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热带大气季节内振荡与西北太平洋热带气旋活动的季节预测:统计事实研究

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气候与环境研究 2013年第1期18卷 101-110页

作者：何洁琳段安民覃卫坚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 南京信息工程大学南京210044 广西壮族自治区气候中心南宁530022

应用NOAA气候预测中心提供的热带大气季节内振荡(MJO)客观业务指数及中国气象局上海台风研究所提供的西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料集,定量统计检验了MJO对夏季西北太平洋TC活动的调制作用。结果表明:MJO对TC的生成、强度、路径... 详细信息

应用NOAA气候预测中心提供的热带大气季节内振荡(MJO)客观业务指数及中国气象局上海台风研究所提供的西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料集,定量统计检验了MJO对夏季西北太平洋TC活动的调制作用。结果表明:MJO对TC的生成、强度、路径和登陆活动都有显著的调节作用。当高空辐合中心位于120°E～160°E(MJO位相3～5)时,西北太平洋TC生成偏少,且生成位置偏北;而当高空辐合中心位于10°W～70°E(MJO位相8～10)时,西北太平洋TC生成偏多,且生成位置偏南;随着TC强度加强,能达到显著调节作用的MJO位相逐渐减少,当高空辐合辐散中心位于70°E(MJO位相10)时,对TC强度调制最显著。在路径调节方面,MJO位相1～4和10时,TC活跃于菲律宾以东的西北太平洋上,主要路径为西北偏北行,可能登陆华东、华北;而位相5～8时,TC主要活跃在菲律宾附近及以西到南海,以偏西行路径为主,可能登陆华南。MJO对登陆华南TC也有显著影响。该定量统计检验结果可为TC活动季节内预测提供依据。

关键词：热带大气季节内振荡热带气旋路径强度西北太平洋

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热带大气季节内振荡对华南前汛期降水的影响

大气科学 2011年第3期35卷 560-570页

作者：章丽娜林鹏飞熊喆吴洪中国气象局培训中心北京100081 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 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室北京100029

本文基于实时的热带大气季节内振荡(MJO)指数和中国台站降水资料,研究了MJO对中国华南前汛期(4～6月)降水的影响。结果表明,随着MJO的活跃中心从印度洋进入西太平洋,华南地区的降水由偏多转为偏少。最显著的降水正负异常分别位于第4位... 详细信息

本文基于实时的热带大气季节内振荡(MJO)指数和中国台站降水资料,研究了MJO对中国华南前汛期(4～6月)降水的影响。结果表明,随着MJO的活跃中心从印度洋进入西太平洋,华南地区的降水由偏多转为偏少。最显著的降水正负异常分别位于第4位相和第7位相,其区域平均的最大正负异常值相对于气候平均值的变化约为17%和11%。与降水异常相对应,大尺度背景场,如西北太平洋副热带高压、水汽和垂直速度也发生了季节内变化。当MJO的活跃中心位于印度洋(第4位相),副高加强西伸,华南地区的水汽增加,上升运动亦加强,降水偏多。当MJO的活跃中心位于西太平洋(第7位相),副高减弱东撤,华南地区的水汽减少,上升运动亦减弱,降水偏少。

关键词：热带大气季节内振荡前汛期降水华南实时热带大气季节内振荡指数

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热带大气季节内振荡的进一步分析

气候与环境研究 1998年第1期3卷 28-38页

作者：李崇银李桂龙中国科学院大气物理研究所

利用ＥＣＭＷＦ的格点资料对热带大气季节内振荡作了进一步分析研究，表明热带大气季节内振荡既有Ｋｅｌｖｉｎ波型扰动，也有Ｒｏｓｓｂｙ波型扰动；影响热带大气季节内振荡移动的主要因素有扰动波型和积云对流活动的异常；伴随ＥｌＮ... 详细信息

利用ＥＣＭＷＦ的格点资料对热带大气季节内振荡作了进一步分析研究，表明热带大气季节内振荡既有Ｋｅｌｖｉｎ波型扰动，也有Ｒｏｓｓｂｙ波型扰动；影响热带大气季节内振荡移动的主要因素有扰动波型和积云对流活动的异常；伴随ＥｌＮｉｎｏ事件的发生，热带大气季节内振荡的动能急剧减小，而准定常扰动动能急剧增大，既反映了热带大气季节内振荡对ＥｌＮｉｎｏ的激发作用，也说明了在ＥｌＮｉｎｏ期间热带大气季节内振荡偏弱的原因。

关键词：热带大气季节内振荡 Kelvin波型 Rosby波型扰动

IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟评估

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气候与环境研究 2017年第2期22卷 115-133页

作者：林朝晖王坤肖子牛张贺詹艳玲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 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国科学院大学北京100049 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

基于中国科学院大气物理所大气环流模式IAP AGCM4.0总共30年(1979~2008年)的模拟结果,评估了IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。分析结果表明IAP AGCM4.0模式可以在一定程度上模拟出热带大气季节内振荡的主要时空谱结构特... 详细信息

基于中国科学院大气物理所大气环流模式IAP AGCM4.0总共30年(1979~2008年)的模拟结果,评估了IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。分析结果表明IAP AGCM4.0模式可以在一定程度上模拟出热带大气季节内振荡的主要时空谱结构特征,在周期30~80天处存在明显的谱能量中心;模式模拟的季节内振荡东传的主要特征与观测基本一致,东移波的能量远大于西移波。基于RMM指数(All-season Real-time Multivariate MJO Index)的分析表明,模式模拟的850 h Pa和200 h Pa季节内尺度风场和对流活动在赤道地区的空间分布与观测基本一致。但与观测相比,模式模拟的热带大气季节内振荡的周期较短,东传速度快于观测,虚假的西传特征过强,对流活跃区域范围较小、强度较弱。就非绝热加热而言,模式模拟结果与再分析资料比较接近,但最大加热在印度洋和西太平洋地区出现的位相较晚。进一步分析表明,模式中影响对流触发的相对湿度阈值(RHc)的不同取值(RHc分别取为85%、90%、95%和100%),可以显著影响热带大气非绝热加热垂直廓线,从而影响模式对热带大气季节内振荡的模拟;当对流触发相对湿度阈值取为90%时,IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡模拟的能力相对最好,非绝热加热垂直廓线在不同位相的分布特征也与再分析资料最为接近。这说明模式对流参数化方案中不同参数的合适选取,可以改进模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。

关键词：大气环流模式热带大气季节内振荡对流参数化方案非绝热加热廓线

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中国热带大气季节内振荡研究进展

气象学报 2014年第5期72卷 817-834页

作者：李崇银凌健宋洁潘静田华陈雄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 解放军理工大学气象海洋学院南京211101

热带大气季节内振荡(包括MJO)是大气环流的重要系统,它的活动及异常既对其他系统有一定的作用,也对长期天气和短期气候有明显影响。因此,热带大气季节内振荡一直是大气科学的前沿研究课题之一。文中对近5—10年中国学者的有关研究工作... 详细信息

热带大气季节内振荡(包括MJO)是大气环流的重要系统,它的活动及异常既对其他系统有一定的作用,也对长期天气和短期气候有明显影响。因此,热带大气季节内振荡一直是大气科学的前沿研究课题之一。文中对近5—10年中国学者的有关研究工作及其进展做了简要回顾和综合,主要包括:(1)热带大气季节内振荡特别是MJO的动力学机制;(2)热带大气季节内振荡以及MJO的数值模拟问题,特别是大气非绝热加热廓线对模式模拟MJO的重要作用;(3)热带大气季节内振荡和MJO,特别是在赤道西太平洋地区,与ENSO的相互作用关系;(4)热带大气季节内振荡(包括MJO)及其流场形势对西太平洋台风活动的重要影响,即MJO对西北太平洋台风生成数的调制作用,以及热带大气季节内低频气旋性(LFC)和反气旋性(LFAC)流场对西太平洋台风路径的影响;(5)热带大气季节内振荡(包括MJO)的活动及异常对东亚和南亚夏季风建立、活动异常的影响,以及它们与中国降水异常的密切关系。

关键词：热带大气季节内振荡 MJO 动力学机制数值模拟 ENSO

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热带大气季节内振荡对华南后汛期降水的影响

成都信息工程大学学报 2017年第2期32卷 192-199页

作者：李星星陈权亮姚世博成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川重点实验室四川成都610225 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029

为研究MJO对中国华南后汛期(7-9月)降水的影响。采用合成分析方法,使用一套中国区域高分辨率降水格点数据(CN05.1)与实时热带大气季节内振荡(MJO)指数。结果表明,随着MJO对流活动中心从热带印度洋进入太平洋,华南后汛期降水呈现明显差... 详细信息

为研究MJO对中国华南后汛期(7-9月)降水的影响。采用合成分析方法,使用一套中国区域高分辨率降水格点数据(CN05.1)与实时热带大气季节内振荡(MJO)指数。结果表明,随着MJO对流活动中心从热带印度洋进入太平洋,华南后汛期降水呈现明显差异。当MJO对流活动传至东印度洋并有部分向北延伸时(第3位相)或进入西太平洋(第7、8位相)时,华南后汛期出现较大的降水正异常;当对流活动中心处于西印度洋(第2位相)或处于南海及西太平洋(第4、5位相)时,出现降水负异常。进一步研究显示,MJO主要是通过引起大尺度环流、水汽输送异常进而影响华南后汛期降水。

关键词：大气科学气候变化热带大气季节内振荡华南后汛期实时热带大气季节内振荡指数降水水汽积分

气候增暖对热带大气季节内振荡能量传播的影响研究

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海洋预报 2014年第6期31卷 33-38页

作者：蒋国荣罗坚陈奕德沈春俞永强解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 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拟国家重点实验室北京100029

针对近百年来气候增暖这一观测事实,探讨了气候增暖背景下热带大气季节内振荡(ISO)能量传播的长期变化问题。利用56年的NCAR/NCEP再分析资料、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拟国家重点实验室发展的耦合气候模式FG... 详细信息

针对近百年来气候增暖这一观测事实,探讨了气候增暖背景下热带大气季节内振荡(ISO)能量传播的长期变化问题。利用56年的NCAR/NCEP再分析资料、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拟国家重点实验室发展的耦合气候模式FGOALS1.0_g的60年数值模拟结果,采用时空谱方法对比分析了实测资料、模式的控制试验和CO21%等比增加的模拟结果。实测资料分析得出:气候增暖将导致热带大气ISO东传波能量相对增强,西传波能量相对减弱。数值模拟结果分析证实是CO2持续增加导致了气候增暖,同时它也是热带大气ISO东传波能量增强西传波能量减弱的主要原因。

关键词：气候增暖热带大气季节内振荡耦合气候模式模拟时空谱方法

北太平洋维多利亚模态对热带大气季节内振荡的影响研究

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北太平洋维多利亚模态对热带大气季节内振荡的影响研究

作者：温涛成都信息工程大学

学位级别：硕士

热带大气季节内振荡（又称Madden-Julian Oscillation,MJO）是存在于整个热带区域,且在季节内时间尺度上以较快速度向东传播对流异常,由于它的存在整个全球范围内得天气和气候,均受到一定的影响。尽管随着观测手段和资料同化技术的发展... 详细信息

热带大气季节内振荡（又称Madden-Julian Oscillation,MJO）是存在于整个热带区域,且在季节内时间尺度上以较快速度向东传播对流异常,由于它的存在整个全球范围内得天气和气候,均受到一定的影响。尽管随着观测手段和资料同化技术的发展,近几十年来关于MJO的基本认识、传播特征及其主要影响系统等的研究已有很多结论,极大方面了对MJO的认识和理解,但是目前对于MJO的热带外影响因子的研究仍然不是特别充分,以及其在地形相对较为复杂的海洋性大陆区域的传播障碍问题也还未解决。本文主要通过对NECP/NCAR观测数据的统计诊断分析,北太平洋区域重要的海温模态——Victoria Mode（VM）被证明对热带MJO的传播有影响。本文首先探究了在赤道中西太平洋区域内FMA VMI与随后的3-5月MJO活动之间的联系。研究结果表明,与VM相关的大气变化可能是影响MJO对流活动向东传播的重要因素之一。与负的VM事件相比,在赤道中西太平洋区域内似乎正的VM事件更有利于MJO对流活动的向东传播。在赤道中西太平洋区域内,当VM为正时,MJO对流活动的强度更大,持续时间影响范围更广;即在正的VM事件,MJO在海洋性大陆区域的传播障碍问题相对较弱。而负的VM事件下MJO的传播则相反;同时,正的VM事件下MJO在海洋性大陆区域较好的传播效果表明,VM可能在解决MJO在海洋性大陆区域传播障碍问题中起到一定作用。本文还发现,VM可能是造成MJO多样性的重要因素之一。本文的研究结果表明,在正VM事件下,MJO的传播表现向东传播型（即慢速东传型或快速东传型）,而在负VM事件下表现出跳跃型的MJO传播形态。这表明VM可能是MJO传播多样性的原因之一。另外本文针对VM影响MJO过程还在部分CMIP5模式中得到了验证。

关键词：热带大气季节内振荡北太平洋维多利模态海气耦合传播障碍

东亚季风区热带大气季节内振荡北传与我国南方夏季降水的关系

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东亚季风区热带大气季节内振荡北传与我国南方夏季降水的关系

作者：沈雨旸中国气象科学研究院

学位级别：硕士

我国南方位于东亚季风区,夏季降水量大,洪涝灾害多发,这些气象灾害往往给国民经济和人民生活带来重大损失。因此,研究南方地区夏季降水的变化规律和影响因素具有重要意义。大量研究表明,我国南方夏季降水具有明显的低频变化特征,并被认... 详细信息

我国南方位于东亚季风区,夏季降水量大,洪涝灾害多发,这些气象灾害往往给国民经济和人民生活带来重大损失。因此,研究南方地区夏季降水的变化规律和影响因素具有重要意义。大量研究表明,我国南方夏季降水具有明显的低频变化特征,并被认为与热带大气季节内振荡（ISO）活动密切相关。本文在前人研究基础上,利用1981—2011年逐日台站降水资料及格点再分析资料,探究了北半球夏季热带大气ISO与我国南方降水之间的基本关系,分析了南方典型低频降水型所对应的大气ISO信号的演变及传播特征,重点研究了夏季东亚季风区大气ISO北传对南方降水的影响,并考察了影响大气ISO北传的可能因素。本论文主要研究结论如下:（1）总体而言,热带大气ISO信号对夏季低频降水的方差解释率在长江及华南区域最高,可达55%0%,这表明来源于低纬地区的大气ISO在影响我国南方夏季降水低频变化中具有重要作用。（2）大气ISO信号的活动区域与我国南方低频降水异常分布特征关系密切。其中,源自赤道印度洋的大气ISO信号在赤道印度洋至海洋性大陆地区传播时,有利于我国南方降水偏多;当ISO信号在孟加拉湾至西太区域传播时,我国南方降水偏少。而源自西太平洋地区的大气ISO信号由西太地区西北向传播、但尚未登陆我国时,南方降水偏少,降水负异常中心位于华南;当ISO信号登陆我国后,我国南方地区降水普遍偏多。ISO活动对南方大部分地区降水异常的发生频率存在影响,使降水异常发生频率约高于气候态频率10%以上。（3）我国南方夏季存在五类大尺度低频雨型,各低频雨型对应的前期大气湿ISO信号均来自东南方向热带海洋,但产生区域位置有明显差异。影响东南型低频雨型前期湿ISO信号产生于赤道中西部太平洋区域;影响长江型和江南型雨型前期湿ISO信号均产生于我国南海北部;影响华南型低频雨型前期湿ISO信号产生于菲律宾群岛及其以东地区。各类雨型对应的湿ISO信号均表现出大体向西北方向传播的特征,在传播过程中强度增强,最终传播至我国南方不同地区,并产生不同类型的低频降水分布。我国南方夏季低频降水事件的产生与湿ISO信号北传关系密切,且受后者北传能够到达的纬度、以及经向传播与纬向传播的配合的影响明显。（4）夏季,东亚季风区大气ISO具有显著自低纬向北传播特征,ISO信号北传程度对南方低频降水异常分布影响明显。对沿115°E剖面上的ISO北传事件进行识别,挑选出偏北型与偏南型两类典型北传事件进行研究,两类北传事件对应的ISO信号主体传播形态及我国南方低频降水异常分布显著不同。偏北型北传事件中,ISO信号由菲律宾岛及西太地区生成并向西北传播至25°N附近,信号主体北传明显,其传播过程对应了我国华南地区降水异常由负转正,雨带逐渐向北扩展的过程。在偏南型北传事件中,起源于赤道北印度洋地区的ISO信号传播速率较慢、北传幅度较弱、整体偏南,菲律宾群岛与我国长江以南地区为对流活跃区,ISO信号主体的传播对应着雨带由长江流域逐渐向南扩展的过程。（5）初步探讨了影响ISO信号北传的可能原因。研究指出两类北传事件所对应的环流场及基本气流垂直切变场差异明显。当ISO信号北传到达纬度偏北时,南亚高压位置偏西、副高位置偏东、南海地区500hPa以下高度场表现为负异常。结果表明,西太平洋副高西伸至我国会阻挡ISO信号的北传,使其主体位于南海地区,难以向北传播。另外,亚洲季风区内基本气流的垂直切变也是影响ISO北传的重要因素之一,对两类北传事件经向风切变、纬向风切变的差值场分析表明,南亚季风区内存在强东风切变,南海及菲律宾群岛一带存在强北风切变,二者均有利于ISO的北传,反之,则不利于ISO北传。本文考察了热带大气ISO信号演变及传播与我国南方夏季降水之间的一些基本关系,并就影响大气ISO经向北传的影响因子及影响特征等进行了深入分析,为进一步探究大气ISO经向北传及其影响南方降水的机理奠定了基础。

关键词：热带大气季节内振荡夏季低频降水 ISO北传