摘要:利用1979～2013年中国站点逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料，对长江中下游夏季降水的季节内振荡最显著周期进行了分析研究。结果表明长江中游最显著周期为10～30天，长江下游最显著周期为30～60天。为了揭示这种差异产生的物理原因，进一步利用位相合成的方法对这两个区域不同周期的季节内振荡降水、高低空风场和高度场以及垂直结构和水汽等循环过程的演变特征进行分析。在200 hPa环流场上，长江中游的降水主要受到高纬度自西向东传播的波列影响，而长江下游的降水与鄂霍次克海的高度场的变化相关。在风场的垂直涡度和散度的位相结构演变过程中，10～30天的垂直涡度和散度有自北向南的移动，30～60天的垂直涡度和散度在长江以南地区有自南向北的传播。水汽输送的位相发展过程表明，长江中游的水汽分别来自于南海的向北输送和长江以北地区向南的水汽输送；长江下游地区的水汽则主要来自于热带东印度洋经孟加拉湾的向东输送并在南海的北向输送，以及西太平洋水汽向西输送到南海再向长江下游的输送。从高层大尺度环流场和整层积分的水汽通量输送上解释了长江中游10～30天降水的自北向南移动，和长江下游30～60天降水自南向北传播的原因。

摘要:利用英国哈德莱中心（Hadley Center） 1949～2014年表层海温资料，将黑潮延伸体海区海温经向梯度的大值区域的平均值定义为黑潮延伸体及其北部海洋锋强度指数（KEFI），利用数据分析方法研究了各季节KEFI的变化特征及其与北太平洋风暴轴的关系。分析表明，各季节的KEFI存在明显的年际和年代际变化特征，同时在冬季与北太平洋瞬时方差有显著正相关，两者在风暴轴主体位置的相关性最为显著，并且这种相关性在KEFI超前一个月时就所显现，同时对后期风暴轴也有一定影响，即冬季黑潮延伸体海区海洋锋的强度会影响风暴轴区域瞬时方差的变化。之后主要分析了这种影响的可能机制，发现在冬季KEFI高值年，由于海洋锋两侧的热量输送差异更加明显，导致海洋锋附近的近表面气温经向梯度增强，维持了近表面的斜压性，促进涡动热量的向极输送和海洋锋南侧的向上输送，有利于瞬时涡旋的发展。另外大尺度环流场与冬季黑潮延伸体海洋锋也有关系，具体表现为，在海洋锋强年，阿留申低压加深，副热带高压略有加强，对应的对流层低层位势高度场在40°N以北有负变高，以南有正变高，同时高空极锋急流加强，副热带西风急流减弱加宽北抬，海洋锋偏弱年的变化则相反。因此，冬季黑潮延伸体及其北部的海洋锋主要通过两侧海表热量输送差异不断产生气温梯度，进而维持斜压性以促进上层风暴轴的发展。

摘要:气候模式模拟得到的各气候变量与观测相比，总会存在一定的偏差，所得到的气候变化预估结果难以在影响评估模型中直接应用。本文尝试对一个区域气候模式（RegCM4.4）所模拟的中国区域逐日降水，基于概率分布（分位数映射）方法进行统计误差订正。在订正过程中，以模拟时段1991～2010年中的前半段（1991～2000年）作为参照时段，建立传递函数，对后一时段（2001～2010年）进行订正并检验其效果。首先对使用参数和非参数所建立的6种不同传递函数方法进行对比，发现6种方法均可明显减少降水模拟的误差，其中利用非参数转换建立传递函数的RQUANT方法效果更好。随后进一步分析了采用该方法对模式模拟降水所做订正的效果，结果表明，该方法可以明显改善对平均降水，以及降水年际变率和极端事件的模拟结果。

摘要:利用2005～2014年全球闪电定位网（WWLLN）资料和中国气象局提供的热带气旋（Tropical Cyclone，TC）位置和强度资料，分析了近10年西北太平洋地区228个TC中的闪电时空分布特征及其与气旋强度变化的关系。结果表明：TC闪电活动年际变化呈震荡分布，夏半年闪电活动比冬半年强，闪电频数日变化呈单峰分布，峰值出现在12：00（地方时，下同），谷值出现在06：00。闪电密度呈三圈分布结构，内核区和外雨带区闪电密度较高，内雨带区最低；闪电密度空间不对称分布，最高值出现在TC南侧。TC强度改变时，内核区闪电密度随TC不同强度等级的分布与外雨带区不同。TC内核区闪电活动较外雨带区强，内核区和外雨带区的闪电密度最大值分别出现在TC快速增强和强度一般变化时；快速增强过程一般发生在中等强度的TC中，而快速减弱过程一般发生在强度较强的TC中。TC快速增强前后，内核区闪电活动变化比全部TC闪电和外雨带区明显，表明内核闪电活动较全部TC闪电和外雨带区闪电能更好的指示TC的快速增强。

摘要:本文利用GRAPES_CUACE大气化学模式对京津冀地区2015年12月重度雾霾过程进行了模拟和评估。京津冀地区能见度和PM_2.5模拟值与观测值的对比表明：该模式能较好地模拟京津冀地区能见度和PM_2.5的逐日变化情况，但模式存在对伴随着重污染发生的低能见度模拟偏高的问题。以12月5～10日的重度雾霾过程为重点，针对地面风速、边界层高度、相对湿度、PM_2.5及其对能见度的影响进行了详细分析，研究结果表明：污染过程中大部分地区过程平均风速低于2 m s^-1，边界层平均高度低于600 m，相对湿度较高。模式低能见度模拟偏高可能因为：（1）模式模拟重雾霾时段的PM_2.5极大值浓度偏低。（2）模拟相对湿度存在系统性偏低的误差，这一误差对能见度的影响表现为两方面，一是相对湿度会通过影响可溶性气溶胶的吸湿增长过程影响气溶胶质量浓度，导致气溶胶消光系数的计算偏低；二是目前模式中采用的能见度的参数化公式考虑了相对湿度对气溶胶吸湿增长的影响，没有考虑雾滴的直接消光作用。

摘要:本文使用一套基于中国气象局所属的2416个台站数据所得的高分辨降水资料，对1961～2013年中国降水季节性进行了研究。就全国平均而言，各季节降水占全年降水百分率最高的为夏季（56.5%），春季（19.3%）和秋季（18.9%）次之，冬季（5.3%）最少；针对不同地区，各季节降水百分率存在很大差异，例如华南春季降水最多、东北至高原一线秋季降水大于春季降水。春、夏两季降水百分率高值（低值）区域略呈现出降水百分率减少（增多）趋势，秋季整体上略微减少，冬季则显著增加；季节降水百分率的变率整体表现为夏季大而冬季小，其西部的变率与地形为显著负相关，东部变率的大值区位置随季节变化；秋冬两季的降水百分率变率有显著增加，各季节不同地区变率的变化趋势存在明显差异。

摘要:利用JRA55大气再分析资料和TRMM卫星降水资料，分析了2002年夏季（5～8月）华南地区降水的低频振荡特征，重点揭示了对其影响显著的中高纬大气季节内振荡的环流结构及演变。小波和功率谱分析表明，2002年夏季华南降水表现为主周期为10～30 d的准双周低频振荡。典型低频降水事件及合成分析指出，准双周降水的强（弱）变化除了受低空西北太平洋副热带高压西伸进入（东移退出）南海的影响以外，还显著地依赖于中高纬地区高空大气环流的季节内振荡。在对流层高层，中高纬度地区存在一支自大西洋经欧亚大陆的气旋—反气旋相间排列的低频波列。该波列在欧亚大陆地区向东南传播，当异常反气旋和气旋分别位于青藏高原和华北上空时，这种偶极型环流之间的高空辐散场有利于华南地区上升运动的发展，因而华南降水偏强；反之，华南降水偏弱。研究还表明，低频波列南移造成了对流层异常温度平流和副热带高层异常绝对涡度的变化，使得华南地区上升与下沉运动交替出现以及相应的经向环流圈反转，从而导致华南准双周振荡干湿位相的转换。局地异常感热加热对干湿位相转换也起一定作用。时滞相关分析发现，当青藏高原地区500 hPa位势高度异常场超前于华南异常降水4 d（即位相差为1/4周期）时，二者出现显著正相关，表明青藏高原地区500 hPa位势高度异常对预测华南地区季节内降水变化有潜在的应用价值。

摘要:基于3 km水平分辨率的第二代华东快速更新循环同化预报模式系统，对2016年6月23日江苏阜宁龙卷个例预报结果进行了分析，通过螺旋度的时间演变等讨论了龙卷母体—对流单体的发展过程，并对比了有无同化的预报结果。结果表明，快速更新循环同化系统在阜宁附近模拟出了类似龙卷母体的涡旋结构，同时伴随有剧烈的上升运动，模拟的发生时间与发展过程与实况基本吻合。但模拟的涡旋发生在江苏阜宁北侧，与观测相比偏差20多公里，且最大地面风速较实况小。进一步分析表明，该对流单体从中层上升运动开始，随着上升区向上和向下发展，首先在中高空出现剧烈的上升运动，z螺旋度增大，高层辐散加强，x螺旋度增大，随后中低空的垂直运动也增强，y螺旋度增大，低层辐合增强，最后随着高层辐散和垂直运动的减弱，低层涡旋减弱并消散。北京时间14：00没有进行观测资料同化预报结果中，在阜宁附近没有预报出类似的对流单体，表明逐小时循环同化对此次龙卷天气的模拟起着关键作用。

摘要:本文利用中国气象局成都高原气象研究所西南涡加密观测试验获取的探空资料及地面台站资料，对比分析了高原东侧的四川省境内不同海拔高度台站的边界层特征，结果表明：高海拔地区地表大气受陆面的影响更为剧烈，日变化幅度更大，且极值出现时间更早。温度/比湿/风速的差异都主要体现在低层边界层大气中，越靠近地面，差异越显著。其中，温度递减率在02：00（北京时，下同）最小，14：00最大，高海拔测站受陆面影响的大气层厚度比低海拔测站大，低海拔测站在近地层300 m以下大气中存在明显的逆温现象。14：00近地层大气的比湿最小，午夜02：00近地层大气的比湿最大，高海拔地区低层大气的平均比湿递减率小于低海拔地区。高海拔地区风速日变化幅度大，4个时次的风速廓线形态差异也大；低海拔地区风速变化幅度小，4个时次的风速廓线形态也比较一致。高海拔台站地表大气的日变化幅度大，极值出现时间略早。

摘要:为了解雷暴单体内部水成物粒子分布结构及演变过程，综合X波段双线偏振天气雷达的参量及环境温度参数，结合小波去噪和自适应约束算法进行资料预处理后，基于模糊逻辑算法对北京一个结构演变相对完整的典型雷暴单体内水成物粒子分布随时间演变特征进行系统的分析，得到如下结果：（1）按雷暴单体的宏观特征将其演变过程分为发展、成熟和消散阶段。三个阶段中单体平均高度分别为11、12、10 km；回波强度最大可达40～45 dBZ、大于50 dBZ和40～45 dBZ；霰粒子占各自阶段单体内所有粒子百分比分别为2%、12%和1%。（2）各阶段主要微物理过程及演变特征是：发展阶段，单体0℃层以下由暖云过程主导，毛毛雨占5%，雨滴占24%；少量液态粒子上升至0℃层以上与冰晶反应生成1%干霰，冷云过程较弱。成熟阶段，相较发展阶段0℃层以下毛毛雨减少约2个百分点，雨滴增多约2个百分点，粒子碰并加强，暖云过程增强；较多液态粒子上升至0℃层以上，约有4%的雨滴与5%的冰晶通过凇附作用生成7%的霰，冷云过程增强。消散阶段，下层液态粒子难以上升至0℃层以上形成初始冰晶，使暖云及冷云过程都减弱，0℃层以下毛毛雨相较成熟阶段平均增多约1个百分点，粒子碰并减弱； 0℃层以上冰晶消耗减少2个百分点，霰生成减少5个百分点。（3）基于雷暴单体内各类水成物粒子分布、演变及其动力场背景特征建立了雷暴单体演变过程微物理模型。本文研究有助于加深对典型雷暴单体内部水成物粒子分布和微物理过程的认识，可以为雷暴天气的预警和预报提供必要的指导。

摘要:本文根据1950～2014年月平均海温和大气环流资料以及中国160站降水等资料，利用扩展经验正交函数（EEOF）分析、相关分析以及合成分析等方法，分析了太平洋海温季节演变的主导模态，并探讨了各模态与中国东部降水和东亚环流季节变异的关系及其联系的物理过程。结果表明，ENSO（El Niño/Southern Oscillation）季节演变存在2个主导模态，包含4种类型：El Niño持续型、La Niña持续型、La Niña转El Niño型和El Niño转La Niña型。发现不同模态和类型的ENSO季节变化过程我国东部降水距平的分布和强度都有明显差异。El Niño持续型和El Niño转La Niña型，冬春季和初夏均处在El Niño背景下，降水异常分布存在一定共性，但盛夏和秋季分别受El Niño和La Niña影响，降水异常分布差异十分明显，前者雨带北跳慢、位置偏南而后者雨带北跳快、位置偏北。La Niña持续型和La Niña转El Niño型也是如此，冬春季和初夏降水异常分布大致相似，但盛夏和秋季分别受La Niña和El Niño影响，前者雨带北跳快、位置偏北而后者雨带北跳慢、位置偏南。因此，利用ENSO做我国降水的气候预测时，不能只着眼于前期冬季El Niño或La Niña事件，还应考虑其未来演变所属的可能模态和类型。对他们之间联系的物理过程分析表明，不同ENSO季节演变模态和类型主要通过影响西太平洋副热带高压以及西风带经向型/纬向型环流调整及伴随的低纬暖湿水汽输送以及中高纬冷空气活动变化来影响我国东部降水。其中，西太平洋菲律宾群岛附近异常反气旋（或气旋）、赤道Walker环流和北半球Hadley环流分别是联系ENSO与西太平洋副热带高压活动和东亚西风带经向型/纬向型环流的重要环节。

摘要:2015年7月15日00：00至20日00：00（协调世界时，下同）期间，京津冀地区每天傍晚均有明显雷阵雨天气过程发生，持续约一周时间。天气形势分析发现：虽然都是傍晚到夜间出现雷雨天气，但15～17日的雷雨过程，500 hPa主要表现为两槽一脊天气形势，京津冀地区处于低槽前部的不稳定区。18～19日两天，京津冀地区西部为低槽，东部为副热带高压（副高），主要表现为西低东高的天气形势，是华北地区典型的暴雨天气型之一。15～17日与18～19日的水汽输送路径也有明显区别，15～17日以西南暖湿气流直接向东北方向输送以及台风外围偏东风气流向京津冀输送水汽为主，18～19日则为西南暖湿气流向东北方向直接输送到东海以东洋面后转为偏东风向京津冀输送为主，但是，水汽辐合中心均出现在京津冀附近，且水汽通量及辐合总是在12：00大于00：00，意味着傍晚的水汽条件好于白天。动力条件方面，整个降水期间，京津冀区域的对流层高层均处于南亚高压外围辐散区，低层辐合层次主要集中在700 hPa以下，近地面层12：00的辐合更为剧烈，中层均有干冷偏西气流下沉后与低层暖湿偏东气流辐合抬升，12：00的干冷气流下沉层次更低，与偏东风的辐合更强。温度层结方面，京津冀区域平均的气温垂直温差在800 hPa以下总是12：00高于00：00。降水期间，上升速度在中高层均表现为00：00大于12：00，但是低层的上升速度都是12：00强于00：00，傍晚的动力和水汽条件都更利于降水发生。

摘要:本文利用国家气候中心（BCC）第二代季节预测模式系统历史回报数据，从确定性预报和概率预报两个方面系统地评估了该模式对气温、降水和大气环流的季节预报性能，并与BCC一代气候预测模式的结果进行了对比，重点分析了二代模式的季节可预报性问题。结果显示，BCC二代模式对全球气温、降水和环流的预报性能整体上优于一代模式，特别在热带中东太平洋、印度洋和海洋大陆地区的温度和降水的预报效果改进尤为明显。这些热带地区降水预报的改进，可以通过激发太平洋—北美型（PNA）、东亚—太平洋型（EAP）等遥相关波列提升该模式在中高纬地区的季节预报技巧。分析表明，厄尔尼诺和南方涛动（ENSO）信号在热带和热带外地区均是模式季节可预报性的重要来源，BCC二代模式能够较好把握全球大气环流对ENSO信号的响应特征，从而通过对ENSO预报技巧的改进有效地提升了模式整体的预报性能。从概率预报来看，BCC二代模式对我国冬季气温和夏季降水具备一定的预报能力，特别是对我国东部大部分地区冬季气温正异常和负异常事件预报的可靠性和辨析度相对较高。因此，进一步提高模式对热带大尺度异常信号和大气主要模态的预报能力、加强概率预报产品释用对提高季节气候预测水平具有重要意义。

摘要:本文利用OAFlux资料研究了1958～2015年北半球冬季太平洋蒸发量在不同厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）和太平洋年代际振荡（PDO）位相下的分布特征，并从水汽收支的角度分析了蒸发量异常的成因，结果表明：ENSO主要影响热带东太平洋、副热带西北太平洋和中纬度北太平洋中部的蒸发量。El Niño（La Niña）时水汽在北太平洋中部异常辐散（辐合），有利于当地大气水汽含量减小（增大），造成蒸发量增大（减小）；副热带西北太平洋异常的水汽辐合（辐散）有利于蒸发量减小（增大）；除此以外，蒸发量在热带东太平洋蒸发量增大（减小）则主要是降水量增大（减小）导致。与此同时，ENSO对上述海区蒸发量的影响还受到PDO的调控，当PDO处于暖（冷）位相时，El Niño（La Niña）造成蒸发量异常程度在中纬度北太平洋中部显著增大，这主要是由降水量增大（减小）引起的大气水汽含量减小（增大）所致，此时对应着风暴轴异常增大（减小）；当PDO处于冷（暖）位相时，El Niño（La Niña）造成的蒸发量异常程度在副热带西北太平洋和热带东太平洋显著增大，而这与湿度变化引起的水汽平流异常程度增大紧密相关。

摘要:利用1961～2015年中国567站逐日降水资料，定义了一个西南地区夏季长周期旱涝急转指数，结果表明：1961～1970年夏季旱转涝多于涝转旱，1971～1980年夏季涝转旱年较多，1981～2000年旱转涝与涝转旱年相当，21世纪初以来，指数又呈现出负值的趋势，涝转旱年偏多。选取西南地区夏季旱涝急转典型年，对旱涝急转年的大气环流和水汽输送异常进一步分析发现，旱转涝年旱期西太平洋副热带高压偏西偏强，中高纬西风带偏强，冷空气不易南下，垂直场上表现为下沉运动，来自孟加拉湾和南海的水汽输送异常偏弱，西南地区亦处于水汽辐散区，因此降水偏少。而涝期中高纬环流的经向运动增强，乌拉尔山以东的槽加深，东亚沿岸脊加强，中高纬西风带偏弱，在垂直场上表现为上升运动，孟加拉湾和南海为西南地区提供了充足的水汽，有利于该地区降水增多；涝转旱年则相反。

摘要:利用2015年NCEP/NCAR再分析一日四时次资料和日资料，应用区域平均、热流量方程估算等方法对2015年12月29日北极爆发性增温的原因进行研究。结果表明，2015年12月29日北极出现爆发性增温，日增温幅度最高达到25℃以上。增温期间，受到强盛温带气旋系统和反气旋系统的共同作用，增温区域出现强盛的南风，风速最大值达到20 m s^-1以上，位置不断北进达到北极点。强盛的南风为北极地区带来强盛的暖平流，同时暖湿空气进入北极后，增温区上空云量明显增加。12月28日至12月29日温度平流由冷平流转变为暖平流，暖平流的中心区域与温度爆发性增长的区域有很好的对应关系，暖平流是北极爆发性增温的重要原因。对于一直处于极夜的北极地区，由于云量的增加，大气顶向上长波辐射减少，加剧了温度的上升。温度平流增温贡献率为20.4%，垂直项的贡献率为－9.9%，非绝热作用贡献率为89.5%，温度平流和非绝热作用共同导致了本次北极地区的爆发性增温，非绝热作用是本次爆发性增温最重要的增温因素。

摘要: