2020年7月一场梅雨暴雨的异常空间分布及形成机制

利用GPCP逐日降水资料、NCEP/NCAR和ERA5再分析资料,研究了2020年7月17—19日长江梅雨大暴雨异常空间分布及成因。结果表明,强降水主雨带在长江下游呈纬向分布,与长江干流位置重合、走向一致、长江中游雨带为西南—东北走向。中高层大气环流出现“两脊一槽”的异常大气环流型,南亚高压主体强盛东伸,副高西北侧水汽通道持续维持,为暴雨的形成和维持提供了有利环流背景。17—18日高空西风急流呈纬向分布、副高控制华南、低空西南急流持续加强并东移;19日高空西风急流转为“V”型分布,江淮气旋形成,长江中下游位于高空急流入口区南侧、副高的西北侧和低空西南急流出口区北侧。“两脊一槽”和“V”型大气环流配置结构使得上层的“抽吸”作用和下层的抬升活动相重叠,伴有江淮气旋的辐合作用,导致强烈的上升运动,易产生大暴雨。过程内高低空急流和副高位置和形态的变化是暴雨空间分布出现变化的主要原因。诊断结果显示,热力因子对抬升活动起主要作用,位涡垂直输送和非绝热加热随气压变化项均有利于位涡增强,假相当位温在500 hPa与850 hPa之差的峰值、强上升运动和位涡高值区与强降水中心重合为本次大暴雨形成提供了有利的热力与动力条件。假相当位温在500 hPa与850 hPa之差的谷值具有较好前期预报指示意义。

汶川M_S8.0地震前四川地区前兆异常及其统计分析

研究了2008年5月12日汶川MS8.0地震前四川地区观测到的各种异常.异常项与所有测项(或测站、台、场地、井点、泉点)之比称为异常测项(测点)比,以下类同.地震前四川地区流动短水准观测存在中长期趋势异常的场地比为0.28,异常测项比为0.20;流动短基线存在中期趋势异常的场地比为0.13,异常测项比为0.13;地倾斜类观测存在中期趋势异常的台站比为0.17,异常测项比为0.13;地下水位观测存在中期趋势异常的水位井点比为0.20;温泉观测存在水温短期异常的泉点比为0.15;温泉水氡、气氡观测存在短期异常的台点比为0.08,异常测项比为0.04;井泉水质组分观测存在短期异常的台点比为0.20,异常测项比为0.04;视电阻率观测存在中期异常的台站比为0.17,异常测项比为0.06.对同一观测台或场地有不同观测手段,分别计算了台或场地数:四川地区在汶川8.0级地震前各类观测台或场地共有172个,存在观测异常台或场地比为0.14,其中出现中期与短期异常场地比分别是0.08和0.03;各类观测项共有335项,异常测项比为0.09,其中出现中期与短期异常测项的占比分别是0.06和0.01.可见,震前仪器微观监测台或测项多数没有观测到突出异常现象.本文中其它没有提及的观测手段或观测项的资料,经过研究没有分析检测出异常项.

中蒙干旱半干旱区降水异常的区域性差异及其年代际演变特征

本文利用1951~2005年间中蒙干旱半干旱区322个气象测站的月降水量资料,借助聚类和小波等统计分析方法对该区各月降水异常的区域性差异及其年代际演变进行了较为详细的分析,主要揭露了以下事实:1) 同降水量的年变化特征相近,降水空间分布形势也表现出明显的年变化,由春季到夏季,多雨区不断扩展,少雨区不断退缩,直到各地降水量均达到最大,然后由秋季到冬季,少雨区不断扩展,多雨区则不断退缩,直到降水量恢复到全年的最小值,使得1年明显成为降水空间分布变化的一个周期。2) 通过聚类分析给出1951~2005年间各月降水异常的典型空间分布型及其出现的年份和频次,说明不同月份,即使属同一季节,其降水异常的典型空间分布型也有很大差异,不同月份典型空间分布型出现的年份也少有规律可循。3) 中蒙干旱半干旱区降水异常的区域性差异存在着明显的年代际演变。4) 通过小波分析给出一些主要区域逐月降水量年代际变化的主要周期性特征,结果表明同一区域,不同月份,即使属同一季节,其降水量变化的周期和位相也很不同。

甘肃省极端最高气温的气候特征分析

利用1961—2004年甘肃省80个气象站夏季极端最高气温的标准化资料,运用EOF,REOF等方法,对甘肃省44年夏季(6—8月)极端最高气温的空间分布、时间演变特征等进行了详细分析。结果表明:第一特征向量反映了甘肃省极端最高气温受大尺度天气系统影响下的高温一致性;第二特征向量反映了甘肃省极端最高气温南北相反的差异。甘肃省极端最高气温空间异常可分为4个气候区,即甘肃省中部、陇东南部、河西中部和甘南高原区。各气候区极端最高气温的变化趋势相似:从20世纪60年代到90年代,甘肃省大部分地区夏季极端高温是升高的,极端最高气温90年代最高,其次是70年代,60年代最低;在70年代初期,大部分地区的极端高温发生了一次由低到高的转折性变化。

甘肃省夏季气温异常变化的特征分析

利用甘肃省27个测站,近46a年历年夏季(6-8月)平均地面月气温资料,采用EOF、REOF、子波分析、Mann-Kendal突变检验法等方法,分析了气温的空间分布特征、时间变化特点并对平均气温时间序列可能的突变点分别进行了检测。结果表明:1)甘肃省夏季平均气温异常的全区一致性是主要特点,也存在河东、河西气温异常的差异。REOF分析把气温异常细分为河西走廊区、陇东南区、陇中区和甘南高原区4个分区。2)各分区在过去的46年中都表现出增温趋势,但气温发生转折和增温突变的时间存在区域性差异,甘南高原转暖和发生变暖突变的时间比其它区域都要提前。3)甘肃省不同区域的夏季气温变化有各自不同的周期性变化,且周期性不很稳定,自2005年以后各区域无论在大、小尺度上均还处在偏暖的周期。