论文

• 我国夏季降水的年代际变化及华北干旱化趋势
• 黄荣辉;徐予红;周连童
• 1999 Vol. 18 (4): 465-476. 
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• 利用1951~1994年全国336个测站夏季(6~8月)降水和太平洋海表面温度资料来分析我国夏季降水的年代际变化及华北地区干旱化趋势。分析结果表明:我国夏季降水在1965年前后发生了一次气候跃变,华北地区从1965年后夏季降水明显减少,干旱化的趋势明显,这种趋势与西非萨赫尔地区干旱化的趋势相似;分析结果还表明我国80年代的气候与70年代的气候有较大差别,这种差别表现在长江、淮河流域从70年代末起降水增多,涝灾明显增多,而华南和华北在80年代降水明显比70年代少,干旱趋势加重。然而,从90年代中期开始,华北地区北部的降水有增多的趋势。上述所发生的气候变化可能主要是由于60年代中期和从80年代到90年代初赤道东、中太平洋海表温度明显增加,而在70年代明显降低所造成。这种现象似如年代际的"ENSO循环"现象,它对全球和我国气候变化有较大影响,特别对华北地区干旱化趋势有很大影响。然而从90年代中期开始,赤道中、东太平洋海温有下降的趋势,这有利于华北降水的增多。

• 华北各区夏季降水年际和年代际变化的地域性特征
• 陈烈庭
• 1999 Vol. 18 (4): 477-485. 
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• 利用1951~1997年华北地区26个测站的6~8月降水量资料,分析了各站夏季降水标准差的空间分布和降水距平百分率年际和年代际变化的地域性特征。在此基础上,根据各站降水标准差和旱涝的一致性,对华北夏季降水异常进行分区,研究了各区降水长期变化的趋势及其阶段性和跃变的特征。最后,探讨了华北地区目前这个少雨期何时结束的问题。

• 1880年以来华北降水及水资源的变化
• 张庆云
• 1999 Vol. 18 (4): 486-495. 
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• 分析了1880年以来华北地区(太原、北京、济南、烟台和郑州)降水的季节、年际和年代际变化。研究表明:华北降水存在着显著的年际和年代际变化,1883~1898年和1949~1964年是华北降水较丰沛时段,1899~1920年和1965~1997年华北降水处于偏少阶段,其中1980~1993年降水持续偏少,干旱现象严重。研究指出:华北夏季降水的年际和年代际变化与夏季东亚——西太平洋地区上空500 hPa位势高度场以及西太平洋副热带高压脊线位置的年际和年代际变化密切相关;90年代后期,夏季西太平洋副热带高压脊线的位置偏北,估计未来5~10年华北地区持续干旱现象将结束,降水可能会恢复到20世纪50~60年代中期水平,有利于华北水资源增加。

• 华北地区水资源多时间尺度分析
• 杨辉;宋正山
• 1999 Vol. 18 (4): 496-509. 
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• 利用华北地区26个站的1951~1997年月降水量( P)和月平均气温( T)资料,用高桥浩一郎的蒸发计算公式计算了地面蒸发量( E),并通过Morlet小波变换法分析了华北地区的水资源各分量( P, E及可利用降水 P- E)的时间-频率的多层次结构和突变特征。

• 华北夏季不同月份降水的年代际变化
• 陆日宇
• 1999 Vol. 18 (4): 510-519. 
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• 利用1951年到1996年华北地区17个站的月降水资料,分析了华北地区夏季各月降水的年代际变化特征。结果表明:6月降水量较少,且在年代际变化上没有表现出减少趋势;7月降水量较多,年代际变化较大,80年代最少;8月的降水量在年代际变化上表现出线性减少的趋势并呈准10年周期的振荡。7月和8月的降水量均在60年代中期和从70年代末到80年代初有两次明显的减少。根据7,8月降水不同的年代际变化特征,我们利用合成分析方法考察了与华北地区旱、涝的年代际变化相关联的中高纬地区大气环流异常,指出:7月降水量的变化不仅与7月大气环流异常有关系,而且还对8月大气环流异常有影响。这一结果说明,在华北地区夏季降水量的变化与北半球中高纬大气环流异常之间的关系中,前者影响后者似乎是更为主要的方面。

• 华北地区水资源的气候特征
• 马晓波
• 1999 Vol. 18 (4): 520-524. 
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• 利用华北地区27个台站1951~1995年月平均气温及月降水总量资料,用EOF分析方法及高桥浩一郎公式计算并分析了华北地区水资源的气候特征。通过分析初步得出:在气候变暖的背景下,华北地区降水呈减少趋势。特别是从1965年以来持续减少。陆面蒸发呈增加趋势,全区变化较为一致,中心在华北地区中部的济南、临沂一带。水资源呈减少趋势,1967年以后迅速减少。主要表现形式为全区一致型、南北差异型、东西差异型,水资源变化主要受降水变化的影响;冬、春季变化较为简单,夏季较复杂。

• 80年代以来华北地区气候和水量变化的分析研究
• 韦志刚;董文杰;范丽军
• 1999 Vol. 18 (4): 525-534. 
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• 选用华北地区1980~1996年9个水文站点的月流量资料,同时选取该区域42个气象站的月降水、气温和由高桥公式计算的蒸发资料,利用EOF对华北地区缺测的月流量进行插值并对该地区气候变化和水资源的关系进行了分析研究。结果表明,基于EOF的插值方法能较好地获得月流量缺测值。暖干少水、冷湿多水是80年代以来华北地区月气候变化的主导类型。冬春暖(冷)则夏湿(干)多(少)水是80年代以来华北地区年气候变化的主要类型。在近十数年,无论从年尺度还是月尺度来讲,华北南部和北部的气候变化仍存在一定的反相关系;华北地区水量的多寡倚重于华北西部降水的变化。相对于近17年的平均状态而言,华北地区气候以干为主,水量以枯为主。

• 华北汛期旱涝与中高纬大气环流异常
• 赵声蓉;宋正山
• 1999 Vol. 18 (4): 535-540. 
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• 利用1980~1994年NCEP/NCAR月平均高度场和我国测站降水量资料,通过奇异值分解方法探讨了华北汛期降水与500,200 hPa欧亚中高纬大气环流异常的关系,得到与华北汛期旱涝有关的两类异常环流型。

• 近五十年来华北地区旱涝特征与全球变化的研究及对未来趋势的探讨
• 孙淑清
• 1999 Vol. 18 (4): 541-551. 
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• 对近五十年华北地区的降水资料进行了时空分析,研究了水资源枯、丰的变迁及它们的地域特征。并对大气环流及海温异常进行了对比分析。结果表明:华北降水距平有明显的二十年左右的年代际变化。从总体上说,从50年代初至70年代为丰水期,70年代至90年代则为枯水期,而从1992年以后又开始变为正距平。这种年代际变化有很强的地域性。个别地区表现出与平均趋势截然不同的变化。对比丰水期和枯水期的环流状态发现:华北地区二十年左右旱、涝的交替是大气环流异常的结果,这种异常不仅表现在对华北降水有直接关联的天气系统上,而且有明显的全球性。在平均距平图上从低纬至中高纬出现正、负距平中心相间的波列,它自西南向东北延伸。对于丰水期和枯水期,波列的距平中心符号正好相反。说明华北地区降水异常的年代际变化是大气环流气候性变化和调整的结果。对比华北地区旱、涝期20年平均的海温距平分布发现,对旱、涝期而言,全球热带海温的距平中心位置几乎完全一致,而它们的符号则相反。这种相反的海温距平场配置不仅表现在降水期的夏季,在其前春和前冬都十分清晰。海温作为外源强迫对大气环流及天气气候,特别是华北地区降水的年代际变化有不可忽视的作用。综合以上研究,我们对华北地区未来20年旱涝趋势作出了初步的预测。

• 华北地区水资源各分量的时空变化特征
• 宋正山;杨辉;张庆云
• 1999 Vol. 18 (4): 552-566. 
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• 地面实际蒸散发量( E,以下简称蒸发)及降水( P)是估算水资源各分量的两个重要物理量,本文利用1951~1995年各年、月华北地区共26个气象站的月降水( P)和月气温( T)观测资料,依据高桥浩一郎的陆面实际蒸散发经验公式(以下简称高桥公式),计算了华北地区地面蒸发( E)和可利用的降水,即降水减蒸发( P- E)等水资源有关的主要物理量,从大气可提供的水资源部分初步分析了华北地区水资源的时间和区域变化特征。文中还用其它方法对地面实际蒸发量的估算结果,讨论了用高桥公式计算地面蒸发量的可用性,认为由这一方法所得到的结果无论在定性和定量方面都是有参考价值的,但在研究华北地区水量平衡问题时必须考虑地下水的使用状况。

• El Niño盛期印度夏季风水汽输送在我国华北地区夏季降水异常中的作用
• 张人禾
• 1999 Vol. 18 (4): 567-574. 
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• 通过对1951~1994年我国夏季160个站降水资料的分析,指出El Niño盛期在我国华北地区具有显著的降水负异常。为了解释这种降水负异常产生的原因,利用NCEP/NCAR1949~1996年再分析资料,分析了夏季印度季风区的水汽输送在东亚季风区水汽输送中的作用。结果表明,印度季风区的水汽输送与我国华北地区的水汽输送有显著的正相关。El Niño期间往往对应着弱印度季风,即El Ni珘no盛期与弱印度夏季风相联系的弱水汽输送造成了我国华北地区水汽输送的减弱,使得华北地区上空大气中可降水量产生显著负异常,由此导致了负的降水异常。

• 华北地区汛期降水与热带西太平洋暖池和黑潮的关系
• 张启龙;翁学传;程明华
• 1999 Vol. 18 (4): 575-583. 
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• 根据华北地区18个代表站1951~1996年月降水资料,利用对应分析法对该地区进行了降水气候区的划分,并讨论了华北汛期降水与热带西太平洋暖池热含量和黑潮热输送的关系。结果表明:华北地区可划分为两个降水气候区;华北Ⅰ区汛期降水与热带西太平洋暖池西部热含量有密切的联系,特别是与前一年10月热带西太平洋暖池西部热含量存在着明显的负相关关系;华北Ⅱ区汛期降水与同年冬季黑潮热输送有较密切的负相关关系。初步分析表明,华北地区汛期降水与热带西太平洋暖池和黑潮的关系可能是通过西太平洋副热带高压的变动联系起来的。

• 热带西太平洋暖池表层热含量分析
• 张启龙;翁学传
• 1999 Vol. 18 (4): 584-590. 
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• 利用1961~1997年的资料,对热带西太平洋暖池的热含量进行了分析,并探讨了暖池热含量变化与南方涛动的关系。结果表明:暖池热含量具有明显的季节和年际变化;暖池全域、西部(160°E以西部分)和东部(180°E以东部分)热含量的年际变化存在较明显的差异;暖池全域和暖池东部热含量与南方涛动存在着负相关,暖池西部热含量与南方涛动则为正相关。

• 冬季北极海冰长期变化对华北降水的可能影响
• 武炳义;黄荣辉;高登义
• 1999 Vol. 18 (4): 591-594. 
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• 分析表明,从长期变化趋势来看,冬季喀拉海、巴伦支海海冰可以影响8月份海河、辽河流域的降水;而冬季巴芬湾、戴维斯海峡海冰对7月黄河中上游流域降水有影响,海冰与降水变化均呈相反的变化趋势。

• 南海暖池初步研究
• 何有海;关翠华
• 1999 Vol. 18 (4): 595-602. 
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• 观测事实表明,南海有暖池存在。本文主要采用南海20 m层的水温分布资料,讨论了南海暖池的时空演变特征,并结合地转流和海洋环流数值模拟的结果探讨了暖池的形成机制。结果表明,南海暖池有显著的季节变化和年际变化;暖池的发展除与太阳辐射有关外,还与海洋中涡旋活动及从印度洋(爪哇海)输入的暖水有密切关系。

• 南海夏季风爆发与海温和大气对流的低频变化
• 彭楚明;何有海;关翠华;林锡贵
• 1999 Vol. 18 (4): 603-612. 
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• 根据云顶黑体温度(TBB)相位变化并参考西沙站海面温度(SST)状况确定了南海夏季风爆发时间,分析研究了与夏季风爆发时间和强度有关的TBB和SST变化过程。结果表明:南海夏季风爆发平均时间是5月第4候,爆发的时间和强度有显著的年际变化,爆发期间的海气状况与大气的低频振荡密切相关。夏季风爆发早年(5月第2候),大气对流活动较强,西南风较强,海温下降显著;夏季风爆发晚年(6月第1候)情况则相反;它爆发的强度还与爆发期间大气对流的30~60天振荡到达南海的位相有关;前冬和早春南海海温的高低和4月下旬至5月中南半岛强对流区的出现时间是南海夏季风爆发年际变化的前期征兆。根据前期南海海温预测1998年南海夏季风爆发的时间和强度与实况相符。

• 从实测径流看华北地区水资源
• 李桂忱;马振骅
• 1999 Vol. 18 (4): 613-617. 
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• 简述了华北地区主要河流水系(滦河、海河、黄河中下游)地表水的现状,对重要径流控制站的年均径流量作了年代际的统计分析,结果表明:降水随年代际有升有降,径流也随着降水的起伏而变化,但是径流与降水的区别在于70年代之后径流随年代际的递减趋势十分明显。

• 一个简化水资源评价模型
• 周家斌;张海福
• 1999 Vol. 18 (4): 618-624. 
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• 应用实测的径流、降水资料和计算的蒸发数据,建立了一个简化水资源评价模型。这一模型用下式表示:
  P= R+ a E _c+ U,
  式中 P表示实测的降水, R表示实测的径流, E _c表示计算的蒸发, U表示土壤中保存的水分, a为对计算的蒸发的订正系数。应用这一模型对华北地区的水资源进行了评价。结果表明,虽然径流受人类活动的影响较大,但其丰枯仍主要受降水的影响。80年代以来,由于人类活动对水资源影响的增大,华北地区水资源各分量之间的关系发生了很大变化。同时,我们还专门对丰水年和枯水年的水资源状况进行了研究。

• 缓解和解决京津唐地区水资源供需矛盾探讨
• 吴玉成
• 1999 Vol. 18 (4): 625-631. 
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• 从如何解决好该地区水资源供需矛盾的角度出发,分析讨论了京津唐地区水资源概况、水资源开发利用现状和未来发展对水资源的需求情况,在此基础上,提出和探讨了解决京津唐地区水资源问题的若干途径,并认为节约用水特别是农业节水、开展地下水库人工调储和防治水资源污染是解决京津唐地区水资源问题的根本,也是一条经济可行的途径,至于南水北调尚需进一步研究。

• 区域气候模式对华北夏季降水的气候模拟
• 吕世华;陈玉春
• 1999 Vol. 18 (4): 632-640. 
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• 使用美国NCAR区域气候模式RegCM2对1991和1994年我国华北夏季降水进行了气候模拟研究,以检验NCAR区域气候模式对华北夏季降水的气候预测能力。模拟结果表明,该模式能较好地模拟华北夏季降水的主要分布特征,对华北少水年(1991年)和多水年(1994年)夏季降水的模拟都比较成功。模式还能较好地模拟夏季季风的发展过程,对环流场的模拟也与分析场比较一致,因而该模式可以用于研究和预测华北夏季降水以及华北水资源。

• 高分辨嵌套区域气候模式对我国中、东部地区夏季气候的数值模拟
• 范广洲;吕世华
• 1999 Vol. 18 (4): 641-648. 
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• 利用引进的NCAR-RegCM2模式在较高分辨率情况下,对我国东部地区夏季(7月)气候状况进行了数值模拟。结果表明,模式能够较真实地再现我国东部地区夏季气候的基本状况。模拟的海平面气压场、500 hPa高度场、地表温度场以及对流层高、低层风场等的分布形式,都与实测场比较一致。并且较好地模拟出了7月中旬副热带高压的北跳。模式模拟的夏季降水场分布形式也与观测结果一致,高、低值中心都对应较好,不足之处是模拟中心值偏强,尤其是黄河上游的高值中心偏高近5倍,江南地区的低值中心偏低1倍左右,这可能是由侧边界条件引起的。位于模式区域中部的华北地区降水模拟较好,区域平均7月份降水为173.5 mm,与观测结果接近。

• 陆面植被类型对华北地区夏季降水影响的数值模拟研究
• 范广洲;吕世华
• 1999 Vol. 18 (4): 649-658. 
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• 为了检验陆面植被类型变化对华北地区夏季降水的影响,共做了5组数值试验。结果表明,在华北地区以草原或沙漠代替落叶林后,华北地区夏季降水略有减少,但降水总量变化不大,这主要是由于降水变化的区域分布不一致所致;在华北西北部以沙漠代替草原后,华北地区平均降水有所增加,这主要是由华北北部地区降水增加引起的。上述三个试验中,华北中部以南地区的降水变化主要由积云对流降水变化引起,以北主要由大尺度降水变化引起。以农田代替落叶林后,华北地区夏季降水略有增加,且主要由大尺度降水变化引起。对试验结果的机制分析表明,华北地区地表植被类型对区域降水的影响主要是通过改变地表粗糙度和地表反照率,从而改变地-气间能量交换,导致局地环流变化来实现的。

• 地形对华北地区夏季降水影响的数值模拟研究
• 范广洲;吕世华
• 1999 Vol. 18 (4): 659-667. 
• 摘要 ( ) PDF (330KB) ( )
• 行星大气中地形效应的研究一直是人们十分重视的问题。本文利用引进的NCAR-RegCM2模式就地形对华北地区夏季降水的影响进行了数值模拟研究。结果表明,华北地区西部和北部的山脉地形对华北地区夏季降水有着非常重要的影响,尤其是对一些局地地区,甚至起到了决定性的作用。当降低地形高度时,华北地区夏季降水将明显减少。其物理机制可能主要有两点,一是降低地形高度后,使华北地区迎风坡地形抬升作用减弱,从而减少了山前降水;降低地形也减弱了背风槽或抑制了背风坡气旋的发展,因此也减少了山后降水。二是地形高度降低后,华北地区500 hPa高度场明显减弱,不利于夏季副热带高压的加强北跳,从而使华北地区夏季降水减少。

• 华北地区的降水特征及趋势估计
• 杨广基
• 1999 Vol. 18 (4): 668-676. 
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• 华北地区位于干旱和半干旱地区。气候降水是该区水资源的主要来源之一,也是影响该区水资源周期性变化的主要因素之一。华北及其北、中、南三个分区的年降水距平曲线变化趋势具有相似性,而且此四个地区连续出现正距平的年数不超过4年,华北及其北、中部连续出现负距平的年数不超过5年,南部不超过6年。华北、黄淮和东北地区东部与印度次大陆大部分地区夏季降水距平之间存在正相关关系,同时又与澳洲大部分地区冬季降水距平有负相关联系,以上三个地区之间的这种遥相关出现频率为63%。华北、黄淮和东北地区东部与印度次大陆6~8月期间出现相同降水距平的机率为80%,而与澳洲大部分地区6~8月期间出现相反降水距平的机率为73%。准3年、5年、6年、7年的周期变化是华北地区降水距平的主要周期变化。这四种周期降水距平合成序列的符号对原降水距平序列的符号拟合率为76%。准8年、4年、3年周期变化是华北北部地区降水距平的主要周期变化,这三种周期降水距平合成序列的符号对原降水距平序列的符号拟合率为92%。本研究初步制做了波动叠加法,而且应用到华北地区年降水距平符号的预报中。它对华北地区1995~2004年降水距平符号进行了估计,1995,1996,1999,2002和2003年该区将出现降水正距平,而1997,1998,2000,2001和2004年该区将出现降水负距平。

• 一种水文气象数据图像显示软件
• 马振骅;李桂忱
• 1999 Vol. 18 (4): 678-680. 
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• 介绍了一套自己开发的水文气象数据查阅和图像显示软件系统。资料包括华北30个水文站的历年径流数据,全国160个气象站四十余年的雨量和气温数据。本软件可以方便地对上述资料进行查阅和显示,并提供某些统计数据。