长期大气动力过程对我国南方汛期强降水带以及暴雨过程的影响及其机理研究

973 项目第二课题 长期大气动力过程对我国南方汛期强降水带以及暴雨过程的影响及其机理研究一、计划研究内容二、工作安排及进程三、存在的问题

一、计划研究内容 1．大尺度大气内部异常变动激发的长期大气动力过程的影响; 2．大气外部强迫激发的长期大气动力过程的影响; 3．不同时间尺度的长期大气动力过程（从两周以上的低频振荡到年内尺度的变化）在不同叠加状态下影响的相对重要性及其对暴雨预报能力的影响

一、计划研究内容_第一年 1、研究东亚中纬度大气环流与副热带高压的年内（际）变化特征和内在关系； 2、研究南方暴雨过程期间及其发生前期大尺度环流背景变化特征和大尺度波扰动的动力学特征； 3、改善FGOALS的大气环流模式以开展数值模拟；选择汛期暴雨和华南早汛期暴雨的个例，开展分析；把热力适应理论引进暴雨的动力研究中； 4、诊断分析大气外部强迫因子（热带海洋热力异常）对不同类型暴雨过程的影响； 5、分别选取2-3暴雨频发年和暴雨相对较少的年份，计算青藏高原大气热量、水分收支的差异，分析高原云团的不同特征。

二、工作安排_人员 张人禾　刘屹岷　张　琼　赵　平　段廷扬　管兆勇琚建华　李国平　王亚非　武炳义

二、工作安排及进程_进行中 • 东亚夏季风模态研究的新进展 • 蒙古热低压和西太副高及其与长江降水的关系 • 与暴雨相联系的波的传播 • 用位涡反演分析华南前汛期暴雨形成机理 • 模式改进及对不同背景环流下台风的不同影响的模拟 • 东亚季风季节内振荡对我国南方降水带以及暴雨过程的影响和机理研究 • 大气低频热源热汇差异的形成原因及其与江淮流域旱涝的关系 • 青藏高原陆面过程对我国南方致洪暴雨的影响及其机理研究

二、工作安排及进程之一 1. 东亚夏季风模态研究的新进展通过求解由850 hPa风场构成的复矩阵，研究了东亚夏季风的年际变化极其与大气环流演变的关系。这种研究方法是以前所没有的。研究动机: (1)单一的季风指数的不完善性； (2) 研究东亚季风变化需要同时考虑两维风场变化

东亚夏季风变化 第一模态图6. 夏季平均700hPa位势高度场对第一复主成分的回归分析结果,(a)对实部回归(b)对虚部回归, 灰色和深灰色阴影区分别表示位势高度异常超过0.05和0.01统计显著性水平,单位: 位势米. 因此, 东亚夏季风第一模态对应东亚遥相关型.

图9. 台站夏季平均降水量与第一复主成分实部的相关系数分布, 0.32和0.42分别表示相关系数超过0.05和0.01统计显著性水平. 前期冬季北方涛动指数可以作为预测后期东亚夏季风变化的参考因子(对第一模态)

二、工作安排及进程之二 2. 蒙古热低压和西太副高及其与长江降水的关系 • 收集到了1981—2000年逐日的NCEP、以及对应的逐日的降水资料； • 定义一个季风指数，分析了夏季东亚蒙古地区热低压和西太平洋副热带高压变化对夏季我国长江流域雨带影响的相对重要性；

蒙古低压和西太副高较弱时 合成夏季降水蒙古低压较弱时西太副高压较弱时结果表明夏季蒙古地区的低压异常变化与长江流域降水有更密切的关系。

1998年7月两列Rossby波传播的关联及其影响 二、工作安排及进程之三 D E C × B A 3. 与暴雨相联系的波的传播

二、工作安排及进程之四 4. 用位涡反演分析华南前汛期暴雨形成机理 • 收集资料，通过选取合适个例（05年6月广西），诊断分析华南前汛期暴雨的大尺度环流背景； • 用位涡反演方法，诊断暴雨发生前以及过程中，各个系统相互作用情况，对暴雨形成的影响程度； • 位涡诊断和位涡反演的计算程序在编写中。

二、工作安排及进程之五 5. 模式改进及对不同背景环流下台风的不同影响的模拟

二、工作安排及进程之五 58-98年7、8月不同背景环流下相同台风的不同影响资料诊断西行第1天北上第1天西行第8天北上第8天

定常的Rossby波得以经向传播的条件为： 6天 6天敏感试验减去相应控制试验的500hPa位势高度差和敏感试验500hPa风场试验1；带状副高试验2：断裂副高

6.东亚季风季节内振荡对我国南方降水带以及暴雨过程的影响和机理研究6.东亚季风季节内振荡对我国南方降水带以及暴雨过程的影响和机理研究二、工作安排及进程之六热带洋面上水汽输送与暴雨过程的关系及影响机理分析青藏高原的积云对流所激发的季节内振荡（ISO）特征及对我国夏季季风降水雨带和暴雨的影响，尤其是对江淮流域降水异常的影响

8. 青藏高原陆面过程对我国南方致洪暴雨的影响及其机理研究二、工作安排及进程之八 • 调研，收集典型个例并提出研究方案 • 研究了青藏高原西部地表反射率变化特征的研究，重点研究了1997/1998年冬季高原积雪异常所产生的地表反射率变化 • 正在进行高原陆面物理过程异常对1998、2004年和2005年等典型年份暴雨过程的影响的研究

发表论文情况 初步统计：已发表核心期刊论文4篇；完成10篇（包括SCI论文4篇）人才培养与其他项目联合培养硕士1人二、工作安排及进程

缺乏必要的逐日常规观测资料 希望项目能提供90年代以来一些典型旱涝年份和南方暴雨典型个例的逐日常规资料(包括温、压、湿、风、降水、蒸发、云量、辐射平衡等) ，供计算中比较以发现再分析资料中可能存在的问题和考查最后结论的可靠性理论方面：如何合理描写高原陆面物理过程异常的影响反映暴雨过程的大尺度动力学方程组中，属于短期气候变化范畴的三、存在的问题

关于年际变化方面的研究，不能完全排除 与第三课题组研究内容的交叉和协调利用数值模拟和理论分析以揭示相关物理过程和机理的工作有待加强三、存在的问题谢谢!

长期大气动力过程对我国南方汛期 强降水带以及暴雨过程的影响 及其机理研究