摘要:利用1960年1月～1999年12月Hadley气候预测和研究中心的全球海表温度资料和改进的中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室的第三代海洋环流模式，以及1949年1月～1999年12月NCEP/NCAR月平均海表面大气距平资料，采用资料合成分析和数值试验相结合的方法，研究了热带印度洋偶极子从发展到成熟的特征。海表温度异常的分析结果表明，正、负热带印度洋偶极子的强度和发生强偶极子事件的次数都在北半球秋季达到最强、最多，与季节循环存在位相锁定。偶极子的数值模拟结果与此分析结果一致，表明海洋表面的大气强迫对激发印度洋偶极子有重要作用。对比试验的结果表明，赤道印度洋上空风应力异常是偶极子形成的主要原因。文中还设计了12个敏感性试验研究在相同大气异常强迫下1～12月大气气候基本态对印度洋偶极子的作用，结果发现大气气候态对偶极子的强度有很大影响，其中9月的大气气候态最有利于印度洋偶极子达到最强。这是由赤道东南印度洋地区东南风和海洋之间的正反馈过程决定的，因此大气基本态是偶极子成熟位相锁定在秋季的一个重要原因。

摘要:比较了南北半球春季平流层极涡的崩溃过程以及涡动在此崩溃过程中的作用。极涡的崩溃时间以平流层极夜急流核区最后一次西风转换为东风的时间来确定。结果表明南北半球平流层极涡的崩溃过程有着共同的特点，涡动和非绝热加热过程都对极涡的崩溃起着重要的作用，在极涡崩溃前平流层行星尺度波动活动明显，极涡崩溃以后，这种波动活动便迅速减弱。其中从对流层上传的行星波决定着极涡的具体崩溃时间。两个半球的差别主要表现在南半球极涡崩溃过程一般始于平流层高层，然后逐渐下传，而北半球这种下传不是很明显。其次，北半球平流层极涡崩溃偏晚年，极涡的减弱有两次过程，第一次为快速变化过程，第二次变化比较缓慢，而南半球平流层极涡崩溃无论早晚年只有一次减弱过程。长期的变化趋势分析表明南北半球平流层极涡的崩溃时间逐渐推迟，特别是20世纪90年代中后期以来，这种推迟更加明显。进一步的研究还发现，伴随着平流层极涡的崩溃过程平流层和对流层存在强烈的动力耦合，南北半球极涡迅速减弱前，各自半球的环状模指数也由负指数增加为正指数，表明低层环流对于平流层极涡的崩溃起到重要的作用；同时极涡不同强度所对应的低层环状模指数也不同，这可能与不同强度平流层极涡对于上传的行星波的反射有关。

摘要:利用1961～2000年NCEP/NCAR再分析资料、扩展重建的海表温度资料(ERSST)和中国730个站旬降水资料，采用SVD和扩展SVD（ESVD）分析、合成分析、相关分析等方法，在分析中国梅雨期降水与同期大气环流和前期冬季海温之间关系的基础上，研究了ENSO盛期海温异常导致与长江流域梅雨期降水密切相关的东亚/太平洋（EAP）遥相关型形成的过程，及与ENSO相关的海温和大气环流异常的持续性问题。结果表明，梅雨期EAP遥相关型的出现与ENSO遥强迫作用有密切关系。联系冬季ENSO和梅雨期EAP遥相关型的关键过程主要有三个：（1）西北太平洋低纬地区异常反气旋环流的形成和维持, 它在冬季形成后一直可维持到夏季，使得夏季西北太平洋副热带高压偏南偏强；（2）东亚大槽持续偏弱，冷空气活动路径偏北偏东，使西北太平洋海温呈亲潮区偏冷、黑潮区偏暖的海温分布; （3）PNA遥相关型的持续发展，使北冰洋地区高度增高。后二者通过局地海气相互作用和大气内部调整过程对初夏鄂霍次克海阻塞形势的形成起重要作用。另外，持续性分析表明，ENSO年大气环流和海温距平型的持续性要比非ENSO年大得多。在ENSO年大气环流和海温之间存在很强的相互作用耦合关系，ENSO引起的大气环流异常可导致太平洋海温异常，而海温异常一旦形成反过来又可导致大气环流异常的稳定和维持，对后期初夏东亚季风和我国天气气候产生明显滞后效应。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析资料、NOAA的SST资料和1951～2005年中国160站月降水总量资料，研究了南极涛动，特别是澳大利亚东侧的环流及局地海温异常与长江中下游夏季旱涝的关系。研究发现，澳大利亚东侧位势高度异常与长江中下游夏季降水存在显著正相关，并由此定义了一个澳大利亚东侧位势高度指数（GHIEA）。当GHIEA指数偏大（小） 时，也即澳大利亚东侧位势高度偏高（偏低），这种气压异常扰动可能通过Rossby波传播到北半球副热带地区，形成南北半球高度场的遥相关，使我国南海至菲律宾北部副热带地区位势高度增加（减小），也即副高较强（弱）且偏南西伸（偏北偏东），从而造成长江中下游地区降水偏多（少）。夏季南极涛动与长江中下游夏季降水的显著相关的原因主要是澳大利亚东侧局地位势高度异常造成的。澳大利亚东侧位势高度偏高（低），南极涛动指数（IAO） 也随之偏大（小），澳大利亚东侧位势高度异常通过南北半球高度场遥相关影响到北半球副热带地区的大气环流， 进而使长江中游夏季降水偏多（少）。另外，从局地海温异常角度也能部分解释澳大利亚东侧位势高度异常与长江中下游夏季降水存在显著正相关的可能成因：当澳大利亚东侧局地海域SST偏高（低）时，对应GHIEA指数偏高（低），也即澳大利亚东侧位势高度偏高（低）。同时，当澳大利亚东侧局地海域SST偏高（低）时，南海地区SST也易于偏高（低），使西太平洋副高较强并偏南西伸（较弱并偏北偏东），从而造成长江中下游降水偏多（少）。

摘要:上对流层水汽（UTWV）是大气中最重要的温室气体，对全球气候变暖有重要贡献; 而青藏高原被认为是UTWV进入平流层的重要通道，在平流层－对流层水汽交换及平流层水汽变化中扮演着重要角色。首先利用高原探空站资料对大气红外探测器（AIRS）反演的水汽数据在高原地区的质量进行了检验，发现AIRS反演的水汽数据与探空实测数据是相当一致的。其中全年和夏半年AIRS的可信度较好，而冬半年，尤其是上对流层AIRS水汽可信度相对较低，但在缺乏高精密数据时仍部分可用。利用AIRS资料对青藏高原地区UTWV季节变化特征进行了分析，结果表明，高原冬季偏干，而夏季显著偏湿，并且空间分布具有明显的不均匀性。经验正交函数(EOF)分析显示，夏季高原UTWV主要存在三种空间分布型，即全区一致型，高原东西偶极型和南北带状偶极型。一致型分布具有明显的季节变化，而偶极型则以季节内振荡为主。在此基础上，重点研究夏半年高原地区UTWV季节内振荡特征，结果表明，UTWV季节内振荡的显著周期位于10～20天和30～60天。前者主要表现为纬向东传，并且可以越过高原进入我国江淮流域上空；而后者主要向南移动，基本表现为高原局地振荡。最后，进一步探讨了高原UTWV季节内振荡的可能机制，结果表明，高原地区UTWV的低频变化主要与高原热状况、南亚高压活动及其与二者相耦合的对流活动有关。

摘要:以CMAP(Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation)月平均降水资料和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的40年再分析资料集ERA40为观测基础，分析了当前政府间气候变化专门委员会第四次评估报告（IPCC AR4）的17个全球海气耦合模式对东亚季风区夏季降水和环流的模拟能力。结果表明：(1)模式基本上都能够模拟出降水由东亚东南部海洋至东亚西北部中国内陆减少的空间分布特征，部分模式能够模拟出降水的部分主要模态；(2) 大部分模式基本上能够模拟出中国东部陆地降水的季节进退。但同时也存在相当的差异，这包括：(1)多数模式普遍存在模拟降水量偏少、降水变幅偏小的缺陷；(2)雨带的季节推进过程与观测存在一定偏差，尤其海洋上的季节进退过程模拟较差，有的模式甚至不能模拟出东亚季风区东部海洋上大致的季节进程。因此，模式对东亚季风区降水的模拟能力还是比较有限的，需要进一步改进。多模式集合的夏季环流场以偏弱为主，不利于降水的形成，这在中国东部大陆部分比较明显。另外，空气湿度模拟值偏低、从而造成水汽输送偏弱也是导致东亚季风区夏季降水模拟偏小的原因之一。

摘要:4DSVD是最近提出的一种新的资料同化方法。目前还存在一些需要解决的问题，比如如何选取样本，如何得到支撑大气吸引子的基向量以及选取基向量的个数问题等等。作者利用奇异值分解(SVD)与经验正交函数分解(EOF)两种方法来获得支撑大气吸引子的基向量，推导了基于这两种方法的4DSVD分析场的理论公式，并用简单的数值试验比较了基于这两种方法的4DSVD分析场的空间相关系数和误差，初步分析了分析场与基向量个数的关系以及与样本选取的关系和分析误差的来源及各种误差对分析误差影响的相对大小。结果表明，用SVD方法作为获得支撑大气吸引子基向量的方法得到的分析场较EOF方法稳定，分析场与基向量个数有密切关系，观测误差、模式误差和观测代表性误差是分析误差的主要来源，且其引起的分析误差随着基向量个数增多而增大。

摘要:利用山东电力部门提供的雷电定位资料，对10次冰雹过程的地闪活动特征进行了分析。通过分析发现，雹暴中正地闪占总地闪的比例平均为57.39％，远高于当地正地闪比例的气候特征值13.48％。地面降雹区基本出现在正地闪密集（活跃）区或邻近区域。在雹云快速发展阶段，地闪频数存在明显的“跃增”；在减弱消散阶段，地闪频数显著减少，但正地闪比例有所提高。负地闪频数峰值的出现通常提前于降雹0～20 min，正地闪频数峰值的出现一般滞后于降雹发生时间。整个降雹阶段对应于正地闪的活跃阶段。另外，结合对卫星观测的总闪电资料分析，发现冰雹云的云闪与地闪的比值远高于一般的雷雨过程，其云闪密度也远高于雷雨过程。以上这些特征对于冰雹的识别和对冰雹的超短时预报具有指示意义。

摘要:使用区域气候模式(RegCM3)和大尺度汇流模型(LRM)，研究中国地区土地利用/植被覆盖变化对黄河流域降雨径流过程的影响。RegCM3嵌套于欧洲数值预报中心(ECMWF)再分析资料ERA40，分别进行了中国区域在实际植被和理想植被分布情况下两个各15年(1987～2001年)时间长度的积分试验。随后，RegCM3 两个试验的输出径流结果分别用来驱动LRM。与观测资料的对比分析表明，在实际土地利用状况下，LRM能较好地模拟黄河河川径流的季节和年际变化。研究结果指出，当代土地利用引起了冬季黄河上游部分地区降水减少，中下游地区降水增加；引起夏季整个黄河流域降水的减少。总体来说，当代土地利用变化引起黄河流域年平均降水的减少。对于水文站河川径流量，除了冬春季略有增加外，其他月份河川径流均会减少，并且在9月减少最多。土地利用引起的植被退化造成黄河径流的大幅度减少，并且越向下游减少幅度越大，这可能是引起黄河下游断流的重要原因之一。

摘要:在中尺度数值模拟及数值预报中，正确的对流启动是模拟或预报是否取得成功的关键。作者针对一次热带海洋飑线过程，利用一个风暴尺度云分辨数值模式进行数值模拟，采用不同的初始扰动触发与启动对流发展，重点讨论这些不同启动对流的初始扰动对飑线演变、生命史及其成熟结构等模拟的影响。结果表明，初始扰动的结构、形态分布及其与环境场的不同配置对具有深对流的飑线生命史存在重要影响，而对飑线的成熟结构影响较小。

摘要:利用MM5中增加的双参数显式云物理方案模拟了西北地区一次层状云降水过程，模拟结果显示对小雨的预报评分较高，对中雨以上评分低而且位置有一定偏差，即对层状云降水模拟效果较好。模式中增加了雷达反射率的计算，与延安站雷达RHI回波相比较，模拟的回波结构基本符合层状云回波特征，存在0℃层亮带。采用三层模型解释模拟的层状云降水形成机制和过程：第一层为冰晶区，无过冷水；第二层存在过冷水，为各种冰相粒子增长区，第一层和第二层的分界不固定；第三层和第二层的分界在0℃，为暖云。第一层对第二层播种冰晶，第二层为第一层播种下的冰晶供给过冷水，使冰晶快速增长；第二层对第三层播种雪和霰，使其在第三层融化成雨，第三层同时消耗云水。模拟给出了三层模型层状云场的空间结构，延安站不同时刻微物理量垂直分布和各种水凝物粒子的生成源项分析揭示了三层模型降水形成机制和主要微物理过程。三层模型可以完整和全面地解释层状云降水形成机制和过程。

摘要:基于美国NOAA在ENSO诊断分析中使用的海洋Ni?o指数 （Oceanic Ni?o Index， 简称ONI），将1950～2005年冬季分成强El Ni?o、强La Ni?a、弱El Ni?o、弱La Ni?a和没有发生ENSO事件5类，用分类合成方法研究了冬季东亚大气环流对ENSO事件的响应。结果表明，在低纬度，大气环流对ENSO事件的响应具有较明显的准线性特征，即大气对海洋暖事件与冷事件的响应大致是反位相的，对弱ENSO事件的响应与强ENSO事件相似但强度较弱。中高纬度大气环流与ENSO事件也有一定的联系，但同等强度暖事件与冷事件下大气环流距平场上的系统分布没有呈现明显的反位相，表明大气对海温异常的响应是复杂的。强El Ni?o事件时大气的响应信号显著，主要表现在东亚中高纬西风气流增强， 亚洲北部地区气温偏高，距平风场上的切变线从长江中下游向东伸展，菲律宾海距平反气旋西北侧的偏南气流和南支槽前西南气流加强，其共同作用使南海和中国东南沿海出现显著的偏南风距平；强La Nia事件时，长江中下游向东伸展的脊线不明显，中国南方至南海处于偏北风距平区，但通过统计检验的范围减小；弱El Ni?o事件时，菲律宾海距平反气旋西北侧的西南气流偏东，与南支槽前西南气流分开，使得华南和南海的偏南风距平没有强El Ni?o时显著； 弱La Ni?a事件时，西风带纬向气流减弱，亚洲北部地区气温偏低。对ONI指数与亚洲北部温度指数（NTI）的散点图的分析显示，9个强El Ni?o冬季中有8年亚洲北部温度距平偏高，7个弱El Ni?o冬季中只有1年温度偏高；8个强La Ni?a冬季有4年温度偏低，12个弱La Ni?a冬季中有11年温度偏低；亚洲强暖冬和强冷冬的发生与ENSO事件的联系不紧密。

摘要:利用1951～2005年NCEP再分析资料和中国160站月降水资料，分析了华北汛期水汽输送的时空特征及其与降水的关系，发现不同水汽通道对华北降水的影响区域不同。华北的水汽输送也具有明显的年际变化，华北多雨年和少雨年的水汽通量分布有明显差异。EOF分析表明，在华北汛期多雨年，上述水汽通道有向华北地区的正异常水汽输送。华北汛期水汽主要来自亚洲季风水汽输送，其次是西风带的水汽输送，它们与降水具有相似的年代际变化。1970年代中期以后，季风的水汽输送显著减弱，西风带水汽输送的重要性相对增大，华北降水在1980年代初的突变与季风水汽输送1970年代中期的突变密切相关。

摘要:基于中国地区740台站的日降水资料，细致分析了近40年我国东部盛夏即7、8月份降水长期趋势和年代际变化特征。按小雨、中雨、大雨以及暴雨降水强度分类，探讨了不同强度降水在我国东部降水变化中的贡献。结果表明，中国东部地区盛夏降水变化主要受暴雨强度降水变化的影响，占总降水变化60%以上。近40年来，盛夏长江流域降水量、 降水频率、极端降水频率以及暴雨降水强度均呈增大趋势，在华北地区则呈减小趋势，除降水频率在长江流域的变化趋势绝对值比华北地区小外，另三个指标在长江流域的趋势变化值大约是后者的2倍。降水强度在中国东部表现出一致的增大趋势，但华北地区增大趋势不显著。华北地区降水的减少主要是小雨强度降水频率减小的结果，强降水的频率和强度在该地区也呈微弱的减小趋势，其中小雨强度降水频率减小趋势大值中心值达到-3%/10a，比中雨以上强度降水频率变化趋势值大一个量级；长江流域降水的增多，是各强度降水频率和强度增大共同作用的结果。长江流域和华北地区在区域平均降水频率、降水强度、极端降水频率、最大降水量的时间序列上，彼此均为负相关关系，其中降水频率和极端降水频率序列在两区域的相关系数通过99%的信度检验。Mann-Kendall检验表明，除华北地区降水强度外，其他降水指标均存在显著的年代际跃变。与1970年代末的气候跃变相对应，华北地区降水频率较之长江流域的跃变明显；但长江流域极端降水在1970年代末的跃变较之华北地区更显著，其降水强度、极端降水频率以及最大降水量均于1970年代末期前后发生显著年代际跃变。

摘要:基于1948～2005年NCEP/NCAR（美国大气研究中心/环境预测中心）再分析资料，讨论了1976/1977年前后的年代际气候变化对热带印度洋海表温度（SST）年际变率特征的影响，结果表明：在气候变化前后，ENSO都能导致热带印度洋SSTA（海表面温度异常）出现全海盆同号的变化，这种模态在冬季最强；气候变化前与变化后相比，该模态对该地区海温年际变率的方差贡献大22.1%， 达到最强的时间早2个月。气候变化前，秋季热带印度洋SSTA的主导年际变率模态表现为全海盆同号，变化后则表现为“偶极子模态”（IODM）。导致上述SSTA特征变化的重要原因，是气候变化前后印度洋风场对ENSO的响应不同。在气候变化前，与ENSO相关联的热带印度洋东风异常首先在夏季出现，而变化后则首先在春季出现，并且有一反气旋性环流异常维持在热带东南印度洋。

摘要:2004/2005年冬季中国出现了两次大范围寒潮过程，造成长时期的降温和严寒天气，从而改变了从1986年以来中国大部分地区连续出现18个暖冬的局面。利用2004年10月1日～2005年3月31日中国740站逐日平均温度和NCEP/NCAR的逐日高度场和风场资料，分析了2004/2005冬季的强寒潮事件，并对寒潮爆发的周期、低频波动特征及其影响寒潮爆发的可能原因进行研究。结果表明：2004/2005年冬季两次主要强寒潮事件（12月22日～1月1日和2月14～21日）是在强10～20天低频振荡背景下发生的。在一次季节内低频振荡过程中，寒潮经历了高空形势相似的3个阶段，它们分别是乌拉尔东侧阻塞脊建立、阻塞脊下游横槽发展、横槽转竖与南支槽耦合重建东亚大槽最后导致寒潮爆发。进一步分析表明，乌拉尔东侧阻塞脊和里海高度脊是导致这两次寒潮的主要系统。研究还表明在寒潮爆发过程中，10～20天低频波动在40°N南北独立传播，南北波列耦合寒潮全面爆发；寒潮爆发后期低频波动引起我国东南部低空辐散异常、高空辐合异常，从而导致我国南部地区偏北风增强，使寒潮向南爆发程度和高空东亚急流明显加强。

摘要:利用NCEP-DOE再分析数据集II，诊断分析了气候平均场上6次西太平洋副热带高压双脊线过程，借助一个两层半大气模式，从动力学上初步揭示了西太平洋热带大气准10天振荡（Quasi Ten-day Oscillation，简称QTO）向西北方向传播与季风槽东伸西撤之间的相互作用过程，探讨了气候平均场上西太副高双脊线可能的形成机制。分析表明季风槽准10天东西振荡是气候平均场上西太副高双脊线形成的主要原因，而季风槽东伸西撤与QTO传播密切相关。进一步分析发现，QTO向西北方向传播，东风切变作用于斜压辐散的经向梯度，在对流中心北侧生成正扰动涡度。QTO在季风槽东侧激发的气旋性扰动涡度，诱导季风槽东伸，侵入副高，造成副高外围变形，形成双脊线。因此，形成西太副高双脊线的主要原因之一可能是西太平洋热带大气QTO。尽管季风槽东伸直接引起副高双脊线发生，但是它只不过是受QTO影响的一种表现。本文仅为诊断结果，其结果还有待于模式敏感性试验的验证。

摘要:应用NCEP/NCAR再分析资料，对超强台风“桑美”（2006）在中国近海急剧增强的特征及机理进行分析。结果表明， “桑美”台风强度变化与南亚高压、副热带高压的强度变化呈反相变化关系；介于-4～4 m/s弱的200 hPa和850 hPa高低层环境风垂直切变是“桑美”台风急剧增强的必要条件；台风中心附近对流层高层辐散的增强、中心附近正涡度的增大和正涡度柱向对流层中上层伸展导致“桑美”台风急剧增强，对流层中层辐散和涡度的增大与台风的减弱密切相关；“桑美”台风急剧增强过程中，对流层高层动能的下传是对流层低层动能补充的重要途径之一；“桑美”台风近海急剧增强具有前兆性，急剧增强对风垂直切变、850 hPa角动量和动能区域平均值变化的响应时间大约为18 h，这些可为提前预测我国近海台风的强度急剧变化提供参考。

摘要: