青藏高原及其周围地区大气热源对川渝盆地夏季降水的影响

利用NCEP/NCAR再分析资料和中国地面观测站的逐日降水资料,分析了青藏高原及其周围地区大气热源异常变化对川渝盆地夏季西涝东旱及东涝西旱发生的影响。结果表明,青藏高原东部经长江流域到渤海附近地区以及孟加拉湾到中南半岛附近地区大气热源减弱时,引起高纬冷空气和低纬暖湿气流向川渝盆地西部汇合,大量的水汽被输送到川渝盆地西部辐合上升形成降水,而东部地区的环流形势则不利于水汽辐合,最终导致西涝东旱;相反,青藏高原东部经长江流域到渤海附近、中南半岛经中国南海到菲律宾附近地区和中国西北部及蒙古国附近地区的热源加强时,引起高纬冷空气及低纬暖湿气流向川渝盆地东部汇合,大量的水汽被输送到川渝盆地东部辐合上升形成降水,西部地区环流形势也不利于水汽辐合,造成东涝西旱。

夏半年青藏高原东部大气热源异常对环流和降水的影响

本文利用高原23个测站探空资料，经客观分析求得的1983－1992年夏半年（5－10月）逐月青藏高原东部大气热源和水汽汇积分值，讨论了高原东部大气热源对北半球大气环流以及对我国降水的影响。月距平资料显示，高原东部大气热源在ENSO年一般有所加强，与此相应，500hPa高度场从高原到淮河流域为一低值区，蒙古一带为高压区，100hPa高度场高原上空为高压区，我国东北，朝鲜和日本一带为低值区。本文还用合成分析方法揭示了热源异常对东亚地区环流系统的影响。结果表明，高原东部热源异常增大时，低层西南季风和高层青藏高压加强。热源时间系列还与我国降水有较好关系。当高原热源加强时，长江上游和淮河流域降水增加，而我国东南地区降水减少。高原热源加强还预示淮河流域未来1－2个月的降水增加。

青藏高原和西太平洋高低层热源异常对定常波的影响

利用定常态原始方程三维谱模式,就青藏高原和西太平洋高、低层热源异常对定常波的影响进行了对比数值试验。结果表明:高原地区低层加热异常时,各层最大环流异常中心偏向热源异常中心西侧;高原高层加热异常时,最大环流异常中心偏向热源异常中心东侧。西太平洋地区高、低层加热异常都使最强环流异常中心偏于热源异常区北侧15～20个纬距处。两地区上空不同层次加热异常对南亚高压和西太平洋副高的影响都有显著的差异。

青藏高原热源对我国旱区气候异常影响研究进展

青藏高原热源作用加强了我国旱区气候背景的形成和维持,同时也对我国旱区的气候异常产生重要影响。深入认识高原热源变化与我国旱区气候异常之间的联系,对于维系旱区生态安全、防范重大气象灾害、促进区域可持续发展具有重要意义。本文回顾和梳理了当前关于高原热源对我国旱区气候异常影响的相关研究,包括高原热源的气候特征、高原热源对我国旱区气候异常的影响以及高原热源前期信号对我国旱区气候的预测作用。已有研究表明,高原热源的时空分布特征具有显著的季节性、区域性以及时间阶段性差异,通过调控高原北侧经圈环流、南亚高压、西风急流、纬向行星波等环流系统可对我国旱区气候异常产生影响;同时,高原积雪、冻土等通过陆面过程改变地表能量平衡和土壤水热传输影响高原热源,可作为前期信号运用于旱区夏季降水预测。最后,在总结已有研究进展和成果的基础上,对今后高原热源对我国旱区气候异常影响的研究方向做了展望,即在全球变暖背景下高原热源的时空变化规律仍存在很大不确定性,高原热源影响我国旱区气候异常的途径目前尚不全面,二者之间的内在影响机制仍有待进一步研究。

青藏高原热力异常与华北汛期降水关系的研究

利用 1 980～ 1 994年NCEP/NCAR再分析资料 ,以及我国 336个测站 1 95 6～ 1 994年月降水量资料 ,通过诊断分析和数值实验 ,研究了夏季高原上热力异常与华北汛期降水的关系。结果表明 :华北汛期干旱年 ,青藏高压及西太平洋副热带高压偏南、偏东 ,华北汛期降水偏多年则相反 ;华北汛期旱年时 ,高原上升、高原东侧邻近地区下沉的垂直环流明显加强 ,而降水偏多年时 ,垂直环流减弱 ,华北地区为上升气流控制 ;夏季高原为热源和水汽汇区 ,它们的异常对华北地区降水有很大影响 ,当热源和水汽汇增强 (减弱 )时 ,华北地区降水偏少 (偏多 )。数值试验表明 ,高原上潜热加热异常引起青藏高压、西太平洋副热带高压、亚洲季风以及欧亚中高纬地区环流的变化 。

中国持续性暴雨特征及青藏高原热源的影响

利用气象站点逐日降水资料研究了中国1961 2011年5 10月持续性暴雨事件发生次数的空间分布、时间变化及其季节演变特征,分析了持续性暴雨事件异常的环流形势,并讨论了青藏高原大气热源的可能影响。结果表明,中国5 10月持续性暴雨事件的发生地主要集中在中国东部地区,逐年发生次数具有明显的年际波动和年代际变化,且其季节内的变化与东亚夏季风的季节演变进程联系密切。通过对比和相关分析还表明,青藏高原前期的大气热源偏弱(强),将导致东亚夏季风偏弱(强),西南水汽输送亦偏弱(强),水汽聚集在中国南(北)方地区,最终使得夏季中国的持续性暴雨事件偏多(少),初步揭示了青藏高原大气热源对中国持续性暴雨事件的可能影响。

春季青藏高原东部热力异常与东亚夏季风关系的年代际变化

利用1948—2002年NCEP/NCAR逐日再分析及月平均资料,分析了春季青藏高原地区大气热源的气候分布和高原东部大气热源的年代际变化特征及其异常与东亚夏季大气环流关系的年代际变化。结果表明:春季青藏高原东部大气热源在1965年存在加强突变,且1970年以后热源加强趋势十分显著。此外,春季青藏高原东部大气热源异常与东亚夏季风强弱具有年代际关系,表现为1977/1978年前春季高原东部大气热源与东亚夏季风存在负相关关系,1977/1978年后两者的关系不明显。

夏季青藏高原大气热源分布特征与对中国降水的影响

利用NECP/NCAR月平均再分析资料,研究1951～2010年夏季青藏高原主体大气热源分布、对东亚地区的环流影响及其与同期中国降水的关系.针对高原加热局地特征明显的特点,采用旋转经验正交函数等方法探讨不同类型的热源分布以及对东亚地区大气环流的影响.结果表明,当加热中心位于高原东南侧时,青藏高原夏季风加强,南亚高压偏南偏东,西太平洋副热带高压西伸加强,而东亚中高纬地区两脊一槽的经向环流分布形势明显,有利于中国长江流域的降水而不利于华南华北的降水发展.当加热中心位于高原中北部与西南地区时,青藏高原夏季风减弱,南亚高压偏西,西太副高明显偏东偏弱,中高纬环流的纬向特征明显,有利于中国地区北方降水而不利于南方地区的降水.

热源异常对2008年初中国南方低温雨雪天气的影响

利用资料诊断和全球大气原始方程模式(Intermediate General Circulation Model,IGCM),研究了2008年1月中国南方地区出现罕见的持续性雨雪事件的成因。结果表明,2008年1月大气非绝热加热场的主要异常出现在热带海洋、青藏高原及中亚地区以及北大西洋。用全球异常热源强迫IGCM得到的对流层中低层环流场异常和再分析资料结果十分接近,说明非绝热加热异常和该事件密切相关。分区试验的结果显示青藏高原以及中亚地区的加热异常是导致此次事件的主要原因,中高纬度北大西洋上的海温异常也有一定贡献。前者在中国南方产生了中低层的异常南风气流和贡献率约为95%的异常垂直上升运动,加强了向中国南方的水汽输送;后者加强了北大西洋涛动正位相,能导致12%的垂直运动异常和相对于观测偏弱的环流异常。另一方面,虽然赤道中部太平洋La Ni a事件对应的热汇有利于此次事件的发生,但是热带太平洋La Ni a型海温分布的综合效应对此次事件的贡献为负,贡献率约为-27%。

影响高原大气热源的海温强信号及其相关大气结构

利用1951—2007年NCEP/NCAR逐月再分析资料和NOAA扩展重建海表温度ERSST.v3b数据,通过分析春季地气温差和大气热源显著性分布及变化特征,选定了东亚(以青藏高原为主)区域为研究对象,运用标准化指数计算、异常年合成,相关性比较等方法,分析并探讨了影响高原春季热源的前期冬季海温特征及时空分布关系。分析发现在冬季北太平洋海面存在着两个海温与春季高原视热源相关性较显著的区域,位于北太平洋东部海域A区及位于北太平洋西部海域B区,前者呈正相关关系,后者呈反相关关系。以3月高原热源为出发点,进一步分析了前期海温场对青藏高原视热源影响"强信号"区持续性,以印证冬季海温对春季视热源影响具有持续性的前兆性意义。通过异常年分析,揭示出对应于前期冬季海温强信号区异常年的高原大气视热源与风场垂直结构异常特征;通过前冬海温强信号区与夏季东亚相关环流型和水汽输送结构的相关矢综合分析,进一步揭示出夏季长江中下游多雨年的前冬海温强信号区域与后期夏季500hPa高度场相关型及其整层水汽输送相关矢特征。

青藏高原冬季热状况对赤道太平洋纬向风异常的影响

用经过改进的CCM 1动力气候模式研究了冬季青藏高原上空大气热源汇异常对太平洋纬向风异常的影响,发现:(1)当青藏高原1～3月份大气冷源加强时,在对流层低层出现围绕青藏高原的异常反气旋,随后的月份在中国大陆沿海出现异常的北风,西太平洋出现异常气旋.随后,西太平洋赤道出现异常西风并向东扩展到东太平洋;(2)当青藏高原1～3月份大气冷源异常减弱时,首先在低层出现一个围绕青藏高原的异常气旋,随后在西太平洋出现异常反气旋,并向西南移动,引起赤道太平洋地区的异常东风,并向东传播.此外青藏高原冬季和初春冷源强弱还可以引起赤道印度洋的纬向风的异常变化,因而冬季青藏高原大气冷热源异常可以作为亚洲冬季风和ENSO之间的桥梁.