东亚夏季风的低频振荡及其与500 hPa角动量输送变化的关系

本文用谱分析和经验正交函数分析了1986年夏季风时期亚洲高空越赤道气流和低空赤道西风的低频振荡特征。高低空两支季风气流的30—50天滤波序列的主要经验正交函数能较好地反映亚洲夏季风低频振荡的空间特征。根据EOF1时间序列的振荡位相可以确定东亚夏季风活跃/中断的具体时间。后延相关揭示出北半球500 hPa中低纬角动量输送的经向交换同东亚夏季风的低频活动有密切关系。

夏季角动量输送变化与中国东部降水的关系

为研究夏季角动量输送与同期中国东部降水的关系,采用多变量方差分析方法及合成分析方法,确定1951-2014年夏季不同雨带类型对应的角动量输送相关区域,再将相关区区域平均角动量输送通量与夏季160站降水求相关找到显著高相关区。最后通过合成分析对比强弱角动量输送年对应的环流场发现角动量输送异常时对中国东部降水的影响机制。研究结果表明夏季角动量输送显著高相关区在(35°N～45°N,105°E～110°E)地区,该地区角动量输送与中国东部夏季Ⅰ、Ⅲ类雨型分布(即南北降水反相变化分布型)紧密联系。对比强弱输送年对应环流场的差异,发现当欧亚大陆中纬地区纬向环流异常时角动量向北输送减弱或增强,导致东亚副热带高空西风急流的南北移动,南北冷暖空气交界面南北移动,从而影响中国东部夏季南北降水反相变化分布。

扰动动能与平均动能转换率及其角动量涡旋输送与新疆暴风雪过程的关系

用1995年5月至1999年4月KWBC北半球500hPa高度场5°×5°客观分析资料，应用谐波分析把等压面高度场沿纬圈作富利叶级数展开，计算逐日25°～80°N每隔5°纬度递增的沿纬圈的扰动动能与平均动能转换率（E）、角动量涡旋输送（RM），分析了E和RM的年、季分布特征及其与新疆暴风雪过程的关系．结果表明：E和RM具有显著的季节变化和周期性；E的正高值中心与新疆暴风雪过程有较好的关系，出现E正高值中心的日期作为预报指标日，其后3～6d新疆将出现暴风雪天气过程，出现RM负低值中心的日期作为预报指标日，其后3～8d新疆有暴风雪过程发生；当E的正高值中心和RM的负值中心同时出现时，更确定了新疆暴风雪过程出现的可能性．

大气角动量平衡的研究进展

重点分析了 2 0世纪 80年代以来国内外关于大气角动量平衡研究的一些代表性工作。总结了地气系统角动量交换、角动量输送及其与山脉和摩擦力矩异常、地转异常、ENSO等关系的研究结果。指出了一些应当深入研究的方向。

湖北省1954/2008年历史罕见持续低温冰雪过程对比分析

1954年12月26日-1955年1月18日湖北省遭遇了120年一遇的历史罕见持续低温冰雪灾害。2008年1月13日-2月3日,湖北省再次出现了一次持续低温冰雪过程,严重程度仅次于1954年,为70年一遇。利用常规天气图和数值预报产品资料,应用天气学和波谱分析方法,对比分析了两次过程的环流形势特征及能谱特征。结果表明:两次过程具有基本一致的长波系统背景场、水汽条件、地面冷空气条件;在低温冰雪过程中,850～700hPa存在明显逆温层;中高纬度、中低纬度能量谱强度、输送和转换有明显的变化,并且与天气系统的变化相对应。但是,两次天气过程的表现形式有明显差异,而且前者的主要影响系统,如阻塞高压、低涡、副高和地面冷高压等的强度均明显比后者强。

9012号热带气旋登陆后维持不消的动力机制

利用２．５×２．５格距的风场及气压资料，计算分析９０１２号热带气旋登陆后维持６５小时不消的各标准时次的角动量收支。得到的结果是：９０１２号热带气旋登陆后，进入一个相对稳定的鞍型场的中心，低层有西南风急流将大量潮湿空气卷入热带气旋，为其提供充足的潜热能，北侧弱冷空气的侵入，为其提供了斜压能量；而对流层上部气旋４°－８°半径上的地转角动量的涡旋输送及β项产生的气旋角动量的输入，则是气旋中心气压和最大风速维持的直接因素。

2009年初湖北省持续雨雪过程分析

利用常规天气图和数值预报产品资料,采取天气学和波谱方法,分析了2009年2月13日至3月4日湖北持续雨雪过程的环流形势及能量谱特征,并与2008年1月10日至2月1日湖北罕见持续低温雨雪冰冻过程进行对比。结果表明:两次持续雨雪过程具有基本相同的长波系统背景场条件和地面冷空气影响路径;对流层850—700 hPa存在逆温层,后一过程的逆温层维持时间更长、强度更大且无中断;两次雨雪过程的温度分布和强度差异明显,后者气温异常偏低,冰冻现象严重;两次雨雪天气期间,中高纬、中低纬地区的能量谱强度、输送和转换变化明显,且与天气系统的变化相对应。

1996年江苏梅雨期暴雨与500hPa高度场波谱特征分析

本文利用EC北半球500hPa5* 5网格点资料,计算了1996年梅雨期80°N-25°N各纬度带上波谱参数Ik、平均纬向动能Eu(k)、平均经向动能Ev(k)和角动量输送Jk。结果表明,梅雨期内中高纬度超长波向长波调整,且这种调整涉及到较低纬度上发生长波调整或长波增长,江苏就有一次暴雨过程发生。这种波的调整在动能场上表现为长波经、纬向动能迅速增长,扰动加强。另外,副热带角动量南北输送的转换和向南输送的明显增长,对暴雨发生有重要作用。