分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用19612020年宁夏逐日最低气温观测资料及同期位势高度、海平面气压场和风场逐月再分析资料,分析近60 a宁夏24 h、48 h、72 h不同历时寒潮、强寒潮、超强寒潮的时空演变特征,并进一步揭示寒潮变化的大气环流异常特征。结果表明:(1)宁夏近60 a不同强度、不同历时寒潮一致表现为东多西少、北多南少的分布特征,这与冷空气路径及宁夏地形有关。(2)全区寒潮、强寒潮、超强寒潮频次分别占全年总寒潮频次的71.7%、22.6%和5.7%,寒潮以24 h和48 h为主,而强寒潮及超强寒潮不同历时的频次比例相当;各类寒潮存在14月递减、1012月递增的逐月变化特征。(3)宁夏近60 a寒潮、强寒潮、超强寒潮分别以4.5站次(10a)-1、2.8站次(10a)-1及0.18站次(10a)-1的速率减少,其中24 h及48 h短历时频次减少,但72 h长历时增多;且1960s最多,之后波动减少,1990s达到最少,2000s以来波动增多,20世纪80年代后期寒潮及强寒潮发生突变。(4)宁夏寒潮突变前后的大气环流呈现出完全相反的分布特征,之前环流形势利于极地冷空气活跃南下,之后则相反;但19612020年及突变前后宁夏寒潮的关键影响系统较为一致,当乌山阻高异常偏强、东亚大槽偏强、欧洲西岸高度场异常偏低、贝加尔湖西侧以气旋性环流为主、极地冷高压活跃时,有利于中高纬冷空气活跃南下,宁夏寒潮则偏多,反之则偏少。
分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-06-28 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 2021年4月2日塔里木盆地北缘拜城县出现突破历史同期极值的灾害性暴雪。利用ERA5高分辨率再分析资料、自动气象站观测资料和FY-2G卫星资料,分析了极端暴雪天气环流异常、多尺度环流特征及物理机制。结果表明:(1)高层伊朗高压及低纬东风气流的异常导致中亚低涡与高原低涡异常结合,加强了低层异常东风气流,东风急流引导南海、孟加拉湾暖湿空气沿河西走廊到达塔里木盆地中部,使得水汽辐合及垂直上升运动加强,在地面辐合线触发下,产生极端降雪天气。地面冷高压稳定维持,导致塔里木盆地持续降温,而拜城位于海拔1000 m以上的浅山区,二者共同作用,造成拜城4月降水相态仍然为雪。(2)垂直位温梯度和西风异常导致湿斜压不稳定发展,形成低层锋生和高层及近地面湿位涡异常,而锋生作用和湿位涡异常又通过垂直运动变化影响降雪的发生发展。对于拜城而言,起决定作用的是中层的上升运动及300~500 hPa的垂直风切变。(3)中尺度云团不断发展并向东北移动经过拜城县上空,增加了降雪持续时间和降雪强度,移动方向和传播方向的一致性则决定了中尺度云团生消演变特征。研究结果可加深对塔里木盆地局地极端暴雪成因的认知,为精确预报、精准服务提供科学支撑。
分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2022-10-21 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 基于19612020年9个国家气象观测站逐日资料,采用气候统计学方法分析了塔城地区不同相态降水的时空分布及变化规律,探讨了降水相态的变化成因及其可能影响。结果表明:(1)近60 a塔城地区年平均降水日数88.1 d,其中降雨日数最多,降雪日数次之,雨夹雪日数最少;3种相态降水在空间上呈现地区西北部多、中东部少的分布格局。(2)从不同相态降水日数的月际分布来看,降雨主要出现在49月,降雪在11月翌年3月较多,34月和1011月期间3种相态降水共存。(3)近60 a塔城地区各站不同相态降水的变化趋势存在一定的差异,总体呈现降雨日数增加而降雪日数减少的变化趋势,且降雨量的增速高于降雪量增速,其结果导致雪雨比率以-0.33%(10a)-1的速率减小。(4)气温增暖是塔城地区降水相态向多雨化转变的主要原因,同时北极涛动指数(Arctic oscillation index,AO)、北大西洋涛动指数(North Atlantic oscillation index,NAO)以及北半球极涡指数对降水相态的变化也有一定的影响。
分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2022-04-12 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 利用1961年以来宁夏20个气象站地面温度、美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)逐月位势高度场资料、研究宁夏初霜冻日期最新的气候演变特征及其环流异常的影响,为宁夏开展霜冻灾害预测工作提供理论支撑。结果表明:(1)宁夏初霜冻日期呈现南早北晚空间分布特征,黄土丘陵区最早,中部干旱带次之,最晚出现在引黄灌区,这与日平均最低气温南低北高分布型相一致。(2)全球明显变暖前后宁夏初霜冻日期呈现出显著差异,相较于气候平均值(19812010年),变暖前(19611980年)初霜日期普遍偏早,平均出现在9月下旬,各地平均偏早7 d;变暖后(19812019年)则明显偏晚,平均出现在10月上旬,各地平均偏晚2 d,2000年以后更是平均偏晚5 d。(3)宁夏初霜冻日期自1961年以来明显推迟,趋势为3.0 d(10a)-1,其中引黄灌区最为显著,可达到3.2 d(10a)-1,中部干旱带与黄土丘陵区次之,分别为2.6 d(10a)-1、2.7 d(10a)-1;但在气候变暖背景下仍会发生初霜冻异常偏早的情况,引黄灌区、中部干旱带和黄土丘陵区新世纪以来偏早的概率分别为15%、25%和30%。(4)宁夏初霜冻偏早年与偏晚年的高、中、低层大气环流存在显著的年代际和年际差异,其空间分布明显相反,当初霜冻日期偏早(偏晚)时,东亚大槽较常年偏强(偏弱)、西太平洋副热带高压偏弱(偏强),有利于(不利于)冷空气活跃南下。
分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 利用 1981—2019 年西北地区 4 月降水站点资料、美国国家环境预报中心第二套再分析资料(NCEP/DOE Ⅱ)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)海温场资料,研究了西北地区 4 月降水的异 常特征以及对应的同期环流场特征,寻找可能的前兆海温信号并讨论其影响机制。结果表明:(1) 西北地区 4 月降水以全区一致性分布为主,具有明显的年际与年代际变化。(2)当东北大西洋至东 亚上空存在一个“负、正、负、正”的异常波列分布时,使得巴尔喀什湖低槽偏强,东亚大槽减弱,西 北地区盛行显著的偏南气流,上升运动加强,加之来自东部海洋与孟加拉湾充足的水汽输送,在西 北区形成强烈的水汽辐合区,有利于该区降水偏多;反之,情况则相反。(3)前期 2 月北大西洋三极 子指数与西北地区 4 月降水呈显著的正相关关系,可作为 4 月降水预测的前兆信号。进一步分析 表明,北大西洋海温异常产生的非绝热加热可以激发 Rossby 波能量的下游频散,致使欧洲西部、乌 拉尔山、巴尔喀什湖、东北亚地区呈现“负、正、负、正”的遥相关波列,而这种异常 Rossby 波能量频 散与 4 月降水异常对应的 Rossby 波能量频散非常相似,从而影响到西北地区 4 月降水异常。
分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用1961—2018年4—9月新疆气象台站实测日最高气温资料、NCEP再分析资料以及大西洋海温资料,对新疆区域高温(≥35 ℃)的日数、初终日、强度等变化特征及与高空环流、大西洋海温关系进行了分析。结果表明:在气候“增暖增湿”背景下新疆高温日数显著增多。在这一情势下,高温的极端性在增多、增强,表现在极高温(Tmax≥40 ℃)发生的日数占比显著增多,一般高温(37 ℃>Tmax≥35 ℃)发生的日数占比呈下降趋势;极高温站数增多,北扩至北疆偏北的阿勒泰地区。全疆高温日初日呈提前、高温日终日呈推后态势,高温日在春季、初秋增多成为高温变化的显著特征。新疆高温日数的增多趋势与高空异常环流密切相关,当赤道大西洋海表温度偏高将有利于南亚高压控制巴尔喀什湖至蒙古国区域,使得新疆区域高温日数偏多。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 基于渭河流域内及其周边28个气象站点1961—2017年逐日降水量数据,选取PRCPTOT、SDII、Rx1day、Rx5day、R95P和R99P共6种极端降水指数,采用Mann-Kendall趋势检验和小波变换方法综合分析了渭河流域极端降水时空演变规律,并进一步探究流域极端降水指数与6种大气环流异常因子之间的相关关系。研究表明:(1)在1961—2017年间,渭河流域极端降水指数整体呈减少的趋势。渭河流域极端降水指数由西北向东南地区逐渐增加,流域东南地区较西北地区湿润;(2)1990年以后,极端降水指数在年际间的波动性明显增大,流域发生极端降水事件的概率有上升趋势;(3)在所选择的大气环流异常因子中,渭河流域极端降水受南方涛动指数SOI影响最大。SOI越大,流域发生少雨现象的概率越大,反之,则发生多雨、洪涝现象的概率越大。本文结果对于理解气候变化对于极端降雨的影响机理和加强预防气候灾害的能力有重要意义。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用1961—2018年新疆塔城地区气象观测站逐日观测数据、海表温度和环流指数数据,分析塔城地区大-暴雪时空分布及其与大气环流、海温之间的相互联系,结果表明:(1)塔城地区大-暴雪事件在空间分布上具有明显的分散性和局地性特征,塔额盆地发生频数最高,北部山地最少;近58 a平均频数为1.44次·a-1,年均降雪量为17.9mm,且分别以0.16 次·(10a)-1、2.35 mm·(10a)-1的速率不显著增加,其中42.9%的站点表现为显著增加趋势;大-暴雪事件主要出现在11月、12月和3月,占总数的65.2%。(2)塔城地区大-暴雪年频数与同期NAO/AO呈显著负相关(相关系数为-0.35/-0.46),与AAO、SOI相关不明显。(3)塔城地区大-暴雪年频数与同期海表温度指数(AMO、NTA、TSA、TNA、Niño3.4、Niño4)呈显著正相关,相关系数在0.27~0.45;不同区域的月尺度海表温度对大-暴雪月频数的影响存在明显差异,前期SST的异常信号对大-暴雪事件的发生具有预示意义。(4)近58 a大西洋海表温度呈显著升高趋势,有利于沿西风带向东输送的水汽含量增加,同时海温变化通过海气耦合作用影响和驱动中高纬度大气环流发生改变或异变,对其下游塔城地区大-暴雪事件产生重要影响。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用2000—2019年新疆升温融雪(冰)型洪水灾情资料,分析了近20 a融雪(冰)型洪水频次的时空分布和地域差异性,结果表明:北疆融雪型洪水频次占全疆的75%,主汛期在春季,集中出现在北疆西部北部区域,伊犁哈萨克自治州最多(新源县最多);南疆主汛期在夏季,融雪(冰)型洪水主要出现于昆仑山北坡,3月和7月是北疆融雪和南疆融雪(冰)型洪水的高发月份。20 a来南北疆春季融雪型洪水频次均呈增多趋势,后10 a融雪(冰)型洪水频次较前10 a均增多,增幅30%左右。阐明了新疆融雪(冰)型洪水的天气学分型,分析了伊朗副高东扩型、西太副高西伸型和新疆脊发展型三类大气环流形势,给出新疆升温融雪(冰)型洪水的高低空环流形势及天气系统配置。得出融雪(冰)型洪水发生前,100 hPa南亚高压呈单体型,100~700 hPa新疆受深厚高压脊控制,高空0 ℃层高度明显偏高,前期山区降水明显偏多。北疆需重点防范春季伊犁州的中低山体季节融雪型洪水,南疆则应密切关注夏季高山冰湖溃决型和积雪、冰川融水型两类融雪(冰)型洪水。
分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-02-28 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 利用 1961 年以来美国国家环境预报中心(NCEP)月平均再分析风场、高度场、NOAA 重构 海表温度以及西北地区中部 54 个气象站 6 月逐日降水资料、1979 年以来北极 10 个区域的海冰面积,通过分析 2019 年 6 月西北地区中部降水异常的成因,揭示出对该区域 6 月降水具有显著影响的 关键海区海冰面积及时段、北大西洋三极子(NAT)关键影响时段,结合厄尔尼诺-南方涛动(ENSO) 事件,分析其协同作用及影响机制。结果表明:1990 年以来春季 3—4 月楚科奇海海冰面积异常容 易激发欧亚中高纬度 EU2(欧亚 2 型)遥相关型(即夏季 EU(欧亚)遥相关型),有利于西北地区中部 降水异常,1992 年以来春季 NAT 对 EU2 遥相关型有明显影响,但其影响小于楚科奇海海冰面积的 影响;当楚科奇海海冰面积偏少和 NAT 正位相(海冰面积偏多和 NAT 负位相)协同作用时,西北地 区中部降水偏多(偏少)的概率明显增大;ENSO 事件对西北地区中部 6 月降水无明显直接影响,但 厄尔尼诺事件次年使得副热带高压异常偏强、偏西。2019 年楚科奇海海冰面积异常偏少,春季 NAT 异常偏强,两者协同作用下使得 EU2 遥相关型正异常(“+ - + -”),尤其使得贝加尔湖附近的 阻塞高压异常偏强,鄂霍次克海和乌拉尔山附近低压异常深厚,厄尔尼诺事件使副热带高压异常 偏强、偏西,将西太平洋的水汽输送至北太平洋,与鄂霍次克海附近的深厚低压相接,充足的冷空 气和水汽导致西北地区中部出现异常降水。研究成果可为短期气候预测提供依据,同时,气-冰- 海之间的相互作用需要更进一步研究。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 选用1962—2017年(10月~次年5月)西南地区(四川、贵州、云南和重庆市)90 个地面气象观测台站的逐日降水和日平均气温实测气象要素资料,运用综合气象干旱指数[WTBX](CI)[WTBZ]统计出西南地区累计干旱日数和频次,并分析两者近56 a来的时空变化特征,再挑选其高、低值年进行大气环流形势讨论,最后制作差值图(均为高值年减低值年)与相关场构造的图进行比较。研究结果表明:累计干旱日数和频次均呈逐渐降低的趋势;两者的年代距平在20世纪60年代~80年代同为正,而在20世纪90年代同为负,其后21世纪初两者距平则相反;累计干旱日数具有5 a和9 a的年际周期变化,12 a的年代际周期,干旱频次具有8 a左右的年际周期和20 a的年代际周期;两者均在四川西部地区和云南中北部为大值中心,云南西部、重庆和贵州中东部为小值中心;高、中和低层的环流形势也缺少水汽和系统抬升等配置关系。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 基于中国地面气象站逐小时观测资料、GDAS气象数据及2016—2017年NCEP/NCAR再分析资料,利用拉格朗日后向轨迹模型,结合比湿变化对新疆短时强降水的水汽来源进行订正。结果表明:① 新疆的水汽主要来源于包括里海、黑海、地中海、大西洋、北冰洋和附近的内陆地区;新疆常年受西风影响,偏南西风影响较大;② 阿尔泰-塔城森林草原自然区和准噶尔盆地荒漠自然区水汽路径总体偏北,伊犁-巴音布鲁克(中天山)自然区和哈密-吐鲁番荒漠自然区受陆地水汽源的影响更大,而塔里木盆地极端干旱荒漠自然区水汽路径总体偏南。聚类分析结果显示,阿尔泰-塔城森林草原自然区的水汽来自于欧洲,准噶尔盆地荒漠自然区的水汽主要来自于中亚、里海和蒙古高原,塔里木盆地极端干旱荒漠自然区水汽主要来自塔里木盆地、西亚、中亚和黑海;③ 经过比湿判断水汽补给情况后,气团回溯路径普遍变短,水汽主要来自中亚、黑海、里海和附近的陆地;从主要水汽源地的传输水汽平均需要3.5 d左右,季节上表现为夏季的水汽源地最近,秋季的水汽源地较远,区域上阿尔泰-塔城森林草原自然区水汽源地最远,哈密-吐鲁番荒漠自然区水汽源地最近;④ 新疆各起始高度上的降水主要受偏北和偏南的西向气流影响,且从对水汽的贡献来看,偏北的西向气流大于偏南的。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用1981—2015年ERA-Interim再分析资料和青海省43个观测站气象资料,采用气象经验正交函数分解(EOF)、相关分析法及合成分析等方法,对青藏高原(以下简称高原)5—10月地表潜热通量的时空分布特征及其与青海省同期降水之间的关系进行了分析,结果表明:① 高原地表潜热通量第1模态空间分布主要呈现高原东西部变化不一致的特征,青海东北部、高原西部和南部地区表现为正异常,其余地区为负异常;第1模态时间系数呈现显著下降趋势,并以2001年为界,前正后负,表明青海东北部及高原西部和南部地表潜热通量在2001年以前(后)增加(减少)。② 高原地表潜热通量与青海省东北部降水存在显著的负相关关系,当高原地表潜热通量增加(减少)时,青海省东北部降水减少(增加)。③ 将通过0.1显著性检验的区域作为研究二者之间关系的关键区(35.0°~38.5°N,98°~103.0°E),以1个标准差为依据,挑选潜热通量高值年和低值年。结果表明,关键区内地表潜热通量在近35 a表现为显著下降的趋势,潜热通量高值年关键区降水增加,潜热通量低值年关键区东北部降水减少,其余地区降水增加,且在南部存在大于60 mm正异常中心;在潜热通量高(低)值年,关键区位势偏低(高),风速偏大(小),关键区南部水汽辐合较弱(强)。通过分析100 hPa南亚高压中心强度与300 hPa温度场,在地表潜热通量异常偏高(低)年,南亚高压强度略低(高),300 hPa暖中心略低(高),且南亚高压初上(撤离)高原较早。