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我国冬季气温与影响因子关系的年代际变化

李维京 李怡 陈丽娟 赵振国

李维京, 李怡, 陈丽娟, 等. 我国冬季气温与影响因子关系的年代际变化. 应用气象学报, 2013, 24(4): 385-396..
引用本文: 李维京, 李怡, 陈丽娟, 等. 我国冬季气温与影响因子关系的年代际变化. 应用气象学报, 2013, 24(4): 385-396.
Li Weijing, Li Yi, Chen Lijuan, et al. Inter-decadal variability of the relationship between winter temperature in China and its impact factors. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(4): 385-396.
Citation: Li Weijing, Li Yi, Chen Lijuan, et al. Inter-decadal variability of the relationship between winter temperature in China and its impact factors. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(4): 385-396.

我国冬季气温与影响因子关系的年代际变化

资助项目: 

国家重点基础研究发展计划项目 2013CB430203

国家自然科学基金项目 41275073

科技部科技支撑项目 2009BAC51B05

详细信息
    通信作者:

    李维京,email:liwj@cma.gov.cn

Inter-decadal Variability of the Relationship Between Winter Temperature in China and Its Impact Factors

  • 摘要: 利用1951—2012年冬季全国160个站月平均气温以及NCEP/NACR再分析资料和海温、北极海冰等资料,分析了我国冬季气温及其关键影响因子的年代际变化特征,重点研究了关键影响因子对我国冬季气温影响关系的年代际变化。研究表明:我国冬季气温在1985年之前处于冷期,之后为暖期; 我国冬季气温异常与影响因子的关系发生了显著的年代际变化,而且影响因子之间的关系也发生了显著的年代际变化。针对这种年代际变化的基本事实,提出针对冷期和暖期中不同影响因子与冬季气温的关系分时段建立冬季气温的多因子回归预测模型,可以反映冬季气温及其影响因子关系的年代际变化特征。正确的预测策略是利用相同年代际背景下预测对象与预测因子的时间序列资料建立预测模型,以确保预测模型中反映的预测对象与预测因子关系的稳定性,进而保持较高的拟合及预测水平。
  • 图  1  1951—2011年全国冬季月平均气温距平演变

    (断线为气温距平滑动t统计量,横点线为滑动t检验量0.01显著性水平临界值)

    Fig. 1  Anomalies of the winter temperature in China from 1951 to 2011

    (dashed line: moving t-test statistic value; straight dotted line: 0.01 significant level critical value)

    图  2  1951—2012年全国平均冬季12月 (a)、1月 (b)、2月 (c)气温距平演变

    Fig. 2  Anomalies of the temperature in December (a), January (b) and February (c) over China

    图  3  冷期 (a) 和暖期 (b) 冬季500 hPa位势高度场距平

    Fig. 3  Average anomalies of geo-potential height at 500 hPa during cold episodes (a) and warm episodes (b) in winter

    图  4  1951—2011年冬季60°—70°E区域平均500 hPa位势高度距平的时间-纬度剖面图 (单位:dagpm)

    Fig. 4  Latitude-time section of 60°—70°E average anomalies at 500 hPa in winter from 1951 to 2011 (unit:dagpm)

    图  5  我国冬季气温的关键影响因子累积距平曲线

    Fig. 5  Cumulative anomalies of the key affecting factors of winter temperature in China

    图  6  我国冬季气温与关键影响因子相关分布

    (阴影表示达到0.05显著性水平区域)

    Fig. 6  The correlation coefficients between winter temperature and key affecting factors

    (shaded areas denote passing the test of 0.05 level)

    图  7  冷期 (a) 和暖期 (b) 冬季风指数与同期海温相关图

    (阴影区相关系数达到0.05显著性水平)

    Fig. 7  The correlation coefficients between winter monsoon index and simultaneous SSTs in cold episodes (a) and warm episodes (b)

    (shaded areas denote passing the test of 0.05 level)

    图  8  试验1模型拟合、试验2模型拟合、试验3模型拟合和观测的冬季气温标准化时间序列

    Fig. 8  The hindcast winter temperature by Test 1, Test 2, Test 3 and the time series of standardized observed temperature

    表  1  大气外强迫因子和环流因子与我国冬季气温的相关系数

    Table  1  The correlation coefficients of winter temperature to external forcing and circulation factors

    因子 时间 秋季 冬季
    黑潮海温 全时段 0.10 0.36*
    冷期 0.20 0.53*
    暖期 0.04 0.12
    IOBW 全时段 0.10 0.28*
    冷期 0.15 0.33*
    暖期 0.20 0.18
    北极海冰 全时段 0.33*(9月) 0.20
    冷期 0.03(9月) 0.06
    暖期 0.61*(9月) 0.38*
    冬季风 全时段 -0.30* -0.58*
    冷期 -0.15 -0.52*
    暖期 0.08 -0.67*
    西伯利亚高压 全时段 -0.07 -0.59*
    冷期 -0.24 -0.50*
    暖期 0.20 -0.76*
    副高面积 全时段 0.21 0.34*
    冷期 0.29 0.31*
    暖期 0.10 0.40*
    高原高度场 全时段 0.15 0.49*
    冷期 0.19 0.55*
    暖期 0.07 0.37
    AO 全时段 -0.04 0.19
    冷期 -0.03 0.16
    暖期 -0.07 0.19
    注:*表示相关系数达到0.05显著性水平。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-20
  • 修回日期:  2013-05-27
  • 刊出日期:  2013-08-31

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