不同类型El Nino事件及其与我国夏季气候异常的关系

详细讨论了不同类型El Nino事件与东亚夏季风(east Asian summer monsoon,EASM)和夏季降水的关系。结果表明,在西部型和驻波型El Nino事件的发展年,EASM都是偏弱的,而东部型的EASM偏强;在西部型和驻波型El Nino事件的衰减年,EASM偏强,而东部型的EASM正常。对于我国夏季降水,在西部型的发展年,华北、黄河中上游、洞庭湖与鄱阳湖流域以及华南部分地区降水偏少,而江淮流域降水偏多;在衰减年则相反。在驻波型的发展年,长江流域和华北北部降水显著偏少,华南、华北中部等地区降水偏多;在衰减年,四川盆地、华南等地区降水偏少,而长江流域、华北中部等地区降水偏多。在东部型的发展年,我国以少雨为主要特征,多雨区主要集中在四川盆地、黄淮流域;在衰减年,我国降水仍以干旱少雨为主要特征,多雨区主要位于华南、华北部分区域。

两类El Nino事件对Hadley环流及中国气候的影响分析

利用1979-2014年的NCEP/NCAR再分析资料,分析了两类El Ni?o事件对Hadley环流及中国地区降水和气温的影响.结果表明,无论在冷季还是暖季,El Ni?o事件使得Hadley环流增强但并未改变Hadley环流中上升支及下沉支的位置;在暖季El Ni?o Modoki事件使得Hadley环流的上升支和下沉支均发生北移,在冷季则没有这种特征.El Ni?o对Hadley环流的影响较El Ni?o Modoki要大,是由两类El Ni?o事件下海温异常分布型的不同造成的.El Ni?o事件下中国南方易出现低温、洪涝,北方易发生高温、干旱,东北易出现冷夏,且易导致暖冬现象.当发生El Ni?o Modoki事件时,在冷季,中国地区气温分布表现为北部和东部地区偏低,西部及西南部地区较高;在暖季,中国东北地区表现为较强的增温现象,长江以南地区的降水较气候平均态偏少.选择两类El Ni?o事件对Hadley环流影响最大的个例,发现中国气温、降水的异常特征与两类El Ni?o事件影响中国气候变化的统计规律基本相符,表明两类El Ni?o事件对中国气候影响的不同,很大程度上是由于其对Hadley环流的影响不同造成的,其他环流系统的作用使得最终影响更为复杂.

EI Nino事件对太原夏季6月至8月降水的影响

利用王绍武等犤1犦对近百年ENSO事件及强度的研究结果,根据1951年至2002年EINino事件及其影响年太原夏季(6月至8月)降水资料,对EINino事件与夏季降水量的关系进行了统计分析后指出:EINino事件强度、持续时间和起始季节的不同,均会对太原夏季降水产生不同的影响。特别是弱的EINino事件与强的EINino事件对太原夏季降水的影响结果正好相反。

试论El nino事件对沈阳气候的影响

通过对1951~2005年沈阳温度、降水、暴雨日数资料及1951~2005年沈阳气候极值分析,探讨El Nino事件对沈阳气候的影响。结果发现,在El nino当年沈阳地区温度呈偏低趋势,当El nino过后沈阳地区温度呈现偏高趋势。通常在E l nino发生前一直到接近El nino峰期这一段时间,沈阳地区雨水充沛,有的年份会洪涝灾害发生;温度偏低,冬季容易出现冷冬,有的年份会发生低温冷害。El nino事件次年,沈阳地区雨量偏少,日照充足,偏暖,一般会出现暖冬,有的年份会有干旱、高温少雨等灾害性天气发生。

EL Nino事件与洞庭湖区大水年的相关分析与预报

ELNino事件使夏季西太平洋副热带高压位置偏南 ,使我国夏季主要雨带南移 ,造成长江流域降水偏多 .ELNino事件有 19年韵律周期和 3 - 5年的振荡周期 ,而且ELNino事件发生当年 (即 0年 )、次年 ( + 1年 )及前一年 ( - 1年 )夏季降水状况明显不同 ,洞庭湖区的大水年与ELNino +1年具有较大相关性 .ELNino + 1年中出现大水年的条件概率为 62 .16% ,其可靠性为 80 % ,故前兆因子ELNino事件的+

El Nino事件与温州降水的相关性

ElNino事件是指赤道东太平洋的水温异常升高的现象,是造成全球气候异常的重要因子.利用温州的降水资料分析了近50年来温州降水对ElNino事件的响应,结果发现,ElNino事件显著地影响了处在太平洋西岸的温州气候.其中ElNino事件与温州年降雨总量、5～9月汛期降雨量、3～5月春季降雨量、10～11月秋季降雨量和暴雨天数等气象要素之间有着显著的相关关系.利用这种相关性规律,可以为中长期天气预测和防汛抗旱决策提供一些参考依据.

两次不同ENSO背景下云南冬季极端冷事件的成因分析

2008年初和2016年初分别经历了一次中等强度以上的La Nina和El Nino事件,在不同的厄尔尼诺-南方涛动(El Nino/Southern Oscillation,ENSO)背景下,云南均发生了低温雨雪冰冻天气。本文利用大气环流、海表温度、云南124个观测站逐月温度等资料,通过多种统计方法探讨了不同ENSO背景下极端冷事件发生的原因。结果表明:1)2008年初和2016年初云南冬季极端冷事件在2月表现更明显。2)不同ENSO背景下,2月大气环流和云南气温变化差异较大。La Nina(El Nino)年西伯利亚高压加强(减弱),位势高度场北(西)高南(东)低,西太平洋副高偏弱(强),菲律宾异常(反)气旋西北侧异常北(南)风加强,东亚冬季风偏强(弱),云南东部气温偏低(高)。3)2008年和2016年的东北太平洋大气环流异常对赤道中东太平洋海温异常均有响应,同时2008年赤道中东太平洋冷海温作用激发的菲律宾气旋西部偏北气流对东亚冬季风的加强和向南活动有重要影响,而2016年赤道中东太平洋暖海温对菲律宾地区环流变化的影响并不显著。4)北极涛动(Arctic Oscillation,AO)和北极海冰变化对2008年2月和2016年2月西伯利亚高压的加强的影响表现出一定的差异特征,2月AO负位相变化对2008年西伯利亚高压的加强影响较大,而2月北极海冰偏少对2016年西伯利亚高压加强的影响显著。

厄尔尼诺(ElNino)事件与东南沿海热带气旋活动的相关分析

统计分析了近50 a(1949～1998年)厄尔尼诺(ELNINO)事件以及我国东南沿海热带气旋历史资料,得出了厄尔尼诺(ELNINO)事件与我国东南沿海热带气旋的活动频数、移动路径、强度以及相关灾害的关系。

三类厄尔尼诺事件对东亚大气环流及中国东部次年夏季降水的影响

利用全球海表温度(SST)资料、ONI(Oceanic Nino Index)序列以及中国160站逐月降水资料,研究了不同类型El Nino事件的主要特征及其对东亚大气环流及中国东部次年夏季逐月及季节降水的影响。结果表明:1)据El Nino事件期间SST最大正异常所在区域,将El Nino事件分为Nino3、Nino4和Nino3.4型。2)El Nino事件次年6月,Nino3型时降水显著正异常区主要位于鄱阳湖和洞庭湖流域,Nino4型时位于鄱阳湖流域、桂粤湘三省交界及广西西部,Nino3.4型时位于洞庭湖流域。7月Nino3型降水显著正异常区北移至长江流域,8月则呈西多东少反相分布。从次年6月至8月,Nino4型降水显著正异常区逐渐北移,Nino3.4型降水显著正异常区则从南到北再移向东北。3)在整个次年夏季,Nino3、Nino4和Nino3.4型降水显著正异常区在中国东部呈自南向北分布。无论逐月或季节降水,均是Nino4型降水正异常最强、Nino3.4型最弱。4)不同类型事件次年夏季和各月环流特征存在一定差异,总体而言,对于南亚高压,Nino3型、Nino4型事件后呈偏强、东伸和北抬的特点,且后者较前者时更强;Nino3.4型事件后主要呈减弱、西退特征。对于西太平洋副热带高压,Nino3型、Nino4型事件后主要呈偏强、西伸、北抬特征,后者较前者更强,西伸、北抬也更明显;Nino3.4型后,副高以东撤、北抬特征为主。

2015/2016年超强El Nio事件背景下我国月预测技巧差异分析

利用中国站点观测降水资料、国家气候中心第2代月动力延伸预报模式(BCC_DERF2.0)的回报和预报数据、NCEP/NACR再分析资料和国家气候中心实时发布的月尺度降水预测评分数据,通过评估和诊断分析发现,在2015/2016年超强El Nio事件背景下,这两年内业务发布的月降水预报能力有明显不同,BCC_DERF2.0对月环流的预测技巧也存在差异:在2015年(El Nio发展位相),降水预报和环流预测技巧较高且稳定,而在2016年(El Nio衰减位相)的预报技巧总体偏低。进一步的研究显示,亚洲—太平洋涛动(Asia-Pacific Oscillation,APO)可能是导致2015年和2016年夏季预测技巧高低的重要影响因素。2015(2016)年夏季为APO低(高)指数年,且2016年具有高指数年的典型环流特征。而APO高指数对应的环流特征与El Nio衰减位相对西北太平洋环流的影响不同,在El Nio和APO的物理影响途径不一致时,将直接影响东亚环流可预报性的高低及动力气候模式的预报技巧,即El Nio在发展和衰减位相与APO型不同组合的影响是2015和2016年月预测技巧有差异的重要原因。

ENSO事件对安徽省气候变化和旱涝灾害的影响

选用1960—2012年安徽省降水与气温数据资料,利用线性倾向估计法、反距离加权插值法、相关分析法和X2拟合检验等方法分析了近53年来安徽省气温和降水的时空特征以及ENSO对气候变化和旱涝灾害的影响。结果发现:(1)近53年来,El Nino事件和La Nina事件的出现频数分别为16次和15次,El Nino事件多发生在春、夏2季,结束于冬季;La Nina事件多发生在夏、秋2季,结束于春、冬季;(2)从时间上看,近53年来安徽省年降水量呈微弱的增加趋势;年平均气温呈明显的上升趋势,20世纪90年代后期升温趋势尤为明显;(3)空间上,降水量呈南多北少的分布特征,淮河以北降水呈减少趋势,而淮河以南则呈增加趋势;气温的高值中心位于皖南山区和大别山区;(4)El Nino事件使得降水量减少,气温增加,而La Nina事件使得降水量增加,气温降低,并且存在一定程度的滞后性;(5)El Nino事件和La Nina事件分别与安徽省的旱灾和涝灾存在显著的关系,旱涝灾害大多发生在ENSO事件年的当年、次年或前一年,且旱灾在连续性的El Nino事件年发生的概率更大。

清代中后期江苏四季降水变化与极端降水异常事件

根据清代雨雪档案记载,重建了1736～1908年江苏6个府的逐季降水等级序列.分析发现:(1) 1750s、1790s、1830s、1840s及1880s等5个年代江苏全省春、夏多雨,1770s、1780s、1810s及1870s等年代则春、夏少雨;秋季降水1750s、1840s、1850s及1860s等4个年代通省偏多,1770s、1810s及1890s等则偏少;冬季降水1830s、1840s及1890s等3个年代通省偏多;1820s、1850s及1870s等3个年代降水偏少.(2)1755年、1823年、1840年、1849年、1883年、1885年和1906年等7年江苏出现极端大涝;1768年、1778年、1785年、1814年、1856年、1873年、1876年和1891年等8年则极端亢旱.(3)江苏气候在1830年前后可能发生过一次转折.其中1830年以前降水变化相对和缓,多雨期和少雨期持续时间较长;而1830年以后,旱、涝时段频繁交替,且多发极端旱、涝事件.这一特点与El Nino事件在1830年以后相对多发相对应.

热带太平洋第二类El Nio事件及其对中国气候的影响

基于热带太平洋次表层海温资料，分析了热带太平洋第二类El Nino事件海温异常的分布特征及其形成机制，讨论了与经典El Nino事件、El Nino Modoki、WP（西太平洋暖池）及CT（冷舌）El Nino事件之间的关系，揭示了第二类El Nino事件对中国降水的影响，得到以下结论。（1）第二类El Nino事件为热带太平洋次表层海温异常第三模态，占总方差贡献的4.7%。在海洋表面层，第二类El Nino事件暖期赤道东太平洋为沿赤道西伸的冷舌，热带中西太平洋为环绕冷舌的马蹄型大范围暖区。该型具11 a和30~40 a年代际振荡及3~4 a年际变率，峰值多出现在春季。第二类El Ni？o事件是热带太平洋异常海面风应力场和赤道两侧的风应力旋度共同作用的结果，在赤道东印度洋-中西太平洋与赤道东太平洋-南美洲上空以反号垂直运动为特征的异常Walker环流。（2）El Nino Modoki与第二类El Nino事件有密切关系，它实质上是第二类El Nino事件次表层海温与近海面大气相互作用的结果，捕捉了第二类El Nino事件的主要信息。（3）第二类El Nino事件对中国春季及夏初降水有一定影响。在事件暖期，东海地区存在一个显著的异常反气旋性环流，其南侧的中国南方地区盛行异常东北气流，水汽来源减少，导致该地区少雨，其西侧的异常偏南气流北上直达华北地区，异常多水汽向北输送，并与北方的偏北流场相遇，导致该地区降水偏多。在第二类El Nino事件冷期相反。本文结果还指出，WP与CT El Nino事件是由经典El Nino事件第一模态与El Nino Modoki事件组合而成，它们不是独立的El Nino类型。此外，还讨论了夏半年El Nino事件对大气环流影响的物理过程。

1997/1998El Nio事件的热力学诊断分析

本文基于以925hPaNCEP／NCAR再分析风应力距平为初始强迫场的Zebiak-Cane海气耦合模式对1997／1998E1Nino事件集合预报平均结果，对1997／1998E1Nino事件进行热力学诊断分析。结果表明：（1）在整个E1Nino事件过程中，在赤道太平洋从西到东的各个Nino区中，平流作用主要起促进作用，而热力阻尼项则基本为衰减或抑止作用。（2）从Nino4区到Nino1＋2区，纬向平流对SSTA上升的促进强度变化不大，而经向平流和垂直上升流对SSTA增加的促进作用在逐渐增强。同时，热力阻尼项对SSTA变化的抑制作用也呈依次增强。（3）平流项中，经向平流的贡献相对湿著。

El Nio事件大气-洋流异常与暖海温传播机理研究

利用1971~2000年逐月SODA（SimpleOceanDataAssimilation）同化资料（Carton等，2004）、1980~2000年逐月NCEP／NCAR再分析资料（Kalnay等，1996）探讨中部型（暖海水首先出现在120°W以西）和东部型（暖海水首先出现在120°W以东）E1Nifio事件赤道纬向风应力及洋流的异常变化与暖海水信号的传播特征。研究指出：（1）中部型和东部型E1Nino事件发生时，太平洋上赤道海表最大西风应力距平在西太平洋地区都有显著的东传现象，但中部型E1N盗。事件西风应力距平强度强，造成西太平洋赤道表层的东向流可达东太平洋地区，这类E1Nino事件强度偏强。（2）中部型E1Nino事件，赤道表层洋流辐合区及其下沉运动由西太平洋向东太平洋传播，辐合下沉运动抑制了深层冷海水上翻，西太平洋暖水能够传到东太平洋与西太平洋赤道表层洋流辐合区及其下沉运动的东移有关。（3）东部型E1Nino事件西太平洋赤道表层洋流辐合区及其下沉运动没能直接传到东太平洋地区，东太平洋暖水形成与局地（120°W以东）辐合下沉运动抑制深层冷海水上翻有关；东部型E1Nino事件暖池次表层的暖水，不是沿着西太平洋赤道次表层向东传播到东太平洋地区，而是由南太平洋西边界流将暖池海水带到40°S左右的西风漂流区，再由西风漂流平流到东太平洋。

黄河断流与El Nio事件的遥相关

黄河断流事件的发生是人为因素与自然因素———人类生产活动用水量急增与天然径流量骤减共同作用的结果。自然因素作为天然背景具有不可低估的作用,在引起黄河断流的所有气候因子中,降水减少的贡献最显著,其次是蒸发增加的影响。当代黄河断流事件的发生和持续加重似与El Nin^o事件的频繁发生及其持续强劲有某种关联,本文即通过对黄河径流及其流域内的降水、蒸发、气温等方面气候因素与El Nin^o事件的遥相关作用进行分析,寻求导致黄河径流减少的可能原因,从而揭示黄河断流与El Nin^o事件的联系。结果表明,通常情况下,ElNin^o事件发生时,黄河流域年平均降水量减少10.35%,可造成黄河年径流减少12.95%(含有来自蒸发增加所造成的影响),约相当于减少73.45×108m3的水量。随El Ni^no事件强度的加深,降水量与径流量均迅速递减,强El Nin^o事件黄河流域年平均降水量减少20.43%,黄河径流量减少25.59%(147.17×108m3);1997年断流最严重时降水减少30.62%,径流骤减40.27%(229.96×108m3)。可见El Ni^no事件对黄河断流所造成的影响是相当深刻的。

中国南方冬雨与El Nio事件相关关系的年代际差异及其成因

利用1961—2016年中国160站逐月降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用统计学方法分析了中国南方冬雨与El Nio事件相关关系的年代际差异及其成因。结果表明:1) 1961—2016年南方冬雨年际变化显著,且降水量呈现阶段性变化,1961—1988年为少雨期,1989—2016年为多雨期。2) El Nio事件与南方冬雨之间的相关关系存在年代际差异。1961—1988年El Nio事件冬季,500 hPa上中国东部地区位势高度距平的经向差异很小,不利于冷空气向南推进,850 hPa上中国南方南风距平偏小,来自孟加拉湾和南海的水汽较难向中国南方地区输送,且中国南方地区受下沉运动异常影响,对流发展受抑制,故南方冬雨偏少; 1989—2016年El Nio事件冬季,500 h Pa上中国东部地区位势高度距平的经向梯度较大,有利于冷空气向南推进,850 hPa上南海北部到中国东部出现异常的西南风,有利于孟加拉湾和南海的暖湿气流向中国南方地区输送,且中国南方地区受上升运动异常控制,有利于对流发展,故南方冬雨偏多。

2015/2016年超强厄尔尼诺事件基本特征及生成和消亡机制

全球变暖背景下,2015/2016年超强厄尔尼诺(El Nino)事件倍受关注,此次事件是中部型和东部型El Nino的混合。研究发现,西风爆发和北太平洋经向模态对触发此次事件均有所贡献。通过对比2015/2016年、1997/1998年与中部型事件可知,2015/2016年事件在暖背景中产生,其发展形态与中部型事件较为相似,后期海表面温度异常迅速衰退主要与赤道东太平洋海域持续的东风异常以及纬向平流较弱有关。较之1997/1998年事件,2015/2016年事件的海洋动力调整较弱,表现为较弱的温跃层反馈和海洋波动,纬向平流反馈的贡献大于温跃层反馈,大气强迫影响显著,中部海域相关要素异常值较大。在2015/2016年事件期间,赤道海域以及近赤道海域海洋上层热含量的变化基本呈负相关,且变化较为同步;衰退阶段热含量的流失主要集中在5°S—5°N海域,向两极的热输送明显。

两类El Ni■o事件对华南前汛期降水异常的影响

利用观测资料及模式结果探讨了EP/CP El Nino事件对华南前汛期(4-6月)降水异常的影响。结果发现,EP和CP型相关的华南前汛期降水异常分布之间存在明显月际差异,表现为4、5月EP(CP)型相关的降水异常以偏多(少)为主;6月则相反,EP(CP)型的降水呈负(正)异常分布。分析表明,EP型相关的4、5月偏强的副热带高压与850hPa上西北太平洋反气旋异常相配合,有利于水汽从海洋向陆地输送,且两广地区水汽辐合,降水异常偏多;而6月相关的500hPa异常场上对应偏强的东亚大槽,不利于水汽输送,且广东地区处于水汽辐散区,对应降水偏少。CP型相关的4、5月对应500hPa上东亚大槽偏强,不利于水汽往陆地输送,且华南为水汽辐散,降水偏少;6月的500hPa上呈现“+-+”的东亚-太平洋遥相关波列(EAP)型,华南地区为明显的水汽辐合,降水偏多。GFDL模式较好地再现了EP/CP型的4、5月降水异常分布及大气环流形势,但是对6月的模拟存在一定偏差。

积雪在El Nino影响东亚夏季气候异常中的作用

本文利用1948—2010年Global Land Data Assimilation System(GLDAS)NOAH陆面模式资料、GPCC月平均降水资料和NCAR/NCEP全球月平均再分析资料,采用滤波、距平合成和线性相关等方法,分析了El Nino成熟位相冬季欧亚大陆积雪异常的分布特征,研究了关键区积雪融化对后期春、夏季土壤湿度、土壤温度以及大气环流与降水的影响,揭示了El Nino事件通过关键区积雪储存其强迫信号并影响东亚夏季气候异常的机制和过程.主要结论如下:El Nino成熟阶段冬季伊朗高原、巴尔喀什湖东北部和青藏高原南麓区域是雪深异常的三个关键区,这些区域的雪深、雪融和土壤湿度有明显的正相关;这三个关键区雪深异常通过春季融雪将冬季El Nino信号传递给春、夏季局地土壤湿度,通过减少感热通量和增加潜热通量对大气环流产生影响;春末夏初伊朗高原土壤湿度异常对东亚夏季气候异常的影响最大,其引起的降水异常与El Nino次年夏季降水异常分布基本一致,春夏季青藏高原南麓和巴尔喀什湖附近土壤湿度也都明显增加,均会对中国华北降水增加有显著正贡献.总之,在利用El Nino事件研究和预测东亚夏季气候异常时,还应考虑关键区雪深异常对El Nino信号的存储和调制作用.