南海夏季风经向环流的20年平均4～6月演变机制

用NCEP再分析资料和纬向平均的局地经向环流线性诊断模式 ,模拟了 1 980～1 999年 4～ 6月南海夏季风经向环流的建立和演变过程 ,并结合统计方法分析了模式输出的各物理因子和外界影响 (主要为越赤道气流 )在激发南海夏季风经向环流过程中的作用和贡献。结果表明 :( 1 )依 1 980～ 1 999年 4～ 6月经向环流指数的逐日演变情况判断得出 ,南海地区 4～ 6月经向风中有 48%为地转成分 ,非地转成分占 5 2 % ;若从 2 0年平均的经向环流指数逐候演变情况来看 ,4月 1候到 6候南海地区经向风中有 94%为非地转成分 ,而且 5月份非地转经向环流指数与总经向环流指数的变化趋势也比较一致。因此表明 ,引起经向风地转偏差的因子在南海夏季风的酝酿和爆发过程中的作用尤其重要。 ( 2 )对南海地区非地转经向环流指数的贡献 ,主要来自外界影响 (主要由越赤道气流体现 )和 4个物理因子 ,即与温度层结和垂直运动有关的热量垂直输送 ,纬向温度平流 ,潜热加热作用以及西风动量经向输送 ,其余 1 2个物理因子贡献较小。( 3) 2 0年中有 1 5年与外界影响有关的经向环流指数在南海夏季风爆发前一周内出现最明显的突变性加强 ,剩下的 5年则是与热量垂直输送作用有关的经向环流指数出现较明显的突变性加强 ,其余

埃尔-尼诺年的翌年冬季太平洋经向环流特征及其与青岛汛期降水

本文分析了1972～1973,1976～1977年赤道东太平洋暖水时海温特征,用NCAR资料计算分析了1976年埃尔-尼诺发生年的翌年冬季太平洋经向环流特征,并与1972年翌年冬季作了对比,发现所谓同一类型的埃尔-尼诺,由于暖水的强度、范围不同,致使冬季西太平洋副局和Hadley环流亦不同,最后提出一个青岛汛期（6月～9月）少雨的可能影响机制。

夏季热带经向环流双圈结构的观测研究

本文利用1980—1983年7月 ECMWF 资料,分析了夏季热带地区经向环流的结构及它们的区域和年际差异。指出夏季热带经向环流具有双圈结构。在季风区,对流层下部为季风环流,在非季风区,为 Hadley 环流;对流层上部存在一独立的环流圈,季风区的中心偏北半球,非季风区的中心偏南半球;热带经向环流的双圈结构在一般年份均存在,但在异常年份(1983年),强大的垂直运动将对流层上、下部两个相对独立的环流圈紧密连接起来,成为整层统一的大范围季风环流。

与南亚高压相联的欧亚大陆-印度洋经向环流

目前南亚高压与全球大气环流和气候的联系主要集中于北半球,很少研究与南半球气候系统之间的联系。因此主要应用相关、合成方法,利用1979-2014年ERA-Interim逐月再分析资料,选取南亚高压中心区域平均的位势高度来指示南亚高压强度,探讨对流层中高层欧亚大陆与南半球印度洋中、低纬地区大气环流特征及其成因。结果表明,在年际尺度上,该区域在高度场和温度场上呈现以热带为轴的对称结构,这与南亚高压密切相关,并且与异常的纬向-垂直环流密切相关。该环流圈减弱了北半球欧亚大陆区域Hadley环流的下沉支,加强了南半球印度洋区域Hadley环流的下沉支。因此,该环流圈可能是南北半球相互作用的一个重要"通道",可以在欧亚大陆与南印度洋地区热量、能量等传输过程中起着重要作用。

北半球冬季110°—120°E垂直经向环流的年际变化及其与中国东部同期降水的关系

利用NCEP/NCAR再分析月平均风场资料和中国东部120个站的降水资料,分析了1951—2010年北半球冬季110°—120°E经向环流的气候特征,定义了北半球冬季110°—120°E低纬Hadley环流和中高纬气流强度指数,并分析了其强度的长期变化趋势以及对中国东部同期降水的影响。结果表明:(1)北半球冬季110°—120°E经向环流主要包括低纬Hadley环流和中高纬度从高层到低层较一致的偏北下沉气流。(2)北半球冬季110°—120°E Hadley环流和中高纬气流强度有明显的年际和年代际变化,二者在长期变化趋势上表现一致,即在1990年以前呈约20 a的振荡周期,且波动更大,而在1990年以后呈约10 a的振荡周期,波动相对较小。(3)北半球冬季110°—120°E经向环流强度指数对中国东部同期降水的年际变率具有较高的解释率,二者在统计上呈显著的负相关关系。北半球冬季110°—120°E Hadley环流强度和中国东部同期降水相关程度大值区集中在江南、华南及江淮地区,中高纬气流强度和中国东部同期降水相关程度大值区集中在西北、江淮及江南地区。(4)东亚地区冬季经向环流异常的显著差异主要表现在中高纬度反向的异常气流和中低纬度反向异常环流圈的变化。强(弱)经向风年,北半球中高纬度从高层到低层为异常的偏北(南)气流,中低纬度对流层存在顺时针(逆时针)方向闭合的异常经向环流,对应中国东部降水显著减少(增多)。

北半球冬季110°-120°E垂直经向环流的变化特征及其对我国东南部降水的影响

利用NCEP／NCAR再分析月平均风场资料，分析了1951～2010年北半球冬季110°～120°E经向环流的气候特征及其强度的变化趋势以及对我国东南部降水的影响。结果表明：北半球冬季110°～120°E经向环流主要包括低纬Hadley环流和中高纬度从高层到低层较一致的偏北下沉气流，二者的强度有明显的年际和年代际变化，且在长期变化趋势上表现一致，对我国东南部同期降水的年际变率具有较高的解释率。强（弱）经向风年，北半球中高纬度从高层到低层为异常的偏北（南）气流，中低纬度对流层存在顺时针（逆时针）方向闭合的异常经向环流，对应我国东南部降水显著减少（增多）。

北印度洋越赤道经向翻转环流的年际变化

利用50a(1950～1999)的SODA资料对北印度洋(7°S以北)越赤道的经向翻转环流及其年际变化进行了研究.结果表明,就年平均而言,上层向北的入流在越过赤道后最终通过Ekman层向南返回构成环流圈;在赤道附近的混合层,表层存在与Ekman流相反的流动.向北的入流主要通过西边界流实现,深度可达500m,向南的流动在西部较强.此环流有很明显的年际变化,周期约为4a;它的变化与海面风应力的变化是密切相关的.提出了反映此环流年际变化的2个指数.

北太平洋经向翻转环流季节变异机制的模拟研究

北太平洋经向翻转环流(NPMOC)是北太平洋所有经向翻转环流圈的总称。其中,热带环流圈(TC)、副热带环流圈(STC)和深层热带环流圈(DTC)位于北太平洋热带-副热带海域,是该海域经向物质和能量交换的重要通道。基于NEMO模式分别对TC、STC和DTC经向流量的季节变化特征和机理进行了模拟研究,驱动场增强和减弱情况下的敏感性试验表明,风应力是TC和STC南、北向输送以及DTC南向输送季节变化的主要影响因素,而热通量和淡水通量的影响较小;风应力和热盐通量季节变化情况下的敏感性试验表明,TC和STC的南、北向输送以及DTC的南向输送主要是由风应力的季节振荡引起的,而热通量和淡水通量的影响较小。

北太平洋经向翻转环流和热盐输送研究综述

北太平洋经向翻转环流是北太平洋所有经向翻转环流圈的总称,目前它拥有五个环流圈,即副热带环流圈(the subtropical cell,STC)、热带环流圈(the tropical cell,TC)、副极地环流圈(the subpolar cell,SPC)、深层热带环流圈(the deep tropical cell,DTC)和温跃层环流圈(the thermohaline cell,THC)。这些环流圈是北太平洋经向物质和能量交换的重要通道,它们的变化对海洋上层热盐结构和气候变化皆有重要影响。迄今,人们已对STC、TC和DTC的结构形态、变化特征与机理开展了广泛而深入的研究,并对STC的极向热输送特征也做了一些初步分析。但应指出的是,关于SPC和THC的研究仍较少,迄今尚不清楚这两个环流圈的三维结构和变异机理;而且,对北太平洋经向翻转环流的热盐输送研究尚处于起步阶段,目前对各环流圈的热盐输送特征、变化规律和变异机理仍知之甚少,这些科学问题亟待深入研究。

北太平洋经向翻转环流年际变化的数值模拟

北太平洋经向翻转环流(NPMOC)是北太平洋所有经向翻转环流圈的总称,拥有5个环流圈结构.其中,热带环流圈(TC)、副热带环流圈(STC)和深层热带环流圈(DTC)位于北太平洋热带-副热带海域,是该海域间经向物质和能量交换的重要通道.主要运用NEMO模式对这3个经向翻转环流圈的年际变化特征和机理进行了研究.结果表明,TC、STC和DTC的经向流量都具有显著的年际变化特征:在El Nio期间,TC的南、北向流量均减弱,STC的北向流量增强、南向流量减弱,DTC的南向流量减弱;而在La Nia期间则相反.敏感性试验表明,在风应力强迫下得到的TC、STC南、北向流量和DTC南向流量的年际变化特征都很显著,并与在风应力、热通量和淡水通量共同强迫下得到的结果非常一致;而仅在热通量和淡水通量的强迫下,各分支流量的年际变化均较小.由此可见,风场驱动是引起北太平洋经向翻转环流年际变化的主要驱动因素,而热通量和淡水通量的影响却较小.

研究揭示北大西洋经向环流对东亚季风的影响

中科院地球环境所孙有斌研究员及其合作者，通过对黄土高原西北部靖远和古浪两个黄土剖面开展详细的光释光测年和粒度分析，重建了最近6万年来冬季风的强度变化，结果表明：末次冰期中国黄土、石笋及冰心记录的千年尺度气候波动具有高度相似性。研究人员运用CCSM3模式模拟了在冰期极盛期，北大西洋经向环流减弱对东亚季风的影响，

北半球经向三圈环流中正反环流方向确定原则问题之我见

本文比较了中外学者对于北半球经向三圈环流中低纬度、中纬度、高纬度环流的命名,并将它们和北半球空间直角坐标系右手法则联系起来。认为北半球经向三圈环流方向的确定应以右手法则为准,从而得出夏季风所造成的雨带和暴雨落在夏季风经向正环流上升运动处。

LICOM海洋模式对南大洋环流的模拟评估

使用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)开发的第三代气候海洋模式(LASG/IAP Climate system Ocean Model version 3,LICOM3.0)低分辨率版本在海洋模式比较计划(Ocean Model Intercomparison Project,OMIP)试验中的模拟数据,描述了南极绕极流(Antarctic Circumpolar Current,ACC)和南大洋经向翻转环流(Meridional Overturning Circulation,MOC)在1958-2009年的平均状态及其变化,并与已有的模式模拟结果和观测结果对比以评估LICOM模式的模拟效果.通过对比已有模式模拟数据发现,LICOM3.0模式模拟的ACC和南大洋MOC在两组OMIP试验中平均状态相仿、结果在合理范围内,但OMIP1试验中海表强迫的变化趋势较OMIP2试验中的变化更大,得到的环流输送在OMIP1试验中增长趋势也更大.

从经向气流看亚澳季风的季节区域特征

利用1979~2003年的NCEP/NCAR再分析资料探讨了亚澳季风区经向气流的季节性分支和结构特征.结果表明,亚澳季风区经向气流的垂直斜压结构由冬到夏发生季节性转向,即从冬季时的低层北风、高层南风转换为夏季时的低层南风、高层北风.季节反向的经向气流主体偏向北半球,其区域差异性在对流层中低层更为显著.以印度半岛和中南半岛为界,亚洲热带季风区中低层经向气流在冬夏季均呈现三通道特征,与此相应,亚澳季风区自西向东存在三支相对独立的经向环流分支,且冬夏季的差异均很显著,如冬季的中心高度自西向东递减、夏季的经向跨度自西向东递增等.

冬季北半球Hadley环流圈的增强及其与ENSO关系

对1948—2005年冬季(12月—次年2月)的质量流函数进行了经验正交分析(EOF),结果显示其主要是由两个空间模态组成,即关于赤道非对称和对称模态.进一步分析表明这两个模态具有明显不同的时间变化特征,它们分别代表了冬季北半球Hadley环流圈在年代际和年际尺度上的变化.非对称模态的时间系数(定义为非对称模态的强度指数AMI)呈现出显著的年代际增强趋势,表明该模态对北半球冬季Hadley环流圈在最近几十年的增强具有显著贡献.同时它还与热带海洋,尤其是印度洋到西太平洋暖池地区的海温相关显著.而对称模态时间系数(定义为对称模态强度指数SMI)主要体现了Hadley环流在年际尺度上的变化,它与ENSO之间的相关系数在整个时段都是显著的.结果还显示:冬季北半球Hadley环流与ENSO之间的相关系数在20世纪70年代中后期发生的年代际突变也很可能是由于非对称模态引起的.

1991年江淮梅雨期持续暴雨过程的大气环流背景的初步分析

1991年江淮地区出现了持续性的大暴雨。它包括三次暴雨过程。亚欧地区中高纬经向环流明显,乌拉尔阻塞高压强大而持久,冷空气活动强烈而频繁。500hPa上西太平洋高压脊线比常年提前1个月越过20°N,长期停滞在20°—25°N之间。东亚季风早1个月推进到长江流域。西太平洋高压在850hPa的西脊点有3次东退过程,与500hPa上脊线的3次北进以及三个暴雨时段相吻合。降水、冷空气及低纬的θse的振荡周期为20—25天,而30—50天周期则很不明显。

新疆春季沙尘天气与前期月环流特征量的关系

用新疆春季(3～5月)的沙尘日数和北半球500hPa月环流特征量等资料,使应用相关和逐步回归分析方法,研究了新疆春季沙尘天气与前一年的月环流特征量的关系,相关分析和统计结果表明:(1)新疆春季的沙尘天气不仅与同在中纬度地区的西风带上的经向环流、东亚槽等有关,还更多地与中低纬地区的副热带高压以及高纬地区的极涡等系统的月环流特征量有关。(2)新疆春季沙尘天气与前一年夏、秋季的大气环流之间存在明显的隔季相关现象。(3)利用前一年月环流特征量建立了新疆春季沙尘天气日数之间的9个回归模型,9个分析模型都通过了0.001信度检验。其中,南疆的3个模型沙尘暴、扬沙、浮尘和全疆的扬沙、浮尘模型试报效果最好。

中高纬度垂直环流的低频振荡与华北地区夏季干旱初探

用国家气象中心１９９２年６月１０日至７月２３日Ｔ４２中期数值预报模式格点资料，分析了中高纬度夏季垂直环流的低频振荡。发现中高纬度纬向垂直环流与热带纬向环流不同存在着２０－４０天的局地低频振荡，在热带季风中断时，３５－４５°Ｎ范围内中高纬度纬向垂直环流主要表现为１２０°Ｅ附近区域内下沉气流加强。初步探讨了中高纬度地区经圈环流的低频振荡，所选范围为１００－１２０°Ｅ平均低频经向环流，热带季风中断时，下沉气流在３０－４０°Ｎ区域内加强。通过对中高纬度地区垂直环而的低频振荡的分析，探讨了中高纬度地区垂直环流的低频振荡与华北地区夏季干旱的可能联系。由于热带季风中断时，主要降雨带位于我国江淮一带，此时垂直环流表现为在对流层低层２８°Ｎ左右范围内为上升运动区，在３５－４５°Ｎ区域附近内下沉气流加强，即我国华北地区上空盛行下沉气流，对应于该地区干旱、少雨。

大尺度季风环流的季节变化

一、经向环流 850hPa和200hPa上的逐月大尺度季风环流在早先许多研究中已有论述(如Krishnamurti,1985年)。Krishnamurti指出:东亚西南季风地面气流从5月份开始发展;并在7、8月份到达东亚最北部;9月间季风气流撤回到赤道15°以内热带深处。根据中国科学院大气物理研究所提供的10年月平均资料计算得出的结果表明,4月间垂直环流是由赤道附近和中国中部的上升运动这两种环型组成。赤道附近的上升运动可能与马来西亚半岛对流活动和降雨有联系。

甘肃近四年初夏多雨转盛夏少雨的过渡环流特征初探

1984—1987年甘肃省连续4年6月份多雨,7月份少雨,天气气候反常是40多年所罕见的。对此,本文用亚欧500百帕环流和高度距平资料分析了各自的分布特征和对应关系,提出了甘肃近4年初夏多雨转盛夏少雨的异常点及过渡环流特征。