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基于SOM的长江流域持续性强降水过程典型环流的客观分型
1
作者 杨雅涵 翟盘茂 周佰铨 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期632-644,共13页
利用1961—2021年逐日降水格点化观测资料和ERA5再分析资料,基于无监督深度学习的自组织特征映射神经网络(SOM)方法,将与中国长江流域夏季持续性强降水过程对应的大尺度环流客观划分成4种典型环流型(P1—P4)。各环流型呈现出的关键环流... 利用1961—2021年逐日降水格点化观测资料和ERA5再分析资料,基于无监督深度学习的自组织特征映射神经网络(SOM)方法,将与中国长江流域夏季持续性强降水过程对应的大尺度环流客观划分成4种典型环流型(P1—P4)。各环流型呈现出的关键环流系统配置影响异常雨带的形成及落区。P1和P3中、高纬度分别为典型的单阻型和双阻型环流形势,且西太平洋副热带高压(简称副高)显著偏强并向西延伸。P2和P4表现出较为明显的低压异常,P2中的巴尔喀什湖到贝加尔湖以西为宽广低槽,贝加尔湖以东为脊区,形成入梅期间的稳定环流形势,长江流域受到低值系统的控制,副高位置靠南。P4在巴尔喀什湖以西和以东分别表现出位势高度异常偏低和偏高,长江流域表现为气旋性环流异常,同时副高位置偏北。P1、P2有来自高纬度冷空气的影响,P3和P4的冷空气较弱。以副高北跳为主要特征的东亚夏季风向北推进与4种环流型的出现以及相应的雨带位置有紧密联系,P1、P2主要对应6月至7月上旬持续性强降水,P3、P4则主要对应7月上旬至8月持续性强降水,导致P1和P2降水异常中心位于长江中下游的江南地区,P3和P4的降水异常中心分别位于长江流域和长江以北地区。P1、P3的水汽输送相比另外两类明显偏强,造成的降水强度也更强。此外,对典型环流型的稳定性分析表明,长江流域持续性强降水过程与上述4种典型环流型的稳定维持密不可分。持续性强降水过程中93.2%的环流表现出持续性的特征,P1和P2、P3和P4持续天数分别主要集中在5和3 d。从长期趋势来看,P1和P3环流型出现频次增多,P2和P4趋于减少。这意味着从有利环流的角度来说,持续性强降水倾向于在长江以南和长江中下游地区发生。 展开更多
关键词 长江流域持续性强降水 逐日环流型 异常环流的稳定性 自组织特征映射网络
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春季南半球环状模与长江流域夏季降水的关系:Ⅱ印度洋和南海海温的“海洋桥”作用 被引量：45
2
作者 南素兰 李建平 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期847-856,共10页
用回归、合成、相关、ESVD等方法分析了春夏季印度洋、南海海温异常在春季南半球环状模(SAM)与夏季长江中下游降水关系中的作用。研究发现春季南半球环状模指数(SAMI)正(负)异常时,同期南印度洋中高纬、北印度洋海域海温出现了明显正(负... 用回归、合成、相关、ESVD等方法分析了春夏季印度洋、南海海温异常在春季南半球环状模(SAM)与夏季长江中下游降水关系中的作用。研究发现春季南半球环状模指数(SAMI)正(负)异常时,同期南印度洋中高纬、北印度洋海域海温出现了明显正(负)异常,这种海温的正(负)异常在夏季依然存在,并且北印度洋的海温异常得到加强。对印度洋和南海海域详细划分区域后的进一步分析表明春季南半球热带外大气环流(SAM)异常可以强迫南印度洋中高纬海域海温发生明显异常。这种异常可以持续到夏季,而且表现出传播特性,即:南印度洋中高纬海温异常可以传播到北印度洋(包括阿拉伯海和孟加拉湾)和南海海域,加强这些海域的海温异常。对东亚夏季风与夏季海温关系的分析表明:东亚夏季风异常对应的夏季北印度洋、南海海温异常与春季SAM异常对应的夏季北印度洋、南海海温异常的形势相似,符号相反。说明印度洋、南海海温是春季SAM影响夏季长江中下游降水的一个“桥梁”。基本思路为:强(弱)春季SAM可以引起南印度洋中高纬海域海温的偏高(偏低);南印度洋中高纬海域偏高(偏低)的海温从春季持续到夏季并且传播到阿拉伯海、孟加拉湾、南海海域;这些海区偏高(偏低)的海温可以导致东亚夏季风减弱(加强),而东亚夏季风减弱(加强)是长江中下游降水偏多(偏少)的一种有利条件。 展开更多
关键词 南半球环状模 长江流域降水 印度洋 南海海温 海洋桥
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春季南半球环状模与长江流域夏季降水的关系:Ⅰ基本事实 被引量：41
3
作者 南素兰 李建平 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期837-846,共10页
利用统计方法对春季(4～5月)南半球环状模(SAM)与夏季(6～8月)中国降水的关系作了分析,发现春季南半球环状模指数(SAMI)与夏季长江中下游降水之间存在显著的正相关关系.春季SAM偏强的同期对流层下层在欧亚大陆存在-以蒙古高原和天山山... 利用统计方法对春季(4～5月)南半球环状模(SAM)与夏季(6～8月)中国降水的关系作了分析,发现春季南半球环状模指数(SAMI)与夏季长江中下游降水之间存在显著的正相关关系.春季SAM偏强的同期对流层下层在欧亚大陆存在-以蒙古高原和天山山脉为中心的异常反气旋对,从中国东北到华南中纬度地区均为异常的偏北气流控制.这种环流异常形式可以持续到夏季并加强,致使东亚夏季风减弱;春季SAM偏强,夏季西太平洋副热带高压西部脊强度加强,位置偏西,这些异常环流都有利于长江中下游地区降水偏多.另外,春季SAM偏强,夏季长江中下游地区水汽含量增大,向上的垂直运动得到加强,为该地区降水偏多提供了基本的水汽条件.春季SAM偏弱时,夏季东亚大气环流和水汽条件相反.因此,春季SAM为夏季长江中下游汛期降水提供了一有用的前期信号. 展开更多
关键词 南半球环状模 长江流域降水 正相关 东亚大气环流
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应用MJo制作长江流域月降水预测的试验研究 被引量：3
4
作者 张礼平 张乐飞 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第9期1217-1220,共4页
用MJ0指数RMM1、RMM2、振幅1—25日平均代替月平均,用上月月平均RMM1和RMM2、振幅构造为右场,下月长江流域降水场为左场,SVD分析两场的关联,借助最优化技术,在降水场预测距平与实况距平同号总站数最大意义下确定系数,建立估计公式,由右... 用MJ0指数RMM1、RMM2、振幅1—25日平均代替月平均,用上月月平均RMM1和RMM2、振幅构造为右场,下月长江流域降水场为左场,SVD分析两场的关联,借助最优化技术,在降水场预测距平与实况距平同号总站数最大意义下确定系数,建立估计公式,由右场时间系数估计左场时间系数,最后反演降水场。尽管多数的月第一模态相关并不显著,但实际预测效果较好。 展开更多
关键词 气候学 MJO 奇异值分解 长江流域降水
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青藏高原春季土壤湿度与我国长江流域夏季降水的联系及其可能机理 被引量：21
5
作者 王静 祁莉 +1 位作者 何金海 吴志伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3985-3995,共11页
土壤湿度作为陆面过程的重要因子,对局地及邻近地区的大气环流和天气气候有重要影响.青藏高原的土壤湿度观测站点稀少,时间较短,鉴于此,本文使用经过部分观测站点检验的卫星反演数据,研究了春季高原土壤湿度的年际变化与后期夏季我国东... 土壤湿度作为陆面过程的重要因子,对局地及邻近地区的大气环流和天气气候有重要影响.青藏高原的土壤湿度观测站点稀少,时间较短,鉴于此,本文使用经过部分观测站点检验的卫星反演数据,研究了春季高原土壤湿度的年际变化与后期夏季我国东部降水的联系和可能机理.结果表明:在全球变暖的背景下,高原土壤湿度总体呈现出显著增加的趋势,去除该线性趋势后,我们定义了一个高原土壤湿度指数TPSMI来定量表征高原土壤湿度的年际变化特征,发现表层、中层、深层的土壤湿度年际变率趋于一致,且春季土壤湿度与夏季土壤湿度显著相关(相关系数可达0.56).当TPSMI偏大时,即高原东部土壤湿度偏大,而西部偏小时,夏季在高原东部(西部)存在一个潜热(感热)热源,二者共同作用下,在对流层中高层从高原西部经我国大陆直至东北地区激发出一个气旋—反气旋—气旋波列,该波列呈相当正压结构,有利于东北冷涡的加强及冷空气向南爆发;与此同时,南亚高压加强东伸,西太副高西伸加强,低空南方暖湿气流与北方干冷气流在长江流域汇合,伴随着上升运动加强,从而有利于夏季长江流域降水增多;反之,当TPSMI偏小时,夏季长江流域降水减少. 展开更多
关键词 卫星资料 高原土壤湿度指数(TPSMI) 长江流域夏季降水 大气热源
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1998年长江流域夏季降水异常的一个物理机制 被引量：3
6
作者 陶云 赵荻 杨明 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期41-46,共6页
根据1998年北半球夏季6、7、8月逐月500hPa高度场实测资料,利用具有双重筛选功能的二维空间谱分析方法,分别获得了能大致反映1998年北半球6、7、8月500hPa高度场分布特征的3组空间波集,每组包含15个空间波。分别利用这3组空间谱函数,从G... 根据1998年北半球夏季6、7、8月逐月500hPa高度场实测资料,利用具有双重筛选功能的二维空间谱分析方法,分别获得了能大致反映1998年北半球6、7、8月500hPa高度场分布特征的3组空间波集,每组包含15个空间波。分别利用这3组空间谱函数,从Galerkin途径出发,获得了1998年长江流域夏季降水异常的一个物理机制:在前期典型ElNi?o型海温异常,以及5月后ElNio型海温异常减弱,Lania型海温异常分布建立的这些外部异常热力强迫作用下,导致大气环流出现不同的非线性内部动力过程,6月大气环流演变中波波相互作用和波流相互作用较弱,7、8月的大气环流演变中尽管波波相互作用明显,但波流相互作用仍然很弱。波流相互作用的持续偏弱,导致了1998年夏季西太平洋副热带高压位置持续偏南,夏季强降雨带持续稳定于长江流域。 展开更多
关键词 长江流域夏季降水 空间谱分析 GALERKIN方法 热力强迫 副热带高压
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6月长江中下游降水和春季东亚季风区土壤湿度的关系 被引量：18
7
作者 詹艳玲 林朝晖 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期236-243,共8页
利用美国气候预测中心(CPC)土壤湿度资料、中国台站观测降水资料以及NCEP/NCAR再分析的风场和气温资料,在去除了降水资料中的ENSO信号的影响后,分析了6月长江中下游降水和春季东亚季风区土壤湿度的关系。结果表明,长江中下游6月降水和... 利用美国气候预测中心(CPC)土壤湿度资料、中国台站观测降水资料以及NCEP/NCAR再分析的风场和气温资料,在去除了降水资料中的ENSO信号的影响后,分析了6月长江中下游降水和春季东亚季风区土壤湿度的关系。结果表明,长江中下游6月降水和前期春季土壤湿度存在很显著的正相关关系。进一步分析表明,当中晚春(4—5月)长江中下游地区的土壤湿度偏高(低)时,晚春(5月)长江中下游上空低层气温偏低(高),从而导致东亚季风区的海陆温差减小(增加)。海陆温差的减弱(增强)使得6月东亚夏季风较常年偏弱(强),伴随的风场异常主要体现在长江以南地区为南风(北风)异常所控制,而长江以北则为北风(南风)异常,从而使得长江中下游存在着异常辐合(散),最终导致长江中下游降水量较常年偏多(少)。 展开更多
关键词 春季土壤湿度 海陆温差 长江流域夏季降水异常 东亚夏季风
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