双月刊

ISSN 1006-9585

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    • 2008年1月我国南方严重冰雪灾害过程分析

      2008, 13(4):337-350. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.04.01

      摘要 (4992) HTML (5) PDF 3.09 M (2910) 收藏 被引:(70)

      摘要:2008年1月中旬至2月初,我国南方地区出现大范围持续性雨雪天气过程。江淮流域降水出现类似某些夏季强梅雨期的降水过程,而且,江南的冻雨在历史上属少见。这次大范围冰雪天气过程的成因是由于欧亚大陆出现异常的大气环流。1月中下旬亚洲中高纬60~100°E地区的阻塞形势稳定维持20余天,里海以东地区长期维持一个切断低压系统,在这个切断低压下游地区有3次低气压扰动沿青藏高原向东移入我国上空;这时欧亚大陆20~35°N地区南支高空西风急流异常偏强,来自大西洋的大气扰动沿这条急流波导向下游地区传播,欧亚地区Rossby波列的下游发展效应显著。从1月16日开始到2月初,在20~40°N范围内,30°W、15°E和85°E(青藏高原附近)地区持续有高空槽发展,而在5°W、50°E和135°E(日本南部)稳定有高空脊维持。我国南方地区处于80°E的“南支槽”前,大量暖湿空气被输送到我国南方。此外,1月中下旬原来位于15°N的西太平洋副热带高压移到20°N,副高西北侧的西南气流有利于将来自南海的暖湿空气输送到中国南部大陆。在这样稳定的异常环流形势下,当一次次从高原西侧过来的高空高位涡扰动移到位于华南上空的静止锋上时,诱发低层静止锋锋生引起一次次降水过程。另一方面,由于大量暖湿空气沿着锋面抬升,在江南南部和华南北部形成了持久的温度高于0 ℃的逆温层(暖盖),使得在这些地区出现严重的持续性冻雨天气。

    • 2008年初南方雨雪冰冻天气的环流场与多尺度特征

      2008, 13(4):351-367. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.04.02

      摘要 (3912) HTML (7) PDF 3.28 M (4594) 收藏 被引:(46)

      摘要:主要对2008年初我国南方的雨雪冰冻灾害天气的环流场与多尺度特征作了分析研究。结果表明:1)大气环流持续异常,中高纬阻塞高压位于西西伯利亚长达20余天,副热带高压偏西偏北。在阻高与副高之间有一横槽维持,这种形势十分有利于冷空气从北方入侵。2)环流系统较为深厚。不但在500 hPa,即使在200 hPa上也有很明显的经向环流发展,同样有阻高维持,温度槽明显落后于高度槽,有利于横槽的发展与维持。3)西风带南支槽稳定维持且十分活跃,将大量水汽输送至中国大陆尤其是南方地区。北方的干冷空气与南方的暖湿空气交绥,出现了明显的中低纬系统的相互作用。4)一条准静止锋长期稳定维持于长江流域,是雨雪冰冻天气的重要影响系统,这在冬季并不多见。5)贵州和湖南地区,低层浅薄的冷空气垫与其上的暖湿空气形成了特有结构——逆温层,并有暖鼻配合,有利于冻雨出现。由于涉及云微物理、微气象学等诸多影响,冻雨区的分布带有一定的局地性特征,因而,对其的精确预报尚需作更多的研究。6)在上述研究基础上,本文提出了一个多尺度系统持续性的雨雪、冰冻天气物理模型。

    • 中国年极端降水事件的时空分布特征

      2008, 13(1):75-83. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.01.10

      摘要 (5380) HTML (5) PDF 0.00 Byte (4020) 收藏 被引:(39)

      摘要:基于中国1955~2004年314个台站逐日降水资料,根据百分位值方法定义了不同台站的极端降水阈值,进而对中国年极端降水事件的时空特征进行了探讨分析。结果表明:江淮北部、湖南、四川西南部及西藏和新疆西部地区与中国其他区域呈反向变化特征,是中国年极端降水事件的主要空间异常模态;中国年极端降水事件的时间变化存在明显的区域性差异,东北、西北东部、华北表现为减少趋势,其中东北和华北发生了突变,而西北西部、长江中下游、华南及青藏高原表现为增加趋势,其中西北西部、长江中下游发生了突变;中国各分区年极端降水事件的周期振荡不完全一致;中国年极端降水事件与年降水量之间存在较好的相关性,从季节来看,夏季极端降水事件与年降水量的相关性最好。

    • 北京"城市热岛"效应现状及特征

      2006, 11(5):627-636. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.05.07

      摘要 (4128) HTML (4) PDF 0.00 Byte (4151) 收藏 被引:(35)

      摘要:利用2002年北京自动气象站资料,对北京"城市热岛"效应现状进行了分析.为了与20世纪70年代的结果相比较,选择城区代表站为天安门广场站,城郊代表站为朝阳气象站站.与20世纪70年代相比,目前北京的"城市热岛"表现出一些新特点:1)利用城区与城郊日均温差表示的"城市热岛"强度的统计结果表明,现在北京的"城市热岛"效应在夏季最强,秋、冬季次之,春季最弱,2)除夏季"城市热岛"整天存在(午后的平均强度在2℃左右)以外,其他季节的午后,天安门广场地区经常出现"城市冷岛"现象.3)北京"城市热岛"消失的极限风速没有发生系统性变化,当风速>3级时,北京"城市热岛"基本上消失.作者还研究了北京"城市热岛"形成和消失的日变化特征,以及"城市热岛"强度对风速等气象要素变化的响应特征.值得指出的是,对强"城市热岛"的个案分析显示,冬季夜晚"城市热岛"强度经常表现出较大的波动性,与此相伴随,城郊地面风出现风向突变和风速的阵性现象.

    • 2006年川渝地区高温干旱特征及其成因分析

      2007, 12(3):464-474. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.26

      摘要 (3418) HTML (4) PDF 0.00 Byte (3291) 收藏 被引:(34)

      摘要:2006年夏季,四川、重庆发生了50年一遇的高温大旱.利用中国730站中川渝地区58个测站2006年1月1日~9月8日的逐日降水、日最高气温和NCEP再分析资料,探讨了这次高温干旱的特征及成因机理,重点分析了西太平洋副热带高压和大陆副热带高压的异常活动以及西风带与热带环流的特征.研究指出,东亚西风带扰动偏弱、偏北,青藏高原低涡活动减弱,使得川渝地区上空长时间受强大的副热带高压控制;2006年夏季副热带高压的加强和维持与菲律宾以东洋面及南海地区的对流加强、孟加拉湾地区降水异常增多导致的加热场异常密切相关.

    • 中国西北干旱、半干旱区春季地气温差的年代际变化特征及其对华北夏季降水年代际变化的影响

      2006, 11(1):1-13. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.01.01

      摘要 (4197) HTML (6) PDF 0.00 Byte (3223) 收藏 被引:(33)

      摘要:利用我国1951~2000年夏季降水观测资料分析了我国夏季降水的年代际变化特征,表明了我国夏季降水在1976年前后发生了一次明显的气候跃变,在1976年之后华北地区和黄河流域夏季降水明显减少,出现了严重持续干旱,而西北地区从20世纪70年代后期开始,降水增多,且西北地区降水振荡位相要超前于华北地区降水振荡位相5~8年.并且,本文从1960~2000年我国西北干旱、半干旱区的地温、气温观测资料分析了我国西北干旱、半干旱地区的地气温差(Ts-Ta)的变化特征,其结果表明了在20世纪70年代后期以前,我国西北干旱、半干旱地区的地气温差大部分年份偏低,低于平均值,而从70年代后期之后到2000年,我国西北干旱、半干旱地区的地气温差偏高.此外,本文还分析了西北干旱区地气温差变化的最大地区新疆西部春季地气温差与我国夏季降水的相关关系,其正相关区分别位于西北地区、东北地区和长江流域,而负相关区分别位于华北地区东部和西南地区,这表明我国西北干旱、半干旱区春季地气温差可能是华北地区夏季降水年代际变化的原因之一.

    • NCEP/NCAR和ERA-40再分析资料以及探空观测资料分析中国北方地区年代际气候变化

      2006, 11(3):310-320. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.03.07

      摘要 (4265) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3379) 收藏 被引:(33)

      摘要:利用中国东部的探空站资料以及ERA40和NCAR/NCEP再分析资料,详细地比较了我国北方地区(主要指内蒙古以及华北地区)的高低层位势高度以及温度的特征.结果表明,在20世纪70年代以前,NCEP/NCAR再分析资料对我国北方地区对流层低层无论是位势高度或温度都描述不好,存在着很明显的虚假年代际变化趋势.与实际探空资料相比,相对于NCEP/NCAR再分析资料,ERA-40再分析资料对东亚地区对流层低层位势高度或温度的描述明显好于NCEP/NCAR再分析资料,因此,研究东亚气候的年代际变化应用ERA-40再分析资料要好一些.高层的结果要比低层好.在70年代以后,NCEP/NCAR再分析资料对于内蒙古和华北对流层上层的位势高度和温度的描述要好于ERA-40再分析资料,更接近于实际探空值,这说明这两份再分析资料各有优缺点.

    • 我国冬季气温年代际变化及其与大气环流异常变化的关系

      2006, 11(3):330-339. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.03.09

      摘要 (3434) HTML (4) PDF 0.00 Byte (3751) 收藏 被引:(31)

      摘要:利用我国160个台站50年(1951~2000年)的月平均温度资料和NCEP/NCAR再分析资料,对我国从1951/1952~1999/2000共49个冬季(11月至次年3月平均)的气温进行经验正交函数(EOF)分解.第1模态表现为全国一致的增温或者降温,20世纪70年代中期以后,我国冬季气温增暖明显,发生了显著的年代际变化;第2模态则表现为南北温度的反相关系,20世纪80和90年代,我国北部地区,特别是东北和西北的温度增加,而我国南部则温度降低.采用频谱分析方法提取我国冬季气温的年代际变化信号更清楚地反映出这些变化.而且这两种模态从20世纪80年代开始的正位相叠加使得我国冬季持续偏暖,在降水场没有显著变化的情况下,加剧了华北地区的干旱程度.对气温的年代际变化与大气环流的回归分析表明,我国冬季气温年代际变化的第1模态与半球尺度上的北极涛动(AO)的变化有密切的关系,它在高度场上表现为一个准正压的南北环状模态;而第2模态则与中高纬大气环流中的一波结构联系密切,它在高度场上表现为一个准正压的太平洋和大西洋上反相的振荡模态.这就表明,我国冬季气温的年代际变化与大气环流中的基本气流及其扰动有密切的关联.作者还讨论了大气环流影响我国冬季气温年代际变化的可能机理,并指出进一步需要研究的问题.

    • 中国南方雨雪冰冻异常天气原因的分析

      2008, 13(2):113-122. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.02.01

      摘要 (4112) HTML (6) PDF 0.00 Byte (2717) 收藏 被引:(31)

      摘要:2008年1月我国南方发生了罕见的持续严重雨雪冰冻灾害,对于这次小概率极端天气气候事件的初步分析表明,虽然这个冬季在赤道东太平洋存在明显的La Nia事件,但2008年1月无论是我国的异常降水场和温度场,还是亚洲和西太平洋地区的大气环流异常场都与历史上11个La Nia事件盛期1月的合成场有显著的差别,因此La Nia事件不是造成持续雨雪冰冻天气的直接罪魁祸首。进一步的分析发现这次持续严重雨雪冰冻天气的发生与多个大气环流系统的异常有关,而且更为重要的是它们的异常形成了某种形式的配合,我们称其为组合性异常。其中,乌拉尔山阻塞高压和贝加尔湖-巴尔喀什湖的横槽,为不断有冷空气从西路向南爆发提供了条件;东亚和日本地区的高度正异常使得北方冷空气的势力不是很强,适于锋面在我国南岭及其以北地区较长时间停留,为持续降水确立了背景;西太平洋副高偏强和偏西也对冷空气的向南推进起了阻挡作用;印缅槽的持续偏强和西太平洋副高的偏强一起使暖湿空气源源不断地输送到华南地区,有利持续降水的发生;持续的冷空气活动和持续的降水,导致持续的低温,为冰冻创造了条件。可以认为,大气环流的组合性异常是造成持续雨雪冰冻天气的直接原因。

    • 2008年初南方雨雪冰冻灾害天气静止锋与层结结构分析

      2008, 13(4):368-384. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.04.03

      摘要 (3425) HTML (6) PDF 8.54 M (3224) 收藏 被引:(31)

      摘要:对2008年我国南方持续性雨雪、冰冻灾害天气的影响系统及层结特征做了研究,集中对第3次过程,即1月25~29日期间的天气形势、水汽条件、高原对流系统东移的影响以及地面和大气层结条件进行了分析。研究表明:位于长江或江南地区的准静止锋(或切变线)是雨雪冰冻天气的重要影响系统,锋面西段的逆温层和暖层强,有利于冻雨的形成;水汽在锋前的对流层低层辐合,沿锋面爬升凝结,锋面的东段低层辐合比西段强,造成锋面东段的降水强度大于西段;高原对流系统活跃,且频繁东移影响我国东部,在第3次过程共有3次高原对流的东移过程;最有利于冻雨产生的层结条件应有中层冻结层、暖层、逆温层,且这些层结的强度和厚度要适当;最有利于冻雨出现的地面温度在-1~-3 ℃,变化非常小,温度、露点差都在1~3 ℃,接近饱和,风速较弱。最后,提出了适合于我国南方雨雪、冰冻天气的锋面结构与大气层结的物理模型。

    • 中国区域ERA-40、NCEP-2再分析资料与观测资料的初步比较与分析

      2006, 11(1):14-32. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.01.02

      摘要 (5913) HTML (6) PDF 0.00 Byte (4356) 收藏 被引:(30)

      摘要:再分析资料在气候变化研究中有着广泛的应用,但是再分析资料在不同时空尺度上的可信度能够影响到研究结果.作者就中国区域的月平均地表(2 m)气温和降水两种基本气候变量在空间分布及其变化趋势上对ERA-40和NCEP-2与观测资料之间的差异做了一些比较和分析,对两套再分析资料的可信度进行了初步的检验.结果表明:两套再分析资料基本上都能反映出中国区域的温度场和降水场的时空分布,尽管在中国西部,尤其是青藏高原地区的差异比较较大;再分析资料在东部地区的可信度高于西部,温度场的可信度要高于降水场,ERA-40可信度要高于NCEP-2.

    • 东北地区近百年气候变化及突变检测

      2006, 11(1):101-108. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.01.10

      摘要 (2771) HTML (3) PDF 0.00 Byte (3185) 收藏 被引:(28)

      摘要:利用沈阳、大连、营口、长春、哈尔滨、黑河6个代表站1905~2001年的月平均气温和月降水观测数据,建立了东北地区近百年来季、年的气温和降水序列.对所建温度和降水序列分别与同一区域内26个代表站的温度序列和51个代表站的降水序列近40年同期资料做了相关分析,检验了序列的代表性.在所建序列的基础上,分析了东北地区百年气温的年代、年和季节等不同时间尺度的变化特点和地域分布特征,以及百年降水量的变化规律,采用谱分析方法探讨了序列的周期性变化特征,并采用Mann-Kendall和Yamamoto方法对经过滑动平均的气温和降水序列进行了突变分析.

    • 2008年1月我国严重低温雨雪冰冻灾害与东亚季风系统异常的关系

      2008, 13(4):405-418. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.04.06

      摘要 (4072) HTML (6) PDF 3.84 M (2876) 收藏 被引:(28)

      摘要:鉴于2008年1月我国低温雨雪冰冻灾害所造成的经济损失的严重性,作者从东亚季风系统有关成员的异常来探讨此灾害的发生成因。分析结果表明,2008年1月在中高纬度乌拉尔地区阻塞高压异常发展和长时间的维持及东亚大槽位置的长时间的稳定,这使得异常强冷空气不断沿蒙古高原东侧南下入侵我国华中、华东和华南地区;而西太平洋副热带高压异常偏北,大量暖湿空气沿副高西侧北上,并与南下冷空气在长江流域相遇,从而导致我国长时间的低温雨雪冰冻天气。进一步的分析结果表明,利用在热带中、东太平洋的La Nia事件对我国冬季气候异常的影响并不能很好地说明此次灾害的发生,而利用热带西太平洋和西北大西洋海温异常对中高纬度和副热带地区大气环流异常的影响可以较好地说明这次灾害的发生成因。此外,2007年冬季北半球准定常行星波向低纬度地区上空对流层上层传播的加强和平流层极涡的下传也可能是2008年1月我国低温雨雪冰冻灾害的重要原因之一。

    • 最近40年中国雾日数和霾日数的气候变化特征

      2013, 18(3):397-406. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2013.12170

      摘要 (5012) HTML (5) PDF 1.98 M (5174) 收藏 被引:(28)

      摘要:根据1971~2010年567个中国地面观测站点的雾日数和霾日数资料,分析了我国雾日数和霾日数的空间 分 布、季节变化以及年代际变化特征,并且利用REOF(旋转经验函数正交)分解对雾日数进行气候区划。结果表明:(1)雾主要分布在东南沿海地区、四川盆地地区、湘黔交界、山东沿海以及云南南部等地区。霾主要集中于华北、河南以及珠三角和长三角地区。(2)在季节变化上:秋、冬季雾和霾的分布大于春夏。(3)雾日数和霾日数年代际变化明显,雾日数在20世纪70至90年代较多,20世纪90年代以后减少;霾日数自2001年以来急剧增长。(4)雾日数可以共可分为10个区,其中华北区、川渝区以及长江中下游区是雾出现频率较高的几个重点区域。

    • 基于综合气象干旱指数的中国干旱变化趋势研究

      2010, 15(4):371-378. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2010.04.04

      摘要 (5190) HTML (8) PDF 5.74 M (5003) 收藏 被引:(27)

      摘要:基于中国606个地面台站1951~2008年的逐日降水量和气温资料,采用综合气象干旱指数CI统计分析了中国全国及十大江河流域近60年的干旱变化趋势。结果表明,近60年来,从整体来看,中国干旱面积呈现出弱的增加趋势。干旱持续时间长的几个中心分别位于北方的辽河流域西部、黄河流域东部、海河流域、西南诸河流域东南部等地,最长持续时间可达4个月以上;北方江河流域干旱面积一般表现出增加趋势,其中松花江流域、辽河流域、海河流域干旱面积出现显著的增加趋势,辽河流域、海河流域、黄河流域在20世纪90年代中后期至21世纪前期连续数年出现大范围干旱,南方大多数江河流域干旱面积的变化趋势不明显,只有西南诸河流域有显著的减少趋势。

    • 中国极端气候变化观测研究回顾与展望

      2010, 15(4):337-353. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2010.04.01

      摘要 (6275) HTML (7) PDF 8.47 M (5361) 收藏 被引:(26)

      摘要:国家“十一五”科技支撑计划重点项目“我国主要极端气候事件及重大气象灾害监测、检测和预测”对相关科学问题研究工作做了部署,其中课题二“近百年来我国极端天气气候事件变化特征及其影响(2007BAC29B02)”重点探讨全球变暖背景下中国区域极端气候变化规律。经过近两年多时间的研究,课题组取得了若干可喜的成果。

    • 土壤湿度——一个跨季度降水预测中的重要因子及其应用探讨

      2007, 12(1):20-28. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.01.03

      摘要 (3561) HTML (4) PDF 0.00 Byte (3774) 收藏 被引:(25)

      摘要:阐述了土壤湿度对短期气候变化的重要作用,结合我国的业务现状提出亟需将这一因子应用于跨季度降水预测。通过将一个土壤湿度反演模型引入IAP跨季度气候预测系统,探讨了土壤湿度应用于季节降水预测的可行性及其效果。初步的个例分析表明:前期土壤湿度的异常分布对降水变化有较显著的影响,继续改进土壤湿度反演模型可望获得更好的降水预测效果。同时,提出的基于常规气象观测进行反演以获得大范围土壤湿度分布的办法在当前业务预测中具有很强的可操作性。

    • 我国冬季气温的年际变化及其与大气环流和海温异常的关系

      2009, 14(1):45-53. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2009.01.05

      摘要 (5182) HTML (6) PDF 3.57 M (3872) 收藏 被引:(25)

      摘要:利用我国160个台站49个冬季(1951/1952~1999/2000年)的气温资料和NCEP/NCAR再分析资料,通过波谱分析的方法提取变量的年际变化分量(周期小于8年部分)进行分析,结果发现:在年际变化的时间尺度上,我国冬季气温表现为全国一致变化型(EOF1)和南北反相变化型(EOF2)两个主要模态,并可以解释总方差60%以上的变化。进一步分析表明,在年际变化尺度上,与气温全国一致变化型相联系的大气环流表现出海陆气压差的改变以及与此相关的东亚大槽强度的变化和东亚高空急流位置的南北移动;赤道中东太平洋的异常海温对这一模态的出现有一定的预示意义,而中国近海的海温则更多的是被动地随气温改变。与南北反相变化型相联系的大气环流表现出显著的北极涛动特征,这一模态的出现会使得次年春季的西北太平洋海温呈现以30°N为界南北反相变化的形态;而北太平洋的海温异常可能对这一模态的形成有一定的作用。这两个模态的空间分布虽然与年代际尺度上的分布非常相似,但它们的相对强弱和对应的环流却有很大的差异。分析显示,全国一致变化型可能更多地表现出年代际变化的特征,而南北反相变化型更多地表现出年际变化的特征;结果还表明,我国冬季气温的变化在不同的时间尺度上是受不同因子影响的。因此,在研究我国冬季气温变化时,将不同的时间尺度分开考虑是十分必要的。

    • 北京及其周边地区一次大雾的数值模拟及诊断分析

      2006, 11(2):175-184. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.02.05

      摘要 (3133) HTML (4) PDF 0.00 Byte (4198) 收藏 被引:(24)

      摘要:利用美国国家大气研究中心研制的第5代中尺度模式系统MM5对2002年12月1~4日北京及其周边地区出现的一次大雾进行了数值模拟研究,模拟的雾出现和消散时间与实况一致.同时对雾形成和维持的机制进行了分析,讨论了雾发生发展阶段的物理过程,并对影响大雾过程的辐射条件做了敏感性试验.结果表明:形成大雾的主要原因是大气层结稳定,水汽充沛,地面的长波辐射冷却;近地面层微物理过程充分发展和雾顶的强烈辐射降温致使雾在垂直空间上出现爆发性发展;而太阳短波辐射对雾的减弱消散有着重要影响;深厚逆温层的维持对雾层长时间维持起着决定性作用.

    • 广州市大气能见度影响因子的贡献研究

      2006, 11(6):733-738. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2006.06.07

      摘要 (3118) HTML (4) PDF 0.00 Byte (5094) 收藏 被引:(24)

      摘要:通过对广州市2004年10月1日~11月5日污染性气体NO2、气溶胶散射系数和吸收系数以及粒子化学成分组成等观测资料的分析,得到了影响广州市大气能见度因子的贡献比例:大气气溶胶散射bsa为75.26%、大气气溶胶吸收baa为12.89%、水汽bsw为5.78%、气体吸收bag为3.68%、大气分子散射bsg为2.38%;给出了不同粒径段气溶胶对散射的贡献比例;然后采用逐步多元线性回归得到了大气干气溶胶散射系数与PM2.5、PM10及化学成分的经验关系式;并给出了广州市区气溶胶的质量散射系数。