全球变化背景下东亚气候年际-年代际变率及其可预报性研究
作者：李清泉，封国林等 著
出版时间：2019年版
内容简介
年际-年代际（1～30 年）特别是年代际（10～30 年）气候预测正迅速成为气候变化的一个新的优先研究领域。东亚季风气候具有显著的年际-年代际变率，对我国旱涝灾害的发生有显著影响，同时也将影响政府部门的很多长期计划的制订。《全球变化背景下东亚气候年际-年代际变率及其可预报性研究》围绕“全球变化背景下东亚季风区气候年际-年代际变率及其可预报性研究”的核心问题，介绍作者的研究团队近年来的相关研究成果。主要内容包括西太平洋副热带高压年际-年代际变率及其影响、青藏高原积雪和海表面温度对中国东部夏季降水年代际变率的影响、增暖背景下东亚气候的年代际转折特征、年际-年代际海洋转折的预警信号辨识与捕捉、基于复杂网络配置的中国夏季降水影响因子辨识及预测模型构建、中国旱涝的年代际趋势转折可预报性研究、BCC_CSM 模式年际-年代际变率可预报性研究、BCC_CSM 动力模式误差年代特征及中国夏季降水预测方案。
目录
目 录
序一
序二
序三
前言
第1章绪论 1
1.1研究意义和现状 1
1.2研究内容 4
1.3本书结构 5
参考文献 7
第2章西太平洋副高年际一年代际变率及其影响 10
2.1西太平洋副高的不同类型下我国汛期大尺度旱涝特征 10
2.1.1夏季西太平洋副高的分类 11
2.1.2副高的不同类型下我国夏季旱涝的分布特征 14
2.1.3副高的不同类型下我国夏季旱涝分布的成因 16
2.2夏季西太平洋副高的客观定量化预测及其对汛期降水的指示 19
2.2.1高度场客观定量化预报方案 20
2.2.2副高预测效果检验及其所属类型下夏季降水特征 22
2.2.3副高指数投影及其所属类型下夏季降水特征 24
2.3西太平洋副高指数的重建与应用 30
2.3.1重建的副高指数定义标准 31
2.3.2重建的副高指数与业务指数的对比分析 32
2.3.3重建的副高指数与夏季降水的美系 38
2.4西太平洋副高的年际特征及其与热带海表面温度和大气环流异常的关系 42
2.4.1副高的准两年变化特征分析 42
2.4.2与准两年振荡相关的海表面温度和大气环流异常 45
2.5夏季西太平洋副高两次北跳及其与我国东部夏季降水的关系 51
2.5.1夏季副高两次北跳的定义及其气候特征 52
2.5.2夏季副高两次北跳与我国东部夏季降水的关系 55
参考文献 57
第3章青藏高原积雪和海表面温度对中国东部夏季降水年代际变率的影响 60
3.1青藏高原冬季积雪和东亚夏季降水关系的年代际变化 60
3.1.1 20世纪90年代末高原冬春积雪的减少 61
3.1.220世纪90年代末东亚夏季降水的变化 62
3.1.3高原积雪和东亚夏季降水关系的年代际变化及其可能原因 65
3.2中国东部夏季降水年代际变率与海表面温度的可能联系 74
3.2.1观测的中国东部夏季降水的年代际变化 75
3.2.2中国东部夏季降水年代际变化的模拟 79
3.2.3海表面温度和大气内部动力过程对中国东部夏季降水年代际变化的相对贡献 84
3.3热带西太平洋海表面温度异常对梅雨年代际变化影响的数值模拟 86
3.3.1热带西太平洋海表面温度异常对梅雨年代际变化的影响 87
3.3.2热带西太平洋海表面温度异常对东亚环流年代际变化的影响 89
3.4近年来梅雨特征分析 92
3.4.1中国梅雨监测指标 93
3.4.22011 2016年中国梅雨总体特征 95
3.4.32011 2016年中国梅雨期间的大气环流特征 97
3.4.42011年春末夏初长江中下游地区旱涝急转成因分析101
参考文献119
第4章增暖背景下东亚氖候的年代际转折特征 123
4.120世纪90年代末东亚夏季降水年代际变化及其与水汽输送的关系123
4.1.1 20世纪90年代末东亚夏季降水年代际变化特征 124
4.1.220世纪90年代末东亚夏季大尺度气候异常与水汽输送联系 126
4.1.320世纪90年代末水汽输送与海表面温度年代际异常的关系 130
4.2近52年长江中下游地区夏季年代际尺度干湿变化及其环流演变分析 136
4.2.11961 2012年长江中下游地区夏季干湿变化137
4.2.2不同时段夏季环流背景场异常特征分析 139
4.2.3不同时段前期（前冬、春季）环流背景场异常特征145
4.2.4不同时段环流演变及其概念模型 148
4.3欧亚北部2004年以来频繁冷冬的特征分析及机理150
4.3.1 2004年以来冬季低温显著影响区151
4.3.22004年以来欧亚北部两种类型冷冬对比 152
4.3.32004年以来4个全区偏冷年形成机理155
4.3.42004年议来3个南部偏冷年形成机理157
参考文献160
第5章年际一年代际海洋转折的预警信号辨识与捕捉164
5.1年际一年代际转折识别新方法 164
5.1.1基于滑动移除近似熵的年际一年代际转折识别方法164
5.1.2基于突变过程的年际一年代际转折识别方法 166
5.2滑动移除近似熵在年际一年代际转折识别中的应用 174
5.2.1不同趋势对MC ApEn的影响研究 175
5.2.2噪声对MC ApEn的影响 184
5.3突变过程分析方法在年际一年代际转折识别中的应用 190
5.3.1近百年来PDO序列突变及其过程 190
5.3.2500hPa温度场的突变与突变过程 195
5.3.3全球海表面温度的突变与突变过程 201
参考文献 213
第6章基于复杂网络配置的中国夏季降水影响因子辨识及预测模型构建 215
6.1环流系统关联网络的构建 215
6.2环流系统关联网络的结构特征 216
6.2.1北半球中高纬度环流系统空间结构的时间演变特征 218
6.2.2北半球中高纬度环流系统遥相关型的年代际配置特征 219
6.2.3遥相关型与中国夏季降水的可能联系 227
6.2.4多因子物理统计模型的构建 230
6.2.5基于多因子物理统计模型的中国夏季降水预测方法 231
6.2.6独立样本检验 233
参考文献 235
第7章中国旱涝的年代际趋势转折可预报性研究 237
7.1申国近60年旱涝转折时空分布特征 237
7.1.1中国近60年旱涝年代际演变特征 237
7.1.2中国近60年区域旱涝变化周期分析 241
7.1.3年代际旱涝变率与北太平洋涛动的关系 244
7.2中国年代际旱涝趋势转折预测研究 245
7.2.1时间序列趋势转折点的提取及预测 245
7.2.2Lorenz系统分量序列趋势转折预测试验 246
7.2.3趋势转折预测模型的构建和回报检验 250
7.2.4中国未来10年旱涝趋势转折预测 252
参考文献 254
第8章BCC—CSM模式年际一年代际变率可预报性研究 256
8.1BCC—CSM模式对海洋年际一年代际变率的模拟和可预报性 257
8.1.1海表面温度年际变化 258
8.1.2海表面温度年代际变化 266
8.2 BCC—CSM模式对中国气温的模拟和预估 273
8.2.1中国10年平均气温的模拟结果 274
8.2.2中国年平均气温的模拟结果 278
8.2.3空间场的模拟 280
8.2.4中国未来10 30牟气温变化预估 282
8.3CMIP5模式对西太平洋副高的模拟和预估 286
8.3.1模式对500hPa环流场和海表面温度场的模拟及订正 288
8.3.2模式对副高气候特征的模拟 291
8.3.3未来情景下副高的可能变化趋势 296
8.4基于ENOI同化方法改进BCC CSM模式海洋初值和年代际预测 299
8.4.1海表面温度初值改进和海表面温度的可预报性分析 301
8.4.2全球与东亚气候的可预报性分析 309
参考文献 315
第9章BCC—CSM动力模式年代际误差特征及中国夏季降水预测方案 321
9.1东亚夏季降水及模式预报中的年代际变化特征 322
9.2欧亚环流系统及模式预报的年代际变化特征 325
9.3海表面温度及模式预报中的年代际变化特征 329
9.4实况及模式预报中东亚夏季降水与海表面温度年代际变化的联系 331
9.5 20世纪90年代末东亚夏季降水年代际变化的订正 333
参考文献 337
