华北夏季降水转型环流特征分析
华北地区夏季降水变化特征和极端降水多、少年环流异常特征分析
Ｎ Ａ Ｃ Ｒ再 分 析 资 料 中 的 １６－ ２ ０ ９ １ ０ ４年 夏 季 月 平 均 降水数 据 ．
１ 研 究方 法 ． ２
（１用 １ 动平 均 和 Ｍｏｌｔ １ ａ滑 １ ｒ 小波 分 析方 法 研 ｅ 究我 国华北地 区夏季降水的年 际和 年代 际变化特征． （ ２ ）用 国际最 新 的 百 分位 法 定 义 了极 端 降 水 事
华北地 区夏季 降水 的年 际和年代 际变化特征 ， 同量级降水事件的发生频率和 强度 ， 端降水 时间多年和 少年 不 极
的大气环流差异．结果表 明， 华北夏季 降水量 总体呈 下降趋 势， 但极端 降水天气发 生的次数 并没有减 少， 强度也 呈增加趋势．华北地 区夏 季极 端降水 多年 ， 印度 季风强度较强且 能够伸展到我 国 东北地 区， 副热 带高压强度也
华北地 区夏季降水 变化特征 和极 端降水 多 、 少 年环 流异 常特 征分析
何
摘 要 ：根 据 １６ － ２ ０ ９ １ ０ ４年
佳 ， 牛 玉梅
７３０ ） ５ ０ ０
（ 宁夏石嘴 山市气象局 ， 宁夏 石嘴 山
８月 的逐 日降 水 资料 ， Ｍｏｌ 小 波 分 析 和 滑 动 平 均 等 方 法 ， 析 了近 ４ 用 ｒｔ ｅ 分 ４ａ来
场 资 料 取 １５ ９ ０年 １月 至 ２ ０ ０ ８年 ８月 的 Ｎ Ｅ ／ Ｃ Ｐ
生了一次气候跃变 ， 最近的 ５ ０多年北半球中高纬度 地 区极 端 强 降水增 多 ，长 江流 域 和东南 沿海 地 区 的 极端 强降 水频 率也 明显 增 多 ，而华北 地 区的年 降水 量 明显趋 于减少 ．在 年 降水 量减 少 的地 区 ，极 端 降 水频率 一 般也趋 于 下 降 ，因此华 北地 区的暴 雨 和极 端降水频率也有减少趋势． 但也有另外一种情况 ， 即在总降水量没有明显变化甚至减少 的地区，极端 强降水量在总降水量中所 占份额却呈增加趋势． 我 国地处 东 亚季风 区 ，由于东 亚 季风 年 际和年 代 际变 化很大 ，东亚 夏季 风 的年 际变化 会 导致 我 国旱涝 等 重 大气 候灾 害 的发 生 ，而冬 季风 的年 际变 化会 导 致 严 重雪 灾 、寒 灾 和沙 尘暴 的发生 ．华 北 地 区位 于 东 亚 夏 季 风 的 北边 缘 ，季 风 变 化 对 强 降 水 影 响 较 大 ． 该地 区西部 、北部位于黄土高原 、蒙古高原的过渡 带， 又是全国的政治、 经济和文化 中心 ， 水资源短缺 严重 制 约 了经济 和社 会发 展 ，从 而导 致生 态 系统 和 自然环 境 的普遍 恶 化 ．在 区域气 候 明显 变 暖和 降水
华北降水及变化特征
第三章华北降水及变化特征 (2)3.1 华北降水特征 (2)3.1.1 年降水 (2)3.1.2 降水年内分布 (3)3.2 华北降水变化 (4)3.2.1 年变化 (4)3.2.2 季节变化 (5)3.2.3 空间分布 (7)3.3 小结与讨论 (11)第三章华北地区降水量及其变化特征在讨论城市化对华北降水序列影响之前，首先对华北降水及变化特征做一详细的分析，以便下文进一步的分析。
3.1降水量特征本节讨论降水量变化特征所采用的资料为1971—2000年累年均值。
3.1.1 年与季降水量分布华北地区年降水量在200—1000毫米之间，平均降水量为535.8毫米。
南北差异较大，各地分布不均，从华北年降水量分布可以看出，年降水量基本由西北向东南递增。
华北西北部内蒙古地区为少雨区，年降水量大多在400毫米以下；华北东南部的河南、山东以及安徽和江苏北部为多雨区，年降水量大多在600毫米以上。
图3.1 华北年降水量分布图（毫米）图3.3为华北各季节降水量分布。
可以看出，各季节分布趋势与年分布相似，依然是南多北少。
春季，平均季降水量为83.3mm，内蒙地区季降水量在50mm 以下，区域中部大部分地区在50-100mm，南部部分在100mm以上。
夏季，平均季降水量为332.4mm，西北部内蒙地区季降水量较少，在250mm以下，华北西部陕西、山西季降水量也相对较少，在250-300mm，华北东部季降水量多于西部，东南部季降水量最多，在400mm以上。
秋季，平均季降水量为102.6mm，分布同夏季相似，但大部分地区季降水量多于春季，100m线北移。
冬季，平均季降水量为17.5mm，华北北部大部分地区在10mm以下，安徽和江苏北部一带季降水量超过50mm。
春季夏季秋季冬季图3.3 华北各季节降水量分布3.1.2 降水年内分配根据华北各气象站月降水资料，利用区域平均方法建立华北地区月降水量序列。
华北降水以7月最多，8月次之；1月最少，12月次之。
我国各季环流概况和主要天气过程特点
我国各季环流概况和主要天气过程特点春季南支西风急流于3--6月先后发生二次显著减弱，位置也向北移动约5个纬距。
北支西风急流的强度和位置均少变化。
西风带槽、脊的平均位置没有大的变化，但强度减弱。
5月份东亚大槽明显变得宽平，我国上空基本气流就由冬季西北气流变成偏西风了。
在每天天气图上，多小槽、小脊活动，而且槽、脊的移动都很明显，低纬度热带低压开始活跃。
地面图上为大陆增暖较快，蒙古冷性高压减弱并西移到75E附近，阿留申低压也东移到160E。
我国东北地区开始出现一个低压，鄂霍次克海为一高压，南亚的印度低压于3月份开始渐渐扩展到孟加拉湾、缅甸形成一个低压带，华南开始出现偏南风。
4月中旬以后偏南的夏季风就盛行起来，雨季也就逐渐开始。
太平洋副高向西伸展。
夏季南支急流消失，与北支急流合并形成一支急流，位于40N 附近。
西风带的平均槽、脊位相与冬季相反。
东亚沿海出现高压脊取代原来的东亚大槽，在85--90E出现槽取代原来的平均脊。
槽脊强度都比冬季弱。
西太平洋副高脊线由15N向北移动到25N并继续向北移。
在22N以南出现了东风气流，随着副高脊线逐渐向北移动。
在青藏高原南侧出现了全球最强的东风急流，中心位于100--150hPa等压面上。
在东风急流下方为印度西南季风气流。
印度的热低压大大加深。
比海洋暖得多的亚洲大陆几乎都为热低压所控制。
蒙古冷性高压和阿留申低压完全破坏。
副热带高压在我国东部势力增强。
我国西部则受性质不同的大陆副热带高压影响。
冷空气势力大大减弱，范围缩小，路径偏西，常常沿高压东侧南下，为冷性低槽或冷涡，而在地面图上则为冷性闭合小高或高压脊。
锋面的斜压性也大大不如冬、春两季，但它是我国大部地区雨季中必不可少的角色，雨带就发生在西太平洋副热带高压脊线的西北部西南气流与冷空气交绥的地方。
由初夏经盛夏向秋季过渡的时期中，雨带随着副高脊线逐渐北移，6~7月雨带停留在长江中下游，这就是梅雨。
7月中旬梅雨结束，雨带北移到华北，长江流域相对干旱。
华北地区夏季水资源特征分析及其对气候变化的响应Ⅰ：近40年特征分析
图 1 1965 —1995 年华北地区月降水量 (a) 和年降水量 (b) 再分析资料和实测资料对比 实线为观测资料 , 虚线为再分析资料
Fig. 1 The different of t he mont hly precipitation (a) and annual precipitation (b) between t he reanalysis data and t he observed data over Nort h China from 1965 to 1995. Solid line for observed data , dashed line for reanalysis data
年以来的资料进行同化 , 甚至要延续到以后 。关于 再分析资料的质量问题各国工作者已进行了不少检 验 , 表明再分析资料是一份内容丰富 、时间序列较 长 、质量较高的研究资料 , 对气象及相关领域的研 究工作非常有用 。 2. 2 资料检验 再分析资料在华北地区的可靠性需要进行验 证 。我们首先利用华北地区 ( 110°～120°E , 34°～ 42°N) 37 个观测站的 1965 —1995 年共 31 a 的实测 降水资料 , 对再分析资料相应时段的降水资料精度 进行全区检验 。图 1 给出的是华北地区实测和再分 析资料 31 a 平均的月降水量和年降水量对比图 。 由图 1a 可知 , 再分析资料的月均降水量与实 测资料差别不大 , 尤其是本文将主要研究的夏季降 水差别更小 , 其偏差均低于 3 %。从图 1b 也可看 到 , 考查的 31 a 中 , 再分析资料的降水量与实测资 料也很接近 , 只在 60 年代末差异较大 。但一般偏 差都在 20 %左右 , 其它年份的偏差则更小 , 基本在 10 %左右甚至更小 。另外我们也利用北京 、济南和 太原 3 个台站 78 月份平均的观测降水资料和再分 析资料中分别距离此 3 个台站较近的各四个格点 78 月份降水资料 , 对夏季再分析资料在此 3 台站处 的可靠性进行了检验 。结果发现 , 再分析降水资料 在北京 、济南和太原 3 地的误差百分比分别为 11. 5 %、14. 8 %和 17. 6 % , 均未超过 20 %。上述分
华北地区夏季水资源特征分析及其对_省略_区夏季水量丰_枯与气候变化的关系_范广洲
文章编号:1000-0534(2002)01-0045-07 收稿日期:2000-09-15;改回日期:2001-03-06 基金项目:中国科学院“九五”重大应用基础研究项目(ZK951-A1-203);国家重点基础研究发展规划项目(G1*******)的资助 作者简介:范广洲(1970—),男,山东即墨人,博士后,主要从事气候数值模拟、陆气相互作用及水资源等问题的研究,E -mail :gzhfan @ns .lzb .ac .cn华北地区夏季水资源特征分析及其对气候变化的响应(Ⅱ):华北地区夏季水量丰、枯与气候变化的关系范广洲, 吕世华,程国栋(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州 730000)摘 要:利用N CEP /NCA R 近40年的再分析资料,简单统计分析了华北地区夏季(7～8月)气温或(和)降水变化对该区夏季水资源的影响。
结果表明,华北地区夏季水量丰、枯与气温、降水有较好的相关关系。
文中还建立了气温或(和)降水变化对水资源各分量影响的简单统计评估模型。
利用这些模型,模拟研究了华北地区水资源各分量对不同气候变化情况的响应,取得了一些有意义的结果。
关键词:华北地区;水量丰、枯;气候变化中图分类号:P333.1文献标识码:A1 引言 华北地区地处暖温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区,是我国政治、经济、文化的中心。
这里水资源先天不足,近年来随着社会、经济的发展,供、需水矛盾日益突出,缺水问题已经严重影响了该区经济的发展和人民生活水平的提高。
近几十年来,人类活动改变大气组成的速度惊人地增大,科学家普遍认为,如果当前的趋势继续下去,这些气体(CO 2、CH 4、O 3等)的增加很可能会导致全球气候的明显变暖。
如果发生这种变暖现象,很可能通过水文循环对水的流动、进而对淡水资源产生重大影响。
根据以往的研究[1],温室效应将使中纬度地区干旱少雨,华北地处中纬度干旱、半干旱地区,是我国对全球变暖最敏感的地区之一。
华北夏季降水异常的变化及其与大气环流的联系
关键 词 ： 华北 ； 夏 季降 水； 小波 分析 ； 合 成分析 中图分类 号 ： Ｐ ４ ５ ８ 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４ — ７ ０ ９ ７ （ ２ ０ １ ０ ） ０ １ — ０ ０ ６ ７ — ０ ７
Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ／ Ｔｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｌ Ｖａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｍｍ ｅ ｒ Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎ ｏ ｍａ ｌ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ａ ｎ ｄ
Ｓ ｕ ｎ Ｙ ａ ｎ ． Ｚ ｈ ｕ Ｗｅ ｉ － ｊ ｕ ｎ ． Ｗａ ｎ ｇ Ｑ ｉ ａ ｎ — ｑ ｉ ａ ｎ ． ｅ ｔ ａ ｌ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ／ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｌ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｍｍ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｍａ ｌ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｏ ａ ｔ
，
（ Ｉ ． 南京 信 息 Ｉ 程 大学 大 气科 学 学 院 ． 江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ４ ４； ２ ． 江 苏 省气 象 台 ， 江 苏 南京
２ １ ０ ０ ０ ８ ）
摘要： 利 用 中国 １ ６ ０站 ｌ ９ ５ ｌ 一２ （ ） ０ ５年 的逐 月降 水资料 ， 以华北 ｌ ７站 夏季 降水 异 常为研 究对 象， 在 对 其 时空变化特征 进行 分析的基 础上 ， 探 讨 了影响 其 异 常的 同期 因子—— 该 地 区上 空 大尺度 环 流 异 常特征 研 究结 果表明 ， 华 北夏季 降水在 ５ ５ ａ里 总的趋 势是减 少的 ， 该 地 区干旱 化 的趋 势明 显 ， 华北 夏季降水 存在准 ３ ａ 、 准６ ａ 、 准８ ａ的年 际周期和 １ ７～ｌ ９ ａ的年代 际振 荡周期 。在 华北夏 季降 水异常 的年份 ， 其 降水通 常与 江南和 华南的 呈现 反位 相 。在 低层 ８ ５ ０ ｈ Ｐ ａ ， 当贝加 尔湖地 区的 东北 气流 、 中南半 岛的西 南气流及 青藏 高原北侧 的偏 西气流较 常年偏 强时 ，华北 夏季 降水较 常年偏 多； 中层 ５ ０ ０ ｈ Ｐ ａ ， 副热 带 高压较 常年偏 弱 、 偏北、 偏西， 冷 空 气偏 强 ， 低 纬热 带 季风 活跃 ， 南方水 汽也 供
华北夏季旱涝的云量和大气环流特征
变 能表 明在 副热 带地 区存 在一 个 云 量小 值 带 ， 其 演
变 能较 好 地反 映西 太平 洋 副热 带 高 压 的变 化 ， 并 与 中国东部 降水 量 的变 化有 明显 关 系 。陈超 等 Ｈ ¨ 基 于 Ｃ ｌ ｏ ｕ ｄ Ｓ ａ ｔ 云 资料 分 析 了华 北 地 区云 的宏 观 特 征 。但 大 多 数 关 于 云 的研 究 是 基 于 月 资 料 的气 候 分 布 特
第３ ８卷第 ２ 期
２ ０ １ ５ 年 ６月
气 象 与 减 灾 研 究
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＤＩ Ｓ ＡＳＴＥＲ ＲＥＤＵＣＴＩ ＯＮ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ
Ｖｏ １ ． ３８ ＮＯ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ５
孙 国荣 ， 李昀英 ， 高翠翠 ， 等． 华北 夏季旱涝 的云量 和大气环流特征 ［ Ｊ ］ ． 气象 与减灾研 究 ， ２ ０ １ ５ ， ３ ８ （ ２ ） ： １ ６ — ２ １
左 右 。华北 地 区夏季 降 水 的多 寡 直 接 影 响着 全 年 的干 湿分 布 和 水资 源 供应 ， 影 响着 经 济发 展 和 人 民
生活 ， 正 确 地认 识 华 北 地 区 的 旱 、 涝 规 律 和 异 常 特 征 具 有 重 要 意义 ｌ ２ 。并 不 是 所 有 的 云都 产 生 降水 ，
呈 现单 峰 型分 布 ， 降 水 主要 集 中在 夏 季 （ ６ — ８月 ） ， 例如 １ ９ ５ １ —２ ０ １ ３ 年 夏季 降水 占全年 降水 的 ６ ２ ． ９ ４ ％。 受 西太 平 洋 副热 带 高 压 、 印度 低 压 等 大尺 度 环 流 系
统 的影 响 ，华 北 夏 季 降 水 的年 际变 化 较 大 ，例 如 １ ９ ９ ６年 夏 季 降 水 为 ６ ０ ０ ｍ ｍ， １ ９ ９ ７年 却 为 ２ ０ ０ ｍｍ
基于小波分析的华北地区近61年降水变化特征
基于小波分析的华北地区近61年降水变化特征近年来，由于全球气候变暖以及人类活动的影响，华北地区的气候变化日益显著。
降水是气候变化的重要指标之一，对于华北地区的农业生产、水资源管理以及生态环境等方面具有重要意义。
了解华北地区降水的变化特征对于应对气候变化以及合理规划利用水资源具有重要意义。
华北地区包括河北、北京、天津和山西等省市，是中国北方的重要经济区域。
华北地区的降水主要受到东亚季风、西风带以及黄河冷涡等因素的影响。
近61年来，华北地区的降水变化呈现出一定的规律性，主要包括以下几个特征：华北地区的降水呈现出明显的季节性变化。
夏季是华北地区的主要降水季节，占到全年降水的60%以上。
夏季降水主要受到东亚季风的控制，大气环流的变化导致了夏季降水的多年代际变化。
华北地区的降水在不同地理位置上存在一定的差异，比如山区的降水量较大，而平原地区的降水量相对较小。
华北地区的降水变化呈现出一定的年际和年代际变化。
近几十年来，华北地区的降水总体呈现出减少的趋势，尤其是在20世纪80年代以后。
这种降水减少趋势对于华北地区的农业生产和水资源管理造成了一定的影响。
值得注意的是，华北地区的降水变化在不同时间尺度上存在一定的差异，比如年际变化较为明显，而年代际变化相对较弱。
华北地区的降水变化还受到全球气候变化的影响。
近几十年来，全球气候变暖导致华北地区的降水模式发生一定的变化，比如降水量的分布不均匀以及极端降水事件的增多。
这对于华北地区的水资源管理以及城市排水系统的建设提出了挑战。
基于小波分析的研究表明，华北地区的降水变化存在一定的周期性。
小波分析可以对时间序列数据进行多尺度分析，揭示出不同时间尺度上的变化特征。
通过小波分析，可以发现华北地区降水变化存在着2-3年、4-6年、8-12年和16-32年等不同时间尺度的周期变化。
这对于预测未来华北地区的降水变化以及制定合理的水资源管理政策具有一定的参考价值。
华北地区近61年的降水变化呈现出明显的季节性变化、年际和年代际变化以及受全球气候变暖影响等特征。
华北地区近55年夏季降水的变化规律及环流特征
华北地区近55年夏季降水的变化规律及环流特征摘要：随着气候的变暖，人们越来越重视气候方面的研究，其中降水的年际和年代际变化对水资源平衡、工农业生产、水利开发和江河防洪等方面影响很大。
本文利用1961～2015年夏季华北地区51个站点的逐日降水资料和 NCEP/NCAR再分析资料中的日平均高度场和气温场数据，对华北地区近55年来 6～8月的降水规律及其对应的环流特征进行了研究。
关键词：环流特征；华北地区；时空分布；旱涝变化引言气候变化是国际社会都关心的重要全球性问题，全球气候变化研究在很大程度上已经成为了当代人类为维持自身生存和可持续发展而必须为之的任务。
而降水作为气象要素中的重要一员，其时空变化规律对水资源均衡，工农业生产及经济社会的发展有着重要的影响。
我们知道降水量的区域分布和变化格局有很大的不确定性，故分区域研究降水量很有必要。
华北地区是我国政治、经济和文化中心，近年来华北干旱严重，水资源不断变化，严重地影响到生产发展和人民生活的各个方面。
因此，首先要研究华北降水的时空变化特征，其中夏季降水影响最大，其次还要分析相关的环流特征，这样有利于合理调配和开发利用华北地区的水资源。
近百年来，我国降水变化最显著的特征是年代际振荡[3]。
张庆云[4]分析华北地区降水变化时指出，华北降水在时间上展现出显著的年代际变化特点，1883～1898年和1949～1964年降水较丰沛，1899～1920年和1965～1997年是降水表现为偏少现象，其中1980～1993年的降水表现为持续偏少，干旱严重。
王绍武[5]研究华北地区发现， 20世纪50年代，夏季表现为多雨；60年代，降水略多；70年代，华北的北部地区降水略多；80年代，华北干旱；90年代，华北持续干旱。
近年来华北干旱更加严重，水资源严重不足，严重地影响到工农业生产和人民生活各个方面，关于华北地区夏季降水特征和旱涝变化的成因相结合的研究相对较少，故本文通过研究近55年华北地区夏季降水在时间上的趋势变化、突变点、周期变化，空间分布以及环流变化，从而明确其降水变化特征和降水异常的成因。
华北地区夏季降水的气候特征分析
华北地区夏季极端降水的时空特征
华北地区夏季极端降水的时空特征利用华北地区1961-2010年逐日夏季降水资料，用95%降水分位数定义了华北各站极端降水阈值，提取出夏季极端降水，分析了华北地区近50年夏季极端降水事件的时空特征。
结果表明，总体上华北夏季极端降水是一致减少的，同时，在南北向及东西向也存在一定的反相关差异。
标签：华北地区；夏季极端降水；时空特征引言华北地区位于我国北部地区，在大兴安岭、青藏高原以东，内蒙古高原以南，秦岭淮河以北。
东临渤海黄海，北与东北地区、内蒙古地区相接。
属温带季风气候，夏季高温多雨。
由于华北地区是我国重要的粮食生产基地，降雨特别是极端降水，对于粮食的生长和生产有着极大地影响。
因此，对华北地区夏季极端降水的时空变化规律，及其影响因素进行研究是十分必要的。
极端降水事件，是造成一个地区灾害天气的主要原因之一，与之相伴的通常是洪涝灾害。
受夏季季风的影响，华北地区洪涝灾害频发。
又由于华北独特的地理和政治地位，所以有很多学者研究该区域夏季极端降水的时空变化特征。
有研究发现[1]，华北地区年降水量明显趋于减少。
资料显示，在年降水量减少的地区，极端降水频数一般也呈现下降趋势，因此华北地区的极端降水频数也应有减少的趋势。
但也有资料表明，在总的降水量没有明显变化甚至减少的时候，极端降水量在总的降水量中占的比例却为增加趋势。
所以，华北地区夏季极端降水的时间分布不是很显著。
再从夏季风场角度上看[2]，华北地区夏季极端降水多年，印度季风强度较强且能够伸展到我国东北地区，副热带高压强度也较强且位置偏北，在我国内蒙古北部和贝加尔湖南部有气旋性环流存在，造成极端降水量偏多；而极端降水少年，印度季风强度较弱，水汽仅输送到较低唯独，从而导致30°N 以北地区水汽大量减少，副热带高压强度较极端降水多年弱且位置偏南，造成极端降水减少。
据孙建华[3]等研究发现，华北地区夏季降雨量占年降雨量的50%以上，且主要由几次极端降水造成，一次极端降水的日降水量有时可达月降水量的50%以上，且华北地区80%-90%的极端降水出现在夏季，并集中在7月下旬到8月上旬。
华北地区夏季降水的年际变化特征
华北地区夏季降水的年际变化特征
利用1951-2000年*160个台站降水资料和1958--2002年欧洲中心的ERA-40再分析资料,分析了华北地区夏季降水和对应大气环流的变化特征.结果表明:华北地区夏季降水自20世纪70年代中后期开始明显减少,出现持续*干旱;华北地区上空的暖高压、鄂霍次克海地区的高压脊和西太平洋副热带高压是控制华北地区的主要环流系统.当华北地区降水偏少时,华北地区上空700hPa出现反气旋型环流异常,华北地区上空出现明显偏北风异常,且下沉气流加强,水汽出现辐散,200hPa高度上西风带偏南且减弱;反之,当华北地区降水偏多时,华北地区上空700hPa出现气旋型环流异常,并出现偏南风异常,上升气流加强,水汽输送辐合,200hPa上西风异常偏北加强.。
华北降水及变化特征
西部，东南部季降水量最多， 在400mm以上。秋季，平均季降水量为102.6mm，
分布同夏季相似，但大部分地区季降水量多于春季，100m线北移。冬季，平均
季降水量为17.5mm，华北北部大部分地区在10mm以下，安徽和江苏北部一带
图3.6 1961—2005年华北年降水量趋势系数
图3.7 1980—2005年华北年降水量趋势系数
图3.8给出了1961—2005年华北各季降水量趋势系数分布图。从各季节的降水量趋势变化分布来看：春季，华北地区陕西、河南、山西南部以及山东河北
交界地区降水量有减少的趋势， 华北北部大部分地区呈增加的趋势； 夏季，华北大部分地区呈减少趋势，尤其河北、北京、天津一带负趋势显著；秋季，华北西
7
3.3
小结与讨论......................................................................................................................
11
第三章华北地区降水量及其变化特征
在讨论城市化对华北降水序列影响之前，首先对华北降水及变化特征做一详
知：春季近45年和近26年趋势相同，都趋于减少，但近26年变化速率较快。
夏、秋两季，两时段变化趋势相反， 近45年为减少趋势， 近26年却有增加趋势，
增加速率分别为
3.3mm/10a、4.8mm/10a。冬季，两时段变化趋势相同，均为增
加的趋势，但近
26年增加趋势明显，变化速率较快，由
0.7mm/10a增加至
降水量累年平均5年滑动平均趋势线
华北夏季降水异常与大气环流和海温的关系
Progress 研究进展华北夏季降水异常与大气环流和海温的关系段光玉 华丽仙 罗思源 于琼花（云南省昌宁县气象局，昌宁 678100）摘要：利用1961—2015年中国地面气象台站格点化降水资料、NOAA 提供的逐月海表温度资料，以及NCEP /NCAR 月平均再分析资料，采用EOF 、相关分析和合成分析等方法，分析了华北夏季降水与大气环流和海温的关系以及冬季EP 型El Niño 指数（I EP ）对华北次年夏季降水的影响。
结果表明：华北夏季降水偏多（少）年的环流特征为贝加尔湖地区位势高度负（正）距平，北太平洋存在一位势高度正（负）异常中心，日本海到渤海正位势高度距平加强（减弱），表现为东亚地区典型的东高（低）西低（高）的环流形势；同期夏季在赤道中东太平洋存在关键区海温异常，与华北夏季降水呈显著负相关关系，表明关键区海温增暖（变冷），华北夏季降水减少（增加）；冬季I EP 指数正位相年华北次年夏季降水正异常，西北太平洋上空500 hPa 位势高度显著负异常，中高纬呈现两脊一槽型环流形势，西太平洋副热带高压位置较气候态偏西，赤道西太平洋为明显的异常东风，低层垂直上升运动为孟加拉湾经向通道和太平洋纬向通道的水汽输送提供有利动力条件，有利于华北雨季降水偏多；I EP 指数负位相年环流形势则相反。
关键词：华北夏季降水，EP 型El Niño 指数，太平洋海温，大气环流DOI：10.3969/j.issn.2095-1973.2023.06.005The Relationship between Summer Precipitation Anomaly in North China, Atmospheric Circulation and SSTDuan Guangyu, Hua Lixian, Luo Siyuan, Yu Qionghua(Changning Meteorological Bureau of Yunnan Province, Changning 678100)Abstract: Using the gridded precipitation data from Chinese ground meteorological stations, the NOAA monthly sea surface temperature (SST ) data, and the NCEP/NCAR monthly mean reanalysis data from 1961－2015, and with EOF, correlation analysis, and synthetic analysis, we analyze the relationship between summer precipitation, atmospheric circulation and SST in North China, as well as the influence of the winter EP-type El Niño index (I EP ) on summer precipitation in North China in the following year. The results show that the circulation characteristics of the increased (decreased ) summer precipitation in North China are negative (positive ) geopotential height anomaly in Lake Baikal, a positive (negative ) anomalous center in the North Pacific Ocean, and a strengthening (weakening ) positive geopotential height anomaly from the Sea of Japan to the Bohai Sea, which is typical of the east-high (low ) west-low (high ) circulation in the East Asian region . There is an anomaly of key SSTs in the east-central equatorial Pacific Ocean in the same period of summer precipitation in North China, exhibiting a significant negative correlation, which means that the increased (decreased ) SST in the key area is correlated to the decreased (increased ) summer precipitation in North China. Positive phase years of winter I EP index are accompanied with positive anomaly of summer precipitation in North China in the following year, while significant negative anomaly is identified at 500 hPa over Northwest Pacific Ocean. The circulation type of two ridges and a trough type appears in the middle and high latitudes. The subtropical high pressure in the western Pacific Ocean shifts more westward than the climatic state. Obvious anomalous easterly wind is found in the equatorial west Pacific. The vertical uplift movement in the low level provides favorable dynamic conditions for the transport of water vapor in the meridional channel of the Bay of Bengal and the latitudinal channel of the Pacific Ocean, which is conducive to the increased precipitation in the rainy season in North China; The opposite situation occurs in the negative phase years of the I EP index.Keywords: summer precipitation in North China, EP type El Niño index, the Pacific sea surface temperature, atmospheric circulation0 引言20世纪60年代中期以后，华北降水呈现减少趋势，特别是70年代以来，降水减少更加明显[1-2]。
华北地区降水变化的相关分析
学 术 研 究 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
华北地区降水变化的相关分析
季蔷薇 （ 民 航 呼伦 贝尔 空 中交 通 管 理 站 ， 内 蒙古 自治 区 呼伦 贝 尔 ０ ２ １ ０ ０ ８ ）
的 重 大 问题 １ 。
１引言
杨修群等人［ ２ １ ５ ￣ ｒ ｊ － 华北降水年累积距平指数变化分表明 ， 近５ ０ 年 ３研 究方 法 简介 来华北降水异常发生两次跃变， 分别发生在 １ ９ ６ ５ 年和１ ９ ８ ０ ＃， 研究表 研究 中采用的方法 主要有一元线性 回归 、 经验正交函数分解方
Ｅ Ｏ Ｆ１ 的空间分布表 明， 华北 西部有 一负信号 ， 华北北部 、 中部以及 华北南部为正位 相 ， 山东半 岛沿 岸为负位相 ， 其他 区域均在０ 值 附 近， 信号不 明显 ， 这可简单称 之为 “ 东 中西型 ” 。 相 比较华北 南部数值 较大 ， 说明降水变化容易 出现异常。 由Ｅ ＯＦ １ 时间序列的变化可以看 到， 时间序列呈８ －１ ０ 的周期震荡 。 华北 中北部地 区在 １ ９ ６ ５ 年之后夏 季降水有减少 的趋势 ， ７ ０ 年到８ ０ 年一直为 负值 ， 降水在逐年减少 ， ９ ３ 年左右又有一次降水减少 ， ２ ０ ０ ０ ￣ 以后整体来看该地 区基本呈减少
华北地区夏季降水变化特征和极端降水多、少年环流异常特征分析
华北地区夏季降水变化特征和极端降水多、少年环流异常特征分析何佳;牛玉梅【摘要】根据1961-2004年6-8月的逐日降水资料,用Morlet小波分析和滑动平均等方法,分析了近44a来华北地区夏季降水的年际和年代际变化特征,不同量级降水事件的发生频率和强度,极端降水时间多年和少年的大气环流差异.结果表明,华北夏季降水量总体呈下降趋势,但极端降水天气发生的次数并没有减少,强度也呈增加趋势.华北地区夏季极端降水多年,印度季风强度较强且能够伸展到我国东北地区,副热带高压强度也较强且位置偏北,在我国内蒙古北部和贝加尔湖南部有气旋性环流存在,造成极端降水量偏多;极端降水少年,印度季风强度较弱,水汽仅输送到较低纬度,从而导致北纬30°以北地区水汽大量减少,副热带高压强度较极端降水多年弱且位置偏南,造成极端降水量偏少.【期刊名称】《宁夏工程技术》【年(卷),期】2010(009)003【总页数】5页(P197-201)【关键词】年际和年代际变化;夏季降水;极端降水事件;极端阀值;大气环流【作者】何佳;牛玉梅【作者单位】宁夏石嘴山市气象局,宁夏,石嘴山,753000;宁夏石嘴山市气象局,宁夏,石嘴山,753000【正文语种】中文【中图分类】P461研究发现[1-4]，我国夏季降水在1965年前后发生了一次气候跃变，最近的50多年北半球中高纬度地区极端强降水增多，长江流域和东南沿海地区的极端强降水频率也明显增多，而华北地区的年降水量明显趋于减少.在年降水量减少的地区，极端降水频率一般也趋于下降，因此华北地区的暴雨和极端降水频率也有减少趋势.但也有另外一种情况，即在总降水量没有明显变化甚至减少的地区，极端强降水量在总降水量中所占份额却呈增加趋势.我国地处东亚季风区，由于东亚季风年际和年代际变化很大，东亚夏季风的年际变化会导致我国旱涝等重大气候灾害的发生，而冬季风的年际变化会导致严重雪灾、寒灾和沙尘暴的发生.华北地区位于东亚夏季风的北边缘，季风变化对强降水影响较大.该地区西部、北部位于黄土高原、蒙古高原的过渡带，又是全国的政治、经济和文化中心，水资源短缺严重制约了经济和社会发展，从而导致生态系统和自然环境的普遍恶化.在区域气候明显变暖和降水总量显著减少的背景下，研究该区域降水和强降水发生频率和强度的变化，具有非常重要的意义.1 资料和方法1.1 资料的选取降水资料来源于国家气候中心整编的中国大陆738个测站中，华北6省71个站的逐日降水资料，其中，北京1个、天津2个、河北18个、山西13个、山东20个、河南17个.所取时间为1961—2004年6—8月（每站每日的降水量均无缺测）.850 hPa风场资料取1950年1月至2008年8月的NCEP/NCAR再分析资料中的1961—2004年夏季月平均降水数据.1.2 研究方法(1)用11 a滑动平均和Morlet小波分析方法研究我国华北地区夏季降水的年际和年代际变化特征.(2)用国际最新的百分位法定义了极端降水事件阀值[5-6]，通过统计华北地区44 a 夏季逐日降水量，取第90个百分位点的降水量值为极端降水的阀值，从而筛选统计出华北地区44 a的极端降水量和极端降水时间，及极端降水强度.(3)分析华北夏季极端降水多、少年的大气环流差异.2 降水的年际和年代际变化特征研究表明[2]，华北地区夏季降水占华北地区年降水量的60%以上.20世纪60年代中期以来，夏季降水持续减少趋势造成干旱日趋严重.1961—2004年华北地区夏季降水距平图如图1所示.由图1可知，近44 a夏季降水总体呈减少趋势，负距平年的距平绝对值比正距平年的距平值普遍偏大，但其间有降水量相对增加和减弱时期，即20世纪70年代中期到末期、90年代初期到末期和2002年之后呈弱的增加趋势；20世纪70年代中期之前、70年代末期到90年代初期和90年代末期到本世纪初期呈减弱趋势.从华北地区夏季降水的年际变化来看，如果在所选取时间范围内，以5个极大值和5个极小值为洪涝年和干旱年，则44 a中1963、1964、1971、1995、1996年为洪涝年，且1964年的洪涝最严重；1968、1983、1997、1999、2002 年为干旱年，1997 年的旱情最严重.这与近年来专家学者的研究结论一致.图1 1961—2004年华北地区夏季日降水标准化距平图◆为日降水标准化距平曲线，-为11 a滑动平均曲线，……为线性趋势线.华北地区夏季降水变化的Morlet小波变换分析如图2所示.它表示华北地区夏季降水变化的时间尺度特征.由图1可知，近44 a来,华北地区夏季降水具有明显的16 a和10 a的周期变化，并且其间还存在小的周期扰动.20世纪90年代之前，华北夏季降水具有16 a和7 a的周期变化，90年代之后具有以10 a和5 a为周期的变化.另外，20世纪60年代中期之前、70年代初期到80年代初期及80年代末期到90年代末期，华北地区处于多雨期.60年代中期到70年代初期、80年代初期到80年代末期及90年代末期后，华北地区处于少雨期，这与图1中分析的华北夏季降水的年际变化趋势基本吻合.另外，华北地区夏季降水多雨期和少雨期间还存在7,5,3 a的扰动，但周期振荡强度比16 a周期的振荡强度弱，并且周期越短，振荡强度越弱.图2 华北地区夏季降水小波分析华北地区夏季日降水距平的空间分布如图3所示.由图3可知，华北东部沿海地区多为正距平，内陆地区多为负距平.正距平中心位于河北东北部、山东半岛东部、山东南部及河南南部；负距平中心位于河北西部、山西北部及河南西北部.并且华北地区南部的正距平中心值较北部的大，沿海地区的距平值为正，而内陆地区的距平值为负，说明较低纬度和沿海地区夏季降水量较多，降水强度较大，而较高纬度和内陆地区夏季降水量较少，降水强度较小，这与副热带高压的位置和东亚夏季风的强弱等有很大关系.图3 华北地区夏季降水距平空间分布图我国华北地区近44 a夏季降水总体呈减弱趋势.20世纪70年代中期到末期、90年代初期到末期和2002年之后呈弱的增加趋势、20世纪70年代中期之前、70年代末期到90年代初期和90年代末期到本世纪初期呈减弱趋势.20世纪90年代之前具有16 a和7 a的周期变化，90年代之后以10 a和5 a为周期的变化.并且华北较低纬度和东部沿海地区夏季降水量较多，降水强度较大，而较高纬度和内陆地区夏季降水量较少，降水强度较小.3 夏季降水指数3.1 夏季降水指数华北地区71个站在空间平均的情况下，夏季降水量R、降水时间t及降水强度的变化趋势如图4所示.由图4可知，20世纪 60年代中期到70年代中期、80年代中期到90年代中期为华北地区夏季降水少雨期，70年代中期到80年代初期和90年代中期到本世纪初为华北地区夏季降水多雨期.近44 a中，华北地区夏季年降水总量和年降水时间总体呈减弱趋势，降水量平均每10 a减少14.8 mm，降雨时间平均每10 a减少1.6 d，降水强度呈增加趋势，但逐年的降水量、降水时间和降水强度的增减趋势基本保持一致，说明华北地区夏季降水多年（少年），降水量和降水强度也相应较强（弱）.3.2 夏季极端降水指数华北地区71个站在空间平均的情况下，夏季极端降水量R、极端降水强度、极端降水时间t及极端降水的比例随时间变化趋势如图5所示.由图5可知，华北地区夏季极端降水少雨期为20世纪60年代中期到70年代中期、80年代初期到90年代中期；极端降水多雨期为20世纪70年代中期到80年代初期、90年代中期到本世纪初.极端降水量最小值出现在1983年，最大值出现在1964年.近44 a中，极端降水量和极端降水时间均呈下降趋势，极端降水量平均每10 a减少9.2 mm；极端降水时间平均每10 a减少0.9 d；而极端降水强度的趋势变化不明显；极端降水所占比例也呈弱的下降趋势.华北地区夏季极端降水的年际和年代际变化与总降水量的年际和年代际变化基本一致，说明华北地区夏季降水量和降水时间多的年份极端降水量和极端降水时间也较多，但相比之下，极端降水强度比总降水的强度强.3.3 夏季暴雨指数华北地区71个站在空间平均的情况下，夏季暴雨量、暴雨强度、暴雨时间及暴雨比例随时间变化趋势如图6所示.由图6可知，20世纪60年代中期到70年代中期，华北地区夏季暴雨量较少；90年代中期到本世纪初暴雨量较多；其他时间段暴雨量接近平均值，波动不明显.近44 a中，暴雨量、暴雨时间和暴雨强度呈弱的下降趋势；暴雨所占比例呈弱的增加趋势；逐年的总暴雨量与暴雨时间的增减趋势基本一致，但波动不是很明显.暴雨强度的逐年变化波动较明显，强暴雨期出现在20世纪60年代初期、70年代中期、80年代初期到80年代中期及90年代；弱暴雨期出现在60年代中期到70年代初期、80年代中期到80年代末期及本世纪初期.这与华北地区夏季总降水量和极端降水量的多、少年的变化趋势一致.图4 华北地区夏季降水变化图5 华北地区夏季极端降水变化图6 华北地区夏季暴雨变化20世纪60年代中期到70年代中期、80年代中期到90年代中期为华北夏季降水少雨期，该期极端降水和暴雨也相应较少；20世纪70年代中期到80年代初期、90年代中期到本世纪初为华北夏季降水多雨期，该期极端降水和暴雨也相应较多.说明华北地区夏季极端降水和暴雨的年际和年代际变化与总降水的年际和年代际变化一致.华北地区夏季不同量级降水量的平均值和降水时间总体均呈负趋势，但降水强度呈正趋势.说明华北地区夏季降水和降水次数逐年减少，但24 h降水量普遍呈增加趋势，这也是造成极端降水比例增加的主要原因.4 极端降水多、少年的大气环流差异为了研究华北地区夏季极端降水多、少年的大气环流差异，选择极端降水时间最多的6个年份（1963、1964、1971、1977、1978、1996 年）和极端降水时间最少的 6 个年份（1968、1983、1992、1997、1999、2002年）的850 hPa风场的年平均值进行对比分析（图7—8）.华北地区夏季极端降水多年：东经120°以西的印度季风风力较强，低纬度为西南偏西风，中纬度为偏南风，夏季风强度表现非常强；在我国内蒙古北部与贝加尔湖南部之间存在一个气旋性环流，其东南部的西南气流与印度季风汇合，使印度季风携带的水汽被输送到较高纬度，且一直伸展到我国东北地区；东经120°以东的副热带高压南部的偏东风及西部和西北部的偏南风也很强.以上3支气流汇合于华北地区，印度季风的强西南气流和副热带高压强东南气流将水汽集中输送到东亚地区，并在华北地区汇合，使得降水量增多，这也增加了极端降水量和极端降水的频率. 华北地区夏季极端降水少年：东经120°以西的印度季风风力与极端降水时间多年的季风风力相差不大，低纬度的偏西风变化也不大，但东亚中纬度的西南风和偏南风减弱非常明显，到北纬30°已经变的非常弱，水汽很难到达北纬30°以北地区，夏季风表现很不突出；我国内蒙古北部和贝加尔湖南部的气旋性环流强度偏弱；东经120°以东的副热带高压南部的偏东风及西部和西北部的偏南季风减弱也非常明显.这些造成输送到华北地区的水汽较极端降水多年少，不利于降水的发生，这也减少了极端降水量和极端降水的频率.图7 华北地区夏季极端降水时间多年850 hPa平均风场图8 华北地区夏季极端降水时间少年850 hPa平均风场华北夏季极端降水多年，印度季风风力较强且途经华北伸展到我国东北地区；极端降水少年，印度季风风力没有太大变化，但其强度减小很多，致使向北输送到较低纬度，北纬30°以北地区的水汽大量减少，不利于极端降水.副热带高压南部偏东气流和西部偏南气流在华北地区夏季极端降水多年非常强，对极端降水十分有利；另外，我国内蒙古北部和贝加尔湖南部的气旋性环流较强，其东南部的西南气流与印度季风汇合也加强了水汽输送；而极端降水少年，我国内蒙古北部和贝加尔湖南部的气旋性环流很弱，不利于降水.5 结论(1)我国华北地区夏季降水总体呈减弱趋势，其中降水量最大值出现在1964年，降水量最小值出现在1997年.(2)20世纪90年代之前，华北地区夏季降水存在16 a和7 a的周期变化，90年代之后其周期为10 a和5 a.(3)华北地区夏季降水东部比西部强，沿海比内陆强，即降水量由东南向西北逐渐递减.(4)华北地区夏季年平均降水量和降雨时间逐年减少，降水强度逐年增加；夏季极端降水量、极端降水时间和比例都呈负趋势，极端降水强度呈正趋势；夏季暴雨量、暴雨时间和暴雨强度呈负趋势，而暴雨比例呈正趋势.(5)华北地区夏季极端降水多年，印度季风风力较强且伸展到我国东北地区，副热带高压强度较强且位置偏北，我国内蒙古北部和贝加尔湖南部的气旋性环流较强，使夏季降水偏多，极端降水频率增加；华北地区夏季极端降水少年，印度季风风力变化不大但强度减弱，只能将水汽输送到较低纬度，且副热带高压强度较极端降水多年弱且位置偏南，造成夏季极端降水频率减少.【相关文献】[1]IPCC.Climate Change 2007:The Physical Science Basis.Contribution of Working Group Ito the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on ClimateChange[R].Cambridge，UK and New York，USA：Cambridge University Press，2007：996.[2]陈烈庭.华北各区夏季降水年际和年代际变化的地域性特征[J]. 高原气象，1999，18(4):477-485.[3]苏布达，姜彤，任国玉.长江流域极端降水时空分布和趋势[J].气候变化研究进展，2006，2(1):9-14.[4]翟盘茂，王萃萃，李威.极端降水事件变化的观测研究[J].气候变化研究进展，2007，3(3):144-148.[5]潘晓华，翟盘茂.气温极端值的选取与分析[M].北京：气象出版社，2002，28(10).[6]杨金虎.中国极端强降水事件特征研究及其成因分析[D].南京：南京信息工程大学，2007：5.[7]AlEXANDER L V.ZHANG X，PETERSON T C.Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres，2006，111：70.。
华北雨季监测及对应环流变化特征
华北雨季监测及对应环流变化特征闵锦忠;赵悦晨;郝立生【期刊名称】《干旱区地理》【年(卷),期】2016(0)3【摘要】利用华北37站日降水量和NCEP/NCAR再分析大气环流等资料,定义一种新的华北雨季监测指数,即用850 h Pa比湿特征线监测华北雨季,并将500 h Pa 高度场、海平面气压场、850 h Pa风场变化特征作为参考指标。
结果表明:1961-2014年,华北雨季开始日期平均在7月4日,结束日期平均在9月2日,平均雨季长度60 d,雨季累计降水量多年平均为278 mm,平均日降水强度4.5 mm·d^(-1)。
1961-2014年华北雨季强度表现为减弱趋势,近年雨季强度有增强的趋势,但还没有达到20世纪60~70年代的强度,在连续三年偏强后2013、2014年出现雨季偏弱,华北是否"雨季转型"还存在不确定性。
这里采用连续变量定义的华北雨季监测指标较国家气候中心目前采用的日降水监测方法效果好,可以在业务中参考应用。
【总页数】9页(P539-547)【关键词】华北;雨季;监测;指数【作者】闵锦忠;赵悦晨;郝立生【作者单位】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,江苏南京210044;天津市气象局,天津300074;中国气象局兰州干旱气象研究所/中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室,甘肃兰州730020【正文语种】中文【中图分类】P434【相关文献】1.华北地区夏季降水变化特征和极端降水多、少年环流异常特征分析 [J], 何佳;牛玉梅2.华北重力网测点重力变化特征与中强震的对应 [J], 李青3.云南雨季的时空特征及与大气环流变化的关系 [J], 晏红明;李清泉;王东阡4.夏季长白山天池站降水量年际变化特征及其对应的环流异常 [J], 凌思宁;陈卫;陆日宇;高枞亭5.华北雨季降水集中度和集中期的时空变化特征 [J], 张天宇;程炳岩;王记芳;张永亮;刘晓冉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
华北平原夏季降水准双周振荡与低频环流演变特征
华北平原夏季降水准双周振荡与低频环流演变特征郝立生;向亮;周须文【期刊名称】《高原气象》【年(卷),期】2015(0)2【摘要】利用华北地区夏季日降水资料和NCEP/NCAR再分析环流资料,采用功率谱分析、Butterworth带通滤波等方法,对华北地区夏季降水低频特征与大气低频环流演变进行了综合分析。
结果表明:(1)华北地区夏季降水存在低频特征,主要以准双周振荡为主。
(2)500 h Pa高度场大气低频环流表现为闭合的高、低压系统;850 h Pa低频流场演变要复杂一些,但它们伴随高层低频系统移动会发生有规律的变化。
500 h Pa高度场上,在35°N以北,低频系统向东移动,有时也从鄂霍次克海附近向西的扩展;在35°N以南,低频系统表现为由西北太平洋向西北移动,然后再向西移动。
华北夏季降水主要是直接受中高纬度低频系统影响,低纬度低频系统很难直接影响华北地区,但它们可以通过偏南偏北气流的变化影响向华北地区的水汽输送或冷空气活动,进而加强或减弱华北地区的降水强度。
(3)当500h Pa 40°N-60°N范围内有低频低压从西向东移近华北地区,并诱发850 h Pa气旋或切变线生成,从而在华北地区出现明显的降水过程;当500 h Pa低频低压向东移出而后部低频高压移来时,华北地区低层850 h Pa流场就会转为辐散气流或为一致的偏北气流,降水过程结束。
(4)华北地区降水发生时,高、低空低频环流有较好的配合。
【总页数】8页(P486-493)【作者】郝立生;向亮;周须文【作者单位】中国气象局兰州干旱气象研究所/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室;天津市气象局;河北省气候中心【正文语种】中文【中图分类】P434【相关文献】1.2012年夏季华北降水和环流形势的低频振荡特征分析2.我国东部夏季降水季节内振荡与低频大气环流演变特征分析3.2016年夏季中国降水的低频振荡特征及其与热带海洋大气低频振荡的联系4.2016年夏季中国降水的低频振荡特征及其与热带海洋大气低频振荡的联系5.北半球夏季大气低频振荡演变特征及其与华北夏季降水的关系因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1961-2020年华北地区7-8月份极端降水频次趋势转折及可能原因分析
1961-2020年华北地区7-8月份极端降水频次趋势转折及可能原因分析郭敬环;刁一娜;邵建红;刘逸璋【期刊名称】《中国海洋大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2024(54)1【摘要】区域性极端降水(Regional extreme precipitation,REP)破坏性强,会造成地质灾害和经济损失。
本文利用逐日降水资料,研究了1961-2020年华北地区7-8月份REP频次趋势转折,并探讨其变化的可能原因。
结果表明,华北地区7-8月REP天数存在1986、1995和2003年三个趋势突变点,在1961-1985年(P1)和1995-2002年(P3)时段有减少趋势,1986-1994年(P2)和2003-2020年(P4)时段呈现增多趋势。
华北地区REP事件发生时有水汽通量辐合,并且中国东北部至朝鲜半岛对流层高层有异常高压(东北高压)存在。
P2、P4时期较P1、P3时期东北高压位置偏南,38°N以南的华北地区水汽通量辐合增强,REP天数增多。
P1、P2时期异常水汽通量来自印度洋和西北太平洋,而后两个时期只来自西北太平洋,这是东亚夏季风减弱、西太平洋副热带高压(西太副高)增强的结果。
东北高压的发展在P1、P3时期与沿中纬度西风急流(急流)传输的波活动通量有关,在P2、P4时期高纬度活动中心发挥作用并且在季节背景上该高压较强,P2时期促使东北高压发展的波活动通量来自急流和高纬度活动中心两支路径,而P4时期波活动通量主要沿高纬度传播。
REP天数减少在P1时期主要是东亚夏季风显著减弱不利于水汽向华北地区输送的结果,而P3时期是东亚夏季风减小和急流减弱共同作用所导致的;REP天数增多在P2时期是因为急流的显著增强,有利于东北高压的发展,而在P4时期西太副高的增强保证了东亚夏季风减弱之后向华北地区的水汽输送,并且北极海冰范围减少可能通过影响高纬度活动中心,在急流减弱之后建立了由高纬度向华北地区传输的波活动通量新路径,两者共同作用使得REP天数增多。
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Climate Change Research Letters 气候变化研究快报, 2015, 4, 116-129Published Online July 2015 in Hans. /journal/ccrl/10.12677/ccrl.2015.43014Analysis on the Circulation Characteristicsof Summer Precipitation Conversion inNorth ChinaLisheng Hao1,2, Yihui Ding31TianJin Meteorological Bureau, Tianjin2Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster,Institute of Arid Meteorology, ChinaMeteorological Administration (CMA), Lanzhou Gansu3National Climate Center, BeijingEmail:hls54515@Received: Jun. 26th, 2015; accepted: Jul. 11th, 2015; published: Jul. 15th, 2015Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractIn this paper, a comprehensive analysis on decadal shift of precipitation rainfall pattern and cir-culation characteristics during summer in North China is made based on such data as daily preci-pitation, general atmospheric circulation reanalyzed by NCEP/NCAR. The results of the analysis indicate that: 1) The shift of precipitation rainfall pattern during summer in Eastern China can be divided into 5 periods, i.e., 1961-1965 with significantly more rainfall both in North China and Northeast China, 1966-1980 with more rainfall in North China but normally less rainfall in North-east China, 1981-2000 with more rainfall in Northeast China but normally less rainfall in North China, 2001-2010 with less rainfall in North China and Northeast China but significantly more rainfall in Huaihe River Basin, and 2011-2013 with more rainfall in North China and Northeast China but less rainfall in Yangtze-Huaihe River Basin. 2) In recent years, the precipitation in rainy season (summer) in North China and Northeast China is similar to that during 1961-1965, which is significantly high. However, the circulation pattern is significantly different from that during 1961-1965. For the sea-level pressure field in summer, the low-pressure center in Mongolia was located in South Central Mongolia during 1961-1965, with low pressure trough significantly dee-pened; while it was located in Eastern Mongolia and toward North China and Northeast China during 2011-2013, with low pressure trough significantly weakened. At 500 hPa height field, Sibe-ria trough and North China trough were deepened but Baikal Lake Ridge was weakened during 1961-1965. Besides, the “step trough” brought more rainfall to North China and Northeast China.During 2011-2013, however, the Baikal Lake Ridge was normal, the geopotential height of Ok-hotsk Sea was increased, the subtropical high was located northward, and the blocking effect by the eastern part on the North China trough was strengthened, resulting in more rainfall during summer in North China and Northeast China. At 850 hPa wind field, southerly wind was obviously华北夏季降水转型环流特征分析abnormal in East Asia and strong cyclonic circulation anomaly also occurred in Mongolian region during 1961-1965. Wind direction convergence was caused in the west of North China and North-east China with the southerly airflow in East Asia, resulting in abnormally more rainfall in North China and Northeast China. During 2011-2013, however, south wind was normal in East Asia but southeast wind was obviously abnormal, with wind speed significantly lower than that of sou-therly wind during 1961-1965. Moreover, there was no dynamic condition created by cyclonic circulation convergence in Mongolian region. As a result, the rainfall in summer in North China and Northeast China is more than that under normal condition but less than that during 1961- 1965. Therefore, similar to the period of 1961-1965, the precipitation in North China and North-east China has increased significantly in recent years, but the circulation characteristics are mar-kedly different. A significant difference was that the southerly wind was abnormal during 1961- 1965 (namely the summer monsoon in East Asia was strong); while the southeast wind was ab-normal during 2011-2013 (namely the summer monsoon in East Asia was not markedly strong). KeywordsNorth China, Summer, Precipitation, Conversion, Circulation Characteristics华北夏季降水转型环流特征分析郝立生1,2，丁一汇31天津市气象局，天津2中国气象局兰州干旱气象研究所/中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州3国家气候中心，北京Email:hls54515@收稿日期：2015年6月26日；录用日期：2015年7月11日；发布日期：2015年7月15日摘要本文利用日降水量资料和NCEP/NCAR再分析大气环流等资料，对华北夏季降水雨型年代际转换及环流特征作综合分析，结果表明：1) 我国东部夏季降水型的转换可划为5个时段，1961~1965年华北、东北都明显多雨；1966~1980年华北多雨，东北正常偏少；1981~2000年东北多雨，华北正常偏少；2001~2010年华北、东北少雨，淮河流域明显偏多；2011~2013年华北、东北多雨，江淮流域偏少。