全球变暖背景下气候内部变率导致热带辐合带移动的不确定性

基于两套模式的大集合试验结果,评估了气候内部自然变率对热带辐合带(ITCZ,Intertropical convergence zone)未来南北移动的影响。研究发现,模式间ITCZ的移动差异源自中高纬度的外强迫模拟差异,而气候内部变率主要通过热带过程调控ITCZ的位置变化。在通用地球系统模式大集合(Community Earth System Model Large Ensemble,CESM-LE)试验中,厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)振幅变化的自然变率会通过中等和极端厄尔尼诺降水的非线性信号调制ITCZ的移动幅度,而在MPI-GE(the Max Planck Institute Great Ensemble)试验中,ITCZ的位置变化主要与大西洋海温梯度信号异常有关,相较而言ENSO振幅对ITCZ的影响很有限。总体而言,全球变暖背景下由于内部自然变率引起的ITCZ南北移动不确定性幅度能解释未来预估模式间的差异约为20%,但对ITCZ移动的模拟不确定性有贡献。

热带辐合带的季节内振荡及其与热带气旋发生阶段性的关系

利用中国气象局提供的热带气旋资料和NCEP/NCAR再分析等资料,研究了热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)上对流强度的季节内振荡特征及其与热带气旋生成频数阶段性变化的关系,并进一步研究了它与越赤道气流、赤道西风和ITCZ北侧偏东风季节内振荡的关系。研究发现:(1)ITCZ对流强度的变化有明显的30~60d振荡,西太平洋(5°N^20°N,120°E^150°E)范围内的热带气旋约有2/3发生在30~60d振荡的活跃位相。(2)ITCZ季节内振荡在热带地区表现为向东传播的特征,而在副热带地区(25°N^35°N)表现出清晰的西传特征。在ITCZ季节内振荡较强年,振荡在由赤道传播至15°N左右时,与北面向南传播的振荡在该纬度附近汇合,对流强度增强,使热带气旋在此期间频繁发生。而在弱年,振荡由赤道一直向北传播至30°N附近,15°N附近的ITCZ对流较弱,热带气旋生成偏少。(3)赤道西风、105°E^110°E越赤道气流和ITCZ北侧的偏东风气流本身也存在30~60d振荡。这三支气流的30~60d振荡与ITCZ的季节内强弱变化密切相关。然而,相比之下偏东风气流的30~60d振荡和ITCZ对流强弱的30~60d振荡对应关系略差。

夏季西北太平洋热带辐合带的强度变化特征及其对热带气旋的影响

利用卫星资料和再分析资料讨论夏季6—8月平均热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)的强度变化特征及其对热带气旋的影响。首先利用120～150°E,5～20°N区域平均的对外长波辐射(Outgoing Long-wave Radiation,简称OLR)定义一个夏季ITCZ强度指数,再根据这个指数划分ITCZ强弱年并进行合成分析和相关分析。结果表明:ITCZ强弱的变化与高中低层大气环流和前冬海温场有显著的关系,ITCZ强年往往伴随有副热带高压的偏北、偏弱,对流层低层出现气旋性距平风场,高层出现反气旋性距平风场,同时整个太平洋前冬的SST的分布呈现类似La Ni a的海温分布,而弱年正好相反。另一方面,ITCZ的对流强弱对热带气旋(Tropical Cyclone,简称TC)的发生和路径均有重要影响,在ITCZ强年,相应区域上的TC个数增多,同时TC路径更易于打转;而ITCZ弱年,TC个数减少,TC路径更易于向西北行。

新元古代扬子—华夏陆块拼合带：来自华南重磁异常的启示

扬子和华夏两大陆块是构成华南大陆的最基本单元，但它们的拼合带位置（尤其是西延位置）是人们长期争论的焦点。本文以国家专项“深部探测技术与实验研究”探测得到的深反射地震剖面以及华南大陆的地质资料为约束，对重、磁异常作地壳构造融合解译，追踪扬子-华夏陆块拼合带。由于华南大陆广泛发育具有剩磁多期、多类的火山-侵入岩，本文将磁异常换算为受剩磁影响小的解析信号作构造解译，减小剩磁造成的地质解释偏差。研究认为，扬子与华夏两陆块的拼合带东界为鹰潭-萍乡-衡阳-贺州-北海一线，而西界为宜昌-张家界-铜仁-都匀-百色一线，鹰潭以东和以北的拼合带位置因为受大规模岩浆岩的干扰而不清。

热带辐合带与南海气候

统计分析最近 11 a 资料，得出热带辐合带 ( ITCZ) 各月都有，其纬度以 2 月最低，8 月最高。850 hPa 的 ITCZ 比 500 hPa 明显偏多，尤其在冬季，更是偏多一倍以上。ITCZ 对南海气候影响显著，主要表现在南海热带气旋的纬度和个数与 500 hPa ITCZ 的纬度和频率有着一致的逐月变化趋势；南海各站的降雨、相对湿度和温度与 850 hPa 的 ITCZ 关系密切。

南太平洋辐合带(SPCZ)的特征分析

根据热带西太平洋卫星云图资料及流场特征分析,讨论了南太平洋辐合带(SPCZ)的演变特征和形成机理。提出SPCZ是反映西太暖池同东太冷舌海气耦合系统以及暖池大气同相邻陆区大气间相互作用的重要特征。主要表现为在12～2月的热带西太平洋上的NW/SE辐合带,其形成原因主要应归因于西太暖池本身,以及暖池与东太赤道冷水舌强度与相对位置改变引发的Walker环流位置与走向的变动,另外,新几内亚岛及澳洲大陆也有重要影响。

全球副热带高压和赤道辐合带演变规律的分析和应用

根据卫星观测的OLR(射出长波辐射)资料,分析了全球副热带高压和赤道辐合带的演变规律,探讨了长江流域出现特大洪涝年的异常特征及持续性。结果表明,密切关注11月—2月全球副热带高压的异常分布特征和3—6月赤道辐合带南侧低纬洋面积云对流的强弱,是预报长江流域特大洪涝发生的重要着眼点。

台风与西风槽相互作用与赤道辐合带的北跳

利用历史天气图、台风年鉴，以及ＥＣＭＷＦ和ＮＭＣ再分析的风场等资料，研究盛夏一些系统的活动特征及赤道辐合带北跳及其和台风与西风槽相互作用型的关系，得到如下一些事实：①块状、自东向西移动的渤海日本海高压，准定常的、河套以东西风槽，低空偏东、偏南急流等系统的活动，都有利于出现台风与西风槽相互作用，有利于出现４００ｍｍ以上台风降水。②“７５．８”、“８４．８”和“９６．８”３个台风与西风槽相互作用型年７月赤道辐合带都经过两次北跳，达到它们一年的最北位置，第一次在７月第２候，第二次在７月第４、第５候。６个不是台风与西风槽型年一般无两次北跳。③北半球赤道辐合带北跳或者是受澳大利亚冷高压的东南气流影响，或者是受西南太平洋上变性暖高压的东南气流影响，当这种东南气流越过赤道，在北半球适当环流条件下达到较北纬度产生出一连串气旋辐合带，即赤道辐合带北跳。这种越赤道气流不仅对赤道辐合带有如此作用，还能促使赤道辐合带上的热带低压发展成台风。

末次盛冰期太平洋赤道辐合带对暖池外热带海表温度变化的敏感性

利用美国NCAR-CAM3大气环流模式,分析了末次盛冰期(LGM)两个不同的热带海表温度重建方案中,北半球冬季热带中、西太平洋对流活动及大气环流对暖池外(赤道东太平洋和热带大西洋)热带SST异常的敏感性。结果表明:1)SST异常首先引起大气环流的改变。赤道东太平洋对流层下沉增强,而作为经向补偿,副热带东太平洋上升运动增强,其中南半球尤为明显,同时南半球热带中、西太平洋上升运动增强,加剧了该区纬向逆时针环流,说明冰期热带海气耦合过程受气候背景场(如SST)影响很大;2)大气环流格局改变引起热带中西太平洋的大气加热、对流活动、表层风场及降雨的巨大变化。140°E以西的婆罗洲和菲律宾区域,总的大气加热减少是由于对流与辐射加热减少所致,对应于该区风场辐散和降雨减少;而140°E以东的南半球热带中、西太平洋,大气吸收热量增加,对流与辐射加热均增强,总降雨量也随之增加,反映该区赤道辐合带南移并增强。该项研究为探索热带太平洋在冰期/间冰期旋回中的古海洋学变化提供了新的数据支撑。此外,不同重建SST对赤道辐合带的影响比较大,因此利用重建SST进行数值模拟或者利用耦合模式研究LGM热带海气相互作用时,应该十分重视全球热带SST分布特征。

在1982／1983 ENSO过程中暖池和赤道辐合带相互作用对大气表面风的影响

利用一个耦合海气模式，用数值试验方法分析了１９８２／１９８３ＥＮＳＯ期间的暖池和赤道辐合带（ＩＴＣＺ和ＳＰＣＺ）的相互作用对大气表面流场和散度场的影响。结果指出，ＥＮＳＯ高峰期和成熟期ＳＰＣＺ比ＩＴＣＺ更重要（即ＥＮＳＯ高峰期和成熟期ＳＰＣＺ与暖池相互作用比ＩＴＣＺ与暖池相互作用更强烈）；ＥＮＳＯ的形成初期和衰减期ＳＰＣＺ和ＩＴＣＺ同样重要．

基于证据权重法的江绍拼合带中西段成矿预测研究

江绍拼合带中西段地质工作程度高,但矿产地质研究薄弱,在找矿方面至今尚无重大突破。以地质理论为指导,运用GIS技术,从该地区的地质、化探和遥感等信息中提取不同成矿标志信息,对多源数据进行综合分析,利用证据权重法对研究区进行成矿预测与评价,共选取18套变量作为证据图层,对预测结果进行分级,划定三级成矿远景区,提高研究区成矿预测的精确度与可靠性。

全球变暖不同阶段热带辐合带的移动及其与大气能量输送的关系

基于第五次国际间耦合模式比较计划(The phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project,CMIP5)中在4.5 W/m^2的典型浓度路径(Representative Concentration Pathway,RCP4.5)试验结果,本文通过能量框架分析方法研究了全球变暖不同阶段热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,ITCZ)的南北移动及其主要机制,发现在温室气体持续增加的海洋快响应和温室气体达到稳定后的海洋慢响应两个阶段,ITCZ的移动都和跨赤道的大气能量输送(Atmosphere Heat Transport,AHT)变化显著相关,但两者变化的原因在两个阶段中是不同的。在快响应阶段,ITCZ位置的移动以及跨赤道AHT受大气层顶(Top of the Atmosphere,TOA)的能量变化驱动,主要与南大洋云短波辐射响应、北半球中高纬度云和地表的短波辐射响应有关,气溶胶减少引起的辐射响应变化使得ITCZ在大多数模式中表现出向北移动的特征。在慢响应下辐射强迫保持稳定,ITCZ在大多数模式中表现出向南移动的特征。这一时期ITCZ的移动由大气表面能量通量变化驱动,主要与潜热通量变化的南北半球差异有关。全球变暖不同阶段ITCZ移动与大气能量输送变化的关系差异反映了海洋对于气候变化的重要调控作用。

2004年一次热带辐合带引起福建沿海连续性暴雨过程的分析

1引言 2004年9月7日-10日，福建省中南部沿海地区出现持续性暴雨过程。统计9月7日08时～11日08时4天过程降雨量，福建省沿海各地市和内陆的龙岩市南部共有31个县市总雨量超过50毫米，其中中南部沿海地区共有19个县市总雨量超过100毫米（有5个县市总雨量超过200毫米，平潭县的420．1毫米最大），尤其是9月9日08时～9月10日08时24小时内，

中国大中型金属矿床与地块拼合带的关系

本文在分析中国区域地质特征的基础上,以ETM卫星影像为信息源,依据地质学家李四光确定地块的原则和地壳运动规律,根据ETM影像的色调、影纹和地貌等特征,建立了地块划分准则,以此为依据将中国大陆划分成28个大地块,编制了中国大陆地块盆地分布图。本文在分析地壳运动规律和各地块的运动特征的基础上,提出了各地块之间进行着规律性的相互推挤运动,且北部地块向南推移和就位,西部地块向东推移和就位的新观点。本文通过分析已知大中型金属矿床的统计分布规律:大部分矿床分布在地块东、南侧,地块运动方向的前锋,尤其是弧形拼合带前缘;提出了在块体碰撞带或块内大构造带南找大矿的新思路。

南海热带辐合带的气流分型

利用2001～2005年Micaps每日08:00的850hPa天气图,及相关海区指标站实时资料,对出现在南海的热带辐合带进行分析,结果表明:南海热带辐合带按其组成气流和所出现的地理位置大致可分为4种类型,即偏东型、偏西型、东西相连型和南压型,这4种类型与其组成气流和出现季节有密切关系,对南海不同海区天气的影响有较大差异。

赤道辐合带季节移动规律探微

赤道辐合带又称热带辐合带、赤道锋,是南北两个半球副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带,也是热带地区主要的、持久的大型天气系统,有时甚至可以绕地球一圈。在宽广的洋面上,热带辐合带位置随季节变化较小,经常处在赤道附近,而在近大陆地区,它的位置则有明显的季节变化。北半球夏季时,赤道辐合带位于北半球,南半球的东南信风越过赤道,受到相反方向地转偏向力作用,风向转为西南风,这时热带辐合带内就是东北信风和西南的辐合。当南半球夏季时,东北信风越过赤道,受到相反方向地转偏向力作用变成西北风,这种西北风和南半球的东南信风相辐合形成赤道辐合带。当赤道辐合带位于赤道时,正好是两半球信风相遇而形成。如图一、图二(A 为高压区)。

耦合海-气环流模式中双热带辐合带现象及其热收支分析

文中研究了耦合海-气环流模式中的双热带辐合带(Double ITCZ)现象,并对这一现象的成因从海洋热量收支的角度进行了初步分析。Double ITCZ现象是在热带太平洋赤道南北两侧各出现一条ITCZ的现象,这是耦合海-气环流模式中的较为普遍的一种异常现象,与实际气候中出现的Double ITCZ现象并非指同一问题。文中对比观测和模式结果,指出了Double ITCZ现象的主要特征,针对它的出现过程进行细致分析,再利用模式输出的热量收支各项进行统计,得到了从海洋热收支分析得到的海表温度变化原因。与观测到的正常模态相比,Double ITCZ是一个异常的模态,它的特征突出地表现为西太平洋暖池区的降温和东南太平洋10°S附近的升温。海洋热量收支分析表明,暖池区的降温主要是受到扩散的作用,而表层平流的异常增暖在决定异常辐合带区升温过程中占第一位的作用。

南太平洋副热带偶极子对南太平洋辐合带的影响

为研究南太平洋副热带偶极子的局地气候效应,利用Hadley中心的海温数据集Had ISST以及NCEP-NCAR的大气再分析数据,分析了南太平洋副热带偶极子（South Pacific Subtropical Dipole,SPSD）对南太平洋辐合带（South Pacific Convergence Zone,SPCZ）的影响,并探讨了相应的物理过程。研究结果显示,南太平洋副热带偶极子事件线性独立于ENSO（El Niao-Southern Oscillation）事件,有明显的季节锁相,于12-2月达到峰值并显著影响SPCZ降水带的位置。其中,正偶极子事件（简称＂正事件＂）期间偶极子东北极区域（暖海温）水汽辐合上升,降水增多;而在偶极子西南极区域（冷海温）水汽辐散下沉,降水减少,因此SPCZ降水带偏北。负偶极子事件（简称＂负事件＂）则相反,东北极降水减少的同时西南极降水增多,从而SPCZ降水带偏南。本研究关于SPSD与SPCZ关系的分析,将有助于更好地理解南太平洋的年际气候变异和海气相互作用。

中东太平洋热带辐合带降水统计特征及其与厄尔尼诺的相关性

利用GPCP(Global Precipitation Climatology Project)与CMAP(CPC Merged Analysis of Precipitation)降水资料以及欧洲天气预报中心月平均SST(Sea Surface Temperature)资料,统计分析了中东太平洋热带辐合带(Centre and Eastern Pacific ITCZ,CEP-ITCZ)降水在两类厄尔尼诺年的基本特征及其与两类厄尔尼诺的相关性.结果表明:在普通年份,CEP-ITCZ平均位置约为7.6°N,强度7.25mm/day,东部型厄尔尼诺年位置偏南约2.9°,强度增强1.9mm/day;而中部型厄尔尼诺年位置偏南仅有0.2°,强度增强1.7 mm/day.不同Nio海区对CEPITCZ位置与强度的影响具有显著差异,与CEP-ITCZ位置相关性最大的海区为超前一个月的Nio 3海区,而与CEP-ITCZ强度相关性最大的海区则为超前一个月的Nio 3.4(8月—次年2月)或Nio 4(3—7月)海区,影响CEP-ITCZ位置的海区主要为东太平洋,影响CEP-ITCZ强度的海区则为中太平洋.此外,CEP-ITCZ位置和强度的异常对SST异常的敏感性均在4月份达到最强,11月份达到最弱.