热带及北太平洋海表温度与两类El Ni?o事件的关系

副热带及热带海温异常变化对两类厄尔尼诺事件具有一定影响,定量分析热带及北太平洋关键海区海表温度对两类厄尔尼诺事件(尤其是中太平洋型厄尔尼诺事件)的不同贡献,对完善两类厄尔尼诺事件预报模型及极端气候预报具有重要意义。本次研究利用海表温度资料,采用旋转经验正交函数分解、功率谱分析、相关分析等方法研究了热带及北太平洋区域海表温度异常变化关键区与两类厄尔尼诺事件的关系。结果表明:1985~2009年热带太平洋海表温度前两个模态的时空分布能够很好地表征两类厄尔尼诺事件发生过程中最大海温变化的时间演变特征。热带及北太平洋海表温度变化最显著的区域主要有四个,分别是赤道中东太平洋、加利福尼亚西南、阿留申群岛和白令海一带。其中阿留申群岛地区与其他海区存在显著的负相关。春季和秋季海温异常变化区域位于赤道中太平洋,夏季和冬季海温异常变化区域位于赤道东太平洋。根据热带及北太平洋海表温度显著变化关键区域与两类厄尔尼诺事件的密切关系,通过回归分析,建立了二者之间的回归方程,得到的结果为进一步研究热带及北太平洋关键海区海温对两类厄尔尼诺事件的影响提供有益的参考。     

IOD和ENSO事件期间热带印度洋的海平面变化

利用1993~2010年卫星高度计数据分析热带印度洋海平面年际变化。结果显示:西南热带印度洋和苏门答腊—爪哇岛沿岸海平面变化显著,标准差可达8 cm。经验正交分解第1模态呈偶极子分布,与IOD(Indian Ocean Dipole,印度洋偶极子)和ENSO(El Nino-Southern Oscillation,厄尔尼诺和南方涛动)事件密切相关;第2模态呈"三明治"结构。IOD、ENSO事件共同发生期间海平面年际变化较IOD事件期间更为显著,IOD事件期间的海平面年际变化较ENSO事件期间强且范围广,ENSO事件期间的海平面年际变化则主要位于南热带印度洋。大气风场通过Ekman效应和斜压Rossby波影响海平面年际变化,且区域特征显著。洋盆尺度上,斜压Rossby的作用明显大于局地Ekman效应,前者能解释30%的海平面年际变化;仅在阿拉伯海和南热带印度洋中部,风场强迫的局地Ekman效应对海平面年际变化的影响更为显著。IOD和ENSO事件期间的风场与海平面年际变化有重要联系,使得ENSO事件期间的海平面年际变化偏南偏弱。     

ENSO事件对珠江中下游地区降水氢氧同位素的影响

水汽源区变化与ENSO事件显著影响季风区水循环过程。基于珠江中下游地区4个GNIP站点（中国香港、广州、桂林、柳州）的降水同位素及OLR（向外长波辐射）数据,研究了ENSO背景下δ¹⁸O的时空分布特征及ENSO事件对降水中氢氧同位素特征的影响机制。结果表明：ENSO事件是影响稳定同位素年际差异的主要因素,通过影响雨季降水的年内分配而实现;正常年大气降水线方程的斜率与截距均大于厄尔尼诺年而小于拉尼娜年;拉尼娜年加强 δ¹⁸O的反温度效应,厄尔尼诺年减弱反温度效应;厄尔尼诺与拉尼娜年热带辐合带的变化规律呈现出相反的趋势,其OLR场的变化与研究区稳定同位素特征有着较强的对应关系;ENSO事件年不同的水汽源区相对湿度特征是造成d值年际差异的主要因素。     

我国东部沿海热带气旋演化特征研究

我国是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一.其年际年代际演化特征仍不清晰.采用中国气象局公布的1949?—?2018年的最佳路径数据集、登陆热带气旋名录以及HadlSST数据,探讨近70 a以来我国东部沿海热带气旋的时空演化特征及其与海表温度变化的内在关联.结果表明:(1)70 a间,热带气旋生成个数以及登陆我国东部沿海地区的个数略有波动,但超强热带气旋个数生成以及登陆我国的个数呈现明显增加趋势;登陆我国东部沿海地区的热带气旋大多生成于7、8、9月份,但4月以及11月也存在热带气旋生成并登陆现象.(2)登陆我国东部沿海地区的热带气旋主要生成于西北太平洋海域(432个)、南海海域(199个)和东海海域(28个),且主要在我国广东(220个)、海南(153个)、台湾(146个)、福建(47个)登陆.(3)热带气旋生成及登陆我国气旋与全球海表温度具有高度相关性;与西太平洋海温呈正相关,与东太平洋与印度洋海温呈负相关.     

西北太平洋热带气旋源地30 a的季节和年代际变化

西北太平洋是生成热带气旋频率最高的海域,研究西北太平洋的热带气旋对全球和区域气候变化具有重要意义。本文使用1981~2010年30 a的热带气旋资料,采用最近邻分级空间聚类法,对西北太平洋热带气旋源地进行空间聚类,并分析了西北太平洋热带气旋的产生频数与空间分布的季节差异和年代际差异。结果表明:(1)西北太平洋热带气旋源地有三个热点区(聚集区):南海的中北部、菲律宾群岛以东和马里亚纳群岛附近。(2)夏季和秋季是热带气旋的高发期,冬季和春季较贫乏,季节差异明显。空间分布也具有显著的季节差异,春季开始向西北偏移,秋季开始向东南偏移,冬、春季气旋仅分布在10N以南,夏季分布范围最广,可到达北纬40N左右。(3)西北太平洋热带气旋在厄尔尼诺年生成较少,拉尼娜年生成较多;年频数在1995年前后有显著差异,1995年之前年频数较高,1995年以后年频数明显下降;空间分布上,1995年以后,热带气旋源地的聚集区较1995年之前有向西北偏移的趋势。     

洞庭湖流域冬季降水的时空变化及与全球海温的关系

论文基于1961-2015年洞庭湖流域96个气象站点逐月降水数据和英国哈德莱中心月平均海表温度资料,利用EOF、Morlet小波和偏相关分析等方法,对洞庭湖流域冬季降水的时空变化和周期特征进行分析,并探讨影响流域冬季降水的关键海区及其关键时段。结果表明：在年际时间尺度上,洞庭湖流域冬季降水主要存在全区一致型、南北反向型和中部-南北部反向型3个模态,各模态分别具有12 a、16 a和7 a左右的长周期以及3 a左右的短周期。在与全球海温的关系方面,流域冬季降水与ENSO和南海海温均存在显著相关,平均而言,在ENSO处于暖位相或南海海温偏高时,流域冬季降水易偏多,反之,则流域冬季降水易偏少;但ENSO和南海海温对流域冬季降水的影响范围及其关键时段存在明显差异,其中ENSO的影响范围主要分布在流域南部,其在前期10月与流域冬季降水相关性最好,而南海海温的影响范围集中在流域东部,其在次年2月与流域冬季降水相关性达到最高。     

2015—2020年中国PM2.5污染时空演化及其与ENSO的关系研究

根据2015—2020年中国近1500个监测站点PM_2.5小时浓度数据，利用空间自相关分析、回归分析及小波分析方法，探索了中国PM_2.5浓度与异常的时空演化及其与ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation，厄尔尼诺-南方涛动)之间的关系.结果表明，PM_2.5污染具有显著空间自相关性，空间上存在明显集聚特征. PM_2.5浓度较高的站点通常位于华北地区，其次是华中、华东北部，而PM_2.5浓度较低的站点通常位于青藏、华南南部和西南南部地区，特别是华南沿海区域.两个ENSO期间，夏季，全国各区域厄尔尼诺年(2015年和2018年)PM_2.5平均浓度高于拉尼娜年(2017年和2020年)；冬季，北方大部分区域，除ENSO II内蒙古和青藏地区以外，厄尔尼诺年PM_2.5平均浓度也高于拉尼娜年，但华南和西南地区的结果相反，表明ENSO对我国冬季南北方PM_2.5污染的影响可能相反.回归分析表明，华北、华东...     

南海西沙海域温度异常对厄尔尼诺-南方涛动活动的响应

利用1958—2005年西沙永兴岛气象观测站逐月气温资料、美国国家海洋大气部(NOAA)提供的1866—2014年逐月海表温度(SST)资料、逐月ENSO指数(MEI)、南方涛动指数(SOI)分析了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件与南海西沙气温、海温异常的关系。1958—2005年西沙群岛永兴岛观测站气温与MEI指数比较分析显示:西沙群岛气温正距平百分率积累值阈值能较好地响应75.00%的中等及其以上强度厄尔尼诺事件;西沙气温负距平百分率积累值阈值能较好地响应100%的中等及其以上强度拉尼娜事件。1866—2014年西沙海域SST异常与同期SOI指数对比分析表明:西沙SST正距平百分率积累值阈值能对76.47%的中等及其以上强度的厄尔尼诺有较好的响应;西沙SST负距平百分率积累值阈值能对79.41%的中等及其以上强度的拉尼娜事件有较好的响应。该研究结果表明西沙气温、SST距平百分率积累值阈值法能够得到中等及其以上强度ENSO事件的良好记录,这为利用南海高分辨率珊瑚、砗磲重建所得到的古温度记录定量重建过去ENSO事件提供了可靠的科学依据。     

“拉尼娜”现象明显减弱

据新华社巴黎 9月 3日电 (记者卢苏燕 )法美两国“海神”卫星发回的最新海洋观测数据表明，过去两年里影响太平洋的“拉尼娜”现象已经明显减弱，世界第一大洋将恢复往日的“宁静”。 　　“拉尼娜”的字面意思是“女孩”它指的是赤道附近东太平洋水温反常变化的一种现象。“拉尼娜”是由“厄尔尼诺”现象造成的庞大冷水区域在东太平洋浮出水面后形成的，因其特征与“厄尔尼诺”现象相反，也被称为“反厄尔尼诺”现象。“拉尼娜”现象的征兆是飓风、暴雨和严寒，它与“厄尔尼诺”现象均会使全球气候出现严重异常。 　　据法国专家介绍，“拉…     

关注厄尔尼诺

＂圣子＂和＂圣女＂ 在南美西岸的秘鲁、厄瓜多尔等国家附近海域,每年圣诞节前后,海水温度升高,当地居民把这种海水温度的季节性升高现象叫厄尔尼诺（Elnino）。厄尔尼诺是西班牙语的译音,意为＂圣子＂。说到厄尔尼诺就不得不说说拉尼娜（Lanina）。拉尼娜也是西班牙语的译音,意为＂圣女＂,又被称为＂反厄尔尼诺＂现象。厄尔尼诺现象是指东太平洋海温异常升高现象,而拉尼娜则是指东太平洋海温异常降低现象。     

东部型、中部型ENSO影响长江流域降水的调查与分析

本文通过调查1951-2007年发生的多次ENSO事件的太平洋海表面温度变化情况将其分为四种类型,分析这四种事件在不同阶段的夏季环流形势和850h Pa风场,从而讨论西太平洋副热带高压(以下简称副高)和夏季风对长江流域夏季降水情况的影响,结果表明:不同类型的El Ni?o和La Ni?a事件与夏季副高强度、西伸脊点以及脊线位置关系密切,且影响夏季风的强弱变化。东部型El Ni?o主要是副高的变化影响降水,而中部型事件则是通过风场响应来影响降水的变化,且两类事件中雨带都有从长江以北到长江中下游偏南地区的移动过程;东部型La Ni?a时期副高显著减弱东退,使长江流域降水量减少,中部型La Ni?a在发展年因为副高脊线北抬,长江以北出现雨带,在消退年因为副高有北抬且长江中下游有偏南风的风速辐合带,东南地区偏南风加强,有两个雨带分别位于黄河-长江中下游和长江以南。     

大通河流域降水结构的演变特征及其驱动力探究

论文以青藏高原大通河流域为例,分别采用基于日、月降雨集中度指标（CI和CIM）,表征大通河流域的降水结构特征,并分析其演变特征;采用交叉小波分析探究太阳黑子和大气环流异常指数太平洋10 a涛动（PDO）、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）、北极涛动（AO）与流域降水结构变化的联系。结果表明：1）流域南部的年均CI值高于北部,中部的年均CIM值高于流域其他部分;2）流域年CI值上升趋势明显,而其年CIM值具有明显下降趋势,且两者的一致性被破坏;3）太阳黑子对于流域降水结构影响最为显著,AO和ENSO的影响次之,PDO的影响最弱。研究成果有助于揭示大通河流域降水结构的驱动机理,为其模拟与预测奠定坚实的基础。     

基于SPEI的西南地区近53 a干旱时空特征分析

论文基于标准化降水蒸散指数（SPEI）,统计分析西南地区128 个测站1960-2012 年的气象数据,从干旱年际变化趋势、四季变化趋势、干旱强度、干旱事件频次、干旱频率以及与ENSO的关系,对西南地区近半个世纪的干旱时空特征进行了分析。结果表明：①西南地区及子区域近53 a 来呈干旱化趋势,21 世纪初干旱发生最频繁,干旱强度、极端干旱及中等干旱的频次均呈增加趋势;②四季大部分区域呈干旱化趋势,以秋季最为突出;③春季,干旱发生频率最高且集中在横断山地、四川盆地东部和云贵高原中部,夏季,横断山地北部、若尔盖高原和广西丘陵西北部易发生干旱,秋季,云贵高原、广西丘陵及四川盆地部分区域干旱频率较高,冬季,干旱易发区集中在若尔盖高原、四川盆地西南部一线;④各区域四季的干旱指数与ENSO指数相关性不同,并且ENSO事件强度与四川盆地和横断山地的SPEI 在年变化趋势方面存在明显负相关,与其他区域呈正相关。此外,西南地区在厄尔尼诺年和拉尼娜年都会出现干旱,但前者爆发干旱灾害的概率比后者高。而且各区域存在差异,四川盆地、若尔盖高原在厄尔尼诺年易发生干旱,而云贵高原在拉尼娜年发生频率较高,广西丘陵、横断山地没有明显规律和特征。     

重庆地区大气场降水中氢氧同位素变化特征及与大气环流的关系

根据2015年4~10月重庆地区61场降水稳定同位素资料与相关气象资料,分析了不同时间尺度下重庆大气降水中氢氧同位素(δD、δ~(18)O)、过量氘(d)的变化特征以及它们与降水量、温度及厄尔尼诺/拉尼娜和南方涛动(ENSO)的关系.结果表明:1研究区大气降水线方程为:δD=8.28δ~(18)O+12.34(r=0.99,n=61),其斜率和截距与中国东部季风区的多处南方地区大气降水线方程的斜率和截距相似.2研究区大气降水中氢氧同位素和d均出现夏半年低、冬半年高的季节变化,影响重庆降水中氢氧同位素变化的主要原因为不同季节降水的水汽来源及气团性质的差异.3监测时段内研究区大气降水中δ~(18)O与温度、降水量相关性不显著(r=0.03;r=0.12),但却敏感响应了大气环流过程,表现出与ENSO正相关.大气降水中δ~(18)O和过量氘(d)清晰记录了2014~2015年LaNia和ElNio的转换过程.ElNio期间研究区域大气降水中δ~(18)O和d明显偏重;而在LaNia期间,δ~(18)O和d偏轻.     

全球海洋初级生产力与海洋环境要素时空关联模式挖掘分析

全球海洋初级生产力在海洋环境要素的驱动下呈现不同的时空分布特征,但在不同的海域两者之间的关联模式并不清晰。本文从地理时空规则挖掘的角度,利用1998年1月—2016年12月之间的序列多源遥感产品数据,探讨了全球海洋初级生产力和海洋表面温度、海面高度异常、海面降雨、混合层深度和ENSO（El Ni?o-Southern Oscillation）事件的时空关联模式。研究结果表明:1）在西赤道太平洋,海面高度异常降低、海面降雨异常降低和混合层深度异常升高会提升真光层营养盐供应,致使海洋初级生产力的异常升高。2）在中赤道太平洋,海面高度异常升高、海面降雨异常升高和混合层深度异常降低会抑制真光层营养盐供应,致使海洋初级生产力的异常降低。3）在东赤道太平洋,海面高度异常升高和海面降雨异常升高会抑制真光层营养盐供应、混合层深度异常升高降低了铁元素含量,从而导致海洋初级生产力的异常降低。4）在南太平洋,浮游植物丰度与营养盐呈负相关,海洋表面温度异常升高/异常降低会提升/抑制微生物光合作用效率、海面高度的异常升高/异常降低会抑制/提升真光层营养盐供应,致使海洋初级生产力的异常升高/异常降低。5）厄尔尼诺事件相较于拉尼娜事件更容易引起海洋初级生产力的异常变化。     

近57年厄尔尼诺-南方涛动事件对哈尔滨地区气候的影响

选取哈尔滨地区空间位置构成三角区域的哈尔滨站、尚志站、通河站三个台站日气象数据:利用统计分析方法研究了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件对1955—2011年的平均气温、降水量的影响。结果表明:近57年来哈尔滨地区气温以0.32℃?(10a)~(-1)的速率升高,超过全国平均升温值0.26℃?(10a)~(-1);降水量以~(-1)4.21 mm?(10a)~(-1)的速率减少,比全国平均水平减少的更快。小波分析表明:哈尔滨气温变化在30 a的时间尺度上存在4 a和7 a的周期;降水量变化存在24 a的主周期。ENSO暖事件年哈尔滨气温略有升高,降水量略有减少;ENSO冷事件年的气温、降水变化与华北、西北地区不同,气温明显升高,降水明显减少,ENSO冷事件对哈尔滨地区气候影响较大。哈尔滨地区在ENSO冷事件年发生旱灾的可能性更大。本文研究可为哈尔滨地区减少旱涝灾害损失提供指导。     

基于树轮宽度重建的河南石人山地区1850年以来季节最低温度及20世纪增温（英文）

气候变化影响农业生产和相应的管理活动。中原地区位于我国中部,地域广阔,是我国重要的粮食生产基地。了解这一地区的历史气候变化极为重要。目前我们对这一地区过去几百年气候变化历史的了解主要来自于历史文献记载,缺乏自然地质记录的证据。本研究从河南石人山地区获取了一组油松树轮样本,在树轮宽度和现代气象观测记录统计相关分析的基础上,建立转换方程,重建了石人山地区1850—2011年上年10月至当年6月的平均最低温度。重建对观测温度(1958—2011年)的解释方差达到48.8%。重建中较暖时段有1892—1906年和1995—2011年;较冷期主要发生在1875—1890年、1910—1932年和1967—1980年。石人山地区自20世纪10年代以来持续增温,20世纪80年代以后增温更为显著(重建的10个高温年中9个都出现在1998年之后),表明石人山地区的温度重建结果能够捕捉20世纪以来的全球变暖信号。树轮宽度和温度的正相关关系也表明如果石人山地区未来持续变暖,将为油松的生长创造有利条件。本文重建中的冷暖时段与研究区附近其他地区温度序列中的冷暖时段较为一致,表明我国中部温度变化在较大区域范围内较为同步。空间场分析进一步证实了上述分析。此外,重建温度与全球海温(SST)的空间场分析表明石人山地区温度变化与西太平洋海温、印度洋和北大西洋海温变化密切相关。     

1380 — 1429年中国东部雨涝期与气候系统内部变率的可能联系

利用重建数据和模拟数据探讨中国东部1380—1429年雨涝期与气候系统内部变率之间的联系。结果显示：1380—1429年全球大多数区域发生了严重的旱涝事件,揭示了中国东部雨涝气候可能是对大尺度大气环流调整下的响应,可能与该时期赤道太平洋类La Niña海温分布、太平洋年代际振荡（PDO）冷位相、北大西洋年代际振荡（AMO）暖位相、北大西洋涛动（NAO）正位相相关。全球海气耦合模式尽管能够模拟出该时期非洲和欧洲区域的干湿空间分布状况,但模拟的中国东部、北美和南美的干湿状况与重建相反。其可能的原因或许是模式虽正确模拟出了NAO正位相及弱的印度洋偶极子（IOD）负位相,但无法正确刻画赤道太平洋类La Niña海温分布、北太平洋PDO冷位相及北大西洋AMO暖位相。     

厄尔尼诺——拉尼娜现象和气候异常(二)

二、厄尔尼诺事件的影响 由于近年,特别是97—98年的厄尔尼诺事件很强,造成了强烈的气候异常和区域性的气象灾害,因此一般人认为厄尔尼诺必然引起气候异常和自然灾害,这是一种误解。首先,联合国世界气象组织列出的导致世界气候异常的三大因子,厄尔尼诺是其中之一(另两个因子是温室效应和森林与草地等植被的破坏)。另外,厄尔尼诺除与赤道太平洋沿岸直接影响区的气候异常有较高的相关性外,对其他地区都是间接影响区。这些地区自然灾害的发生,厄尔尼诺只是外因,内因则是本地区的冷、热源和大气环流的变化。其次,厄尔尼诺事件也有两重性,气候异常也有时产生好的作用。例如在本世纪最强的6次厄尔尼诺年中,虽然在部分地区造成重     

川渝地区夏季降水与赤道印度洋海温的诊断分析

利用川渝地区1960-2006年逐月降水量资料和美国NOAA Research/ESRL逐月再分析海表温度(SST)资料,采用经验正交函数分解(EOF)、点相关、合成分析和奇异值分解(SVD)等方法,详细探讨了川渝地区夏季降水量与赤道印度洋海温的关系。结果表明:川渝夏季降水量EOF分解得出的第一模态占总方差的27.8%,降水量的空间分布为全区一致型;川渝地区夏季降水量与赤道印度洋海温区域(10°N~16°S,57~77°E)(下称关键区)存在显著相关。合成分析指出关键区海温异常偏暖(冷),对应川渝地区夏季降水量比常年同期偏多(少)。通过SVD分解发现,川渝地区夏季降水量与关键区海温呈显著相关,具体表现为印度洋关键区海温与川西高原和盆地东部夏季降水量呈同位相变化,与盆地中部降水量呈反位相变化。