极地海冰异常对我国夏季大气环流和降水影响的数值研究

利用全球大气环流谱模式分别进行了南极和北极海冰面积异常偏大和偏小的数值试验，对６—８月的结果进行了对比分析，讨论了极地海冰异常对我国夏季大气环流和降水的可能影响。结果表明：南极或北极海冰面积异常偏大（与偏小相比），则我国夏季风变弱，特别是使得南亚高压、西北太平洋副热带高压等减弱。南极海冰面积偏大使得我国黄河－长江一带地区降水减少。北极海冰面积偏大，造成我国东部地区的降水量有所减少。模拟结果与统计分析相一致，可见，极地海冰异常是影响我国夏季大气环流和降水的不可忽略的因子之一。

南极威德尔海区域海冰异常对初夏东亚大气环流和天气影响的数值研究

利用经过改变用于长期数值预报的CCM1（R15L7）模式以1975年1月16日00Z模式适应场为初始场积分5个月，研究南极威德尔海附近（60°W～30°E）海冰的面积异常对东亚初夏环流转换季节的影响．发现当南极海冰偏多时，在亚洲北部冷空气活动在初夏仍然很多，势力还很强，东亚南北两支急流分支仍很明显，各种环流特征更偏向于冬季型，不利于东亚初夏的环流季节转换．海冰异常偏少时则相反，亚洲北部的冷空气活动明显减弱，南方暖气流势力明显加强北移，东亚的两支急流也趋于合并北抬，环流形势更接近于夏季型，海冰的减少促进了东亚初夏的环流季节转换过程．

巴伦支海海冰异常对初夏大气环流和东亚天气影响的数值研究

本文利用在ＮＣＡＲ气候模式ＣＣＭ１（Ｒ１５Ｌ１２）基础上改变为用于长期数值预报的ＣＣＭ１（Ｒ１５Ｌ７），以１９９１年５月２日１２时（ＧＭＴ）国家气象中心客观分析资料为初始场，分别以巴伦支海附近海域不同的海冰边界作为下垫面极冰条件，进行了相应的月长期数值预报试验。以研究该海区海冰对大气环流特别是东亚天气的影响。试验＜Ａ＞以接近于９１年５月平均冰边界作为极冰边界条件，试验＜Ｂ＞和试验＜Ｃ＞分别对应于海冰异常偏多和异常偏少两种情况。试验结果显示控制试验＜Ａ＞的预报与实况有较好的相关，表明ＣＣＭＩ（Ｒ１５Ｌ７）模式具有较可信的月预报能力。试验结果还表明，试验海区海冰异常主要存在两个波列影响到中低纬度。对东亚初夏天气也有着不可忽视的重要作用，影响着经由巴尔喀什湖和贝加尔湖之间通道南下的冷空气活动的强度。海冰偏多时，东亚冷空气活动增多．范围较大；反之，海冰偏少时，冷空气较弱且活动位置较北，使得冷暖气流交绥区位于黄河流域及以北，雨带随之北移。因此在研究初夏东亚环流和天气异常时，海冰也应作为一个重要的因子加以考虑。

冬季北半球大气对秋冬季巴伦支海海冰异常的敏感性研究

基于ERA-Interim再分析资料,借助大气模式CAM4,分析了北半球冬季不同月份的平均大气对巴伦支海不同振幅及不同季节海冰扰动的敏感性,并考察了中高纬度典型大气模态的分布变化情况。结果表明,冬季巴伦支海海冰的减少,会导致湍流热通量异常向上、局地异常变暖及水汽含量的异常升高,且相关异常的强度和范围随着海冰减少幅度的减小而减弱。这种局地响应会通过大气环流调整扩散开来,产生远程影响。具体地,冬季大气环流与欧亚地面温度异常对于不同幅度海冰异常的响应是非线性的,且在不同月份也呈现出不同特征。秋季巴伦支海海冰减少虽未引起局地显著的温度异常,但欧亚大陆温度及环流场异常响应的强度更强、范围更广,这表明秋季海冰可以独立地对冬季中纬度大气产生影响。此外,冬季不同月份西伯利亚高压强度、位置对巴伦支海海冰减少的响应是不同的,北大西洋涛动位相的倾向变化对不同季节、不同振幅海冰减少的响应也不相同。冬季海冰减少时,12月和1月,西伯利亚高压强度更易偏强、位置易偏东,2月则与之相反。与冬季相比,秋季海冰偏少时,西伯利亚高压更易稳定维持在欧亚大陆,晚冬时发生北大西洋涛动负位相的概率增大,但出现极端负位相概率降低。这为了解巴伦支海海冰异常对北半球天气、气候的影响提供了参考。

白令海海冰异常对北美大陆气候的影响浅析

本文利用1979年-2018年40年的NCEP/NCAR的气温、位势高度等资料,Hadley气候预报中心海冰密集度资料,以及NOAA扩展重建海表面温度V4等相关资料,利用相关分析、EOF分析等方法,分析了白令海以北海区海冰异常对北美大陆区域气候的一些影响。研究发现:该海区9月份海冰偏少或海表面温度偏高时,使上层大气被加热,白令海峡上空有位势高度正距平,同时中太平洋高压脊减弱,下游的北美大陆中部为异常气旋,有利于北极冷空气南下,使北美西部偏冷。

中国江南地区降水异常的年际变化与北极海冰密集度异常的相关分析及其机理研究

本文选取最近二十年(1998—2017年)中国江南地区降水和北极海冰为研究对象,分析了年际时间尺度上中国江南地区降水异常与北极海冰异常的关系,并进一步通过研究关键区附近罗斯贝长波(Rossby长波)的波射线路径和中国中纬度地区波作用通量的传播异常,揭示了北极海冰通过Rossby波大气桥的调制作用影响江南地区降水的可能机制。结果表明:夏、秋季东西伯利亚海与巴芬湾的海冰密集度异常与次年中国江南地区降水异常存在显著的正相关关系。其影响机制是:关键海区海冰异常和北极放大能够激发Rossby波列型遥相关从北极关键区向中国中纬度地区传播,而关键区附近的Rossby波扰动能量在夏、秋季比冬、春季更容易传播至中国中纬度地区,并最终通过上下游遥相关效应引发中纬度副热带西风急流异常和急流入口区右侧江南地区的环流和降水异常,当海冰偏多时西风急流加强,江南地区对流不稳定发展,降水偏多。