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欧亚遥相关型位相变化对我国寒潮路径的影响

大气科学学报 2021年第6期44卷 888-897页

作者：黄丹耿焕同谢佩妍广西壮族自治区防雷中心广西南宁530022 南京信息工程大学继续教育学院江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

利用1965—2015年冬半年NCEP/NCAR再分析资料以及中国地面气候资料日值数据集,借助FMM算法对影响我国的寒潮路径进行聚类分析,得到四类主要移动路径;并通过统计分析探讨欧亚遥相关型(EU)活跃位相与我国寒潮发生频次的关系及对路径选择... 详细信息

利用1965—2015年冬半年NCEP/NCAR再分析资料以及中国地面气候资料日值数据集,借助FMM算法对影响我国的寒潮路径进行聚类分析,得到四类主要移动路径;并通过统计分析探讨欧亚遥相关型(EU)活跃位相与我国寒潮发生频次的关系及对路径选择的影响。结果表明:EU处于正位相活跃年时,寒潮活动增多,经向环流增强,冷空气干冷,第二类北路型寒潮频次和强寒潮事件相对增多;EU处于负位相活跃年时,纬向环流增强,冷空气湿润,第三类西北型寒潮频次相对增多,与第四类西路型寒潮的强寒潮事件增加。

关键词：寒潮路径 FMM算法欧亚遥相关型

东亚高空急流协同变化对冬季欧亚遥相关型气候效应的影响

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大气科学 2017年第3期41卷 461-474页

作者：汪宁许遐祯王莹张耀存吴伟江苏省气候中心辽宁省气象科学研究所南京大学大气科学学院中国人民解放军94865部队气象台

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国地面735站气温和降水资料,首先分析了欧亚遥相关型的时间演变和结构特征,在此基础上探讨了欧亚遥相关型不同位相时东亚大气环流的差异,并进一步研究了欧亚遥相关型影响我国冬季气温和降水过程中东亚高空... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国地面735站气温和降水资料,首先分析了欧亚遥相关型的时间演变和结构特征,在此基础上探讨了欧亚遥相关型不同位相时东亚大气环流的差异,并进一步研究了欧亚遥相关型影响我国冬季气温和降水过程中东亚高空急流的重要作用。从结构上看,欧亚遥相关型位势高度异常中心位于250hP a高度,表现出准正压的结构。欧亚遥相关型位于正位相时,东亚温带急流强度偏弱且位置向北移动;副热带急流强度偏强,两支急流在45°N附近有明显分界;西伯利亚高压和阿留申低压强度增强;东亚大槽加深,槽线倾斜不明显。负位相时则相反。欧亚遥相关型与东亚高空急流的联系是其影响我国气温降水的重要原因。正欧亚遥相关型时,偏弱的温带急流区较强的北风分量有利于北方冷空气南下,从而造成我国气温偏低;偏强的副热带急流区增强的南风将副热带地区暖湿空气向北输送,两支急流协同变化,影响我国冬季降水异常的分布。去掉温带急流或副热带急流偏强的年份,欧亚遥相关型与我国温度、降水的相关性显著减弱,说明欧亚遥相关型是通过东亚高空急流协同变化的桥梁,对我国温度和降水异常产生影响。进一步研究发现,欧亚遥相关型与副热带急流的关系不如其与温带急流稳定,导致在欧亚遥相关型同一位相时东亚高空急流存在两种不同的配置,这种高空急流配置的不唯一性使得东亚高空急流能对欧亚遥相关型的气候效应起到调控作用。

关键词：欧亚遥相关型温带急流副热带急流气候异常

欧亚遥相关型对印度夏季风与华北夏季降水关系的影响

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欧亚遥相关型对印度夏季风与华北夏季降水关系的影响

作者：杨洁凡南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文利用中国国家气候中心160站月平均降水资料、印度热带气象研究所全印度月平均总降水资料,以及NCEP/NCAR再分析资料,研究了印度夏季风与中国夏季降水关系的月际差异及其原因,以及夏季欧亚遥相关型(EU)对印度夏季风与华北夏季降水关... 详细信息

本文利用中国国家气候中心160站月平均降水资料、印度热带气象研究所全印度月平均总降水资料,以及NCEP/NCAR再分析资料,研究了印度夏季风与中国夏季降水关系的月际差异及其原因,以及夏季欧亚遥相关型(EU)对印度夏季风与华北夏季降水关系的影响及其物理机制。结果表明:印度夏季风与中国夏季降水的显著正相关区主要位于广大华北地区。印度夏季风通过伊朗高原北部和黄渤海地区上空中高层的高度异常中心以及华北地区低层相应的水汽输送环流形势来影响华北夏季降水,使两者之间呈正相关关系。6、7、8月印度季风与中国降水的显著正相关分布仍以广大华北地区为主,但存在明显的月际差异。正相关区由6月的江淮流域及华北南部逐渐向北移动,7月移至华北中部,8月继续向西北移至华北北部。出现这种月际差异的原因为前述高低空环流配置出现季节内位置变化。同时,夏季EU对印度夏季风与华北夏季降水之间的关系有影响:EU正位相时印度夏季风与华北夏季降水相关关系弱,负位相时相关关系强。年代际尺度上也同样,1961-1975年和1992-2006年的EU负位相期,两者相关性强,而1976-1991年的EU正位相期,相关性变弱。并且这种影响也存在月际差异,其在8月表现最为显著。EU影响印度夏季风与华北夏季降水关系的物理机制为:EU正位相时,贝加尔湖地区存在异常气旋环流,华北地区异常北风偏弱甚至有异常偏南风。因此强印度夏季风时,北上的西南暖湿气流缺少与强北风的相互作用,难以在华北地区辐合上升形成异常降水。弱印度夏季风时,华北地区异常西南气流和异常北风均不明显,降水也难以有异常变化。所以EU正位相时印度夏季风与华北夏季降水之间相关关系弱。而EU负位相时,贝加尔湖地区存在异常反气旋环流,有利于异常北风及其携带的冷空气南下,华北上空受强北风控制。因此强印度夏季风时,北上的西南暖湿气流在华北地区与偏北风相遇辐合上升,降水异常增加。弱印度夏季风时,东亚两股异常偏北气流相互叠加,华北地区受强北风及冷空气控制而出现下沉气流,降水异常减少。所以EU负位相时印度夏季风与华北夏季降水之间相关关系强。

关键词：欧亚遥相关型印度夏季风华北夏季降水相关关系

冬季欧亚中高纬大气低频振荡的传播及其与欧亚遥相关型的关系

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大气科学 2014年第1期38卷 121-132页

作者：杨双艳武炳义张人禾周顺武深圳市国家气候观象台深圳518040 中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044

利用NCEP／NCAR再分析资料，分析了冬季欧亚中高纬大气低频振荡（LFO）的传播特征及其在年际尺度上与同期欧亚大气背景环流场之间的联系。结果表明，冬季欧亚中高纬LFO以10-30d周期为主，且具有明显向东南方向传播的特征。其经、纬向平... 详细信息

利用NCEP／NCAR再分析资料，分析了冬季欧亚中高纬大气低频振荡（LFO）的传播特征及其在年际尺度上与同期欧亚大气背景环流场之间的联系。结果表明，冬季欧亚中高纬LFO以10-30d周期为主，且具有明显向东南方向传播的特征。其经、纬向平均移速分别约为3．4纬度／d和15经度／d。进一步分析发现，冬季欧亚中高纬LFO强度的年际变化与欧亚遥相关型（Eu）密切相关。定义乌拉尔地区的脊和东亚、欧洲西北部的槽比常年弱（强）时，即EU指数小于（大于）零时，为EU负（正）位相。当对流层中上层EU处于负位相时，此时，对流层低层的西伯利亚高压强度减弱，这些因素均导致欧亚地区大尺度经向环流偏弱，环流较为平直，不利于LFO的传播；反之亦然。

关键词：欧亚中高纬度大气低频振荡传播特征欧亚遥相关型

北半球冬季欧亚遥相关型的变化特征及其对我国气候的影响

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大气科学 2012年第2期36卷 423-432页

作者：刘毓赟陈文中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国160站地表面气温和降水的观测资料,首先采用旋转经验正交函数(REOF)方法定义了冬季欧亚遥相关型(EU),并计算了冬季的欧亚遥相关型指数(EU指数),在此基础上分析了欧亚遥相关型的时间和空间变化特征,并进一... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国160站地表面气温和降水的观测资料,首先采用旋转经验正交函数(REOF)方法定义了冬季欧亚遥相关型(EU),并计算了冬季的欧亚遥相关型指数(EU指数),在此基础上分析了欧亚遥相关型的时间和空间变化特征,并进一步研究了与欧亚遥相关型异常相联系的东亚冬季风系统变化以及我国冬季气温和降水的异常。针对欧亚遥相关型的分析结果表明,在欧亚大陆上空,大气内部存在与EU相联系的波列从北大西洋传播到乌拉尔山以东的欧亚大陆地区。在时间变化上,冬季EU以为年际变率为主,年代际变化的分量不明显,其显著周期表现为2～4年。当冬季EU处于正位相时,与之相关联的东亚大气环流异常表现为:东亚地区高空的急流增强、东亚大槽加深,导致东亚冬季风偏强,东亚地区温度偏低,从而使得我国东部降温、降水减少;反之,当冬季EU处于负位相时,我国东部增温、降水增加。

关键词：欧亚遥相关型气候异常东亚冬季风

东亚太平洋与欧亚遥相关型的相互配置及其气候影响

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气象科学 2013年第1期33卷 10-18页

作者：邹珊珊郭品文杨慧娟南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 民航西北空管局西安710082

利用近60 a中国160站夏季降水资料和NCEP/NCAR月平均位势高度场、风场等再分析资料,采用相关分析和合成分析等方法对东亚太平洋遥相关型(EAP)和欧亚遥相关型(EU)的不同配置特征及其对中国夏季降水的影响进行了研究。研究结果表明:EAP与E... 详细信息

利用近60 a中国160站夏季降水资料和NCEP/NCAR月平均位势高度场、风场等再分析资料,采用相关分析和合成分析等方法对东亚太平洋遥相关型(EAP)和欧亚遥相关型(EU)的不同配置特征及其对中国夏季降水的影响进行了研究。研究结果表明:EAP与EU两种遥相关型是相互独立的,相关系数为-0.03。两者存在以下四种配置:EAP和EU均活跃且位相相同(第I类配置)、EAP和EU均活跃且位相相反(第II类配置)、仅EU活跃(第III类配置)和仅EAP活跃(第IV类配置)。EAP与EU呈现不同配置类型时,中国夏季的降水分布相应的存在差异。当二者之间是第I类配置时,降水异常分布呈北方型;当二者配置为第II类时,降水异常分布呈现出中间型,雨带集中在长江流域;第Ⅲ类配置时,降水大值区主要集中在长江中上游黄河以南地区;而第Ⅳ类配置时,降水集中在长江中下游地区,雨带呈东北—西南走向。

关键词：北半球环流场东亚太平洋遥相关型欧亚遥相关型降水异常

东亚太平洋与欧亚遥相关型的相互配置及其对中国气候的影响

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东亚太平洋与欧亚遥相关型的相互配置及其对中国气候的影响

作者：邹珊珊南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文利用NCEP/NCAR再分析资料和中国站点降水资料,采用多种气候诊断方法研究了夏季东亚太平洋遥相关型(EAP)与欧亚遥相关型(EU)在年际尺度和30-60d低频尺度上的不同配置特征及其对我国夏季降水的影响,得到了以下结论： 1.在年际尺度上,... 详细信息

本文利用NCEP/NCAR再分析资料和中国站点降水资料,采用多种气候诊断方法研究了夏季东亚太平洋遥相关型(EAP)与欧亚遥相关型(EU)在年际尺度和30-60d低频尺度上的不同配置特征及其对我国夏季降水的影响,得到了以下结论： 1.在年际尺度上,EAP与EU两种遥相关型是相互独立的,在近60年中这两种遥相关指数的相关系数为-0.03。依据上述两种遥相关型的变化特征可将二者的配置划分为以下四类：EAP和EU均活跃且位相相同(第Ⅰ类配置)、EAP和EU均活跃且位相相反(第Ⅱ类配置)、仅EU活跃(第Ⅲ类配置)和仅EAP活跃(第Ⅳ类配置)。EAP与EU呈现不同配置类型时,引起的大气环流异常不同,进而造成了中国夏季降水异常分布的差异。当二者之间是第Ⅰ类配置时,正位相年降水异常分布呈北方型,雨带以长江流域为界,我国大部分地区受异常偏南风控制,反之亦然。当二者配置为第Ⅱ类时,EU为正位相、EAP为负位相(EU为负位相、EAP为正位相)时,长江流域多雨(少雨),对应的环流场在长江以南为反气旋式(气旋式)环流异常,在长江以北为气旋式(反气旋式)环流异常,使得该区域上空存在强的辐合(辐散)。当仅EU活跃(第Ⅲ类)时,正位相(负位相)年长江中上游河套以南地区降水偏多(偏少),华南降水偏少(偏多)。当仅EAP活跃(第Ⅳ类)时,若EAP为负位相,长江中下游地区降水偏多,雨带呈东北-西南走向;而EAP为正位相时,长江中下游地区降水偏少。 2.在30-60d低频尺度上,选取贝加尔湖和菲律宾为关键区来表示低频EU和EAP的变化。根据上述两个关键区的低频变化特征将低频EU和EAP的配置划分为以下四类,且对应的低频降水场上呈现如下特征： (1)当两个关键区同为波峰时(配置Ⅰ),低频位势高度场上,欧亚中高纬表现为“-+-”异常分布,异常中心分别位于欧洲、贝加尔湖和鄂霍茨克海,即低频EU遥相关型;东亚从低纬到中纬呈现出“+-”的异常分布,异常中心分别位于南海菲律宾附近和日本上空,即低频EAP遥相关型;同时,注意到EU型位于鄂霍茨克海的负异常中心和EAP型位于日本上空的负异常中心相叠加。此种配置下,在低频降水场上雨带呈东北-西南走向,黄淮、江淮、长江流域、西南地区以及东北地区降水异常偏多,其余地区降水异常偏少。 (2)当贝加尔湖为波峰、菲律宾为波谷时(配置Ⅱ),低频位势高度场上,欧亚地区呈现“-+”分布,异常中心位于欧洲和贝加尔湖地区,此时位于鄂霍茨克海的负异常中心较弱;东亚地区为从低纬到中高纬“-+”分布特征,异常中心位于南海菲律宾附近和日本上空。该配置对应的低频降水场的特征为长江中下游地区降水偏少,而长江中上游地区和内蒙古降水偏多。 (3)当贝加尔湖为波谷、菲律宾为波峰时(配置Ⅲ),低频位势高度场上,欧亚地区呈现“+-”分布,异常中心位于欧洲和贝加尔湖地区,此时位于鄂霍茨克海的正异常中心非常弱;东亚地区为“+-”的高度异常分布。低频降水场呈现出与配置Ⅱ相反的分布形式,即长江中下游地区降水偏多,而长江中上游地区和内蒙古降水偏少。 (4)当两个关键区同为波谷时(配置Ⅳ),低频位势高度场上,欧亚中高纬表现为“+-+”异常分布,正负异常中心分别位于欧洲、贝加尔湖和鄂霍茨克海;东亚从低纬到中纬呈现出“-+”的异常分布,异常中心分别位于南海菲律宾附近和日本上空,同时,EU型位于鄂霍茨克海的正异常中心和EAP型位于日本上空的正异常中心相叠加。此配置下,低频降水场上表现为内蒙古和四川东部降水偏多,其余地区降水偏少。

关键词：东亚太平洋遥相关型欧亚遥相关型夏季降水异常

东亚气温前冬与后冬反相的变化特征及可能影响因子

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大气科学 2021年第5期45卷 1039-1056页

作者：祁莉泮琬楠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

东亚冬季气温除了季节平均外,其显著的季内起伏也对国民生活及经济活动有着深远影响。本文利用1959~2018年台站及再分析资料,使用S-EOF(Season-reliant Empirical Orthogonal Function)方法提取东亚冬季气温季内起伏的主要年际变化模态... 详细信息

东亚冬季气温除了季节平均外,其显著的季内起伏也对国民生活及经济活动有着深远影响。本文利用1959~2018年台站及再分析资料,使用S-EOF(Season-reliant Empirical Orthogonal Function)方法提取东亚冬季气温季内起伏的主要年际变化模态,其主要模态表现为前冬暖(冷)、后冬冷(暖),即为前、后冬反相,其方差贡献达到31.1%。这种前后冬反相的特征并非局地现象,在北半球大尺度均存在。环流场上它表现为欧亚遥相关型波列(Eurasian teleconnection,EU)从前冬12月的负位相(正位相)向后冬2月正位相(负位相)的转变,相伴随的是低层西伯利亚高压与阿留申低压的强度在前、后冬转折,高层副热带急流的变化也与之匹配。分析发现,欧亚遥相关型的季内转向可能与北大西洋涛动(North Atlantic oscillation,NAO)在前冬12月与后冬2月的转向有关,后者通过北大西洋热通量作用进而影响下游EU波列的转向。此外,宽窄厄尔尼诺—南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)事件也有一定贡献,当厄尔尼诺(El Nino)发生时,经向上更宽(窄)的海温异常利于前冬气温偏高(低)向后冬气温偏低(高)的转向;而当拉尼娜(La Nina)事件发生时,情况与厄尔尼诺年相反。

关键词：冬季气温季内起伏欧亚遥相关型湍流热通量 ENSO 经向宽度

黑龙江省冬季极端寒冷指数的构建及年代际变化研究

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灾害学 2023年第2期38卷 79-84页

作者：陈莉娄德君班晋李帅祝玉梅赵佳莹李亚滨黑龙江省气候中心黑龙江哈尔滨150030 齐齐哈尔市气象局黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省气象台黑龙江哈尔滨150030

利用1961—2020年黑龙江省冬季逐日气温资料,以连续5 d日平均气温低于一个标准差来判定极端冷事件,进而利用冷事件的持续天数和气温累计距平构建冬季极端寒冷指数(Extreme Cold Index of Winter,ECIW)。在此基础上深入研究了ECIW的年代... 详细信息

利用1961—2020年黑龙江省冬季逐日气温资料,以连续5 d日平均气温低于一个标准差来判定极端冷事件,进而利用冷事件的持续天数和气温累计距平构建冬季极端寒冷指数(Extreme Cold Index of Winter,ECIW)。在此基础上深入研究了ECIW的年代际变化特征及其环流差异。结果表明:近60 a来黑龙江省ECIW呈显著上升趋势,且在1987年前后发生了年代际突变,突变后冬季冷事件强度显著减小。回归分析表明,突变前的1961—1985年,当ECIW强度偏强时,环流呈现北极涛动负位相和弱的欧亚遥相关型正位相分布特征,西北高东南低的环流配置下东亚中高纬环流经向度加大,影响黑龙江省的冷空气较强。而突变后的1991—2020年,环流呈现典型的欧亚遥相关型正位相分布,东亚温带急流显著偏弱,北高南低的配置下黑龙江上空低值系统活跃。对北极涛动、欧亚遥相关型、西伯利亚高压、东亚冬季风等指数与ECIW的相关和偏相关分析表明,北极涛动和欧亚遥相关型是影响ECIW的重要环流因子,1961—1985年北极涛动是主导因子,1991—2020年欧亚遥相关型是主导因子。

关键词：冬季极端寒冷指数(ECIW) 年代际变化突变前后时段北极涛动欧亚遥相关型黑龙江