Previous studies have often used the 500 hPa geopotential height to define indices of the western Pacific subtropical high (WPSH). However, some studies reported that global warming caused a significant increase in geopotential height, particularly at the middle and lower latitudes, leading artificial results about long-term trend of the WPSH. To avoid the spurious signals resulting from global warming, this study first redefines the area, intensity, westward ridge point and ridge line indices of the WPSH by adopting the stream function R of horizontal circulation in the three-pattern decomposition of global atmospheric circulation (3P-DGAC). Subsequently, the climatic characteristics of the WPSH in summer are investigated by applying the new indices based on four reanalysis datasets. The results show that the circulation features of the WPSH could be revealed by the stream function R in 3P-DGAC. Moreover, the rain belt over East Asia is located at the northwest periphery of the zero-value isoline of the stream function R. We conclude that the climatological average WPSH is contracted and retreated eastward during 1979–2018 relative to 1948–1978. Nevertheless, by analyzing interdecadal changes of the time series of the new indices during 1948–2018, we find that area and intensity indices decrease with time before the end of 1970s and increase slightly with time after the end of 1970s, the western ridge point index moves eastward with time before the end of the 1970s and moves westward slightly with time after the end of 1970s, as well as there is no obvious interdecadal variations in the ridge line index. Because of the evident dynamical meaning, the stream function R in 3P-DGAC can be used as an objective indicator to describe the interdecadal variation of the WPSH under global warming.
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本文的相关分析表明,在1948~2009年期间东亚夏季风(EASM)与前期春季(4~5月)北大西洋涛动(NAO)之间存在显著的年际相关关系,但这种关系具有明显的年代际变化特征,即在1970s发生了由正相关到负相关的转变.进一步的合成分析指出,春季NAO与EASM之间年际相关关系的转变,与春季和前期冬季(12~3月)北大西洋海盆尺度的海-气耦合模,即NAO-海温异常(SSTA)三极子耦合模的影响作用密切相关.春季NAO异常对EASM年际变化的影响主要依赖于前者所激发的SSTA三极子模态由春季到夏季的记忆性.然而,该模态不但受到春季NAO的控制,而且还会受到前冬NAO-SSTA三极子耦合模的增强或削弱作用,其中后者的影响作用具有明显的年代际变化特征.在1970s之前,前冬NAO-SSTA三极子耦合模对春季SSTA三极子模态存在明显的非对称作用,即前者主要对后者的正位相异常存在显著的削弱作用;在1970s之后,前者对后者正/负位相异常的影响作用均不明显.因此,在春季NAO对称作用与前冬NAO-SSTA三极子耦合模非对称作用的共同影响下,春季NAO与SSTA三极子模态的年际相关关系存在显著年代际变化,进而引起了春季NAO与EASM的年际相关关系在1970s的转变. 相似文献
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An overview of the influence of atmospheric circulation on the climate in arid and semi-arid region of Central and East Asia 总被引：1，自引：0，他引：1
The arid and semi-arid (ASA) region of Asia occupies a large area in the middle latitudes of the Northern Hemisphere, of which the main body is the ASA region of Central and East Asia (CEA). In this region, the climate is fragile and the environment is sensitive. The eastern part of the ASA region of CEA is located in the marginal zone of the East Asian monsoon and is jointly influenced by westerly circulation and the monsoon system, while in the western part of the ASA of CEA, the climate is mainly controlled by westerly circulation. To understand and predict the climate over this region, it is necessary to investigate the influence of general circulation on the climate system over the ASA region of CEA. In this paper, recent progress in understanding the relationship between the general circulation and climate change over the ASA region is systematically reviewed. Previous studies have demonstrated that atmospheric circulation represents a significant factor in climate change over the ASA region of CEA. In the years with a strong East Asian summer monsoon, the water vapor flux increases and precipitation is abundant in the southeastern part of Northwest China. The opposite situation occurs in years when the East Asian summer monsoon is weak. With the weakening of the East Asian summer monsoon, the climate tends to dry over the semi-arid region located in the monsoon marginal zone. Recently, owing to the strengthening of the South Asian monsoon, more water vapor has been transported to the ASA region of Asia. The Plateau summer monsoon intensity and the precipitation in summer exhibit a significant positive correlation in Central Asia but a negative correlation in North China and Mongolia. A significant positive correlation also exists between the westerly index and the temperature over the arid region of CEA. The change in the westerly circulation may be the main factor affecting precipitation over the arid region of Central Asia. 相似文献
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本论文基于WACCM（Whole Atmosphere Community Climate Model）模式最新版本WACCM6和DART（Data Assimilation Research TestBed）同化工具最新版本Manhattan,开发了中高层大气温度、臭氧和水汽卫星资料的同化接口,搭建了一个包含完整平流层过程的数值同化、天气预报和短期气候预测模型（此后简称模型）;本模型对2020年3～4月平流层大气变化进行了同化观测资料的模拟,并以同化试验输出的分析场作为初值,对5～6月的平流层大气进行了0～30天天气尺度预报以及31～60天短期气候尺度预测的回报试验。结果表明:本模型能较好地重现2020年3、4月北极平流层出现的大规模臭氧损耗事件随时间的演变特征,模拟结果和Microwave Limb Sounder（MLS）卫星观测结果很接近;而未进行同化的模拟试验,虽然可以模拟出北极臭氧损耗现象,但是模拟的臭氧损耗规模相比MLS卫星观测结果要低很多;利用同化试验4月末输出的分析场作为初值,预报的5月北极平流层臭氧体积混合比变化与MLS卫星观测值的差值小于0.5,预测的6月北极平流层臭氧变化只在10～30 hPa之间的区域,与观测之间的差异达到了1 ppm（ppm=10?6）。本模型不但改善了北极平流层化学成分变化的模拟,也显著地提升了北极平流层温度和环流的模拟。本模型同化模拟的3～4月、预报预测的5～6月北极平流层温度和纬向风变化与Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 （MERRA2）再分析资料结果具有很好的一致性,仅在北极平流层顶部,预报预测的温度和纬向风分别与再分析资料之间的均方根误差（RMSE）约为3 K和4 m s?1。未进行同化的试验模拟的3～4月、预报预测的5～6月北极平流层的温度和纬向风与MERRA2再分析资料之间的RMSE在大部分区域都达到6 K及5 m s?1以上。从全球范围来看,本模型对平流层中低层模拟性能改善最为显著,其预报预测结果与观测值之间的差异,比未进行同化试验的结果,减少了50%以上。 相似文献
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利用1950～2019年ERA5再分析数据,分析了极端干旱区边界层高度（Boundary Layer Height, BLH）和气候干湿因子（干燥度指数,Aridity Index, AI）的时空变化特征及相互关系。结果表明:BLH年均值为695 m,呈现东高西低的分布特点,BLH在东部升高、西部降低。AI均值为0.03,以塔里木盆地、中心戈壁等地为低值中心向四周递增,AI在东部减小、西部增大。时间变化上,1950～1964年、1965～1993年、2010～2019年,BLH波动降低,AI波动增大,1993～2009年 BLH抬升、AI减小。不同下垫面不同时段两者变化80%的年份呈反位相;两者基本为负相关,其中西部绿洲下垫面相关性最强,相关系数达到－0.79。随着东部BLH的抬升、西部BLH的降低,AI显示70年来极端干旱区的范围整体有向东移动的趋势。 相似文献
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利用山东惠民国家基准气候站2018年12月—2019年11月的黑碳质量浓度、常规气象观测资料以及GDAS数据,研究了该地区黑碳气溶胶的变化特征,并基于后向轨迹模型对其潜在源区进行了分析。研究结果表明:1)观测期间,黑碳质量浓度平均值为3.22μg·m~(-3),季节变化呈冬、春季高,夏、秋季低的特点;春、夏、秋季黑碳质量浓度的高频值在2μg·m~(-3)以内,冬季的高频值在6μg·m~(-3)以上。2)黑碳质量浓度日变化呈双峰结构,峰值分别出现在06:00—08:00和19:00—21:00,谷值出现于13:00—15:00。3)降雨和风对黑碳质量浓度有明显影响。非降雨期黑碳质量浓度是降雨期的2.8倍;当风速小于3 m·s~(-1)时,黑碳质量浓度随风速增大而减小;冬季在西南西方向、春季在正南方向过来的气团易造成黑碳质量浓度高污染。4)惠民气流输送的季节变化特征明显。春、秋、冬季来自鲁中、河北和苏北等周边地区的气流所占比例较高,对应黑碳质量浓度高值;夏季来自海洋方向的气流占比较高,对应的黑碳质量浓度较低。 相似文献
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黄土高原陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用"黄土高原陆面过程观测试验"2009年定西站的平行对比观测资料,分析了微气象观测仪器的精度和观测误差.结果显示:在大多数情况下,A301P型风杯风速计和HMP45D型温湿传感器对风温湿的观测偏差分别不超过±0.10m.s-1、±0.16℃和±1.00%;107型和109型温度传感器对土壤温度的观测偏差分别不超过±0.1℃和±0.03℃;HFP01型热通量板对土壤热通量的观测偏差不超过±11W.m-2;涡动协方差系统(CAST3+Li7500)观测计算得到的感热、潜热和动量通量的偏差分别不超过±8W.m-2、±8W.m-2、±0.02kg.m-1.s-2.此试验对于大气风速、温度、相对湿度、土壤湿度和温度、地表辐射以及地表通量这些要素的观测,相同型号仪器之间的数据都很一致.并且不同型号仪器进行对比观测风速、土壤温度、净辐射、向下长短波辐射和土壤热通量得到的结果也较一致.结果表明,该试验大多数仪器有比较高的精度,仪器之间也比较一致,观测误差较小,基本能够满足陆面过程观测的要求. 相似文献
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利用全天空成像仪、地面、高空气象观测资料、数值模式资料和NCEP/NCAR再分析资料,对2010年4月24日甘肃河西走廊的特强沙尘暴过程进行了分析。结果表明,从观测到沙尘至天空完全被沙尘遮蔽,仅仅只有2.5min;中西伯利亚—新疆北部的偏北大风携带着极地强冷空气入侵,造成了甘肃河西走廊的特强沙尘暴。进一步的分析还表明,沙尘区域上空存在一个西风急流中心,其高度在200-250hPa之间,沙尘暴爆发时,风速增大到40m.s-1,高度降低,范围扩大。由急流中心向地面伸展的最大风速带将高空动量向下传播,引发了河西走廊的沙尘暴;南北风的变化主要发生在250hPa以下,最大中心高度均位于400hPa附近,北风前锋到达之处,沙尘暴爆发;冷空气爆发时,首先造成地面气温的急剧下降,其次是700hPa和500hPa气温下降;地面热低压的强烈发展,一方面使气压梯度加大,另一方面导致边界层对流不稳定,二者的作用都增强了沙尘暴的强度。 相似文献
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利用2001年11月—2005年10月"云与地球辐射能量系统(CERES)"辐射和云资料SYN(Syn-optic Radiation Fluxes and Clouds),分析了青藏高原(下称高原)地区不同高度云辐射强迫的时空变化特征。结果表明:(1)高原整体为云强迫正、负值的过渡区域,这种过渡性有显著的季节差异和区域划分。高原东南部表现出较强的冷却效应,其西部和东北部干旱区在冬、春季表现为较弱的加热效应。(2)高云、高的中云和低的中云对云短波辐射强迫的季节变化都有贡献,其中中云是导致区域差异的主要因素;云长波辐射强迫的区域差异不明显,但季节差异显著,这主要是由高的中云和高云的变化引起的,且云量是主要的影响因子,高云云量虽小但其影响不可忽视。(3)高云在高原地区产生净加热效应,高的中云既产生加热作用也产生冷却作用,低的中云产生净冷却效应。(4)云短波辐射强迫在云辐射强迫的日变化中仍然占主导地位,日变化的区域差异主要是由云量引起的。白天,在云短波辐射强迫的日变化中,低的中云贡献更大。高云对云长波辐射强迫的日变化贡献主要在晚上,低的中云在夜间对云长波辐射强迫有抑制作用。 相似文献
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利用两步变分反演方法研究2006年第4号台风＂碧利斯＂,比较单部雷达资料和双部雷达资料的反演结果。结果表明：利用单部雷达资料不能很好地反演出台风的风场结构特征,而双部雷达资料在第一步反演背景场时,可以显示出台风的涡旋特征。通过检验发现,此次台风过程的水平切向风在最大风速半径内部与Rankine模型相近,外部与Chen 3模型接近。为了更有效地利用单部雷达的观测信息准确定位台风的移动路径,故在单部雷达资料第一步反演背景场时加入模型弱约束。反演结果表明,加入模型弱约束后,反演的背景风场可以看出台风的涡旋特征,通过第二步反演后与双部雷达资料结果相近;加模型弱约束的单部雷达反演结果与双部雷达反演结果间u、v分量的相关系数均为0.8或以上,2—7 km高度层u、v分量的均方根误差明显减小。 相似文献
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