北半球环流系统季节内及年际以上振荡信号的信息传输

利用NCEP/NCAR月平均高度场再分析资料,分别提取季节内和年际以上振荡的基本特征和形式,运用信息传输理论分析这两种振荡信号的信息在低纬度与中高纬度间的传输.发现季节内振荡信号信息损失率较年际以上的偏大,且在特定地区这两种振荡信号的信息具有反向传输的特征;空间传输的水平分布上,两种振荡信号均表现为纬向上低纬度信息损失率大且海陆分布差异显著;空间传输的垂直分布上,年际以上振荡信号的低纬度高空信息损失率较大,中高纬度从对流层至平流层底信息损失率都较小,而季节内振荡信号则是低空信息损失率大,高空信息损失率小. 关键词： 滤波 高度场 信息损失率     

缓变下垫面对浅水方程的动力学订正

讨论了当下垫面随时间缓慢变化时浅水方程的形式. 从控制大气运动的连续性方程和动量方程出发, 将下垫面的缓慢变化作为一个小量叠加到固有下垫面函数上, 利用大气的上下边界条件, 得到改进的浅水方程. 在改进的浅水方程中, 由缓变局部水平体积散度, 订正了局部水平体积散度和流体局部厚度变化之间的平衡, 在此基础上得到包含下垫面缓变的涡度方程.     

欧亚中高纬阻塞高压关键区高度场动力-统计跨季度预测实验

本文主要利用实际业务模式的预报结果和丰富的历史资料对乌拉尔山、 贝加尔湖和鄂霍次克海三个阻塞高压活动关键区夏季平均的500 hPa高 度场进行动力-统计跨季度预测实验, 其结果显示该方法能在一定程度上减小模式预报误差, 提高预报技巧, 显示出了良好的业务应用前景. 此外, 敏感性实验显示, 相似指标和相似年选取个数都对预测结果有显著影响. 关键词： 阻塞高压 高度场 动力-统计 跨季度预测     

中国东部2012年夏季降水及年代际转型的可能信号分析

针对2012年夏季中国东部降水"南旱北涝"的异常特征, 对比分析了近50年不同年代中国东部降水的分布型及海洋和环流等影响因素, 并讨论了2012年中国东部夏季降水异常作为中国东部降水年代际转型信号的可能性. 研究结果表明: 1961—1978年期间, 北太平洋年代际涛动(PDO)处于冷位相, 东亚夏季风偏强, 西太平洋副热带高压(副高)偏弱, 北方地区冷空气活动偏弱, 从而有利于南方水汽北上, 造成中国北方地区夏季降水异常偏多; 1979—1992年间则呈相反的特征, 造成1970年代末期中国东部夏季降水发生了一次年代际尺度的调整. 2010年代后期以来, PDO由暖位相向冷位向转变, 2012年北太平洋海温异常偏暖, 西太平洋海温由异常偏暖状态转变为正常略偏冷状态, 东亚夏季风由弱变强, 副高由强变弱, 北方冷系统活动减弱, 这些特征均与1961—1978年时段的情况类似, 支持2012年作为中国东部夏季降水发生年代际调整的前期信号的可能性. 近10年PDO, 东亚夏季风(EASM), 副高(WPSH)和贝湖高压(BH)四种指数夏季平均值的演变则进一步说明 了2012年的这种异常特征不仅是年际尺度的振荡, 更可能是前期演化基础上的一种量变到质变的调整. 关键词： 年代际 降水 北太平洋年代际涛动 东亚夏季风     

基于启发式分割算法的气候突变检测研究

气候系统的非线性、多层次性和非平稳性对气候突变的检测方法提出了较高的要求.基于t检 验将非平稳序列分割为多个不同尺度的自平稳子序列，Bernaola Galvan提出的启发式分割 算法(BG算法)，对非平稳时间序列的突变检测效果较好.在BG算法的基础上，通过理想时间 序列验证BG算法处理非平稳时间序列的有效性，并对近2000a北半球树木年轮距平宽度序列 基于不同层次的思想，检测和分析其中包含的各种尺度的气候突变事件，成功地区分不同尺 度的突变.定义的新物理量——突变密度的分析表明，自然因素作用的基础上，人为因素影 响的加剧可能导致近1000a来突变密集段和稀疏段分布失衡，这可能是全球变化的重要表现 之一. 关键词： 气候突变 均值段 突变密度 人为因素 全球变化     

Structure, ferroelectric and dielectric properties of Bi2WO6 with different bismuth content

This paper reports that the Bi 2 WO 6 ferroelectric ceramics with excess Bi 2 O 3 of 0.0, 2.0, 3.5 and 5.0 wt.% of the stoichiometric composition are prepared by the conventional solid-state reaction method. Their microstructure, ferroelectric properties, the concentration and mobility of the defects have been analysed systematically. With increasing Bi content, the remnant polarization decreases, and the broken-down voltage increases. The optimum Bi excess, 3.5, lowers the oxygen vacancy concentration, while further Bi-addition brings about more defects. The activation energies fitted from cole-cole plots are 0.97 eV, 1.07 eV, 1.18 eV, and 1.33 eV, respectively. This suggests that the mobility of the defects is weakened by Bi-addition, which may be due to the increase of the ratio of the number of Bi 2 O 2 layers to that of the perovskite blocks.     

中国东北区域盛夏雨季的客观识别

鉴于我国东北三省雨季客观识别方法不尽相同,且无东北区域统一的雨季监测指标.为了更好地开展区域关键天气过程的客观化识别和监测,本文从区域角度出发,采用东北三省102站逐日降水量资料,通过对东北区域多年平均5点平滑处理的4月1日—10月31日逐日降水量序列的综合分析,及对历年逐日滑动平均雨量的对比试验,确定了东北盛夏雨季判别的阈值参数及通过阈值后的持续时间参数,进而研发了适合东北区域盛夏雨季开始和结束日期的客观识别方法.并采用美国环境预报中心和国家大气研究中心逐日再分析的风场、位势高度场资料,通过对盛夏雨季前、中、后期不同高度层大气环流场的对比分析,验证了该客观识别方法的合理性.结果表明,东北区域1981—2010年气候态平均的盛夏雨季的起止日期分别为每年的6月26日和8月30日.     

全球温度场信息熵的时空特征分析

本文基于信息熵理论定义气象要素信息熵,并运用其分析全球温度场在不同时空尺度上偏离气候态(1971—2000)的不确定性. 研究结果表明:1)温度场气候态信息熵(CE)具有明显的纬向分布特征,总体表现为温度场CE由低纬度地区向中高纬度地区递增,且海陆差异显著,可以较好地区分各个气候带;其垂直变化,在低纬度地区表现为随高度的升高而增加,但在中高纬度地区则以300hPa为界呈准对称分布,在此高度之上其值随高度升高而增加,之下则相反,这一特征在高纬度地区更为明显.2)温度场月信息熵(ME)的季节性差异显著,总体表 关键词： 信息熵 温度场 可预测性     

Preliminary research on the relationship between long-range correlations and predictability

By establishing the Markov model for a long-range correlated time series (LRCS) and analysing its evolutionary characteristics, this paper defines a physical effective correlation length (ECL) τ, which reflects the predictability of the LRCS. It also finds that the ECL has a better power law relation with the long-range correlated exponent γ of the LRCS: τ= Kexp (-γ/0.3)+Y, (0 < γ < 1) -- the predictability of the LRCS decays exponentially with the increase of γ. It is then applied to a daily maximum temperature series (DMTS) recorded at 740 stations in China between the years 1960--2005 and calculates the ECL of the DMTS. The results show the remarkable regional distributive feature that the ECL is about 10--14 days in west, northwest and northern China, and about 5--10 days in east, southeast and southern China. Namely, the predictability of the DMTS is higher in central-west China than in east and southeast China. In addition, the ECL is reduced by 1--8 days in most areas of China after subtracting the seasonal oscillation signal of the DMTS from its original DMTS; however, it is only slightly altered when the decadal linear trend is removed from the original DMTS. Therefore, it is shown that seasonal oscillation is a significant component of daily maximum temperature evolution and may provide a basis for predicting daily maximum temperatures. Seasonal oscillation is also significant for guiding general weather predictions, as well as seasonal weather predictions.