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今日上海出梅和一些梅雨信息
Talky 2020-7-21 20:00
今日上海出梅和一些梅雨信息 7 月 18 日杭州宣布出梅,今天( 7 月 21 日)上海、常州也宣布出梅了。真是好消息:梅雨结束后,雨带会北移到黄河流域,江淮流域的降水量将显著减少,这几日令人焦虑的两湖和安徽的水灾灾情可能得到缓解。上海发布中说: ” 今年的梅雨是 1999 年以来,也可以说是本世纪以来最长最大的梅雨。入梅早、出梅晚。 ” 这几天,梅雨引发多地暴雨水灾的新闻影响超过了新冠疫情,科学网上也有博主讨论梅雨问题。其实如果身在江南一带,都知道每年 6-7 月会有 “ 黄梅天 ” ,每天 “ 潮腻腻 ” 地,很不畅快。梅雨天一过,常有烈日高温,家家要 “ 晒霉 ” ,因为衣橱柜里长霉了。 因此, “ 梅雨天 ” 早已成为气象学界的一个研究内容。例如,曾有研究统计了近 80 年的梅雨数据( 1885-1963 ),得出确定发生梅雨的标准是: 1、 降水指标 长江中下游出现连续 6 天以上降雨; 2、 高空指标 副热带高压脊线在( 110 o – 125 o E ),南北在北纬 20 到 25 度之间; 3、 地面指标 上海地面平均气压小于 1010mb ,气温大于 19 o C ;福州平均气温大于等于 25 o; 4、 参考指标 长江中下游出现雨带,轴线在北纬 28 度以北。极锋稳定在北纬 27 到 33 度之间。 并得到结论: 梅雨期可以出现在 5-7 月的各个时段,但在 6 月 14 日 -7 月 3 日间出现的可能性超过 50% “正常梅雨”入梅在 6 月 6 日 -15 日,梅雨期平均 24 天,最长有 60 天( 1896 )和 50 天( 1954 )。 最早入梅是 1896 年 5 月 26 日,最晚入梅是 1947 年 7 月 4 日,差 40 天。 最早出梅在 6 月中旬( 1961 、 1925 、 1917 ),最晚出梅在 7 月底 -8 月初( 1954 、 1931 、 1896 ) 以上信息摘自“高等学校使用教材”《气象学与气候学》,中山大学、兰州大学和西北大学地理系合编,高等教育出版社, 1979 年 6 月第一版, 1984 年 9 月第 5 次印刷。 在讨论梅雨天气过程部分,该书也比较详细地介绍了“环流形势”,例如青藏高原的两支西风急流中,南支会消失;副热带高压开始建立,北支急流依然存在。。。。气象专业内容很详细。
个人分类: 气象知识|2583 次阅读|0 个评论
探索季度气候预报难题60年
热度 1 xuqunjm 2018-6-16 21:26
探索季度气候预报难题 60 年 ( 为响应 ” 纪念改革开放四十年 ” 而作 ) 徐 群 ( 江苏省气象科学研究所 ) 改革开放四十年 , 神州大地煥新颜 , 知识潜力尽喷薄 , 中华勇超世界前 ! 一想到改革开放以来的新变化 , 我心里就自然涌出上述诗句 ; 在夲职工作上我也作出一些成绩 , 現在此作个归纳 . 我原在北京 , 中央气象科学研究所 ( 中国气象科学研究院的前身 ) 从亊長期预报科研工作 (1956 秋 --1972 秋 ), 单位条件很好 , 图书资料丰富 , 学术交流广泛 , 还有来自中科院大气物理所的导师指导 ; 可是从 1957 年开始政治运动和劳动缎练频繁 , 科研工作因此常受到冲击 ;1963 年开始业务上也刮起了极左思潮 , 当时中央气象局领导強调要学習农牧渔民的看天经验作预报 , 把現代天气学插上 ” 洋拐棍 ” 的标签 , 进一步沖击了科研工作 ; 虽然如此 , 我还是尽力在長期预报科研上作出了襾项成果 : 1). 首先从无气候物理意义 , 纯统计的时间序列预报研究中脱身 , 通过研究候平均亚欧大气环流环流资料 , 发現夏季江淮流域旱涝出現前的 2-3 月 , 亚欧中高纬大气环流会出現截然不同的型态 , 为开展旱涝趋势预报奠定基础 ( 风雨征程 -- 新中国气象亊业回忆录 , 笫一集 , 532--534, 气象出版社 , 2006; 中史气象局气象科学研究所 ” 论文汇集 ”,1965 年 9 月 ). 2) 发表了重要论文 ” 近 80 年长江中下游的梅雨 ” ( 气象学报 ,1965 年 4 期 ). 1967 年响应 ” 抓革命 , 促生产 ” 的号召 , 在科研中发現 1-3 月副热带南海区 500 毫巴高度场距平对夏季长江中下游旱涝的重要指示作用 , 并首次作出夏季長江中下游降水趋势的预报方法 , 且在 1968-69 二年的季度预报实践中获得成功 , 这使我对开展季度長期预报有了信心 . 1969 年末下放去江西九江 , 赤湖五七干校 , 该处低凹极易受淹 , 次年 3 月阴雨纷纷 , 我忧虑夏季的天气趋势 , 在征得领导同意后去南昌气象台 , 根据逐候亚欧大气环流形势对照已建立的長江中下游夏季旱涝趋势预报方法 , 很快就判定当年夏季长江中下将出現雨涝 , 有幸的是干校领导十分重視此预报意見 , 及早作出迁校准备 ; 果然 ,1970 年 6-7 月间長江中下游梅兩偏多 , 九江地区大雨不断 , 大水不久就吞沒了干校 , 我们因有所备 , 才能全校扶老携糼乘竹筏凌波洪涛上 , 逃脱灭顶灾迁校赣中 ( 风雨征程 -- 新中国气象亊业回忆录 , 第二集 ,352 頁 , 气象出版社 ,2007 年 ). 1968-70 这三年的预报成功更坚定我进军長期预报的信心 ; 可是長年家庭两地分居的現实逼迫我离开干校后 , 先后去杭州大学地理系和南京地理所工作 . 在杭大工作四年除完成中長期预报教学工作外 , 还在国內首先发現 ” 厄尼诺 -- 南方涛动 (ENSO)” 对长江中下游入梅期的作用 , 从而揭开了它对我国夏季气候重大影响的序幕 ( 長江流域长期水文气象预报讨论会文集 ,142-153 頁 ,1975 年 ). 1980 年 10 月我设法从中科院南京湖泊与地理研究所调来新成立不久的江苏省气象科学研究所 , 从此开始了我科研发展的增长期 . 说实话 , 江苏省气象局的研究所和我原工作单位 ( 中央气象科学研究所 ) 在学术环境和图书资料设备上相差显著 , 可是在此单位我的科研成果却大幅度超过在前者时期 , 主要是大形势变了 , 改革开放近四十年来 , 中央的一切方针政策都是鼓励发展经济和科学技术 , 知识分子受到尊重 , 个人的才华得以发挥 , 因此 1980 年以来我全身心投入長期天气趋势预报科研 , 每天 8 小时工作外 , 晩上还加班 2-3 小时 , 只有星期天下午才休息半天 , 甚至局领导提供的去风景名胜地开会的良机都主动放棄 . 从科研著作数可見 ,1980 年前后差异甚大 , 前 24 年共发表学术论文 18 篇 , 而在江苏省气象科研所工作 15 年却发表论文 62 篇 ,1995 年秋退休至今 22 年间也写出学术论文 33 篇 . 写作如此多论文的宗旨是想揭示出夏季我国中东部各区气候异常出現的前兆和其发展的物理过程 , 以便做好長期天气趋势预报 . 現将 1980 秋进入江苏省气象研究所及退休后的科研著作分为三类 . 1. 多尺度气候演变的成因研究 提高季度气候预报水平的首要途径是揭示形成我国中东部地区夏季旱涝趋势年际变化的主要成因 , 为此先后研究了如下内容 . (1.1). 前期大气环流和夏季長江中下游降水趋势及梅雨的隔季遥联 60 年代即发現夏季江淮 (1.1) 前期大气环流和夏季流域旱涝发生前的 2-3 月欧亚 500 毫巴大气环流会呈現不同型态 , 另外 1-3 月南海区 500 毫巴高度距平也对梅雨期时西太平洋副高能否偏強 ( 弱 ) 西伸 ( 东撤 ) 有指示作用 ; 此二指标相结合即表现在 1 月初 --3 月中逐候 500 毫巴平均高度图上 100 E, 中低纬 (25--40 N) 处冷暖气流的汇合強度 , 统计显示此种中低纬高度差距平会沿着起波导作用的东亚西风急流轴南侧缓慢东移 , 于初夏抵达 120 E 处 , 从而操纵北方冷流与西南暖湿气流在长江中下游上空的汇合強度及梅雨量大小 ( 大气科学 ,1990 年 1 期 ). 此外还发現秋冬 100 毫巴中低纬大气环流特征对次年长江中下游梅雨和伏旱強弱存在着超半年指示性韵律 ( 气象科学 ,1983 年 1 期 ). (1.2) 冬春北太平洋各区水面海温变化和南方涛动 (SO) 的作用 在南京地理所湖泊室工时即设法将湖泊水量年际变化与長期顸报科研挂钩 , 写出 ” 淮河洪泽湖以上流域汎期降氷趋势和前期海一气系统的遥联关系 , 发表于 1982 年 4 期的 ” 海洋与湖沼 ” 上 , 指出 ” 海洋 - 大气 - 湖泊 ” 之间大尺度度水循环是有規律可寻的 ;1986 年首先发現冬春南方涛动指数 (SOI) 与影响我国中东部夏季主要环流系统 ( 西太平洋副高 ) 的強弱和位置有密切联系 , 当冬春 SOI 強 ( 弱 ) 时则夏季西平泽副高一般偏东 ( 西 ), 偏弱 ( 強 ) ( 科学通报 ,1986, 第 20 期 ); 紧接着又发現上年 6 月 SOI 的強弱会通过北太平洋一系列海气作用影响到次年江淮流域夏季雨量的多少 ( 海洋学报 ,1990 年 1 期 ). 这和以前所发覒的长江中下游梅雨丰枯的前兆可追踪到上年 6 月北太平洋海面水溫距平在各洋流区的配置相一致 ( 大气科学 ,1986 年 1 期 ), 上年 6 月 SOI 强 ( 弱 ), 赤道太平洋信风强 ( 弱 ) 会激发随后大半年整个北太平洋洋流增強 ( 減弱 ), 随后冬春北太平洋中低纬海温东西向热力差距增大 ( 減少 ), 初夏长中下游梅雨量偏多 ( 少 ); 1990 年夏应邀在檀香山召开的热带海洋和全球大气 (TOGA) 国际学术会议上就冬春 SOI 不同位相和我国中东部夏季旱涝的隔季遥联作了大会报告 . (1.3) 太阳活动的影响 太阳活动的強弱对副热带高压強度和位置有相当景响 , 作者分别用 28 和 38 年资料堨示出前 1-2 年太阳黒子数和其 10.7cm 射电通量对北半球副热带高压 , 尤其是西太平洋副高 ) 強度和其东西进退有重要影响 , 包含西太洋副高在内的整个北半球副执带高压强度均具有 10.9 年主周期和 3.5--4.8 年次准周期 ,10.9 年周期即受前 1-2 太阳黒子数及 10.7cm 射电通量的显著影响 ,3-5 年准周期则受到 ENSO 的作用 ; 因此在強太阳活动后 1-2 年 , 夏季西太平洋副高会偏强且西伸 , 导致我国中南部上空西南暖湿气流偏強 , 長江中下游入梅期提早 , 丰梅 ( 大气科学 ,1986 年 2 期 ; 大气科学进展 (AAS),1993 年 3 期 ). 另外还专门研究了太阳大耀斑爆发对北半球大气环流的影响 , 发現只有在太阳表层西半部爆发的大耀斑 , 其发射的高能粒子流会趁磁力线射达地球 ; 为此研究了 1966--1986 年太阳西半部大耀斑爆发对我国的影响 , 冬半年此种大耀斑爆发后 3 个月内我国大范围 , 尤其是东南部气温偏高 , 而在夏季的大耀斑爆发后半个月 , 西太平洋副高会明显增強 , 西伸北进 ( 世界气象组织文集 ,WMO/TD,NO.369,219-222). (1.4) 我国地面接受太阳辐射減少的影响 大气顶上所测到的太阳辐射变化很小 , 卫星测量其变幅仅为 0.05%, 可在高山顶上所测的晴空太阳直接幅射月和年际变化仍会超过 1%, 这主要起因于大气中气溶胶微粒的減弱作用 , 实测资料表明 ,1883 年 Krakotoa 火山爆发后第 1-2 年北半球中纬太阳直接幅射分别下降 10% 和 15%! 这是大火山爆发后大量火山尘冲上平流层长期飘浮減弱下达太阳辐射的结果 . 通过对 1959-60 年冬以来我国 9 站冬季晴空太阳辐射资料的分析 , 发現它和总辐射均呈現波动性下降趋势 ,1980,1982 和 1991 年先后发生 3 座大火山 (St.Helens,El-Chichon 和 Pinatubo) 爆发 , 在当年或随后 2 年内我国的太阳辐射资料上均出現明显下降特征 ( 中国科学 (B),1990 年 10 期 ; 气象学报 ,1986 年 4 期 ; 应用气象学报 ,1995 年 1 期 ), 这迫使 1980,1982-83 和 1992-93 此 5 年盛夏 (7-8 月 ) 西太平洋副高位置均出現显著偏南現象 , 上述年的华北地区几乎都偏旱 , 我国普遍出現冷夏秋現象 , 而在 1980,1983 和 1993 年長江中下游均出現不同程度的夏涝 . 为研究火山活动对我国气候的影响 , 先后计算出近百年 (1883--1982) 北半球中纬度火山灰尘幕指数 ( 地球物理学报 ,1985 年 6 期 ), 还发現公元 1500 年以来历次大火山爆发与随后 2 年内我国中东部异常冷夏 ( 有多次出現夏秋飘雪记载 ) 的出現有密切联系 ( 气溶胶和气候 ( 英文 ), A.Deepak Publishing, 1988,223--232). 此外 , 作者还注意到 70 年代末以来当年和前 2 年均未发生大火山爆发的年份 , 所测太阳辐射资料仍有不同程度的下降現象 , 这就起因于当时正处于我国工业大发展时期 , 增长的人工烟云对下达的太阳辐射起着后向反射和散射作用 , 也会明显減弱太阳辐射 ( 中国科学 (B),1990 年 10 期 ). 1997--2004 年作者发表的多篇论文均指出八十年代以来我国中东部夏季频現北旱南涝 , 除火山爆发发因素外 , 主要起因于大气污染加重的作用 , 尤其是 2001 年在重要期刊 (Atmospheric Environment,vol.35,5029--5040) 上发表论文 ” 大气污染作用下中国盛夏气候的突变 ” 引起广泛关注 ,2014 年 5 期的 ” 大气科学 ” 上发表了王东东等的一篇论文 , 进一步证实了夲人的论点 ; 他们利用全球气候 -- 大气化学模式并结合 NCEP/NCAR 的 1950--2009 年再分析资料 , 研究人工烟云的主要成份 ( 硫酸气溶胶 ) 通过減弱太阳直辐射效应对东亚夏季风产生的影响 , 发現随着我国上空硫酸气溶胶在 70 年代后的大辐增长 , 东亚夏季风出現明显減弱現象 , 表現为东亚大陸夏季大部分地区降温 , 降低了中纬度海陸间纬向热力差 , 偏南夏季风減弱 , 夏季冈雨帶位置南移 . 2. 各年不同因子叠加的综合作用 在研究 1980 年夏江淮流域大范围雨涝的成因时 , 首先发現该年 5 月中旬美国 St.Helens 火山大爆发 , 冲上平流层且环绕北半球中纬飘浮的火山尘云減弱太阳辐射 , 迫使盛夏季风雨带南移的作用 ( 气象学报 ,1986 年 4 期 ), 又发現该年正值太阳活动 11 和 22 年准周期的峰年 , 強太阳活动促使西太平洋副高偏強西伸 , 入梅提早 , 有利冷暖气流长期交绥于江淮流域 , 形成大涝 ( 气象科学 ,1986 年 1 期 ).1983 年春制作预报时考虑到如下三大因子的异常 ( 前期异常強盛的太阳活动 , 该年前期出現強厄尼诺現象 , 3-4 月间墨西哥南部的 El-Chichon 火山大爆发 , 浓火山云飘浮于平琉层中 , 显著減弱我国地面接收的太阳辐射 ) 及其可能的综合作用 , 从而准确预报出当年夏季長江中下游大涝 ( 自然杂志 ,1985 年 8 期 ; WMO/TD,NO.87,816-824). 1987 年春再次根据前期出现厄尼诺現象和我国东部前冬太阳直接辐射显著偏少特征 , 预报出夏季江淮流域多雨趋势 ( 气象科学研究院院刋 ,1989 年 3 期 ). 长江中下游入梅迟早取决于 6 月西太平洋副高能否偏北西伸 , 这受制于下列 3 个前期因子 (12-1 月黑潮区海面水温距平 ,12-1 月南方涛动指数 (SOI) 和 2-3 月南海区 500 毫巴高度距平 ) 的综合作用 ( 热带气象 ,1988 年 2 期 ),1991 年 3-4 月间作预报时正是考虑到上述 3 因子的综合作用 , 前期强太阳活动 , 3 月 SOI 的异常负值 ( 预兆厄尼诺可能发生 ) 和前冬我国太阳直接辐射异常偏低等因素 , 从多种气候成因的综合物理分析判定该年夏季入梅期提早 , 江淮流域将出覒大范围夏涝 ; 实况表明 ,9 项预报全部正确 ( 中国減灾报創刋号 ,1991 年 10 月 5 日 ; 大气科学进展 (A.A.S.), 12(2),1995). 随后还准确预报出 1993 年夏江淮流域的低温多雨 , 可是未报出 1992 和 1994 年该地区的夏旱 ; 亊后分析表明 1991-94 这 4 年虽然具有相同的 ENSO 位相 , 可还受到 1991 年 6 月中冲上平流层的 Pinatubo 火山云在平流层环球飘行时在不同时段对下达太阳辐射不同程度的減弱影响以及热带西太平洋暖池在各年夏季对西太洋副高不同力度的激发作用 , 从而导致该 4 年夏季江淮流域旱涝各异 , 入梅 , 出梅期均相差懸殊 , 整个地区盛夏 (7-8 月 ) 平均气温年际间可相差 3.5 C ! ( 短期气候变化特征和预测物理方法研究 ,19-29,47-54,83-88, 气象出版社 , 1996). 3. 季度气候预报方法改进和实践的进展 1962 年在中央气象科学研究所从亊長期预报研究时 , 凃長望局長亲自下达给我和张先恭两人分析研究前三年 (1959--61) 可能出現的气候灾害及其成因 , 据我们的分析 , 该三年如若有何异常 , 那就是其夏季江淮流域普遍夏旱 , 从此开始了我对江淮流域夏季旱涝前期成因和季度预报方法的科研 , 直到 1979 年的硏究中一直应用大气环流和预报对象的隔季遥联方法并逐步添加低纬海气作用的因子 ( 气象 ,1976 年 3 期 ); 1980 年在南京地理所作预报时 , 首次考虑到火山爆发的作用 , 并在 6 月上旬订正预报中报准了该年夏季江淮流域大涝的特征 . 该年秋进入江苏省气象科学研究所后着重研究大气外物理因子的作用 , 除继续研究 ENSO 和北太平洋各区海面水温对我国夏季气候的影响外 , 从研究火山云影响地面太阳辐射变化中又发現了我国大气污染增長的作用 , 从而逐步形成了前期物理成因综合分析预报方法 ; 用此种方法预报長江中下游夏季旱涝和梅雨丰枯的趋势是有效的 .1968--1987 年预报長江中下游梅雨量和夏季旱涝趋势按三等级评分的技巧分数在 0.25--0.40 之间 ( 大气科学 ,1990 年 1 期 ). 问题是上述方法的预报对象仅固定在長江中下游和淮河流域 , 无法增加预报对象 ; 在退休前 1995 下半年 , 有幸应邀去英国气象局 ,Hadley 气候预报和研究中心工作 , 在江苏省气象台高工杨秋明编制计算程序的邦助下 , 研制成一种气候系统多变因子物理统计方法 (ELLFB, NOAA, 6(2), 1997; 气象科学 ,2000 年 3 期 ). 这就是从前期 1-3 各月如下 4 种气候因子场 ( 北半球 500 毫巴月平均高度场 , 北太平洋 (10 S--50 N) 各格点海面水温场 , 我囯 160 站月平均气温场和我国 160 站月平均降水场 ) 分别与我国中东部各区各种预报对象普查相关 , 从中寻找与季度预报时 - 空尺度相配的高相关因子 , 并据此组建多元线性回归预报方程 ; 经过近 20 年 (1996--2015) 预报实践 , 又发現了前期 (1--4 月 ) 我国区域降水异常对夏季我国中东部各区旱涝趋势有相当的影响 . 通过对近 20 年 4 月中及 5 月中先后制作的季度预报 , 订正预报和实況分别按 3 等级进行评定 , 预报技巧分数分别达到 0.33 和 0.40, 这远高于当今囯际上动力气候数值模式的预报水平 ( 技巧分数多在 0.20 以下 ); 其中不仅报准了 1998 年夏長江中下游的大涝 , 也报准了前期冬春热帶拉尼娜 (La-Nina) 形势下的長江中下游夏涝年 (1996,1999,2008,2011) 和另外 3 个長江中下游夏旱年 (2001,2005,2006) , 夏季主雨帶集中在淮河流域 (2003) 和江南地区 (2002) 的情况及绝大多数华北夏旱年也先后在当年春季报出来 , 不可否认有 5 年预报 (2000,2004,2007,2012 和 2013) 失误较多 . 所作出的预报不仅及时提供给江苏省气象台和省局领导 , 也分别寄送给中央气象台 ( 国家气候中心 ), 江苏省防汎抗旱指挥部 , 長办水文局 , 淮河流域水文局以及有关省气象台 , 上述单位在秋后将此预报和实况对照后也常寄来有关预报的评定 , 現已有数十份预报证明材料 可提供参阅 ; 七十年代中以来在中央气象台 , 長办水文局和淮委水文局每年春季举办的汛期旱涝趋势预报讨论会上 , 我均应邀阐述对当年汎情的预报意見 . 1986 年以来先后有 4 篇阐述季度预报的论文先后被世界气象组织 (WMO) 与美国海洋和大气总局 (NOAA) 出版的文集釆用 , 1990 年 10 月有 2 篇论文被 WMO 主持的月 - 季大气变化诊断和预报培训工作会议 ( 南京 ) 选中 , 并在大会上分别报告 . 1994 年秋美国气象学会 (AMS) 曾来函邀请我入会 . 退休后 ,2006 年 9 月应邀在上海气候中心作有关季度预报的特邀报告 ,08-09 年均应邀参加上海气候中心的梅兩预报会商并获得成功 ,09 年 10 月末应邀在美哥伦比亚大学和 WMO 共同主持的季度气候预报国际工作会议 ( 北京 ) 上作了学朮报告 ” 近 14 年 (1996--2009) 中国中东部夏季气候预报有希望的结果 ”. 季度气候预报的总结性论文先后发表于 1. 世界气象组织 (WMO) 出版的 ” 全球月 -- 季大气变化诊断和预报论文集 ( 英文 ), WMO/TD,NO.87, 807--815; 816--824, 1986. 2. WMO 首次長期预报大会文集 ( 实际问题及未来展望 , 英文 ),WMO/TD,NO.147,95--105.,1986. 3. 大气科学 ,1990 年 1 期 , 93--101. 该文入选 ” 中国科学技术文库 . 编号 :P0293). 4. 大气科学进展 (A.A,S., 英文 ),1995 年 2 期 ,215--224. 5. 气象科学 ,2000 年 3 期 , 302--308. 6. 長期预报实践公报 ( 美国 ), NOAA,6(2), 74-79,1997. 7. 气象科学 , 2008 年 2 期 ,119--123. 8. 近 43 年 (1968--2010) 我国中东部季风雨季度预报的显著进展 , 中国科学网 (ScienceNet.cn) 夲人博文 ,2011 年 11 月 20 日 . 4. 江淮梅雨的深入研究 为了继续以前从亊的長江中下游梅雨研究 ( 气象学报 ,1965 年 4 期 ), 并和江苏省更好结合起来 , 先后开展了如下研究 . 1). 江苏省中南部两区梅雨期研究 . 江苏省气象台常根据南京单站日雨量资料并结合逐日高空环流形势确定江苏的入 , 出梅时间 , 可是江苏省南北纵向达 5 个纬距 , 用单站资料无法概括从苏南到梅雨带北缘江淮平原的梅汎期特点 , 为此根据江苏省农业气候区划将江苏省梅雨期分别按苏南和江淮两区各 5 站兩量结合逐候西太平洋副热带高压在 110-130 E 处脊线位置进行划分并开展季度预报 ( 气象科学 ,1998 年 4 期 ; 气象科学 ,1999 年 1 期 , 前者入选 ” 中国九五科学研究成果选 ”); 从 46 年 (1951-1996) 苏南和江淮襾区梅兩期的划分情况看 , 虽然多数年两区梅兩量呈正相关 , 但也有二成距平符号相反 , 两区梅兩量演变趋势也有相当差异 ; 省台所划分梅雨期基夲和苏南区梅兩期相接近 , 而和江淮区梅雨期相差较大 , 后者年际和長年演变趋势对江苏经济发展来说 , 和苏南区一样具有重要的研究价值 . 2). 長江中下游梅雨期资料的延長和八十年代以来的新特点 先后发表论文 ” 近 116 年長江中下游的梅雨 ” 并附上 1885-2000 各年梅兩期资料 (“ 暴雨 . 灾害 ”,2000 年 1 期 ) 和论文 ” 近 121 年梅雨演変中的強年代际变化 ”( 水科学进展 ,2007 年 3 期 ). 以往存在多种梅兩期划分标准 , 可是根据百余年资料并和天气形势相佶合 , 作者将 ” 区域雨日 ”,” 集中雨期 ”,” 雨期降水強度 ” 和 ” 雨期的季节特征 ” 四种概念相结合 , 从而客覌地划分出各年長江中下游 ( 沿江 5 站 ) 梅雨期资料 , 梅雨演变不仅显示出入梅 , 出梅和梅雨量均有相当的年际变幅 , 还显示出从 1958 到 1999 年间的年代际突变 , 前 21 年 (1958--1978) 梅兩量处于世纪低谷 , 比多年平均偏少 26%, 出梅期偏早 , 而后 21 年 (1979--1999) 梅雨量呈現出 1885 年以来的第二峰值 , 比多年平均偏多 23%, 其平均出梅期则达到 1885 年以来的最晚期 (7 月 18-19 日 ); 这是由于 70 年代末以来我囯工业大发展 , 大气污染急剧增長 ,1980,1982,1991 年不断有大火山懪发 , 上述原因均显著減少下达的太阳辐射 , 加上厄尼诺频发因素致使该时期出梅 / 入夏期显著偏迟 , 尤其是 1980,1993,1998 这三年出梅期均延迟至 8 月 , 这是 1885--1979 年内未曾出現的 ,1980,1993 和 1999 这 3 年 7-8 月出現的凉夏也是 1885 年以来仅有的 . 最近作者已初步整理出近 132 年 (1885--2016) 年長江中下游梅雨期和伏旱期的资料 . 3). 准河流域的梅雨 2007 年作者在该年 ” 应用气象学报 ” 第二期上发表论文 ” 近 52 年淮河流域的梅雨 ”, 是国内对淮河流域梅雨进行系统性的首次研究 . 气候资料表明梅雨期不仅出現于長江中下游区 , 也出現于淮河流域中南部 , 应用该地区分布均勻的 5 站日雨量资料结合西太平洋副高脊线的季节性进程划分出近 52 年 (1953--2004) 淮河流域梅雨期 , 其平均入梅和出梅期分别比長江中下游沿江 5 站区推迟 5 天和 7 天 , 其梅雨量的大小是形成该地区汎期旱涝的主要因素 , 它年际的丰枯趋势多数年和長江中下游沿江区一致 , 但有 1/4 年份其距平和長江中下游区相反 ; 1979 年附近淮河梅雨出現突变 , 即由梅雨量偏少 , 出梅期偏早趋势突变为具有 2.2-2.3 年短波的大幅振荡 , 梅兩量大且出梅迟的年份频繁出現 , 因此前后也出現了襾段梅雨异常期 :1958--1966 年的淮河枯梅期和 1979--1987 年的淮河丰梅期 ; 从 500 毫巴高空形势看 ,7 月东亚中纬沿诲槽的伸缩对准河梅雨的丰枯及出梅迟早起着关键性作用 . 5. 其它主要学术工作 1) 八十年代末应邀参加由国家科委主持的我国首部气候兰皮书作工作 , 写出了 ” 火山活动与气候変化 ” 一文 ( 中国科学技术兰皮书第 5 号 : 气候 , 265--269, 科学技术文献出版社 , 1990 年 11 月 ). 2) 应世界气象组识 (WMO) 邀请 , 先后于 1989,1991 和 1994 年参加由联合国环境署 (UNEP) 和 WMO 共同主持的 ” 全球气候系统监視会议 ”, 并提供编写有关 ” 每二年全球气候系统监視 ” 的材料 , 主要有我国北方冬季的显著偏暖 ,1989-1991 年冬季因暖湿气流增長华北多雨趋势 , 各年夏季旱涝分佈 , 夏季风雨带进退和西太平洋副高活动特点 ,80 年代我国盛夏 (7-8 月 ) 出現的北旱南涝降水距平分佈 ,1960-1987 年冬季我国城市站和边远站晴空太阳辐射资料演変的对比图 ( 显示城市对流层内人工气溶胶增長 ) 等 . 总结和展望 近 40 年改革开放的大好形势和安定的工作环境激发了全国广大科技人员纷纷响应中央号召 , 競向林立的科技高峰攀越前进 , 我也是其中的一员 , 自 1980 秋进入江苏省气象科学研究所 , 在此工作 15 年及退休后的 20 年里排除多种困难 , 始终尽力从亊長期天气趋势预报研究和实践 , 最近还整理出近 132 年長江中下游梅雨期和伏旱期 ; 可是因年迈 , 无法继续深入長期预报科研和实践 , 現留下二点想法 , 谨供有志于夲行工作的中青年才俊参考 . 1). 气候分析统计方法仍应首先考虑当年前期主要物理因子 . 夲人在江苏省气象研究所工作 15 年主要釆用 ” 前期物理成因综合相似法 ”( 大气科学 ,1990 年 1 期 ; 气象科学 ,2000 年 3 期 ), 而在退休后 20 年则应用偏重统计的 ” 短期气候系统多変因子物理 -- 统计方法 ”(ELLFB,NOAA,1997,6(2); 气象科学 ,2000 年 3 期 ), 前者主要分析前期多种物理因子对長江中下游夏季气候的综合影响 , 后者的预报对象涉及我国中东部各区夏季气候特征 , 今后如能将此襾者充份结合起来 , 一定会进一步提高预报水平 . 在有多个前期物理因子出珼异常时 , 就不宜应用常規的相关统计方法 , 如 1983 年制作预报时 , 作者考虑到当时面临 3 大物理因子异常強盛 , 即考虑到其后延的综合作用 , 在中央台和長办水文局组织的襾次汎期预报讨论会中均以单独意見面对以一般统计为基础的众多意見 , 实况 ( 長江中下游夏涝 ) 最终判定夲人预报成功 ( 自然杂志 ,1985 年 8 期 ). 2). 动力气候预报模式宜与气候分析统计工作相结合 . 作者注意到数十年来动力气候预测模式在区域气候预测水平上进展缓慢 , 其主因是作为初值的预报因子与预报对象存在时一空尺度不匹配的问题 , 动力气候模式设计得很复杂细緻 , 但无法解决瞬时初值在長时间积分中出垷的混沌現象 , 为此建议应用此种方法深入研究气候统计方法中大量出現的隔季遥联現象 , 分析其维持和破坏的成因 , 这将为突破季度预报珼有水平开辟新路 ( 气象科学 ,2008 年 2 期 ). 最近有幸阅过以 Bett,P.E, 为首的 11 位中英学者将在 ” 大气科学进展 (A.A.S.)” 发表论文 ” 長江流域 2016 年夏季雨量季度预报 ” 的初稿 , 他们阐述了应用全球海陸气耦合动力模式 (GloSea5), 如何成功预报出 2016 年夏季長江流域的多雨 , 这自然是可喜之亊 , 然而细读之后则感到还应就预报区域再精细化一些才能取得实效 , 因为其预报对象是長江流域周围如此广大区域 (91--122 E, 25--35 N) 内各格点夏季雨量平均值 , 此区域实际上包含了 9 省 ( 四川 , 贵州 , 河南 , 湖北 , 湖南 , 安徵 , 江西 , 江苏 , 浙江 ) 和西藏东部 , 云南北部 , 陝甘南部 , 福建大部等广大领域 , 且其预报评分标准只有 2 级 ( 多雨 , 非多雨 ), 那完全可能预报多雨 , 而实况则会出現 ” 多雨不在長江襾岸 , 而在其它周边地区 ” 的情况 , 三峽管理部即提出希望以三峽为中心 , 有上游和下游不同的降水预测结论 ( 今年 5 月 23 日中囯气象报第 4 版 , 把准确的气候预测做得更精细化 ), 即应分别报出長江上游和中下游的降水趋势 ; 自然要让动力气候数值预报达到此点 , 并非易亊 ; Bett 就承认如预报区域尺度缩小 , 再精密化些 , 预报水平即会下降 ; 此时夲人想起也曾在此刊物的 1995 年 2 期上发表论文 ”1991 年夏季江淮流域严重洪涝的季度预报及其成因分析 ”; 如将相隔 23 年发表于同一学术刊物 ,, 釆用截然不同方法在季度气候预报这一当今科技难题上取得的成效进行对比还是有意义的 . 如今深感遗憾的是值此中央号召創新 , 科技強国之际 , 我却已年迈 , 只盼望后继有人 , 能将我的季度预报方法和江淮梅雨多年科研成果充份吸取創新 , 在此基础上完全可以建立我国中东部夏季旱涝趋势预报高水平的实用方法 , 为我国经济在汎期时的趋利避害作出新贡献 .
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2015 年我国中东部夏季旱涝趋势季度预报的检验
xuqunjm 2015-10-21 11:23
------------------------------------------------------- 2015 年我国中东部夏季旱涝趋势季度预报检验 今年我国中东部夏季各地雨量分布如下图所示 , 多雨区主要集中于 长江下游 , 中轴线位于 32 N 处 , 苏南及其北侧的里下河区偏多 50%--100%, 部分地区出现夏涝 , 长江中下游干流区夏季雨量显著偏多 , 是近 20 年 (1996- 2015) 中第二多雨年 , 仅次干 1999 , 长江中下游梅雨期出现于 6 月 14—7 月 26 日 , 长达 43 天 , 入梅期正常偏早 , 出梅期显著偏迟 , 梅雨量大 , 为近 116 年 (1885- 2000) 梅雨量平均值的 173% ; 我国中东部最多雨的省依次为江苏 , 浙江 , 安徽和福建 , 如图所示 , 淮河中下游和广大江南地区均多雨 ,34 N 以北 , 长江干流区 115 E 以西及以北均少雨偏旱 , 华北地区偏少 , 黄河中下游区为正常略偏少 . 今年盛夏 (7--8 月 ) 长江中下游气温显著偏低 , 是近 20 年来仅次于 1999 的夏凉年 , 伏旱期也偏短 , 仅出现 10 天 (7.27—8.5). 对照今年 4 月 23 和 5 月 23 日的两次夏季季度预报 , 可作如下检验 : 4 月 23 日的预报报准了长江中下游夏季雨量的偏多趋势 , 对该干流区梅雨量的偏多 , 出梅期推迟 ,7—8 月长江中下游气温偏低 , 江苏省夏季雨量南多北少趋势以及华北区夏雨量的偏少特征也作出了基夲正确的预报 , 而对入梅期迟早 , 淮河流域和江南区夏季降水趋势的预报则出现失误 , 黄河中下游的偏旱特征也和预报相差一等级 ; 今年夏季我国中东部多雨区中轴线位于长江下游 (32 N) 处 , 这和预报的 30—31 N (30.5 N) 位置相差约 1.5 纬距 , 而 1996 以来的近 20 年夏季多雨区中轴线纬度年际变化的均方差为 2.9 纬距 , 预报与实况相差仅为该值之半 , 应属于预报正确 , 因此 11 项预报中有 7 项报准 . 5 月 23 日的订正预报 ,10 项预报中 6 项报准 , 却有 4 项报错 , 这和多年来订正预报的效果优于初始预报的情况适相反 , 实属罕見 , 对此作如下分析 : 今年的订正预报和初次季度预报在方法上明显不同 , 因为到 5 月初己判定今年春夏太平详海 - 气系统将盛行厄尼诺形势 , 为此在制作订正预报建立预报方程时 , 并未釆用常规的前 20 年资料寻找高相关因子 , 而是选择了 1980 年以来近 20 个 4-6 月 SOI 平均值最低年份作为资料统计样夲 , 从中找相关因子建立预报方程 . 此思路的着眼点在于 : 比起作者所用的近 20 年前期气候多因子场找高相关因子组建的预报方程来说 , 因为如今所选各因子均来自厄尼诺年 , 这无疑会给所建立的预报方程增添了明确的大气候背景 , 从而可能提高预报水平 ; 可是今年这一嘗试并未成功 , 初试的成败不能否定这种嘗试的合理性 , 作者在此只能寄厚望于后来人了 . 1995 年下半年 , 作者在英国 Hadley 气候预报和研究中心将多年的预报经验和统计方法相结合 , 形成了 1996 年开始应用的短期气候多变因子物理统计方法 , 在 1996—1999 的 4 年预报实践中取得了高达 0.48-0.59 的技巧分数 , 可是在 2000,2004,20012,2013 年也遭遇基夲失误的结果 . 如将预报值对照实况按三等级评分 , 计算预报的技巧分数 , 则近 20 年 (1996—2015) 初次和订正预报的技巧分数分别达到 0.33 和 0.40, 显著高于当今一般的国际季度预报水平 (0.20 以下 ). 今后擬写出专文对此作专门分析 . 因年龄关系 , 眼力不济 , 作者在此向献身伍拾余年的季度气候预报事业告别 , 祝愿我国青年才俊在此国际科技难题上能更上一层楼 ! 参考文献 徐群 , 近八十年长江中下游的梅雨 , 气象学报 ,1965, 35(4),509—518. 徐群等 , 近 116 年长江中下游的梅雨 ( 一 ), 暴雨 . 灾害 , 2001,(1),44-53, 62—65. 徐群 , 杨秋明 ; Seasonal prediction of summer monsoon rainfall in East China.ELLFB, NOAA, 1997, 6 (2), 74—79. 徐群 , 近四十年季度天气趋势预报研宄与实践的进展 , 气象科学 , 2000, 20(3), 302—308.
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梅雨一则
热度 1 sstone2009 2014-7-5 09:04
梅雨一则 此季入梅已有三周,仍不见出梅。近日事杂,得闲读古人梅雨诗,诗里有姑苏否? 街路水迹处处有,阴雨缠绵又一周。 楼外雷声隐隐起,黄梅诗里寻苏州。
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今年梅雨“典型中的非典型”和北京“雾霾”
热度 2 Talky 2013-7-4 15:26
今年梅雨“典型中的非典型”和北京“雾霾” 7 月 2 日 乘坐高铁到北京,过济南后(有雨),就是晴空万里,一扫“雾霾”。然而,就算环卫工人勤快打扫,“雾霾”怎么痕迹也不留呢?。。。。。。笔者以为,这正说明了“雾霾”和常见的“扬尘”不同,和空气中的湿度相关密切。北京现在是“雾都”,却不是“尘都”。 前面曾写博文“今年‘非典型梅雨’。。。”,但 6 月 18 日 以后,上海的梅雨似乎愈来愈“典型”,高温潮湿天气困扰上海市民连续十几天,直到 6 月 30 日 ,上海市气象部门宣布“出梅”!。 今年梅雨期前后 24 天,属于正常持续日数。前半截十分非典型,后半截在相对典型中,还是含有非典型性。可能正是这个气象背景,造成北京地区 6 月末连续 5~6 天发生重度“雾霾”。请看逐日降水实况图:江淮一带东西向的降水雨带相当明显, 6 月 27 日 28 日在上海市导致今年持续时间最长的强降雨。但是笔者以为今年后半截典型梅雨中仍然含有非典型性的特点:主要表现是在北方同时存在大片降水区。特别是东北地区及华北的北部。因此在北京地区造成持续高温高湿,形成持续“雾霾”的气象背景。(这部分讨论其实不够专业,有错请批 评) 再看一下 6 月 1 日 ~30 日“全国降水距平百分率图”,即降水离开常年同期平均值的百分率。今年 6 月,江淮地区和常年平均情况差别不大(浅蓝,稍有增大)。但新疆、内蒙、吉林和华北北部地区明显降水增加,湿度自然增大,北京地区“桑那天”因此增多。 如果把北京市每日 24 小时地面空气的相对湿度数据作图,和空气污染情况比较,可能看出,重度“雾霾”,主要发生在相对湿度很高的时间段。同时看到,较严重光化学污染(多站 O3 数据超过 200 微克 / 立方米)主要发生在湿度较低,天气较晴朗的时段。(图中是6月1日至30日每日24小时逐时相对湿度,数据来自气象局网站,因个人技术问题,未能显示日期) 图中亮蓝色曲线是相对湿度( % ),下面绿色小柱是降水( mm ),中间红圈是光化学烟雾较明显的时段(多站 O3 浓度超过 200 微克 / 立方米),上面浅蓝圈是中重度“雾霾”发生时段。 “雾霾”是一种特殊的空气污染。高浓度吸湿性细颗粒物是内因,但比较其他类型空气污染更加和气象条件相关:风向风速(外地输送)、扩散能力差(积聚)、湿度。但在今年 6 月底连续几天发生重度“雾霾”的原因,很可能还有垂直方向的污染气象因素,特别是“混合层厚度”。在大气偏稳定(不利于扩散)、风速较小和湿度较高条件下,“混合层厚度”较小。换言之,在同样污染物排放和转化情况变化条件下,因为混合层厚度较小时,污染物浓度会格外高一些。北京 2013 年 6 月末可能正发生了这种情况。
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今年“非典型梅雨”和北京“雾霾”
热度 7 Talky 2013-6-18 19:12
今年“非典型梅雨”和北京“雾霾” 上海昨天转晴热,今天也艳阳高照,湿度还比较高,感觉闷热。气象部门说还在梅雨期中。今年上海 6 月 7 日入梅,直至前天( 16 日),是天天阴雨,感觉十分典型的梅雨季节。然而,从气象意义上,今年的梅雨却实际上非常“不典型”。请看今天下载的全国降水图( 6 月 17 日 05 时 ~18 日 05 时),梅雨雨带在哪里?上海南边浙江,两广是在下雨,但是雨带没有在江淮一带啊。 再看看 2013 年 6 月 7 日以后的降水图(按照气象部门,6月7日入梅): 06/07 05:00 ~06/08 05:00 06/08 05:00 ~06/09 05:00 06/09 05:00 ~06/10 05:00 06/10 05:00 ~06/11 05:00 06/11 05:00 ~06/12 05:00 06/12 05:00 ~06/13 05:00 06/13 05:00 ~06/14 05:00 06/14 05:00 ~06/15 05:00 06/15 05:00 ~06/16 05:00 上海感觉天天阴雨,但没看到降水雨带压在长江淮河一带啊。再看看 2013 年 06 月 14 杭州的都市快报介绍: “ 2013 年的梅雨不霉吗?杭州隔壁的上海已经抢先发布, 2013 年的梅雨不典型。上海中心气象台首席气象服务官邬锐在说, 从 1999 年开始,梅雨带逐渐由长江中下游地区向淮河流域北抬,大量降水转移到淮河一带,因此近十年来,上海的非典型梅雨频繁出现 ,“老上海”印象中那种典型梅雨天已经不再多见。 2013 年入梅至今虽然几乎天天都有降水,但总体气温偏低,感觉凉爽,不再是以往那种高温、高湿的感觉。” 不过本文并不只是介绍“非典型梅雨”,而是请网友想想: (1) 北京和河北近期常有中度到重度“雾霾”,应当和这个天气形势有关系; (2) 这个降水系统的变化,可能可以纳入气候变化对中国的影响之一。相关省份的降水情况变化了,和水利相关的建设应当得到重视。 ----------------------------------------------------------------------------------------- 气象意义上的入梅标准: 入梅前五天,副高在 120 ° E 上的脊线≥ 18 ° N ,且 5 天中至少有 3 天的日平均气温≥ 22 ℃。入梅后头 5 天中必须有 4 天雨日 ( 包括郊县气象站测得的雨日 ); 若梅雨有分段现象,则每段梅雨结束后的气温均≥ 22 ℃。
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梅雨的味道
jinsblog 2008-8-6 23:57
两天前还在戈壁滩上晒太阳,这会一到南京机场就赶上梅雨濛濛,湿气袭人。 出了机场,一路上都是烟雨朦胧中的绿。人工栽培的花草,品种显然要多过北京;更不要说田里的稻秧,池塘里的荷叶,和山坡上的翠竹丛丛。平常的日子,平常的景象,不平常的心情,我又回到了南方。 住南苑宾馆,一个中国式的建筑, 很喜欢,比现代化的酒店更有一种悠闲舒适的感觉,弥漫着中华文化的气氛和南方的细腻。围成四方的楼中间是一个花园,早起园中散步,雨后的石凳上都是水。园中有桂花树,可惜不是花开的时节,那要等到秋天。梅雨时节开的是一树栀子花,雨水洗过后的清香溢满一院。 抬头看,南苑周围高楼围绕,感叹一片低矮的文化陷落在隆起的经济当中。但文化的厚实,又彰显在它的不言之中;也是一种Money talks. Wealth whispers的境界。 南京大学我是第一次去,我的一些朋友从这里毕业。早饭后去转了一下南大的校园。大门进去是中大路,迎面是教学楼,两边是绿树花园。从左手绕过,见生命学院,逸夫馆和教学楼后面的运动场等。校园好像不大,但学校还有另外两个校区散布在长江两岸,说法是两岸三地,期待着和平统一的时候。这两天正赶上学校的毕业典礼,校门口很多穿了学士袍子戴了帽子的学生在照像,留住青春的时刻,然后在梅雨中离开。 我们的两个会都开得很好,认识了一帮地学、出版界的老师和同事,都在做事、想把事做得更好。会议组织得很好,南大的老师同学费了心。讨论也很热烈,甚至有要拍桌子打板凳的时候 - 我下次去开会得戴顶安全帽。唯一的遗憾是去听会的南大学生没有人敢问问题;看来他们都还没有准备好。 晚上坐船游了一趟秦淮河,沿岸明清风格的庙市街景和灯火,再现了六朝烟月之区,金粉荟萃之所;衣冠文物,文采风流,洒在十里珠帘的秦淮上。船上有古筝在弹奏,渔舟唱晚,映着红灯笼,和着晚风随时光倒流。在夫子庙登岸,熙熙攘攘的人群中,油炸臭豆腐的香味在夜空中发散。也是因为雨,我们早早的离开了。要不我倒是想尝尝那些慕名已久的小吃:鸭血汤,煮干丝,盐水鸭,小龙包,炒螺丝...;我忍住口水不往下写了,等下一次吧。 到了南京是要会朋友的,更何况朋友几喜临门。我空手去见的朋友,有点内疚。但我们约好一起去家里喝酒,喝白的;这算是他的礼物,也算是我的礼物;我们扯平了。能在一起喝酒说话的朋友不是很多的,更何况是多年以后,又都走了那么远的路,碰到一起不容易。结果到头来为了工作,我没有在朋友家喝成酒。时间有限,我们也得照顾远道而来的领导、同事,和他们一起吃饭喝经典洋河。 把酒欠在这里,也等下一次吧。只要青山在,总有夕阳红。 我独自在梅雨中离去,往更南边走,回家。很久没有体验到这样的潮湿空气,更多的时候是戈壁滩上的干燥让我嘴唇裂口。我感到梅雨的亲切,它滋润了万物。北欧的人习惯了冰雪,中东的人习惯了沙漠,南方的人习惯了梅雨。对路人来说,这些季节和环境或许有这样那样的不舒服,但对于生长在那里的人却没有什么好抱怨的,因为那就是家乡的味道。
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