日本东部附近海域海温异常对鄂霍次克海高压的影响

通过诊断分析和数值模拟,研究了初夏日本东部附近海域负的海温异常对6月鄂霍次克海地区阻塞高压的影响。首先,利用1951—2000年6月份的500hPa月平均位势高度资料计算了历年6月鄂霍次克海阻塞高压指数,并分析了它的变化规律。其次,对阻塞高压年和非阻塞高压年的500hPa位势高度及其异常进行合成和相关分析表明,阻塞高压年,鄂霍次克海地区存在明显的正高度异常,贝加尔湖附近为负高度异常,乌拉尔山附近为正异常,欧亚中高纬度地区纬向呈“+-+”型;日本东部为负高度异常,东亚呈偶极型。这种高度异常形势为鄂霍次克海阻塞形势的形成和维持提供了大尺度环流背景。对鄂霍次克海阻塞高压指数与同期北太平洋海温的分析结果表明,当鄂霍次克海阻塞高压活跃时,日本东部附近海域为明显的负海温异常。此外,对1998年6月的典型个例的分析也发现,当年强盛的阻塞形势维持时,日本东部附近存在强大的负海温异常。最后,设计假想的负海温异常试验,利用NCAR CAM3模式模拟了日本东部附近海域负的海温异常对初夏欧亚大气环流的影响。结果表明,在该地区5和6月加入较大负的海温异常后6月份鄂霍次克海地区500hPa会产生最大超过4dagpm的正位势高度异常并经检验显著,这种正的高度异常显然对鄂霍次克海阻塞高压的形成十分有利。

辽宁省春播期第一场透雨特征及其与鄂霍次克海阻塞高压的关系

利用1961—2013年4—5月辽宁省52个气象站逐日降水资料及NCEP/NCAR再分析资料,对辽宁省春播期第一场透雨特征进行了详细分析,并探讨了鄂霍次克海阻塞高压对辽宁省春播期第一场透雨的影响机制。结果表明:1961—2013年辽宁省春播期第一场透雨出现日期为4月17日至5月3日,平均出现日期为4月22日,辽宁省春播期第一场透雨出现的平均日期自东南向西北依次推后。鄂霍次克海阻塞高压是影响辽宁省春播期第一场透雨出现日期的主要环流系统,受鄂霍次克海阻塞高压的阻挡,冷空气在贝加尔湖附近堆积,在对流层低层鄂霍次克海阻塞高压激发了辽宁省北部地区的一个气旋式环流,水汽从孟加拉湾地区经中国中东部地区输送至辽宁地区,为辽宁地区春播期第一场透雨的出现提供了有利的必要条件。

春季欧亚大陆地表气温变化特征的气候意义

研究了春季欧亚大陆地表气温的年际变化及其相联系的环流场特征,发现春季欧亚大陆地表气温年际变化呈现为大陆尺度的南北跷跷板式的空间分布特征,即当中高纬度地表气温为正距平时,副热带地区则为负距平,反之亦然。这种空间分布型代表了欧亚大陆中高纬度地表气温年际变化的主要特征。进一步的研究表明,这种变化与前期冬季北大西洋涛动(NAO)有着显著的正相关,而与同期的NAO无关。同时,欧亚大陆地表气温异常存在着明显的从冬到夏的持续性。与东亚初夏气候变化关系的研究表明,春季欧亚大陆地表气温的变化通过影响鄂霍次克高压的变化进一步影响初夏梅雨的变化。当春季欧亚大陆中高纬度地表气温为正距平时,鄂霍次克高压偏强,初夏梅雨较活跃,反之亦然。

初夏东亚环流对厄尔尼诺的两种响应过程及其对中国降水的影响

利用NCEP/NCAR提供的月平均850、500 hPa位势高度场和风矢量场资料及NOAA气候诊断中心的海温扩展重建资料,同时利用NCEP的CAM3.0模式对厄尔尼诺气候效应进行了分析。外强迫为赤道东太平洋的异常海温,从9月积分至次年6月,对此进行了模拟,结果表明:(1)冬季厄尔尼诺达到强盛后对次年东亚初夏的环流有明显的影响,表现在低层菲律宾附近反气旋环流的增强和中高纬度OKJ类波列(主要为鄂霍次克海—日本东部—日期变更线以西副热带高压北部的波列)的活跃,而后者更容易被模拟,这两种环流方面的影响都能在资料中检测出来。当这两种异常环流的发展被模拟出来时,长江以南地区的多雨状态也能够被模拟,表明厄尔尼诺发生后,其对夏季风的发生、发展有滞后作用,从而加强向中国南方的水汽输送,但至6月由于OKJ波列的发展使波活动通量在北太平洋中西部产生大面积强烈散射使副热带高压偏南,因而又抑制了夏季风的进一步向北推进,从而只停留在长江及其以南地区,这可能是致使降水南多北少的原因之一;(2)中国南方降水多寡受到鄂霍次克海高压及菲律宾反气旋的共同影响,两者任何一方加强时南方降水增多,反之亦然。近年来受鄂霍次克海高压的影响更为突出,鄂霍次克海高压、南北方降水、厄尔尼诺事件以及菲律宾反气旋都存在相近似但又各自不同的年代际变化规律,其共同影响与中国南涝北旱的年代际降水格局变化有密切关系。

2009年6月黑龙江省低温阴雨天气成因初步分析

利用美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料以及74项环流指数等资料,对2009年6月黑龙江省连阴雨天其成因进行初步分析。结果表明,此次连阴雨天气过程与冷空气活动密切相关,是中高纬系统相互作用的结果。鄂霍次克海和乌拉尔山附近地区存在明显的正高度异常,贝加尔湖附近为负高度异常,500hPa位势高度场上欧亚中高纬度地区纬向呈"+-+"型,这种高度异常形势为鄂霍次克海阻塞形势的形成和维持提供了大尺度环流背景,使东北冷涡长时间影响黑龙江省。在欧亚大陆中高纬度长期出现阻塞形势的背景下,加上低空充足的水汽供应,黑龙江省连续经历了4次冷涡天气造成了此次低温阴雨天气过程。

黑龙江省区域寒潮气候特征及延伸期预测评估

利用1961-2013年黑龙江省62个气象站逐日日最低气温资料,在单站寒潮的基础上定义了黑龙江省区域寒潮标准,统计分析了黑龙江省区域寒潮的气候特征和环流特征,在此基础上,基于国家气候中心月动力延伸预测模式业务系统(DERF2.0)1983-2013年对黑龙江地区的回报试验结果,对黑龙江省区域寒潮的11-30 d的延伸期预测进行了检验评估。结果表明:黑龙江省区域寒潮大都发生在冬半年,频次总体呈减少趋势;冬季各月寒潮频次与亚洲纬向环流呈正相关关系,与鄂霍次克海高压呈反相关关系;DERF2.0在11-30 d的延伸期预报上对黑龙江省的区域寒潮有一定的预测技巧,预测准确率可达到40%左右,但仍有较大的改进空间。