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梅雨期EAP事件的中期演变特征与中高纬Rossby波活动

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科学通报 2008年第1期53卷 111-121页

作者：布和朝鲁施宁纪立人卫捷陶诗言中国科学院大气物理研究所灾害性气候研究与预测中心南京信息工程大学大气科学学院南京210044

揭示了梅雨期EAP(东亚/太平洋)事件的中期演变特征和中高纬Rossby波活动对它的作用.正负EAP事件的形成过程并不是简单的反位相演变过程.在对流层上层,Rossby波能量在欧亚大陆中高纬地区及亚洲急流区向下游频散,形成EAP事件中高纬度2个... 详细信息

揭示了梅雨期EAP(东亚/太平洋)事件的中期演变特征和中高纬Rossby波活动对它的作用.正负EAP事件的形成过程并不是简单的反位相演变过程.在对流层上层,Rossby波能量在欧亚大陆中高纬地区及亚洲急流区向下游频散,形成EAP事件中高纬度2个异常中心的基本形态.在这一层,Rossby波能量也从中纬度异常中心向高纬度异常中心经向传播.在对流层中低层,热带西太平洋暖池区对流活动异常可形成EAP事件的副热带异常中心,Rossby波能量从这一中心的北界向北频散,有利于中纬度异常中心的维持和加强.Rossby波能量在对流层上层西风带背景环流中准纬向频散和在对流层中低层东亚夏季风环流中准经向频散,其对应的异常环流在东亚沿岸地区相互作用和相互锁定,形成正负EAP事件盛期的典型特征.

关键词： Rossby波中期过程 EAP型事件梅雨期亚洲急流

Three-Dimensional Dynamic Features of Two Arctic Oscillation Types

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Advances in Atmospheric Sciences 2013年第4期30卷 1039-1052页

作者：施宁布和朝鲁 Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of Education Nanjing University of Information Science and Technology Nansen-Zhu International Research Centre Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Climate Change Research Center Chinese Academy of Sciences International Center for Climate and Environment Sciences Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences

We investigated the differences between stratospheric （S-type） and tropospheric （T-type） Arctic Oscillation （AO） events on the intraseasonal time scale, in terms of their influences on surface air temperature （SAT） over the Northern Henfisphere and the dynamic features associated with their spatial structures. S-type AO events showed a stratosphere-troposphere coupled structure, while T-type events exhibited a stratosphere-troposphere uncoupled structure. The annular SAT anomalies over the Northern Hemisphere were found to be associated with S-type AO events, whereas such an annular feature was substantially de- structed in T-type AO events. The different horizontal structures in the troposphere of the two types could mainly be attributed to transient eddy feedback forcing. As for the vertically uncoupled structure of T- type events, the underlying dynamical features that differentiate them from S-type events lie in the vertical propagation of zonally confined Rossby waves. In T-type events, the zonally confined Rossby wave packets can emanate from the significant height anomalies over Northeast Asia, where one vertical waveguide exists, and then propagate upward into the stratosphere. In contrast, such a vertical propagation was not evident for S-type events. The stratospheric anomalies associated with the upward injection of the zonally confined Rossby waves from the troposphere in T-type events can further induce the anomalous vertical propagation of planetary waves （PWs） through the interference between the climatological-mean PWs and anomalous PWs, leading to the final stratosphere troposphere uncoupled structure of T-type events.

关键词： Arctic Oscillation stratospheric polar vortex Rossby wave propagation planetary wave propagation

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耗散作用下赤道海洋表层对风应力强迫的响应

自然科学进展 2003年第2期13卷 202-205页

作者：林永辉布和朝鲁中国气象科学研究院灾害天气研究中心北京100081 中国科学院大气物理研究所LASG 北京100029

利用一个包含摩擦耗散的浅水运动方程,对赤道表层海洋在大气风应力强迫作用下的响应过程进行了解析求解。研究表明,摩擦耗散一方面对赤道表层海洋的响应振幅有削减作用;另一方面,摩擦耗散的强度影响着赤道表层海洋对大气风应力强迫变化... 详细信息

利用一个包含摩擦耗散的浅水运动方程,对赤道表层海洋在大气风应力强迫作用下的响应过程进行了解析求解。研究表明,摩擦耗散一方面对赤道表层海洋的响应振幅有削减作用;另一方面,摩擦耗散的强度影响着赤道表层海洋对大气风应力强迫变化的响应快慢程度,摩擦耗散越强,海洋对大气风应力强迫变化的响应越快。

关键词：赤道表层海洋风应力强迫摩擦耗散浅水运动方程响应振幅响应快慢程度

2008年初我国南方雨雪低温天气的中期过程分析--Ⅰ：亚非副热带急流低频波

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气候与环境研究 2008年第4期13卷 419-433页

作者：布和朝鲁纪立人施宁中国科学院大气物理研究所灾害性气候研究与预测中心南京信息工程大学大气科学学院南京210044

在中期时间尺度上分析了2008年1月10～16日我国南方雨雪过程特征及其可能机理,得到了以下结果：1）3个环流系统的演变过程相互匹配,共同造成了此次雨雪过程,它们分别为南支槽在我国南方地区的形成和加深、西太平洋副热带高压的北扩以及... 详细信息

在中期时间尺度上分析了2008年1月10～16日我国南方雨雪过程特征及其可能机理,得到了以下结果：1）3个环流系统的演变过程相互匹配,共同造成了此次雨雪过程,它们分别为南支槽在我国南方地区的形成和加深、西太平洋副热带高压的北扩以及叶尼塞地区高压脊的东扩南侵;2）源自东北大西洋和西欧的Rossby波能量沿亚非副热带急流向下游传播,导致南支槽在我国南方地区形成和加深;3）与西太平洋副热带高压北扩所对应的异常环流中心,其实质为副热带急流扰动,来自上游南支槽区的Rossby波能量频散是其形成维持的主要原因,它也受来自贝加尔湖地区及热带西太平洋对流区的Rossby波能量的影响;4）亚非副热带纬向基本流制约着其一系列异常环流中心的纬向联系,里海冷堆及异常中心的形成恰好对应着南支槽在我国南方地区的加深和西太平洋副热带高压的北扩。

关键词：副热带急流 Rossby波南支槽西太平洋副热带高压

ECHAM4/OPYC3海气耦合模式对东亚季风年循环及其未来变化的模拟

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气候与环境研究 2003年第4期8卷 402-416页

作者：布和朝鲁林永辉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北京100029 中国气象科学院灾害天气研究中心北京100081

德国马普研究所海气耦合摸式ECHAM 4/OPYC3对东亚地区 2m温度年循环的模拟尽管有一些偏差 ,但还是相当成功的。其模拟的东亚夏季风偏弱 ,而冬季风偏强 ,此偏差可能与 2m温度以及西太平洋副热带高压模拟偏差有关。该模式模拟的东亚季风... 详细信息

德国马普研究所海气耦合摸式ECHAM 4/OPYC3对东亚地区 2m温度年循环的模拟尽管有一些偏差 ,但还是相当成功的。其模拟的东亚夏季风偏弱 ,而冬季风偏强 ,此偏差可能与 2m温度以及西太平洋副热带高压模拟偏差有关。该模式模拟的东亚季风区夏季降水量偏弱 ,这与上述夏季风环流的模拟结果是一致的。该模式较好地抓住了华北地区经向环流和降水量的年循环特征。利用最新的温室气体和SO2 排放方案 ,即政府间气候变化委员会 (IPCC )排放方案特别报告 (SRES)的A2和B2方案 ,通过该模式 1 1 1年的积分结果讨论了东亚季风气候在 2 1世纪后 30年中的变化 ,其主要结果为 :全球变暖导致夏季海陆温差增大和冬季海陆温差减弱 ,进而使东亚季风环流在夏季加强 ,冬季减弱。长江流域和华北地区的夏季降水量显著增强 ,而后者的增强更为显著 ,使得东亚季风区的夏季多雨区向北延伸 ;东亚季风区 9月份的降水量在两个方案中都显著增加 ,说明在全球变暖条件下东亚季风区的多雨季节将延迟一个月。

关键词： ECHAM4/OPYC3海气耦合模式东亚季风年循环气候变化

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夏季欧亚中高纬持续流型的季节内气候特征

大气科学 2009年第2期33卷 300-312页

作者：潘婕纪立人布和朝鲁中国科学院大气物理研究所灾害性气候研究与预测中心北京100029 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 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北京100029

利用合成、EOF分析、数值模拟等方法,研究了夏季欧亚中高纬两类典型持续流型:E型(主要特点是乌拉尔山、贝加尔湖、鄂霍次克海地区分别为长波脊、槽、脊)和C型(槽脊位置与E型相反)的季节内气候特征,得到以下主要结论:(1)流型指数实际分... 详细信息

利用合成、EOF分析、数值模拟等方法,研究了夏季欧亚中高纬两类典型持续流型:E型(主要特点是乌拉尔山、贝加尔湖、鄂霍次克海地区分别为长波脊、槽、脊)和C型(槽脊位置与E型相反)的季节内气候特征,得到以下主要结论:(1)流型指数实际分布频数与正态分布理论概率的差值呈现双峰特征,E、C型异常环流实际发生频数较理论值偏多;(2)气候平均的夏季欧亚环流型呈现明显的季内阶段性演变特征,经历着与西太平洋副高北跳、我国夏季雨带北移类似的阶段性变化,数值模拟再现了这种特征;(3)E、C型过程期间不仅欧亚中高纬区环流有明显差异,在北半球的其他地区也有明显差异。E、C型持续流型的出现和变化,与东亚太平洋(EAP)型的正负位相、南亚高压的两种模态以及西太平洋副高都有明显的相关性,是了解欧亚不同纬度带系统相互作用及其成因的一个新的着眼点。

关键词：欧亚中高纬持续异常季节内演变数值模拟

冬季大范围持续性极端低温事件与欧亚大陆大型斜脊斜槽系统研究进展

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大气科学 2018年第3期42卷 656-676页

作者：布和朝鲁彭京备谢作威纪立人中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029

本文总结了近年来关于我国冬季大范围持续性极端低温事件(EPECE)及其对应的欧亚大陆大型斜脊斜槽系统的研究成果。EPECE和普通寒潮是冬季影响我国的两类不同时间尺度大型冷空气活动,对它们的异同点进行梳理和深入理解是非常必要的。最... 详细信息

本文总结了近年来关于我国冬季大范围持续性极端低温事件(EPECE)及其对应的欧亚大陆大型斜脊斜槽系统的研究成果。EPECE和普通寒潮是冬季影响我国的两类不同时间尺度大型冷空气活动,对它们的异同点进行梳理和深入理解是非常必要的。最新研究进展可概括为如下:(1)基于极端低温站点的范围和极端低温过程的持续性特点,客观界定了我国冬季EPECE。近年来的研究表明,欧亚大陆大型斜脊斜槽系统是冬季EPECE形成和维持的主要关键环流系统。同时,鉴于大型斜脊斜槽系统的重要应用意义,建立了客观识别方法。(2)从前兆信号、环流演变、阻塞高压和反气旋式波破碎活动的角度,揭示了EPECE和普通寒潮事件之间的关键区别。全国类EPECE的发生具有一周之前的前兆信号,而普通寒潮并不存在这么早的前兆信号。EPECE以从乌拉尔山到东北亚的广阔区域的阻塞高压活动为关键特征,而普通寒潮则主要以区域性阻塞高压为其主要特征。这两类事件对应的阻塞高压活动的差异可由天气尺度波破碎活动的差异加以解释。(3)最新的研究解释了大型斜脊斜槽系统形成和维持的动力学机理。基本流场对位涡扰动的正压作用是大型斜脊斜槽系统的形成和维持最重要的动力学机制。基本流场通过变形场作功和线性平流使大型扰动维持和向下游发展。与阻塞高压不同,非线性作用并非大型斜脊斜槽系统维持的主要原因。

关键词：大范围持续性低温事件大型斜脊斜槽寒潮阻塞高压波破碎

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亚洲中高纬环流春夏季节转换过程的关键特征

大气科学 2022年第1期46卷 151-167页

作者：布和朝鲁林大伟齐道日娜诸葛安然中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 中国气象局人工影响天气中心中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

亚洲中高纬环流春夏季节转换是亚洲大陆上发生的不同区域春夏季节转换中的一个重要组成部分,它为江淮流域梅雨形势的建立提供必要的中高纬环流条件。但是关于其独特性和关键特征,迄今为止尚没有系统性的总结。本文利用NCEP/NCAR再分析资... 详细信息

亚洲中高纬环流春夏季节转换是亚洲大陆上发生的不同区域春夏季节转换中的一个重要组成部分,它为江淮流域梅雨形势的建立提供必要的中高纬环流条件。但是关于其独特性和关键特征,迄今为止尚没有系统性的总结。本文利用NCEP/NCAR再分析资料I的逐日数据,分析和总结了这一春夏季节转换过程的关键特征。亚洲中高纬环流春夏季节转换以500 hPa东北亚脊和"双阻型"环流形势的依次建立为重要标志。东北亚脊及其相关的海陆温度差异的形成主要归因于东北亚积雪融化和局地强烈增温过程。东北亚低压(850 hPa)的建立是亚洲中高纬环流春夏季节转换的另一个重要标志。当季节转换发生时,青藏高原上空的200 hPa急流轴从35°N向北跳到37°N,与此同时亚洲温带急流彻底消失。伴随着季节转换,亚洲中高纬地区近地面温度经向梯度减弱,高频瞬变斜压扰动随之减弱;与之形成鲜明对比,低频天气系统,包括亚洲阻塞高压和东北冷涡系统,则成为该地区主导天气系统。本文也从春夏季节转换早晚的角度,探讨了亚洲中高纬环流和天气系统的演变特征,由此进一步补充了春夏季节转换的关键信息。

关键词：亚洲中高纬环流春夏季节转换东北亚脊东北亚低压阻塞高压

春末环贝加尔湖地区环流的年际和年代际变化及与中国温度和降水的关系

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大气科学 2013年第6期37卷 1199-1209页

作者：陈丹布和朝鲁朱克云成都信息工程学院大气科学学院成都610225 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 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北京100029

本文利用1951~2011年的再分析资料及观测资料,探讨了春末环贝加尔湖地区环流的年际和年代际变化特征及其与中国温度、降水的关系,主要结论如下:(1)春末贝加尔湖脊(简称贝脊)在1951~1979年间较弱,但在1980~1999年期间显著增强。进入21世... 详细信息

本文利用1951~2011年的再分析资料及观测资料,探讨了春末环贝加尔湖地区环流的年际和年代际变化特征及其与中国温度、降水的关系,主要结论如下:(1)春末贝加尔湖脊(简称贝脊)在1951~1979年间较弱,但在1980~1999年期间显著增强。进入21世纪后,春末贝脊呈显著减弱的趋势;(2)强(弱)贝脊使我国北方地区的温度显著升高(降低),使西南地区的温度降低(升高)。贝脊的强弱变化,对北方地区温度的影响在1951~1979年期间最为显著,对西南地区温度的影响在1980~2011年期间显著。在1951~1999年期间,贝脊的强弱变化与长江下游的降水量存在明显的反位相变化关系。进入21世纪后,贝脊的强弱变化与西南地区降水量之间存在较为显著的正相关关系(99%置信度);(3)强贝脊与由北大西洋/欧洲上空向东传播的定常行星波密切相关,而弱贝脊主要与欧亚大陆次极区纬向伸展的行星尺度脊相联系。在不同的年代际时段,与贝脊强弱变化相联系的北半球异常环流特征也存在一定的差异;(4)5月份的强贝脊环流以前期的北大西洋涛动、东大西洋型以及弱东亚大槽环流为前兆信号。同年3月乌拉尔山气旋式异常环流为5月份贝脊弱的前兆信号。

关键词：贝加尔湖脊年际和年代际变化前兆信号