广东省台风灾害风险综合评估

利用1951—2010年的台风数据和2010年人口及统计数据,结合国内灾害系统理论和国外通用风险评估公式,对广东省各市台风灾害风险进行评估,并应用GIS技术分析各个指标的分级分布情况。通过建立台风路径缓冲区,并根据计算灾次比的方法评估台风灾害的危险性;利用各市总人口数和生产总值表示暴露程度,选取5个指标分别表征人口和社会资产两种承灾体的敏感性;再结合暴露度和敏感性得到承灾体脆弱性指标;最终由灾害危险性和承灾体脆弱性两项指标综合计算出广东省各市的台风灾害风险性。结果表明:台风对广东省的影响程度总体上呈现出沿海向内陆递减的趋势,粤西沿海台风危险性最高;广州、湛江人口暴露度最高,广州、深圳社会经济资产暴露度最高;人口敏感性指数等级高的城市人口总抚养比值高、女性所占人口比值高、人均可支配收入相对较低,社会经济敏感性指数等级高的城市往往经济发展水平相对较低;湛江、汕尾等城市人口数目多和人口敏感性高从而人口脆弱性很高,广州、东莞等经济发达的城市虽然社会经济敏感性低,但高的暴露值导致其脆弱性值很高。根据评估结果,当前广东省台风灾害风险值最高的城市为湛江、广州和佛山。      

华南前汛期开始日期异常与大气环流和海温变化的关系

利用1961—2012年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)的再分析资料、NOAA海温资料,CMAP降水资料和华南261个测站降水观测资料,首先分析华南前汛期开始日期(以下简称华南开汛)异常的气候特征,然后采用相关分析、合成分析的方法研究华南开汛异常与3—4月大气环流以及海温变化的关系。结果表明,近52 a来华南开汛具有显著的年际变化特征,但变化趋势不明显。开汛最早出现在1983年3月1日,最晚出现在1963年6月1日,1961—2012年华南平均开汛日期是4月6日。华南开汛主要出现在3—4月,占92.3%。华南开汛与3—4月华南降水相关最显著,开汛偏早(晚),对应华南3—4月降水偏多(少)。华南开汛偏早年,在3—4月,对流层高层副热带西风急流偏强,中层西太平洋副热带高压偏强偏西、低层南支槽偏强,华南上空西南气流偏强;华南开汛偏晚年则相反。华南开汛与3—4月中国南海及周边地区海温显著相关,海温偏低(高)对应华南开汛偏晚(早)。华南开汛偏晚年的海温和大气环流异常比早年显著。     

Linkage Between European and East Asian Heatwaves on Synoptic Scales

Concurrent extreme weather events in geographically distant areas potentially cause high-end risks for societies. By using network analysis, the present study managed to identify significant nearly-simultaneous occurrences of heatwaves between the grid cells in East Asia and Eastern Europe, even though they are geographically far away from each other. By further composite analysis, this study revealed that hot events first occurred in Eastern Europe, typically with a time lag of 3–4 days before the East Asian heatwave events. An eastward propagating atmospheric wave train, known as the circum- global teleconnection (CGT) pattern, bridged the sequent occurrences of extreme events in these two remote regions. Atmospheric blockings, amplified by surface warming over Eastern Europe, not only enhanced local heat extremes but also excited a CGT-like pattern characterized by alternative anomalies of high and low pressures. Subsequent downstream anticyclones in the middle and upper troposphere reduced local cloud cover and increased downward solar radiation, thereby facilitating the formation of heatwaves over East Asia. Nearly half of East Asian heatwave events were preceded by Eastern European heatwave events in the 10-day time range before East Asian heatwave events. This investigation of heatwave teleconnection in the two distant regions exhibits strong potential to improve the prediction accuracy of East Asian heatwaves.     

中南半岛春季土壤湿度异常对亚洲热带夏季风建立和发展的影响

利用WRF区域模式模拟分析了中南半岛地区春季土壤湿度异常对亚洲热带夏季风建立和发展的影响,结果表明:亚洲热带夏季风对中南半岛春季土壤湿度的响应是不对称的,当中南半岛春季土壤湿度偏高时,中南半岛及孟加拉湾周边地区呈现异常东风,伴随降水减少,季风减弱;而中南半岛春季土壤湿度偏低时,孟加拉湾及周边地区西风减弱,降水减少,季风也对应减弱。通过进一步分析物理机制得到,中南半岛春季土壤湿度异常偏高使季风建立初期感热减小,陆表温度明显降低,从而导致海陆温差逐渐降低,使季风减弱;而中南半岛春季土壤湿度异常偏低使整个中南半岛区域蒸发减少,导致地表向上输送的水汽减少,减弱季风环流和降水。此外,通过分析850 h Pa纬向风及对流层中上层经向温度梯度两项季风暴发指数,探讨了中南半岛春季土壤湿度异常对孟加拉湾东部季风暴发时间的影响,结果表明:中南半岛春季土壤湿度偏高时,孟加拉湾东部季风暴发时间大约推迟10天左右,而土壤湿度较低对亚洲热带夏季风暴发时间影响甚微。     

大气能量传播及不同纬度间大气相互作用的研究进展北大核心CSCD

早期的理论分析认为大气中临界纬度的存在使得热带-热带外的大气活动互不影响。然而,大量的观测事实表明中低纬度大气运动存在着明显的动力联系。为了帮助人们更好地理解大气中的遥相关现象,在大量文献的基础上,综述了几种波能量传播理论:(1)大圆理论指出了罗斯贝波在球形大气中的传播特征;(2)西风通道理论发现了中纬度瞬变扰动越赤道传播的"走廊";(3)能量堆积-波列发射理论揭示了热带扰动影响到更高纬度大气活动的可能过程;(4)赤道波侧向膨胀理论则利用转折纬度的概念更进一步解释了这种中低纬度大气相互作用的物理机制;(5)经向基本流理论则认为在一定的条件下定常波可以穿过热带东风带传播到另一半球。此外,文中还回顾了在波-流相互作用诊断方面的研究进展,尤其是关于罗斯贝波、惯性重力波和赤道开尔文波。大气能量的经向传播具有显著的年变化和年际变化,这与ENSO、西风急流、大洋中部槽等的变化密切相关。     

扰动动能的气候特征及其与平均风场的关系

本文应用美国NMC全球客观分析格点资料分析了全球扰动动能(PKE)的气候特征,结果表明,纬向平均的PKE分布与纬向平均的u风分量分布有密切的关系。PKE的最大值与西风的最大值相对应,而最小值则与东风的最大值相对应。PKE随经度也有明显的变化。在中纬度,PKE的高值区位于西风急流中心或其下游,而PKE的低值区则位于急流中心的上游。在热带,PKE的高值区位于西风区或弱东风区,PKE的低值区则位于强东风带。中纬度地区,对流层上层PKE随经度的变化与对流层下层是同位相的。而在热带地区,上下层PKE随经度的变化则是反位相的。 本文还对PKE的产生机制进行了探讨。指出中纬度PKE主要与斜压扰动相联系,而热带地区PKE的来源则与中纬度波动向热带的传播及热带内部波动的纬向传播有关。      

北大西洋涛动和英国-鄂霍次克海走廊型遥相关对2022年盛夏长江中下游极端高温的影响

利用欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析资料,分析中高纬度大尺度环流异常对2022年盛夏长江中下游地区大范围极端高温事件的影响。结果表明,此次极端高温异常主要受到东亚副热带异常反气旋和北部异常气旋的影响。该经向偶极型环流异常与北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)和英国-鄂霍次克海走廊型遥相关型(British-Okhotsk Corridor,BOC)密切相关。NAO正位相关联的副热带急流波列有利于副热带反气旋的形成。同时,正位相的BOC与丝绸之路遥相关耦合,有利于经向偶极型环流模态的形成。在该环流模态的影响下,对流层高层的南亚高压和西风急流明显增强且东伸,中低层西太平洋副热带高压增强西伸。异常高压控制下的下沉气流以及西风急流出口区右侧的下沉气流通过绝热下沉增温与晴空短波辐射增温,促进地表气温升高,进而引发极端高温异常。