A Review of Decadal/Interdecadal Climate Variation Studies in China

Decadal/interdecadal climate variability is an important element in the CLIVAR (Climate Variability and Predictability) and has received much attention in the world. Many studies in relation to interdecadal variation have also been completed by Chinese scientists in recent years. In this paper, an introduction in outline for interdecadal climate variation research in China is presented. The content includes the features of interdecadal climate variability in China, global warming and interdecadal temperature variability, the NAO (the North Atlantic Oscillation)/NPO (the North Pacific Oscillation) and interdecadal climate variation in China, the interdecadal variation of the East Asian monsoon, the interdecadal mode of SSTA (Sea Surface Temperature Anomaly) in the North Pacific and its climate impact, and abrupt change feature of the climate.

西太平洋海温和南方涛动与中国冬季气候异常关系年代际变化的对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和全球海温海冰GISST2 .3b资料、英国CRU提供的南方涛动指数以及中国 1 60站月平均降水和气温资料 ,分析了冬季西太平洋海温和南方涛动与中国冬季气候异常关系年代际变化特征。结果表明 :最近 5 0年 ,西太平洋海温指数(WPI)与南方涛动指数 (SOI)之间相关关系的年代际变化在冬季很明显。当WPI SOI相关关系不显著时 ,在西太平洋赤道北侧的对流层低层存在高 (低 )海温 反气旋 (气旋 )异常环流系统 ,不利于维持ENSO与西太平洋海温变化间的紧密联系 ;与此相对应 ,冬季整个对流层环流呈相当正压结构。在WPI SOI相关显著 (不显著 )时段 ,冬季中国降水、气温与西太平洋海温之间的相关较弱 (较强 )。

冬季北半球大气活动中心的环流指数及其应用

利用1850—2009年Hadley气候中心的月平均海平面气压(Sea Level Pressure,SLP)场资料(SLP2r),按统一方法定义和计算了北半球冬季5个大气活动中心(Atmospheric Center of Action,ACA)—冰岛低压(ICelandic Low,LIC)、北大西洋高压(North Atlantic subtropical High,HNA)、蒙古高压(MOngolian High,HMO)、阿留申低压(ALeutian Low,LAL)和北太平洋高压(North Pacific subtropical High,HNP)的160 a季(月)环流指数序列,分析了它们的变化特征及其与我国气候异常的关系。结果表明:1)5个ACA冬季、1月的强度指数P均与面积指数S强正相关,二者不独立,P和位置指数λc、φc不完全独立。2)HNA、LAL在160 a间和近年来(1950—2009年)均显著增强,HM O在160 a间亦显著增强,而LIC则在近年来显著增强。3)LIC和HNA均经历了弱→强→弱→强的变化过程,强弱转折时段大致相当。HMO强度变化大致可分为三个阶段:1850—1910年偏弱,1910—1940's中期变化较平缓,1940's末—2009年偏强。LAL大致上经历了弱→强→弱→强的变化过程,1856—1895年、1945—1973年偏弱,1895—1945年、1973—2009年偏强。HNP的阶段性变化不明显。4)影响中国冬季气候及异常的ACA主要是HMO,在HMO强年,全国(除西南地区外)冬季气温偏低,四川和华北局部地区降水偏多;其次是位于上游的LIC、HNA,在LIC、HNA强年,我国"三北"部分地区气温偏高;而LAL、HNP对中国气候异常的影响则相对弱。

中世纪气候异常期和小冰期中国华北与北美西南部年代际干湿变化的关系

百年尺度冷、暖背景下不同区域年代际干湿变化的关系是历史气候变化领域的重大问题之一。本研究利用基于历史文献重建的中国华北干湿指数(Dry-wet index)和基于树轮年表重建的北美西南部帕默尔干旱指数(PDSI),采用100年窗口的滑动相关分析,计算了两地年代际干湿变化的相关关系,对比了中世纪气候异常期(MCA)和小冰期(LIA)两地相关关系的差异,并利用PMIP3和PMIP4共11个模式的过去千年气候变化模拟数据,诊断了其成因。研究发现:1)代用资料展示出MCA期间中国华北与北美西南部年代际干湿变化为正相关(r=0.32,p<0.05),LIA期间则为负相关(r=-0.27,p<0.05);2)GISS-E2-R模式基本再现了代用资料揭示的工业革命前两地干湿变化相关关系的变化特征,尤其是MCA和LIA的差异;3)MCA期间,中国华北与北美西南部年代际干湿变化正相关主要是因两地水汽条件同时匮乏所致,这可能是源于负位相太平洋-北美(PNA)遥相关的影响;LIA期间,中国华北与北美西南部年代际干湿变化负相关主要是因中国华北水汽匮乏,而北美西南部水汽充沛所致,这可能是源于负位相北太平洋涛动(NPO)遥相关的影响。上述结果为深入辨识百年尺度冷、暖背景下中国华北与北美西南部年代际干湿变化之间的关系提供了新证据,为预估未来全球升温情景下中国或北美年代际干湿特征提供预警信号。