国家重点基础研究发展计划973计划.doc

国家重点基础研究发展计划(973计划)
2010年度课题总结报告
项目名称:平流层大气基本过程及其在东亚气候与天气变化中的作用
课题名称:平流层异常过程与东亚区域天气气候的关系
课题编号:2010CB428606
起止年月:2010年1月-2014年8月
课题组长:胡永云
邮件地址:北京大学物理学院100871
联系电话:010-62754291,**********
电子邮件:******@pku.
承担单位:北京大学/国家气候中心
2010年12月15日
年度计划执行情况
计划完成情况
课题前两年研究任务
近10年的研究表明,平流层与对流层是密切地、动力地耦合在一起的,在冬半年,平流层有可能对对流层产生重要的影响。平流层“天气过程”具有时空尺度大的特征,时间尺度大约1-2 个月,空间尺度以1-2 波的行星波为主;而对流层天气系统的时空尺度要小得多,周期为1 周左右,空间尺度一般在几千公里以下。因此,平流层大气环流时空较大的异常信号是有可能被用来预报对流层天气系统的,尤其是预报对流层极端天气事件或季节内振荡事件。
在多大程度上平流层大气环流的异常信号可以被用来预报对流层天气系统?如何使用平流层异常信号来延伸预报对流层天气系统?特别地,平流层异常信号在预报东亚和我国冬季天气系统中的作用是什么?这些问题的将是我们所要研究的关键问题。为此,我们需要解决以下几个关键问题:(1)搞清楚变化相对缓慢的平流层系统影响对流层天气系统的物理机制,(2)揭示我国和东亚地区冬季重大天气系统是如何与平流层异常过程联系在一起的,(3)寻找平流层异常活动影响对流层天气系统的先兆性指示因子,(4)研究分析在多大程度上平流层异常信号可以用来预报我国和东亚地区冬季的天气系统。围绕上述关键科学问题,前两年课题任务计划主要集中在以下三个方面:
(1)统计分析过去近50年平流层异常事件的时空特征和规律。收集平流层大气环流重大转变事件的资料,包括我国区域观测资料和目前几种常用的再分析资料等;全面掌握平流层大气环流异常的活动特征。
(2)统计分析过去50年影响东亚和我国冬季天气的主要天气系统的活动特征。基于我国区域观测资料和目前几种常用的再分析资料,全面掌握冬季影响东亚和我国天气过程的主要天气系统的活动特征包括乌拉尔阻塞高压、东亚大槽、东亚急流和东北低涡;为研究平流层异常过程与东亚地区冬季主要天气系统的相关性做准备;。
(3)分析平流层重大异常大事件与东亚地区极端天气气候事件之间的联系。根据资料着重分析平流层事件在时间上的超前性以及两层之间垂直相关性,
全面了解和掌握平流层异常事件与东亚对流层冬季天气系统之间的相关性。
2010年开展的主要研究工作
2010年作为项目启动年,研究的主要工作集中在:
数据收集、准备和整理
平流层大气环流重大转变事件的资料,包括我国区域观测资料和目前几种常用的再分析资料等
统计分析过去近50年平流层异常事件的时空特征和规律
平流层极涡的异常对流层气候的影响
SSW影响下中国冬季气温的变化
统计分析过去50年影响东亚和我国冬季天气的主要天气系统的活动特征
过去几十年我国冷冬与平流层环流的关系
分析平流层重大异常大事件与东亚地区极端天气气候事件之间的联系
平流层臭氧恢复对对流层气候的影响
平流层爆发性增温