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科研进展
Research Progress我国华北及东北地区近地面天气条件在1961-2014年期间趋向于越来越稳定的温暖少风状态
[2017-07-27]【内容介绍】
本文利用CN05.1数据分析了我国华北及东北地区（32°–58°N, 105°–135°E）在1961-2014年期间表面气温、风速的变化趋势，并分析了气温、风速在天气尺度上的逐日变率的变化趋势。结果表明，华北及东北地区的表面气温（风速）在过去几十年有显著的增温（减弱）趋势，且气温和风速的逐日变率均表现为下降趋势（图1），这说明华北及东北地区的近地面天气条件正在走向一个越来越稳定的温暖、少风状态。该趋势意味着越来越多的持续高温、少风事件，这对华北和东北地区居民的身心健康有潜在的威胁，并会引起环境污染问题加重。
此外，本文检验了ERA-40和NCEP再分析资料的相应趋势，发现ERA-40和NCEP数据均在我国华北及东北地区表现出了增温和风速减弱的趋势，但仅在春季表现出了气温和风速的逐日变率下降的趋势。进一步研究表明，华北及东北地区近地面天气条件的逐日变率的下降趋势与东亚中纬度地区减弱的天气尺度波活动有关（图2），这主要由减弱的大气斜压不稳定性造成。在过去几十年中，东亚中纬度地区对流层中高层出现了降温趋势，导致东亚40°N 以北地区经向温度梯度减小，这可能是东亚中纬度地区大气斜压不稳定性减弱的主要原因。
【引用格式】
Sun, B., and H. Wang, 2017: A trend towards a stable warm and windless state of the surface weather conditions in northern and northeastern China during 1961–2014. Adv. Atmos. Sci., 34, 713-726.
【全文链接】
https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-017-6252-x
【关键图表】
图 1: 1961-2014期间年平均变量线性趋势。（a）近地面2m气温 [单位：°C (10 yr)−1]，(b) 日最低气温 [单位：°C (10 yr)−1]，（c）日最高气温 [单位：°C (10 yr)−1]，（d）近地面10 m风速 [单位：m s-1 (10 yr)−1]，(e) 近地面2m气温逐日变率 [单位：°C2 (10 yr)−1]，（f）日最低气温逐日变率 [单位：°C2 (10 yr)−1]，（g）日最高气温逐日变率 [单位：°C2 (10 yr)−1]，（h）近地面10m风速逐日变率 [单位：m2 s-2 (10 yr)−1]。打点区域表示线性趋势通过95%显著性水平检验。逐日变率的算法为2-7天带通滤波后相应变量的方差。
图 2: （a）ERA-40（1961-2001）和（c）NCEP（1961-2014）数据中春季（3-5月）海平面气压（SLP）逐日变率（本研究用SLP的逐日变率指示中纬度天气尺度波活动）的线性趋势。(b)和（d）分别为ERA-40和NCEP 数据中各个季节的区域平均（32°–58°N, 105°–135°E）SLP逐日变率线性趋势。单位：hPa2 (10 yr)−1。
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