高纬度距平场距平自西向东呈"-+-"的分布,中亚长波脊强盛,西太平洋副热带高压偏弱且位置偏东。陕西主要受中亚高脊前西北气流控制,陕西初夏多晴热天气,易少雨;但初夏东亚季风偏弱时,东亚中纬度盛行平直西风气流,西风锋区位于40°N附近,西太平洋副热带高压位置偏西偏南,青藏高原位势高度偏低,并多短波槽或低值系统活动,陕西初夏受西风带系统和高原东移的低气压系统影响,陕西大部易多雨。

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.

东亚冬、夏季风强度指数及其与陕西降水变化的关系

使用最新的海平面气压资料计算了东亚冬、夏季风强度指数,分析了近50a东亚季风的变化特征,以及东亚季风强度与陕西省降水的同期和非同期相关关系,结果表明:强的东亚冬季风,易造成陕西省冬季降水偏少,强的东亚夏季风,易造成陕西省夏季北部多雨、南部少雨的气候特征,反之亦然。此外,比较了强弱东亚冬季风年北半球500hPa高度场距平特征差异,从大气环流方面分析了东亚季风影响陕西省气候变化的原因。

东亚夏季风指数的分类及物理特征分析

利用1961—2010年NCEP再分析资料,分析了较有代表性的16个东亚夏季风指数,讨论了不同季风指数反映的环流及降水之间的异同,探讨了不同季风指数与东亚夏季风不同空间模态之间的可能关联。结果表明,东亚夏季风指数大致分为两类:1)第一类季风指数存在明显的年代际变化,反映了东亚夏季风强弱的整体一致型变化,与东亚夏季风环流第一模态具有很好的对应关系。高指数年,整个东亚区域夏季风活动整体偏强;贝加尔湖地区为深厚气旋性环流控制,副高位置略偏北;华北、东北地区降水显著偏多,长江流域及其以南降水偏少,降水异常型与我国夏季偶极型季风降水相似,这类指数对我国华北地区降水有较好的指示作用。2)第二类季风指数具有明显的年际变化特征,反映的是东亚夏季风强弱的南北反相变化,与东亚夏季风环流第二模态相对应。高指数年,我国东南地区夏季风偏弱,东北部夏季风偏强;西北太平洋为深厚的气旋性距平环流控制,副高偏北,该分布型与东亚—太平洋(EAP)遥相关十分相似;我国东北、内蒙古地区,华南地区降水增多,长江流域降水显著减少,降水异常型与我国夏季三极型季风降水异常型相似,这类指数对我国长江流域降水有较好的指示作用。

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。

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。

东亚夏季风环流异常指数与夏季气候变化关系的研究

利用东亚夏季风环流异常指数ＩＥＡＰ，研究了该指数对东亚地区夏季气候要素的描述能力及其与中、日、韩三国的气候要素变化的关系．结果表明，该指数可以较好地反映东亚地区的夏季气候要素场的变化．

东亚夏季风的季节内振荡研究

利用动力学因子和热力学因子结合的方法 ,将东亚夏季风区的西南风与OLR进行了综合处理 ,构造成东亚季风指数 (IM)。研究结果表明 ,该指数既可很好地反映东亚季风区的风场、高度场的环流特征 ,又能较好地描述我国长江中下游地区夏季降水和气温的变化。通过功率谱和带通滤波结合的方法研究东亚夏季风中的季节内振荡 ,东亚夏季风区内低频振荡在夏季主要是以 30～ 6 0天周期的振荡为主 ;东亚夏季风的季节内振荡在东亚沿海呈波列的形式 ,并表现为随时间向北传播的季风涌 ;由于该季节内振荡的波动 ,造成了东亚热带夏季风在东亚热带和副热带地区活动的反位相关系。

春季赤道东太平洋海温异常与东亚夏季风的关系

定义了新的东亚季风指数 ,分析表明该季风指数能够更好地反映西太平洋副高的季节变化和年际变化。以此为基础讨论了春季赤道东太平洋海温异常、夏季西太平洋副高及东亚夏季风三者之间的关系 ,指出春季赤道东太平洋海温偏暖年 ,夏季西太平洋副高偏南、偏强、偏西 ,东亚夏季风偏弱 ,长江流域夏季多雨 ,华南、河套及其以东地区少雨 ;

东亚夏季风主模态的再认识及其热力驱动因子:基于25个季风指数的比较分析（英文）

基于1979-2016年ERA-Interim、NCEP和JRA-55三套再分析资料对25个常用东亚夏季风指数进行分类,在此基础上探讨各类季风指数与降水、环流异常的联系及其热力驱动因子。结果表明东亚夏季风指数可以分为两类:第一类指数表征东亚夏季风的年际模态,与低纬环流异常和EAP遥相关型关系密切,对应夏季降水的经向三级型分布,主要受热带海温异常的影响;而第二类指数表征东亚夏季风的年代际模态,与中高纬环流异常和EU遥相关型紧密相关,对应夏季降水的经向偶极型分布,其异常信号主要位于极区和欧亚大陆中高纬,体现了欧亚大陆热力异常对东亚夏季气候的影响。

鄂尔多斯市夏季降水特征及其与东亚夏季风指数的关系

文章利用鄂尔多斯市11个国家级地面气象观测站1967-2018年夏季降水资料,分析了鄂尔多斯市夏季降水气候特征以及与东亚夏季风指数的相关性。结果表明1967-2018年鄂尔多斯市夏季平均降水量呈现出明显的经向分布特点,自东向西逐渐递减,夏季降水量在1996-2010年为降水偏少时段,2011年开始转为偏多的趋势,在2017年有一次突变过程,之后降水增多。鄂尔多斯南部夏季降水与东亚夏季风指数的相关较为显著。

北太平洋涛动与东亚夏季风的相关研究

利用1948-2002年NCEP/NCAR全球再分析资料、海平面气压场资料、月平均海温资料和国家气候中心1961-2000年151站逐月降水量资料、西北太平洋夏季副热带高压指数资料,采用作者曾定义的东亚夏季风强度指数(ISMφ)和北太平洋涛动(NPO)指数[NPOL和NPOW(Wallace)],用相关和奇异值分解(SVD)方法,分析了NPO区指数、海平面气压场、500 hPa高度场和北太平洋海温(SST)场与,ISMφ西北太平洋夏季副热带高压指数和中国大陆夏季降水量场的相关关系.结果表明:①沿117.5°E的30°N和35°N的ISMφ与当年冬季的NPOw呈负相关,而前一年冬季的NPOw与当年的沿117.5°E30°N的ISMφ也呈负相关,表明当东亚副热带和中纬度地区夏季风强劲时,冬季NPO将呈现北高南低负位相阶段为主的形势,而如果前一年冬季NPO呈现北低南高的正位相阶段形势时,当年东亚副热带地区(30°N)的夏季风偏弱;②前一年冬季NPOL和NPOw与中国大陆夏季降水量场相关分布很相似,与中国的西北地区、长江以南的中下游地区呈正相关,与东北地区大部、江淮地区和福建省及西南地区呈反相关;③前一年冬季NPO区500 hPa高度场与中国大陆夏季降水量场SVD1呈由北向南的"+、-"相关波列,也就是当前一年冬季NPO区呈负位相涛动阶段时,中国东北地区大部、华南东部沿海、长江以北和淮河流域夏季降水量偏多,长江以南、东北地区西部、华北大部和西北地区夏季降水量偏少;④前一年冬季海平面气压场与中国大陆夏季降水量场的SVD1同前一年冬季NPO区500 hPa与中国大陆夏季降水量场的SVD1很相似;⑤前一年冬季NPO区正、负位相与中国大陆夏季降水量场的SVDl同前一年冬季ENSO位相与中国大陆夏季降水量场的SVD1具有耦合性特征;⑥前一年冬季NPOL5个正、负位相典型年所对应的当年夏季850 hPa流场和200 hPa Vx差值合成场显示,前一年冬季海平面气压场正、负位相涛动阶段的差异,将强迫出滞后半年的东亚大气环流形势和物理场的某些遥响应特征是,西太平洋副高显著偏南,200 hPa Vx的正距平中心亦偏南,反映影响东亚夏季风的加热场偏南.

东亚夏季风影响下的中国东部降雨空间特征格局分析

应用地理统计学分析中的统计分析方法以及地统分析手段,以分布在不同地理位置的观测气象站点的降雨资料及东亚夏季风指数作为地理统计分析的空间要素变量,采用经验正交函数展开法(EOF)、相关分析以及普通克里金空间插值等方法,研究我国夏季降雨与季风指数之间的时空关系,分析中国受东亚夏季风影响地区降雨类型分布形态.

1998年东亚夏季风波包传播特征研究

利用NCEP/NCAR 850hPa风场资料和高度场资料,分析了1998年东亚夏季风强弱变化与波动能量传播特征,表明东亚夏季风存在着加强和减弱的阶段性特征,其季风的爆发、加强、北推东扩与波包的加强和传播有显著的联系。在季风加强期,中、低纬地区一般为波包大值区并有波包加强和向东传播。东亚夏季风爆发前,季风加强主要受中低纬度系统能量的东传影响;东亚夏季风爆发后,季风加强期波包的经向传播十分明显,但期间波包也表现出一定的北传特征,表明低纬地区的系统能量也起一定作用。在东亚夏季风减弱期东亚为波包小值区控制,显示出在季风减弱阶段波包能量的传播也有减弱的特征。

1979~2020年东亚季风的时空分布特征

为进一步分析东亚季风的时空分布特征,本文利用1979~2020年美国国家环境预报中心(NCEP)和欧洲气象资料中心(ERA5)的再分析资料,对比分析了东亚季风区的风场、水汽输送以及季风指数等特征,结果表明:1) 东亚季风的水平风场垂直结构是以经向风切变为主导的,因此东亚季风为经向型季风。东亚季风的水平风场有着明显的季节性转变,冬季盛行偏北气流,夏季盛行偏南气流。2) 东亚地区水汽输送特征也存在显著的季节性差异。夏季的水汽输送是以经向为主的湿平流;冬季风的水汽输送是以纬向为主的干冷平流。水汽输送的辐合辐散区随季节也有显著变化。3) 东亚夏季风和冬季风强度指数的年际变化都很大并且呈现减弱的趋势,夏季风存在准两年周期,冬季风存在准四年周期。4) NCEP和ERA5两类再分析资料所反映的东亚季风的特征基本一致。

基于EMD的东亚夏季风年代际变化特征及与太阳活动的关系

应用英国气象局哈德利气象研究中心(Hadley Center)及美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的海平面气压(Sea Level Pressure,SLP)资料归一化得出1850—2011年的东亚夏季风指数,利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法对其变化特征进行分析,得到东亚夏季风指数的周期特征.太阳黑子活动与东亚夏季风活动存在相同的11年及80年左右周期,其中11年周期变化尤为明显.对比1850—2011年间太阳黑子数与东亚夏季风指数经验模态分解后的11年周期变化分量,发现两者波动振幅变化基本一致.

东亚夏季风的演变特征及其与热带海温的联系

为了探讨东亚夏季风的演变特征及其与热带海温的联系,本文利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5海洋表层海温、降水、重力势、850 hPa、500 hPa和200 hPa风场再分析资料,通过小波分析、合成分析、相关分析等方法,研究讨论了1979~2020年的东亚夏季风的演变特征,其次探讨了异常夏季风年的环流形势与降水,最后讨论了东亚夏季风与热带海表温度的相关联系。结果表明:1) 东亚夏季风有着明显的年代际变化特征,在近40年,东亚夏季风有2~8年的周期变化。2) 在弱东亚夏季风年,中层在华中地区有反气旋式环流异常,低层在东南地区海上有反气旋式环流异常,西北太平洋海上在高中低层都有气旋式环流异常,有利于长江流域降水量偏多,华南和华北部分地区降水量偏少,强东亚季风年的情况基本相反。3) 与东亚夏季风有着较好超前相关的关键区域有赤道中东太平洋,热带大西洋以及印太交汇区。印太交汇区的海温与东亚夏季风的相关性在前秋和前冬基本呈现为正相关,但在前春表现为不同的相关性,在同期夏季则呈现为强的负相关关系;赤道中东太平洋与东亚夏季风的相关性由前秋的负相关逐渐加强,并在前冬达到高值,于前春明显减弱,在同期的夏季呈现为正相关关系;热带大西洋与东亚夏季风的相关性与赤道中东太平洋的情况基本相反。

2019年夏季东亚大气环流异常及对我国气候的影响

为更好了解2019年夏季(6-8月)我国主要气候异常特征及成因,利用气象要素站点资料和NCEP/NCAR再分析大气环流资料分析了2019年夏季降水、气温的时空分布和东亚大气环流特征,并初步诊断了长江中下游降水偏少的可能原因。结果显示,2019年夏季全国气温偏暖明显,降水总量接近常年,但旱涝分布有明显的空间差异,东部主要多雨区位于江南至华南及东北地区,云南和黄淮等地气象干旱长时间持续。东部季风区降水还呈现出明显的季节内变化,尤其是江南等地在夏季前期降水过程密集,涝灾严重,但后期急速减少,高温事件迅速爆发。华南前汛期和江南梅雨开始早结束晚。2019年夏季,欧亚中高纬度地区两槽一脊的环流形势非常明显。其中黄海至日本海持续维持的低槽造成夏季西太平洋副热带高压强度偏强,位置略偏西偏南。这一低槽也是长江中下游少雨和江南多雨的直接原因。其在夏季前期位置明显偏南,和副热带高压脊线南北位置的演变非常一致。但在夏季后期,随着这一低槽的减弱北移,副热带高压迅速北跳,也造成雨带从江南快速移动到北方地区。

1980～2013年安徽霾天气变化趋势及可能成因

对1980～2013年安徽省霾日数的时空变化趋势及可能原因进行了分析,结果表明：（1）1980年以来,霾天气年均发生日数总体呈上升趋势,年际波动较大。不同年代,霾高发区的位置不同：20世纪80年代平均为5.5 d,沿江到江淮之间有零星的高发区;20世纪90年代平均为8.5 d,高发区在沿江中西部的望江和池州、省会合肥、淮北北部的萧县和灵璧;2000年代,平均发生日数为8.7 d,有3个高发区,分别是以合肥为中心的江淮之间中部、沿淮中部地区和沿江中东部地区。（2）按地理位置把安徽省分为6个子区,不同子区年霾日数的变化趋势不同：皖南山区变化较平缓,沿淮地区2000年后上升明显,淮北北部和沿江有先升后降的趋势。（3）地级市平均霾日数呈显著上升的趋势,而县城霾日数上升速度缓慢,且在2008年之后有下降趋势。（4）城市化和汽车拥有量激增导致氮氧化物排放量快速增多,可能是2000年之后地级市霾日数显著增多的主要因子,而县城霾日数变化的驱动因子可能是气候变化原因,如东亚季风强度的变化。

长江流域汛期降水集中程度和洪涝关系研究

运用新定义的降水集中度和集中期分别讨论了我国长江流域不同地段汛期降水在时间和空间上的分布特征和变化规律 .结果表明在对长江流域旱涝灾害研究方面 ,降水集中度和集中期能够定量地表征降水量在时空场上的非均匀性 ,提取出最大降水重心对应的时段 ,因此可以比较理想地分析旱涝灾害发生的基本特征及其形成机制 .