夏初850hPa西太副高异常对江淮流域降水影响

[目的]研究夏初850 hPa西太平洋副高的异常对江淮流域降水的影响。[方法]利用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°的分析资料,采用合成分析、相关分析等方法,对位势高度场、纬向风场、降水率、垂直速度场等与副高指数相关联的环流和降水异常进行了分析,探讨夏初850 hPa西太平洋副高的异常对江淮流域降水的影响。[结果]夏初西太平洋850 hPa副热带高压的异常对江淮流域降水有重要影响。夏初西太平洋副高面积偏小、脊点偏东、偏北时,500 hPa高度场上鄂霍次克海地区无阻塞型控制,高纬冷空气路径偏北,梅雨锋区低压扰动减弱,东亚夏季风环流加强,江淮流域冷空气偏弱,使得江淮流域降水偏少;夏初西太平洋副高面积偏大、脊点偏西、偏南时,500 hPa高度场上鄂霍次克海地区为阻塞高压控制,梅雨锋区低压扰动加强,东亚夏季风环流减弱,江淮流域冷空气偏强,使得江淮流域降水偏多。[结论]该研究为江淮流域的降水异常提供指示作用。

全球大气环流模式BCC_AGCM2.0.1对1998年夏季江淮流域强降水过程的回报试验研究

利用中国气象局北京气候中心全球大气环流模式(BCC_AGCM2.0.1)对1998年6月24日～7月3日发生在我国江淮流域的强降水天气过程进行了回报试验。模式起报时间为1998年6月24日00时,使用前10天NCEP-II再分析逐时温度、涡度和散度场进行预报前初始协调(spin-up)积分,产生模式初值,预报时段为1998年6月24日～7月10日,回报试验结果表明:模式对全球500hPa位势高度的天气尺度演变过程具有4～7天的可预报性;BCC_AGCM2.0.1模式对中国区域的降水以及大气环流场具有3～4天的可预报性,6月24日起报后3天内的预报降水区域位置与实况一致,但中心强度有所差异。对起报后未来2天的5mm和10mm以上的降水预报能力相对较强,ETS评分值达到了0.25以上,HK评分超过了0.4,降水区域范围预报较为准确,BIA评分趋于1.0。模式对20mm以上的降水也具有一定的可预报性,但模式对大于30mm以上强降水的预报能力较差。

江淮流域持续性极端降水及预报方法研究进展

持续性极端降水过程会引发严重的洪涝灾害,是我国主要的灾害性天气之一,其形成机理和预报理论与方法研究受到广泛关注。近年来,针对持续性极端降水的形成机理和预报方法研究取得了一系列进展,主要包括：开展了我国区域性持续性极端降水事件的自动识别方法研究,研制建立了江淮流域持续性极端降水的大尺度环流概念模型,并提取了1-2周的前兆信号;从东亚一太平洋遥相关型（EAP）角度探究其对持续性极端降水的影响机理,并探讨利用EAP对江淮流域持续性极端降水进行预报的可行性。此外,在上述研究的基础上发展了基于关键影响系统的持续性极端降水的物理统计预报方法。

江淮流域持续性强降水期间西太副高位置变异与非绝热加热的关系

采用NCEP/NCAR逐日再分析资料及全国740站逐日降水资料,讨论了江淮流域持续性强降水期间西太平洋副高位置变动特征及其与非绝热加热的关系。通过个例合成研究发现:副高位置变异与强降水持续期间大气非绝热加热关系密切。强降水持续期间,副高北侧的江淮流域和西侧的孟加拉湾北部地区均存在强烈的视热源和视水汽汇。强降水发生前3 d,江淮流域Q1z开始增大,到降水发生后2 d的Q1z达到最大,尔后逐渐减小,降水结束后变化趋于平缓,此期间不利于副高北抬;此外,强降水发生前2 d,孟加拉湾北部地区Q1z开始增大,降水发生后1 d达最大,副高逐渐西伸,此后,Q1z减小,副高相应有所东退。根据全型垂直涡度倾向方程,对流层中层,江淮流域非绝热加热的垂直变化有利于副高北侧气旋性涡度增长,阻碍副高北进,有利于雨带在江淮流域维持,形成持续性降水;孟加拉湾北部地区非绝热加热的垂直变化有利于副高西侧反气旋涡度增加,可能是诱导副高西伸的原因之一。

江淮流域夏季降水的准两年振荡特征及其关联因子分析

利用1951—2010年我国江淮流域11个测站夏季(6—8月)降水资料和NCAR提供的北半球月平均海平面气压场资料以及相关的西太平洋副高指数资料,采用Morlet小波变换、交叉小波变换及相关分析等方法讨论了降水准两年振荡现象的年际变化规律及其与东亚夏季风、副高的关系。结果表明,准两年振荡分量在江淮地区夏季降水场的年际振荡中十分重要,且经历了由强到弱再到强的变化过程;同时降水与夏季风强度及副高脊线位置的准两年变化均存在较好的同期相关,彼此间的相互影响还体现在年际尺度上,并分别在4 a和1 a时间尺度上有明显的滞后、超前关系。

青藏高原地区地表热力异常与夏季东亚环流和江淮降水的关系

利用NCEP/NCAR再分析月平均资料和中国160个站降水资料,以及由国家气候中心提供的西太平洋副高脊线指数资料,分析了青藏高原地区多年平均地表温度季节转换(3—6月)的空间特征,结合均方差分析,确定高原主体(28°—38°N,75°—100°E)、高原东部以北区域(38°—48°N,90°—105°E)和高原西部以北区域(38°—45°N,75°—90°E)为关键区,分析了1951—2002年5月不同关键区地表温度的空间变化与夏季东亚季风环流和江淮降水的关系。结果发现,这3个区域地表温度异常均对夏季东亚850hPa环流有显著的影响。5月高原和其以北区域地表温度异常存在较大尺度的热力对比,由此,将高原主体和其以北区域的温度异常之差定义为一个指数,反映这种热力差异。相关分析发现:当5月这一热力差异增大(减小)时,夏季东亚中高纬的中高层(500—200hPa平均)西风加强(减弱),且西风中心轴线位置南移(北抬);造成西太平洋副热带高压脊线位置偏南(偏北),致使夏季东亚季风环流偏弱(偏强),江淮流域降水增多(减少)。

夏季东亚热带和副热带季风与中国东部汛期降水

利用欧洲中心１９８０～１９８９年逐日２００ｈＰａ、８５０ｈＰａ风场及日本气象研究所提供的ＧＭＳ观测的ＴＢＢ逐日资料，探讨了夏季东亚热带、副热带季风的强弱对中国东部夏季降水的影响．指出东亚夏季风系统中的两条辐合带热带辐合带（热带季风槽）和副热带辐合带（副热带梅雨锋）的强度的变化呈相反趋势，即热带季风槽偏弱时（弱季风），副热带梅雨锋偏强；反之热带季风槽偏强时（强季风），副热带梅雨锋偏弱．江淮流域的降水与热带季风槽、副热带梅雨锋的强度密切相关，即热带季风槽偏弱（弱季风），梅雨锋偏强时，江淮流域的降水偏多；热带季风槽偏强（强季风），梅雨锋偏弱时，江淮流域的降水偏少．研究表明：热带季风槽和副热带梅雨锋的强度与偏西气流的加强密切相关．当赤道东太平洋海温偏高，赤道西太平洋海温偏低，黑潮地区的海温偏高时，赤道东西太平洋上空的Ｗａｌｋｅｒ环流和西太平洋中纬度Ｈａｄｌｅｙ环流的下沉支气流减弱，东亚季风槽较弱（弱季风），梅雨锋较强；当赤道东太平洋海温偏低、西太平洋海温偏高，黑潮地区的海温偏低时，赤道东西太平洋上空的Ｗａｌｋｅｒ环流和西太平洋中纬度Ｈａｄｌｅｙ环流的下沉支气流加强，东亚季风槽较强（强季风），梅雨锋较弱．