中国东北及邻近地区夏半年极端暖事件的时空和环流特征分析

夏半年（5—10月）是我国东北农作物生长的关键期,但偏高的气温尤其是大范围极端偏暖事件会对农业生产造成不良影响。基于强度、范围和持续时间等指标,对1980—2019年夏半年发生在我国东北及其邻近地区的16个极端暖事件进行分析。结果表明,东北及邻近地区的极端暖事件的强度和频率呈明显增加的趋势,夏初（5—6月）和秋初（9—10月）发生的暖事件频次较多。地面极端增暖事件发生时,东北区域的西北侧大陆地面低压异常和东侧西北太平洋海上高压异常导致东北地区出现异常偏南风及暖平流;对流层至平流层呈现出准正压的结构,最大位势高度异常中心多出现在250 hPa附近,其下方的正温度异常（暖气柱）会延伸到地面,有利于地面异常增温。暖事件发生时,地面增暖区位于对流层上层急流入口区的左侧,利于下沉气流出现。上述大气温压场扰动结构和环流特征通过影响短波辐射和绝热增温过程,共同导致地面极端暖事件的发生。在预报意义上,有90%以上的东北极端暖事件可以在250 hPa上至少提前10天追踪到位势高度的扰动信号。      

内蒙古大(暴)雪的区域特征

利用1961年10月～1998年3月期间每年10月至次年3月内蒙古111个测站日降雪量≥5 mm的资料,经统计分析和旋转经验正交函数(REOF)分析,阐述了内蒙古大(暴)雪的区域特征.结果表明:(1)内蒙古大(暴)雪的异常发生区与降雪量高值区一致.(2)降雪异常最突出的区域主要集中在40～45°N,105～123°E范围内.(3)前冬期(10～11月)的降雪异常变化对冬季(10～次年3月)总降雪异常变化贡献最大,后冬期(2～3月)次之,隆冬期(12～次年1月)最少.     

地气角动量交换与ENSO循环

用1976～1989年的地球自转速度、赤道东太平洋海温和气压及大气角动量资料,研究了地气之间角动量交换与ENSO循环的关系结果表明:固体地球自转速度、赤道东太平洋海温、不同纬带及全球大气角动量之间存在着协同的变化关系;低纬局地海气相互作用通过Hadley环流可形成类似ENSO事件的循环;固体地球和全球海气相互作用通过山脉力矩和地转变速摩擦力矩形成了固体地球-海洋-大气系统中各个方面出现的非周期行为和非同步振荡;实际出现的ENSO循环是固海气相互作用反映在太平洋洋盆上的一种现象.     

多时空尺度海气相互作用与ZEBIAK-CANE模式的改进

实际气候系统中包含了行星尺度、洋盆尺度和局地海气相互作用的过程.一层大气的Zebiak-Cane(ZC)模式仅仅描写了局地海气相互作用.于是,行星尺度的Hadely环流异常和洋盆尺度的Walker环流异常需要引进到ZC模式中.通过在ZC模式中引进Hadley异常的改进,结果表明改进的模式不仅能对1970～1990年,而且也能对1991～1995年的赤道东太平洋海温异常作出提前9～10个月的预报.     

THE UNDERSTANDING OF ENSO CYCLE MECHANISM AND ENSO POTENTIAL PREDICTION ABILITY

In recent years,the dynamic coupled models of ocean-atmosphere and statistical models havebeen used in routine operation for issuing long-lead forecasts.The dynamic coupled models consistof models with varying degrees of complexity,ranging from simplified coupled models of theshallow water to coupled general circulation models.During the period of 1980—1992,somemodels performed considerably better than the persistence forecast on predicting typical indices ofENSO for lead time of 6 to 12 months.It seems that ENSO is predictable at least one year inadvance.However.nearly all the models have lost their skill of forecasting sea surface temperature(SST)changes in the eastern equatorial Pacific since 1992.It is a challenge not only to the dynamicmodels but also to the understanding of the ENSO cycle mechanism.This paper examines multipletime-space scales of the ocean-atmosphere interactions and potential prediction ability of ENSOevent by using data analysis and model study.     

青藏高原大气边界层内纬向涡旋的形成及其数值模拟研究

本文在对实际气流进行动力学分析的基础上,着重考虑了湍流粘性应力及大气层结的作用,应用描写纬向剖面内西风气流越经青藏高原的二维模式,模拟实际高原边界层内纬向涡旋的形成及其脱体东移的过程,以及由此引起的纬圈环流的变化,等等。     

过山气流二维定常模式的实际应用

本文对气流流经三种不同水平宽度的地形所产生的动力学效应进行了研究。应用定常的二维模式作数值模拟,结果表明:大尺度地形可影响到山脊上游的大气运动,山脊上游出现下沉气流,造成干燥气候;中尺度山脉促使下游大气产生波状扰动,可影响飞机飞行;小尺度山丘(或建筑群)对气流中的气溶胶扩散会产生影响。充分孓解小尺度地形气流的特点,可给山区城镇工厂烟囱的合理布局以及作物育苗阶段的秧田选地提供依据。     

AN ATMOSPHERIC MOTION EQUATION BUILT ON THE CONSERVATIVE RELATIONSHIP OF THE ANGULAR MOMENTUM EXCHANGE BETWEEN THE SOLID EARTH AND THE ATMOSPHERE ON SEASONAL-ANNUAL TIMESCALE

Within the seasonal-annual timeseale,there exists an angular momentum conservative exchange relationship be-tween the solid earth and the atmosphere,and their angular momentum exchange not only can cause variations inlength-of-day(LOD)but also can express anomalies in atmospheric general circulation.Therefore,their angular mo-mentum exchange mechanism should be introduced into the general circulation model.Considering the angular momentum anomalous exchange caused by the air-earth interface friction effect,awhole-layer atmospheric motion equation is derived in this paper including the earth spin anomalous friction forceparameterized by using the change in the earth rotation rate.Through analysing the equation,it shows that the magni-tude of the earth spin anomalous friction force is the same as that of Coriolis force on seasonal-annual timescale.     

气流越过山谷的一个数值试验

本文应用一个二维定常模式对气流越过不同水平宽度和深度的山谷地形产生的动力学效应进行了考察,结果表明:山谷上空的扰动涡旋受基本气流(?)、山谷深度(?)及水平宽度(2L)的制约。例如,当(?)=6米·秒~(-1),(?)/L>1时,在山谷上有两个扰动涡旋,而当U=6米·秒~(-1),δ/L<1时,只有一个扰动涡旋。     

1960～2000年中国不同季节的气温分区及趋势

利用中国486个测站1960-2000年逐日气温观测资料，采用分层聚类和相似分析方法，对中国月、季、半年、年平均气温进行了区划，通过动态分析分层聚类过程中组内和组间平均相关系数的差异指标，为不同季节气温分析、预测研究找到适宜的分区方案。得到中国年平均气温分区为23个区；冬、夏半年均为22个区；春、夏、秋、冬季分别为24、28、26、28个区；1～12月分别为24、23、18、18、18、25、19、20、29、31、18、24个区。在全球变暖的气候背景下，各区域年、季气温在变化趋势、阶段异常、极端变化上均有明显的区域差异。