搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

中国冬季区域性极端低温事件分类及其与气候指数极端性的联系

王晓娟 沈柏竹 龚志强 封国林

引用本文:
Citation:

中国冬季区域性极端低温事件分类及其与气候指数极端性的联系

王晓娟, 沈柏竹, 龚志强, 封国林

The classification of winter regional extreme low temperature events in China and their corresponding relationship to climatic indices extreme anomaly

Wang Xiao-Juan, Shen Bai-Zhu, Gong Zhi-Qiang, Feng Guo-Lin
PDF
导出引用
  • 基于区域性极端低温事件客观识别技术, 对1951–2010年中国冬季的区域性极端低温事件进行客观识别. 根据事件的空间分布特征, 将综合指数前60位的事件划分为全国型、东部型、东北-华北型、华北-华南型、北方型和西北-华南型六类; 通过分析不同区域类型低温事件形成的环流背景场验证了分类的有效性. 在此基础上, 以1971年1月21日开始的典型事件为例, 分析了事件对应的海温场、高度场和风场的异常, 确定与区域性极端低温事件联系较密切的可能气候因子, 进而分析不同类型事件与各气候指数异常的对应关系. 总体而言, 赤道中东太平洋海温指数异常偏小、北太平洋涛动指数异常偏小、北极涛动指数异常偏小和冬季风异常偏强时, 发生区域性极端低温事件的概率较高; 且这四种指数的历年冬季平均值达到15%(或85%)极端阈值的年份中, 发生区域性极端低温事件的百分率分别达到80.0%, 77.8%, 60.0%和62.5%, 从而为区域性极端低温事件的诊断和预测研究等提供了一定的参考.
    We identify China regional low temperature extreme events (RELTEs) in winter during the periods from 1951 to 2010 using objective identification technique for regional low temperature extreme events (OITRELTEs). The 559 RELTEs are identified and classified into 6 types, i.e., nationwide style, east style, northeast-north China style, north-south China style, south style, and northwest-south China style, according to the spatial distribution of these events. The circulation backgrounds of different styles of low temperature events are also analyzed. In addition, taking the classical event that began from January 21st in 1971 for example, anomaly characteristics of sea surface temperature, geopotential height and winds vectors are investigated specifically. Based on these analyses, the corresponding relationships between different types of events and anomalies of climatic indices are further studied, and the relations between mainly influencing index and event are obtained for different types of events. On the whole, when the NINO3.4, the Pacific decadal oscillation, and the Arctic oscillation are small and the winter wind index is strong, the probability with which the RELTE happens is high; in the years in which the winter average values of the four indices reach 15% of extreme threshold, the percentages of occurrence of RELTE reach up to 80.0%, 77.8%, 60.0% and 62.5%, respectively. Therefore, certain signals can be offered for diagnosing and predicting the RELTE from the index anomalies.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41305075)、国家重点基础研究计划 (批准号: 2012CB955203, 2012CB955902)和公益性行业专项(批准号: GYHY201106016)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 41305075), the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2012CB955203, 2012CB955902), and the Special Scientific Research Projects for Public Interest, China (Grant No. GYHY201106016).
    [1]

    Zhao Z C, Wang S W, Xu Y, Ren G Y, Luo Y, Gao X J 2005 Climat. Environ. Res. 10 808 (in Chinese) [赵宗慈, 王绍武, 徐影, 任国玉, 罗勇, 高学杰 2005 气候与环境研究 10 808]

    [2]

    Tang G L, Ding Y H, Wang S W, Ren G Y, Liu H B, Zhang L 2009 Adv. Climate Change Res. 5 1673 (in Chinese) [唐国利, 丁一汇, 王绍武, 任国玉, 刘洪滨, 张莉 2009 气候变化研究进展 5 1673]

    [3]

    Ren G Y, Guo J, Xu M Z, Chu Z Y, Zhang L, Zou X K, Li Q X, Liu X N 2005 Acta Meteorol. Sin. 63 942 (in Chinese) [任国玉, 郭军, 徐铭志, 初子莹, 张莉, 邹旭凯, 李庆祥, 刘小宁 2005 气象学报 63 942]

    [4]

    Ding Y H, Wang Z Y, Song Y F, Zhang J 2008 Acta Meteorol. Sin. 66 808 (in Chinese) [丁一汇, 王遵娅, 宋亚芳, 张锦 2008 气象学报 66 808]

    [5]

    Wang D H, Liu C J, Liu Y, Wei F Y, Zhao N, Jiang Z N, Li Y, Chen J Y, Wang Y F, Shi X H, Xu X D 2008 Acta Meteorol. Sin. 66 405 (in Chinese) [王东海, 柳崇健, 刘英, 魏凤英, 赵南, 姜智娜, 李英, 陈菊英, 王亚非, 施晓晖, 徐祥德 2008 气象学报 66 405]

    [6]

    Shen B Z, Liu S, Lian Y, Feng G L, Li S F, Gong Z Q 2011Acta Meteorol. Sin. 69 320 (in Chinese) [沈柏竹, 刘实, 廉毅, 封国林, 李尚锋, 龚志强 2011 气象学报 69 320]

    [7]

    Wang X J, Shen B Z, Gong Z Q, Feng G 2013 Acta Meteorol. Sin. (in Chinese) [王晓娟, 沈柏竹, 龚志强, 封国林 2013 气象学报] (in press)

    [8]

    Feng G L, Hou W, Zhi R, Gong Z Q 2011 Research on Detecting, Diagnosing and Predictability of Extreme Climate Events (Beijing: Science Press) p5 (in Chinese) [封国林, 侯威, 支蓉, 龚志强 2011 极端气候事件的检测、诊断和可预测性研究 (北京: 科学出版社) 第5页]

    [9]

    Gong Z Q, Wang X J, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4342 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 封国林 2009 物理学报 58 4342]

    [10]

    Feng G L, Gong Z Q, Zhi R 2008 Acta Meteorol. Sin. 66 892 (in Chinese) [封国林, 龚志强, 支蓉 2008 气象学报 66 892]

    [11]

    Gong Z Q, Zou M W, Gao X Q, Dong W J 2005 Acta Phys. Sin. 54 3947 (in Chinese) [龚志强, 邹明玮, 高新全, 董文杰 2005 物理学报 54 3947]

    [12]

    Gong Z Q, Zhi R, Feng G L, Zhang Q 2011 Acta Meteorol. Sin. 25 142

    [13]

    Hou W, Zhang D Q, Qian Z H, Feng G L 2011 Acta Phys. Sin. 60 109203 (in Chinese) [侯威, 章大全, 钱忠华, 封国林 2011 物理学报 60 109203]

    [14]

    Peng J B, Bueh C 2011 Atmosph. Ocean. Sci. Lett. 4 281

    [15]

    Zhang Z J, Qian W H 2011 Adv. Atmosph. Sci. 28 338

    [16]

    Ren F M, Cui D L, Gong Z Q 2012 J. Climate 25 7015

    [17]

    Gong Z Q, Wang X J, Cui D L, Wang Y J, Ren F M, Feng G L, Zhang Q, Zou X K, Wang X L 2012 J. Appl. Meteorol. 23 195 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 崔冬林, 王艳姣, 任福民, 封国林, 张强, 邹旭凯, 王小玲 2012 应用气象学报 23 195]

    [18]

    Wang X J, Gong Z Q, Ren F M, Feng G L 2012 Adv. Climate Change Res. 8 8 (in Chinese) [王晓娟, 龚志强, 任福民, 封国林 2012 气候变化研究进展 8 8]

    [19]

    Zhang Z J, Qian W H 2012 Chin. J. Atmosph. Sci. 36 1269 (in Chinese) [张宗婕, 钱维宏 2012 大气科学 36 1269]

    [20]

    Gong Z Q, Wang X J, Feng G L, Ren F M 2013 Chin. J. Atmosph. Sci. 37 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 封国林, 任福民 2013 大气科学 37] (in press)

    [21]

    Dai X G, Fu Z B, Wang P 2005 Chin. Phys. 14 850

    [22]

    Shi N 2005 Chin. Phys. 14 844

    [23]

    Peng J B, Bueh C 2011 Atmosph. Ocean. Sci. Lett. 4 281

    [24]

    Wang Q G, Zhi R, Gong Z Q, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 2853 (in Chinese) [王启光, 支蓉, 龚志强, 封国林 2009 物理学报 58 2853]

    [25]

    Gong Z Q, Wang X J, Zhi R, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4342 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 支蓉, 封国林 2009 物理学报 58 4342]

    [26]

    Kistler R, Kalnay E, Kanamitsu M 2001 Bull. Amer. Meteor. Soc. 82 247

    [27]

    Smith T M, Reynolds R W 2003 J. Climate 16 1495

    [28]

    Liu Z X, Lian Y, Shen B Z, Gao Z T, Tang X L 2003 J. Appl. Meteorol. 14 553 (in Chinese) [刘宗秀, 廉毅, 沈柏竹, 高枞亭, 唐晓玲 2003 应用气象学报 14 553]

    [29]

    Lian Y, Shen B Z, Gao Z T 2004 Acta Meteorol. Sin. 2 781 (in Chinese) [廉毅, 沈柏竹, 高枞亭 2004 气象学报 2 781]

    [30]

    Shi N, Zhu Q G 1996 J. Tropic. Meteorol. 12 26 (in Chinese) [施能, 朱乾根 1996 热带气象学报 12 26]

    [31]

    Mu M Q, Li C Y 1999 Chin. J. Atmosph. Sci. 23 276 (in Chinese) [穆明权, 李崇银 1999 大气科学 23 276]

    [32]

    He X C, Li Q P, Ding Y H, He J H 2007 Acta Meteorol. Sin. 65 18 (in Chinese) [何溪澄, 李巧萍, 丁一汇, 何金海 2007 气象学报 65 18]

    [33]

    Chen W 2002 Chin. J. Atmosph. Sci. 26 595 (in Chinese) [陈文 2002 大气科学 26 595]

    [34]

    Wang X J, Feng A X, Zhi R, Feng G L 2012 Chin. Phys. B 21 029201

    [35]

    Shen B Z, Lin Z D, Lu R Y 2011 Sci. China: Earth Sci. 54 1095

    [36]

    He W P, Feng G L, Dong W J, Li J P 2005 Chin. Phys. 14 21

  • [1]

    Zhao Z C, Wang S W, Xu Y, Ren G Y, Luo Y, Gao X J 2005 Climat. Environ. Res. 10 808 (in Chinese) [赵宗慈, 王绍武, 徐影, 任国玉, 罗勇, 高学杰 2005 气候与环境研究 10 808]

    [2]

    Tang G L, Ding Y H, Wang S W, Ren G Y, Liu H B, Zhang L 2009 Adv. Climate Change Res. 5 1673 (in Chinese) [唐国利, 丁一汇, 王绍武, 任国玉, 刘洪滨, 张莉 2009 气候变化研究进展 5 1673]

    [3]

    Ren G Y, Guo J, Xu M Z, Chu Z Y, Zhang L, Zou X K, Li Q X, Liu X N 2005 Acta Meteorol. Sin. 63 942 (in Chinese) [任国玉, 郭军, 徐铭志, 初子莹, 张莉, 邹旭凯, 李庆祥, 刘小宁 2005 气象学报 63 942]

    [4]

    Ding Y H, Wang Z Y, Song Y F, Zhang J 2008 Acta Meteorol. Sin. 66 808 (in Chinese) [丁一汇, 王遵娅, 宋亚芳, 张锦 2008 气象学报 66 808]

    [5]

    Wang D H, Liu C J, Liu Y, Wei F Y, Zhao N, Jiang Z N, Li Y, Chen J Y, Wang Y F, Shi X H, Xu X D 2008 Acta Meteorol. Sin. 66 405 (in Chinese) [王东海, 柳崇健, 刘英, 魏凤英, 赵南, 姜智娜, 李英, 陈菊英, 王亚非, 施晓晖, 徐祥德 2008 气象学报 66 405]

    [6]

    Shen B Z, Liu S, Lian Y, Feng G L, Li S F, Gong Z Q 2011Acta Meteorol. Sin. 69 320 (in Chinese) [沈柏竹, 刘实, 廉毅, 封国林, 李尚锋, 龚志强 2011 气象学报 69 320]

    [7]

    Wang X J, Shen B Z, Gong Z Q, Feng G 2013 Acta Meteorol. Sin. (in Chinese) [王晓娟, 沈柏竹, 龚志强, 封国林 2013 气象学报] (in press)

    [8]

    Feng G L, Hou W, Zhi R, Gong Z Q 2011 Research on Detecting, Diagnosing and Predictability of Extreme Climate Events (Beijing: Science Press) p5 (in Chinese) [封国林, 侯威, 支蓉, 龚志强 2011 极端气候事件的检测、诊断和可预测性研究 (北京: 科学出版社) 第5页]

    [9]

    Gong Z Q, Wang X J, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4342 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 封国林 2009 物理学报 58 4342]

    [10]

    Feng G L, Gong Z Q, Zhi R 2008 Acta Meteorol. Sin. 66 892 (in Chinese) [封国林, 龚志强, 支蓉 2008 气象学报 66 892]

    [11]

    Gong Z Q, Zou M W, Gao X Q, Dong W J 2005 Acta Phys. Sin. 54 3947 (in Chinese) [龚志强, 邹明玮, 高新全, 董文杰 2005 物理学报 54 3947]

    [12]

    Gong Z Q, Zhi R, Feng G L, Zhang Q 2011 Acta Meteorol. Sin. 25 142

    [13]

    Hou W, Zhang D Q, Qian Z H, Feng G L 2011 Acta Phys. Sin. 60 109203 (in Chinese) [侯威, 章大全, 钱忠华, 封国林 2011 物理学报 60 109203]

    [14]

    Peng J B, Bueh C 2011 Atmosph. Ocean. Sci. Lett. 4 281

    [15]

    Zhang Z J, Qian W H 2011 Adv. Atmosph. Sci. 28 338

    [16]

    Ren F M, Cui D L, Gong Z Q 2012 J. Climate 25 7015

    [17]

    Gong Z Q, Wang X J, Cui D L, Wang Y J, Ren F M, Feng G L, Zhang Q, Zou X K, Wang X L 2012 J. Appl. Meteorol. 23 195 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 崔冬林, 王艳姣, 任福民, 封国林, 张强, 邹旭凯, 王小玲 2012 应用气象学报 23 195]

    [18]

    Wang X J, Gong Z Q, Ren F M, Feng G L 2012 Adv. Climate Change Res. 8 8 (in Chinese) [王晓娟, 龚志强, 任福民, 封国林 2012 气候变化研究进展 8 8]

    [19]

    Zhang Z J, Qian W H 2012 Chin. J. Atmosph. Sci. 36 1269 (in Chinese) [张宗婕, 钱维宏 2012 大气科学 36 1269]

    [20]

    Gong Z Q, Wang X J, Feng G L, Ren F M 2013 Chin. J. Atmosph. Sci. 37 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 封国林, 任福民 2013 大气科学 37] (in press)

    [21]

    Dai X G, Fu Z B, Wang P 2005 Chin. Phys. 14 850

    [22]

    Shi N 2005 Chin. Phys. 14 844

    [23]

    Peng J B, Bueh C 2011 Atmosph. Ocean. Sci. Lett. 4 281

    [24]

    Wang Q G, Zhi R, Gong Z Q, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 2853 (in Chinese) [王启光, 支蓉, 龚志强, 封国林 2009 物理学报 58 2853]

    [25]

    Gong Z Q, Wang X J, Zhi R, Feng G L 2009 Acta Phys. Sin. 58 4342 (in Chinese) [龚志强, 王晓娟, 支蓉, 封国林 2009 物理学报 58 4342]

    [26]

    Kistler R, Kalnay E, Kanamitsu M 2001 Bull. Amer. Meteor. Soc. 82 247

    [27]

    Smith T M, Reynolds R W 2003 J. Climate 16 1495

    [28]

    Liu Z X, Lian Y, Shen B Z, Gao Z T, Tang X L 2003 J. Appl. Meteorol. 14 553 (in Chinese) [刘宗秀, 廉毅, 沈柏竹, 高枞亭, 唐晓玲 2003 应用气象学报 14 553]

    [29]

    Lian Y, Shen B Z, Gao Z T 2004 Acta Meteorol. Sin. 2 781 (in Chinese) [廉毅, 沈柏竹, 高枞亭 2004 气象学报 2 781]

    [30]

    Shi N, Zhu Q G 1996 J. Tropic. Meteorol. 12 26 (in Chinese) [施能, 朱乾根 1996 热带气象学报 12 26]

    [31]

    Mu M Q, Li C Y 1999 Chin. J. Atmosph. Sci. 23 276 (in Chinese) [穆明权, 李崇银 1999 大气科学 23 276]

    [32]

    He X C, Li Q P, Ding Y H, He J H 2007 Acta Meteorol. Sin. 65 18 (in Chinese) [何溪澄, 李巧萍, 丁一汇, 何金海 2007 气象学报 65 18]

    [33]

    Chen W 2002 Chin. J. Atmosph. Sci. 26 595 (in Chinese) [陈文 2002 大气科学 26 595]

    [34]

    Wang X J, Feng A X, Zhi R, Feng G L 2012 Chin. Phys. B 21 029201

    [35]

    Shen B Z, Lin Z D, Lu R Y 2011 Sci. China: Earth Sci. 54 1095

    [36]

    He W P, Feng G L, Dong W J, Li J P 2005 Chin. Phys. 14 21

  • [1] 戈杉杉, 王腾午, 戈静怡, 周沛, 李念强. 混沌光注入半导体激光器中极端事件的演变. 物理学报, 2023, 72(16): 164201. doi: 10.7498/aps.72.20230759
    [2] 刘刚钦. 极端条件下的金刚石自旋量子传感. 物理学报, 2022, 71(6): 066101. doi: 10.7498/aps.71.20212072
    [3] 潘昌昌, Baronio Fabio, 陈世华. 可积谐振系统中的极端波事件研究进展. 物理学报, 2020, 69(1): 010504. doi: 10.7498/aps.69.20191240
    [4] 黄晓丽, 王鑫, 刘明坤, 梁永福, 刘冰冰, 崔田. 极端条件下物质磁性的原位测量. 物理学报, 2017, 66(3): 037403. doi: 10.7498/aps.66.037403
    [5] 钱忠华, 曹春红, 封国林. 中国夏冬季近极端温度变化异常事件的空间分布特征. 物理学报, 2017, 66(4): 049201. doi: 10.7498/aps.66.049201
    [6] 赵俊虎, 封国林, 张世轩, 孙树鹏. 近48年中国的季节变化与极端温度事件的联系. 物理学报, 2011, 60(9): 099205. doi: 10.7498/aps.60.099205
    [7] 侯威, 章大全, 钱忠华, 封国林. 基于随机重排去趋势波动分析的极端低温事件研究及其综合指标的建立. 物理学报, 2011, 60(10): 109203. doi: 10.7498/aps.60.109203
    [8] 钱忠华, 侯威, 杨萍, 封国林. 最概然温度背景下不同气候态中国夏冬季极端温度事件时空分布特征. 物理学报, 2011, 60(10): 109204. doi: 10.7498/aps.60.109204
    [9] 万仕全, 顾承华, 康建鹏, 邹建新, 胡玉玲, 徐莎莎. 中国月极端高温对大气涛动的响应. 物理学报, 2010, 59(1): 676-682. doi: 10.7498/aps.59.676
    [10] 张璐, 章大全, 封国林. 中国旱涝极端事件前兆信号及可预测性研究. 物理学报, 2010, 59(8): 5896-5903. doi: 10.7498/aps.59.5896
    [11] 王启光, 侯威, 郑志海, 冯爱霞, 邓北胜. 极端事件再现时间长程相关性与群发性研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7491-7497. doi: 10.7498/aps.59.7491
    [12] 王晓娟, 龚志强, 周磊, 支蓉. 温度关联网络稳定性分析Ⅰ——极端事件的影响. 物理学报, 2009, 58(9): 6651-6658. doi: 10.7498/aps.58.6651
    [13] 万仕全, 王令, 封国林, 何文平, 汪婵娟, 周国华. 全球变暖对中国极端暖月事件的潜在影响. 物理学报, 2009, 58(7): 5083-5090. doi: 10.7498/aps.58.5083
    [14] 封国林, 龚志强, 侯威, 王启光, 支蓉. 气象领域极端事件的长程相关性. 物理学报, 2009, 58(4): 2853-2861. doi: 10.7498/aps.58.2853
    [15] 龚志强, 王晓娟, 支蓉, 封国林. 中国近58年温度极端事件的区域特征及其与气候突变的联系. 物理学报, 2009, 58(6): 4342-4353. doi: 10.7498/aps.58.4342
    [16] 侯 威, 杨 萍, 封国林. 中国极端干旱事件的年代际变化及其成因. 物理学报, 2008, 57(6): 3932-3940. doi: 10.7498/aps.57.3932
    [17] 杨 萍, 侯 威, 封国林. 基于去趋势波动分析方法确定极端事件阈值. 物理学报, 2008, 57(8): 5333-5342. doi: 10.7498/aps.57.5333
    [18] 张 文, 高新全, 董文杰, 李建平. 利用高阶矩检测近2000年来气候极端异常的研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2657-2662. doi: 10.7498/aps.55.2657
    [19] 刘文彪, 李 翔. 从Schwarzschild黑洞到极端Kerr-Newman黑洞. 物理学报, 1999, 48(10): 1793-1799. doi: 10.7498/aps.48.1793
    [20] 姚学标. 极端为任意角的记录磁头场理论的研究. 物理学报, 1991, 40(6): 1005-1010. doi: 10.7498/aps.40.1005
计量
  • 文章访问数:  5375
  • PDF下载量:  754
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-10
  • 修回日期:  2013-07-01
  • 刊出日期:  2013-11-05

/

返回文章
返回