太阳活动和大气涛动对天山南北气温波动的综合影响

利用天山南北33个气象站点1961-2012年逐日气温数据,运用滑动平均、线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验等气候诊断方法,分析了近52年天山南北气温变化趋势、突变特征,探讨了太阳活动、主要大气涛动对气温波动的综合影响。结果表明:①近52年天山南北气温暖化趋势明显。3个分区增温速率关系为:天山南坡(0.256℃/10a)天山北坡(0.259℃/10a)天山东段(0.446℃/10a);②天山南北气温变化与太阳活动波动具有一定的规律性,表现为:第19-20周期"反相关",第21-22周期和23周期上升段"正相关",第23周期下降段和第24周期"反相关";③ENSO事件对天山南北气温变化影响相对较弱,且ENSO事件强度与天山南北气温年际变化相关性存在不稳定性;④北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)与天山南北气温变化相关性较高且存在季节差异。其中,北极涛动(AO)主要影响天山南北冬季和春季气温变化,空间上天山北坡响应明显于南坡。北大西洋涛动(NAO)主要影响夏季气温变化,空间上夏季气温影响区域广泛,冬季气温影响主要集中在天山南北坡边缘地带;春季气温影响区域主要集中在天山北麓。     

年代际尺度厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）对东亚夏季风的调制作用

东亚夏季风变化规律和驱动机制的研究是气候研究的重要方向,对较长时间尺度上东亚夏季风的变化进行进一步分析能够提供重要线索。采用前人重建的过去2000年和尚洞高分辨率石笋氧同位素（δ^18 O）记录,通过奇异谱方法分解之后进行重建,发现前4个组分重建的序列反映了百年以上尺度东亚夏季风的演化,而组分5～16重建的序列则与年代际尺度上厄尔尼诺-南方涛动（El Nino Southern Oscillation-ENSO）的变化良好相关,反映了这一时间尺度上ENSO对东亚夏季风的调制作用。组分5～16重建的过去2000年序列中显著的77年和44年周期可能是ENSO传递的太阳活动信号。     

一个新的大样本ENSO集合预报系统的发展与检验

详细介绍了一个新的大样本集合预报系统. 为了减小ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)预报中的预报不确定性,该集合预报系统首先基于一个中等复杂程度的耦合模式,利用集合卡尔曼滤波资料同化方法同化有效的海洋观测资料为集合预报系统提供集合初始场;同时,一个发展的用于12个月预报的一阶线性马尔可夫(Markov)随机误差模式被嵌套到集合预报系统中来模拟模式不确定性. 基于1992年11月~2008年10月100个样本的集合回报试验,从确定性预报技巧和概率预报技巧2个方面对集合预报系统的预报水平进行了检验. 该集合预报方法能够很有效地将传统的确定性预报扩展到概率预报领域,且检验结果表明,预报样本均值的预报水平要优于单一的确定性预报. 对于概率预报而言,集合预报样本能够很好地跟随观测的变化,并且能够提供单纯确定性预报所不能够提供的额外信息.     

贵州省极端气温时空变化特征分析

随着全球变暖趋势加剧,西南地区极端天气事件频发,对国民经济发展和生态环境保护构成了严重威胁。利用1960—2016年33个气象站点的逐日气温数据集,采用线性趋势、滑动平均、空间插值、M-K突变检验等方法,对贵州极端气温时空变化特征及影响因素进行分析。结果表明：贵州极端气温暖系列指数呈上升趋势,夏日日数、暖日日数、热持续指数、热持续发生次数的年际变化倾向率分别为：0.6d/10a、2.7d/10a、0.02d/10a、0.2次/10a;冷系列指数呈下降趋势,霜冻日数、冷夜日数、冷持续指数、冷持续发生次数的年际变化倾向率分别为-1.6d/10a、-8.0d/10a、-0.5d/10a、-1.0次/10a,进入21世纪后升温速度加快。极端气温表现出非对称性现象,冷系列极端气温指数变化幅度大于暖系列指数,其中暖日日数升幅最大,冷夜日数降幅最大,且与海拔关系密切。多数极端气温指数突变发生在19世纪末到21世纪初。厄尔尼诺对暖系列指数影响较大;拉尼娜对冷系列指数影响较大,在次年其影响程度达到最高水平。     

ENSO and Southeast Asian biomass burning modulate subtropical trans-Pacific ozone transport

Trans-Pacific transport of enhanced ozone plumes has been mainly attributed to fossil fuel combustion in Asia in spring, but less attention has been paid to vegetation fires in Asia. Here we show that the El Niño-Southern Oscillation (ENSO)-modulated fires in Southeast Asia, rather than Asian fossil fuel plumes, dominate the interannual variability of springtime trans-Pacific transport of ozone across the entire North Pacific Ocean. During El Niño springs, the intensified fires from both the Indochinese Peninsula and Indonesia, together with large-scale circulation anomalies, result in enhanced ozone plumes that stretch over 15 000 km in both the lower-middle and upper troposphere. This enhancement is also observed in the in situ measurements of ozone concentration, with an almost 10% increase at Mauna Loa Observatory, Hawaii, a unique site to monitor the long-distance transport over the North Pacific. This study reports an unexpectedly strong influence of vegetation fires, linked with climate variability, on global tropospheric chemistry and proves once more how complex the interactions in the climate system are.     

华南降水和与ENSO事件有关指数的关系分析

本文分析了华南19个测站的降水和与ENSO事件有关指数之间的相关。得到:①华南各季降水与ENSO事件有关指数之间的关系有较大的差别。一般冬春季降水与所选的表征大气异常指数的相关较好,而春秋季的降水与所选的表征海洋异常指数的相关增强;②几种与ENSO事件有关的指数除与同期降水有一定关系外,对后期第1、2个季度的降水也有影响,但对后期第3个季度的降水影响极小;③各地降水与ENSO有关指数之间的关系虽有一定的时空差异,但有一定的规律和联系。     

海—气耦合振动的计算机模拟

借助于变分迭代算法,实现了计算机自动推导,并用于求解ENSO现象的海一气耦合振动系统,得到了海—气耦合振动系统的任意高阶变分迭代解.     

On the stability of an ENSO model

The system of equation discussed in this paper is a model that describes the phenomena of El Nino and Southern Oscillation (ENSO). The stability of this model is studied with the method of stratification theory. A necessary and sufficient condition to justify whether an initial (boundary) problem is well posed or not is also obtained.     

西南地区旱涝演变与ENSO事件的关系

在气候变化大背景下,西南地区旱涝频发,而ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）是气候变化的重要指示性因子。本文利用海表温度距平（SSTA）、南方涛动指数（SOI）、西南地区近57年的降水和气温数据,运用小波分析和数理统计方法,分析ENSO事件与降水、气温及旱涝指数的相关关系。结果表明：①ENSO事件存在9 a、24 a和3~4 a左右的准周期变化。②降水量、气温与ENSO事件强度存在比较明显的相关关系,且存在一定的滞后性;在EI Nino（厄尔尼诺）事件发生的年份,西南地区的降水、气温与SSTA在滞后2~4个月时呈显著负相关;在La Nina（拉尼娜）事件发生的年份,西南地区的降水、气温与SSTA在滞后2~4个月时呈显著正相关关系;气温同ENSO事件相关关系更为明显。③ENSO事件强度与旱涝等级存在一定的负相关关系,当EI Nino事件强度增大时对应西南地区的干旱事件增多;当La Nina事件强度增大时,西南地区洪涝事件增多;旱涝指数SPI和SOI也呈极显著的负相关关系,SOI对旱涝的影响存在1~4个月的滞后期,并且在滞后3个月时影响最大。因此,西南地区在强ENSO事件发生的当年或次年易发生旱涝灾害,需要提高对旱涝事件的警惕,加强防汛抗旱工作。本文结果可为西南地区防汛抗旱工作提供参考。     

厄尔尼诺现象和湘西自治州的降水与旱洪灾害

利用1950年以来的旱洪灾害资料和湘西自治州17站1957～1998年的历年降水资料,分析了厄尔尼诺现象与湘西自治州的降水和旱洪灾害之间的关系．结果表明,三者之间有很好的相关．即厄尔尼诺当年一般为平水年,发生旱洪灾害的几率不大;厄尔尼诺年次一年,降水的丰平枯规律不明显,但发生洪灾的几率远远大于旱灾;厄尔尼诺年次二年一般为平水年,发生旱灾的几率远远大于洪灾．