大气环流因子对北半球气温变化影响的研究

首先分析了北大西洋涛动(NAO)、北太平洋涛动(NPO)和南方涛动(SO)对北半球气温影响的空间分布特征。冬季大气涛动对温度方差贡献主要是在低纬和中高纬大陆地区及北太平洋部分区域,40°N以北大部分陆地总的贡献率达30%以上,热带3/4地区也在30%以上。近百年气温和大气涛动关系表明,三个涛动对北半球冬季、夏季和年平均气温的变化贡献分别达31.8%、2.6%和12.8%,也是以冬季影响最大。用大气涛动可以解释近20多年来气温上升的很大一部分方差,这说明可能在原有气温上升的趋势上,由于叠加了近期大气环流引起的气温变化,所以才形成了70年代末以来的加速变暖现象。     

近百年来全球不同冷、暖期温度分布及环流特征

本文用全球格点气温、海面温度、海平面气压等资料分析了本世纪以来四个不同冷暖时段（１９０６－１９１５，１９３６－１９４５，１９６６－１９７５及１９７９－１９８８年）的温度场和地面气压场。着重讨论了不同冷、暖期之间温度距平场的分布特点、区域和季节差异以及海、陆变化的不同步性等。在温度的纬向谐波分析中发现冬季暖期，中、高纬度超长波活动盛行，表明１０年尺度冷、暖的环流机制与天气尺度是一致的。     

近百年来全球不同冷,暖期温度分布及环流特征

本文用全球格点气温、海面温度、海平面气压等资料分析了本世纪以来四个不同冷暖时段（１９０６－１９１５，１９３６－１９４５，１９６６－１９７５及１９７９－１９８８年）的温度场和地面气压场，着重讨论了不同冷、暖期之间温度距平场的分布特点、区域和季节差异以及海、陆变化的不同步性等，在温度的纬向谐波分析中发现冬季暖期，中，高纬度超长波活动盛行，表明１０年尺度冷、暖的环流机制与天气尺度是一致的。     

“雪龙号”2003北极航次气相多环芳烃纬度分布观测

2003年“雪龙号”北极科学考察期间,对沿途海洋大气进行采样,分析其中气相多环芳烃的空间分布。结果显示,气相中主要是2-4环的多环芳烃,其中菲为主要的化合物,平均占到总多环芳烃的55.1%。在整个航程的广泛区域尺度内,气相总多环芳烃浓度在1043.9-92993.1pg/m3。空间分布上,远东亚的海面>北太平洋海面>北极圈以内海面;总多环芳烃的浓度随纬度升高呈现显著降低的趋势。通过Clausius-Clapeyron方程对浓度和温度相互关系的分析表明,温度是控制气相多环芳烃长距离传输的主要因素。     

1854-2010年川西高原北部初夏气温变化与全球海表温度关系初探

本文利用主成分分析法提取了川西高原北部5个样点反映气温变化的树轮宽度年表的主成分年表,其中第一主成分年表(PC1)的方差贡献率为59.52%,能够较好地代表川西高原北部地区树轮宽度变化的共同特征。在器测时段内(1961-2010年),PC1年表、6-7月区域平均气温观测序列与东亚气温场的相关分布较为一致,均与中国的西北-青藏高原一带以及西伯利亚东部呈现显著的正相关(r > 0.443,p < 0.001),表明PC1年表能够反映较大空间范围的气温变化特征。器测时期,PC1年表和观测序列与全球海温场的相关分析表明,两者均与西太平洋、印度洋及北大西洋海域显著正相关,反映了在海气相互作用过程中多个海区海表温度变化可能对研究区气温变化有一定影响;而利用PC1年表在更长时间尺度(1854-2010年)及分阶段分析则发现不同阶段对区域气温起主导作用的海区有比较明显的差异,甚至在比较大的空间范围内在不同阶段出现相反的分布型,且由相关系数反映出的海气相互作用强度也具有显著的差异,气温波动较大时,海气相互作用也比较强烈。异常年分析则反映出西北太平洋和北大西洋海温异常对研究区气温异常具有持续稳定的影响。     

西北太平洋热带气旋频数的变化及与海表温度的相关研究

本文根据西北太平洋近４６年（１９４９年～１９９４年）热带气旋和５°×５°经纬网格点月均海表温度系列资料,对西北太平洋热带气旋频数的时空变化及与海表温度之间可能存在的相关关系进行了系统的研究。结果表明：在西北太平洋海域,海表温度偏高对应热带气旋频数也偏多,在２０°Ｎ以北、１４０°Ｅ以西海域偏多趋势更为明显。进一步的相关计算显示,近２５年来（１９７０年～１９９４年）两者之间的各种相关以非线性（指数型）为最佳,以５年滑动平均代表的多年变化之间的相关性远远高于逐年变化,高度显著的相关出现在热带气旋频数多年变化滞后海表温度１年左右。     

中国北方农牧交错带春季风速的年际变化与冬季海温的关系

利用中国北方农牧交错带1979—2016年64个气象台站的逐日风速资料、ERSST海温数据以及ERA-Interim再分析资料,探讨了前期冬季海温与北方农牧交错带春季风速年际变化的关系。研究表明,北方农牧交错带春季的风速存在强烈的逐年波动,年际方差占总方差的比例为36%。影响农牧交错带春季风速年际变化的前期冬季海温在北大西洋20°N~65°N区域呈现“负、正、负”的异常分布,在北太平洋10°N~55°N、130°W~180°区域呈现“负、正”的异常分布。冬季的海温异常与研究区春季风速年际变化联系的桥梁是北半球大尺度大气环流的异常。当北大西洋海温从高纬至低纬呈现“负、正、负”的异常分布时,从北大西洋至东亚位势高度呈明显的“正、负、正、负”的波列特征;当北太平洋海温从高纬至低纬呈现“负、正”的异常分布时,从北太平洋至东亚位势高度呈“负、正、负、正、负、正”的三波型分布。二者均能影响东亚地区春季大气环流的变化,导致东亚地区上空产生一个异常的气旋性环流,该气旋性环流在对流层中层与低层均存在,是造成研究区风速变化的直接原因。冬季海温与研究区春季风速的显著相关,说明冬季海温对农牧交错带春季风速的年际变化具有超前指示意义。利用北大西洋和北太平洋海温异常中心区的冬季海温作为预报因子,建立春季风速预报模型,可以解释风速年际变化的32%,回报交叉验证结果表明,海温与风速的时间滞后关系是显著和稳健的。     

基于验潮数据的西北太平洋区域海面变化预测

区域海面变化研究受到验潮站数据时段不一致、空间分布不均匀及影响要素复杂性和不确定性等因素制约。本文基于西北太平洋海域22 个站位的验潮数据,应用RegEM及MTM方法探讨其多尺度波动过程的时空差异,基于空间邻近性及有序聚类方法,将区域海面变化划分为5个区段(渤海-黄海北部沿岸、黄-东海中国沿岸、东海海域日本沿岸、东海南部沿岸以及南海西北部沿岸),进而利用MGF方法对各站位进行中长期的统计预测,并结合主成分方法进行区域综合。结果显示各区2001-2030 年的海面变化平均速率分别为：1.23~1.27 mm/a,3.30~3.34 mm/a,2.72~2.76 mm/a,1.43~1.47 mm/a和1.13~1.15 mm/a,而区域海面上升速率为2.01~2.11 mm/a。     

宁夏7—8月暴雨发生次数与北太平洋海温的相关分析

利用1961—2004年宁夏7—8月暴雨发生次数和北太平洋范围的逐月海面温度资料,运用相关和合成分析方法,分析了近44 a宁夏7—8月暴雨发生次数与北太平洋海温的相关关系。结果表明：赤道区内的5°S—5° N,135°—95° W范围的海区被选定为影响的关键区域,当年4—5月被选定为关键时期;关键区关键时期的海温与宁夏7—8月暴雨发生次数有较好的年代际对应关系,冷（暖）水年与宁夏7—8月暴雨发生次数偏多（少）年有密切的相关关系;关键区关键时期的海温异常导致当年7—8月西太平洋副热带高压和印缅槽的异常,从而影响宁夏7—8月暴雨发生次数。     

长江下游越冬期冷暖长期变化与大型环流低频振动

本文运用上海112年月平均温度资料和1月、10月的月平均海平面气压场110年资料,分析了以上海资料为代表的长江下游地区越冬季节温度由偏冷转向偏暖的长期变化及其有关联的大型环流系统的低频振动。发现近百年中前冬11月、12月和后冬2月这三个月的冷暖长期变化相似,特点是前50年左右偏冷占优势;后50年左右偏暖占优势,相应地10月大型环流中亚洲大陆冷高压的优势是前50年偏强偏东;后50年偏弱偏西,北太平洋高压的变化趋势则是前50年偏弱;后50年偏强。1月气温的长期变化与上述11月、12月和2月的冷暖变化不同,对应的大型环流低频振动也不同。     

中国夏季高温日数时空变化及其环流背景

本研究利用1955~2005年全国193个气象站点夏季(5~9月)逐日最高气温资料,分析了我国东部地区夏季高温日数变化的空间分布特征和时间变化规律。经验正交函数分析结果显示高温日数的变化有明显的区域特征,第一模态表现为区域整体一致的异常,中心区位于长江中下游地区,第二模态表现为江淮流域与华南反向变化的特点,第三模态表现为东南部地区与西南、华北的反向变化。这些模态与高层大气环流的变化有关。分析表明ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)、赤道印度洋和西太平洋暖池海温,可以通过影响西太平洋和东亚地区大气环流而影响我国夏季高温日数频次,其中ENSO和西太平洋暖池区海温对高温日数变化第一模态的相关比较明显;而热带印度洋海温对第二模态有显著影响。与前期海温的关系分析可知,第一模态与前期夏季的西太平洋暖池和前期冬季赤道东太平洋海温相关关系最好,第二模态则受热带印度洋前期冬季海温影响最大,这对高温预测具有指示意义。     

中国东北夏季温度年代际变化特征

东北地区夏季温度变化主要有4个独立模态,其中EOF1呈全区一致型为第一模态,占总方差贡献的72%左右,其时间系数呈现多年代际尺度变化;其他3个模态仅分别占总方差贡献的10%、4%和3%,表现出受海洋、地形及纬度差异的影响,呈南北向、东西向和山脉与平原地区的反向异常分布型;突变和小波分析进一步揭示EOF1模态的多年代际尺度变化具有突变性质,2007~2010年受20 a左右周期影响,东北地区温度变化全区一致的模态时间系数处于负值为主的阶段,值得关注。东北地区夏季温度变EOF1模态与北半球500 hPa高度场和对流层中上层纬向风场(西风急流)在30oN~40oN呈环球尺度带状显著正相关分布,在东北亚地区纬度较高,可达60oN附近,而且该区500 hPa高度场与东北夏季温度EOF1模态多年代际变化近于同步。EOF1模态与靠近亚洲大陆沿岸和西太平洋暖池(包括印度洋的中部和北部)、南太平洋环澳大利亚、靠近北美大陆及北大西洋北部的漂流区和北赤道漂流区的海表温度存在显著的同步正相关,而与太平洋海表温度的年代际振荡模态亦有较显著的正相关;表明东北地区夏季温度的EOF1模态与北半球海-气系统多年代际变化联系密切,同时也受到全球变暖的影响。     

三沙市美济礁滨珊瑚记录的近百年海面温度变化

利用南沙群岛美济礁滨珊瑚Sr/Ca建立与海面温度（SST）的关系式,后报近百年南沙群岛海区高分辨率的SST序列。结果显示：美济礁近百年SST的年平均值为28.4℃,最高值为29.2℃（1998 AD）,最低值为27.6℃（1917 AD）,相差1.6℃。近百年SST呈增暖趋势,升温速率为0.025℃/10 a,但存在年代际的温度波动,其中1906―1927 AD呈降温态势,1928―1938 AD呈增温态势,1939―1957 AD呈降温态势,1958年后SST呈波动上升趋势。近百年SST呈现3.5 a、33 a周期,显示受ENSO和太平洋年代际涛动（PDO）影响。     

Temporal and Spatial Patterns of Seasonal Precipitation Variability in China, 1951-1999

Rainfall variability in China for the period from 1951 to 1999 was investigated. Monthly rainfall data for 160 stations were obtained from the Chinese Academy of Meteorological Sciences. Mean seasonal rainfall amounts were grouped into four distinct precipitation regions by cluster analysis. These regions differed in size and extent in each season and were related to the rainfall-generating mechanism operating at that time of year. The Asian monsoon played a major role in shaping the precipitation regime. Local topography also helped in casting the seasonal variability patterns within regions. To understand the impact of large scale circulation on rainfall variability, areally averaged anomaly percentages were correlated with major atmospheric teleconnection features. It was discovered that the Polar-Eurasia (POL) and Arctic Oscillation (AO) index were positively associated with winter precipitation, indicating the significance of the winter monsoon in producing the rainfall pattern. Negligible effects of the Southern Oscillation Index (SOI), West Pacific (WP), and North Pacific (NP) patterns on precipitation were observed.     

新疆塔城地区极端气温变化特征及其影响因子分析

利用塔城地区7个国家气象观测站1961—2018年逐日气温资料,选用国际通用的10个极端气温指数,分析塔城地区极端气温的时空变化特征及其影响因子。结果表明:(1)塔城地区极端气温指数暖化趋势明显,最低气温极低值以0.97℃·(10a)^-1的倾向率显著升高,最高气温极高值以0.09℃·(10a)^-1的倾向率不显著升高;冷昼、冷夜、霜冻、冰冻日数分别以1.75、5.24、4.07、1.84 d·(10a)^-1的趋势减少,暖昼、暖夜、夏季、热夜日数分别以1.79、5.89、2.18、2.08 d·(10a)^-1的趋势显著增加;选取的10个极端气温指数未来变化趋势均与过去58 a趋势相同,且持续性较强。(2)冷指数与暖指数变幅表现出明显的不对称性,最低气温极低值变幅大于最高气温极高值,夜指数的变幅大于昼指数;大部分极端气温指数表现为地区北部的变暖幅度大于地区南部。(3)最低气温极低值、冷昼、冷夜在20世纪80年代初期发生暖突变;暖昼、暖夜、夏季、热夜、霜冻在90年代中期发生暖突变。(4)整体上来看,大气环流变化对冷指数的影响高于暖指数,其中冷昼、冷夜、霜冻、冰冻日数与冬季北半球、亚洲极涡面积指数正相关,与太平洋、北美、大西洋欧洲区极涡面积及欧亚、亚洲经向环流指数正相关,与欧亚、亚洲纬向环流、西藏高原指数负相关;暖昼、暖夜、夏季、热夜日数与夏季北半球、西太平洋副热带高压面积及西藏高原指数正相关。(5)冷、暖指数受大西洋、热带太平洋地区海表温度变化的影响存在差异;夜指数比昼指数对海表温度的响应更明显。     

Characteristics of change of the SST in the tropical western Pa-cific and the tropical Indian Ocean and its response to the change of the Antarctic ice area

In this paper, by using ocean surface temperature data(COADS), the study is made of the characteristics of the monthly and annual changes of the SST in the tropical western Pacific and Indian Oceans, which have important influences on the climate change of the whole globe and the relation between ENSO(El Nio Southern Oscillation) and the Antarctic ice area is also discussed. The result indicates that in the tropical western Pacific and the Indian Oceans the change of Sea Surface Temperture(SST) is conspicuous both monthly and annaully, and shows different change tendency between them. This result may be due to different relation in the vibration period of SST between the two Oceans. The better corresponding relationship is obvious in the annual change of SST in the tropical Indian Ocean with the occurrence El Nio and La Nia. The change of the SST in the tropical western Pacific and the tropical Indian Oceans has a close relation to the Antarctic ice area, especially to the ice areas in the eastern south Pole and Ross Sea, and its notable correlative relationship appears in 16 months when the SST of the tropical western Pacific and the Indian Oceans lag back the Antarctic ice area.     

基于不同区域尺度的世界炼油能力分布特征与格局演化

本文基于全球、区域和国家三个不同尺度,对1965年～2011年世界炼油能力进行分析,得出结论：（1）整体而言,世界炼油能力呈现上升的趋势,且年际变化幅度在-3.14%～9.56%之间,1987年以来炼油能力的增长速度稳定,变化幅度在3%以内;（2）不同区域的炼油能力差异显著,其中亚太地区最高,北美和欧洲次之,非洲、中南美洲和中东地区炼油能力较低。各区域炼油能力变化的趋势和占世界炼油能力的比重呈现出不一样的变化特征;（3）从国家尺度来看,世界炼油能力的空间分布极不均衡,炼油能力超过百万桶/日的国家主要分布在北美、欧洲、中东和亚太地区。70年代以来世界炼油的重心呈现出不断东移的趋势,中东和亚太地区是世界炼油能力新的增长极。     

太平洋海温异常对大理雨季开始期的影响

采用大理州雨季开始期资料、1961年6月~2008年5月太平洋5°×5°共286个格点的逐月平均海温资料及NCEP/NCAR的SSTA资料,通过相关分析发现,太平洋海温与大理雨季开始期的关系密切,春季和上年秋季太平洋海温对大理雨季开始的影响较大。雨季开始前若发生厄尔尼诺事件,大理雨季开始期偏晚,反之,若发生拉尼娜事件,大理雨季开始期偏早。N ino3区的海温异常对大理雨季开始期的影响相当明显,当5月N ino3区的海温异常偏高时,大理雨季开始期偏晚;反之,当5月N ino3区的海温异常偏低时,大理雨季开始期偏早,N ino3区海温异常可以作为大理雨季开始期预测的一个强信号因子。