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摘要:從1980年創(chuàng)刊到難忘的2020年，《氣象科學(xué)》已悄然走過四十個春秋。歷經(jīng)幾代人不懈努力，《氣象科學(xué)》已逐步發(fā)展為主要反映我國氣象科學(xué)創(chuàng)新研究成果的重要自然科學(xué)專業(yè)性學(xué)術(shù)期刊。四十年來，本刊一直得到全國氣象科技工作者的大力支持，迄今已匯聚一大批優(yōu)秀的作者、編委和審稿人，共出版科技論文181期，為我國氣象科技發(fā)展作出了重要貢獻。
值此本刊創(chuàng)辦四十周年之際，恰逢本刊創(chuàng)辦人之一黃士松先生的百年誕辰。黃士松先生是我國著名氣象學(xué)家和氣象教育家、新中國氣象事業(yè)奠基人之一，為我國大氣科學(xué)和氣象事業(yè)作出了杰出貢獻。他從事氣象科學(xué)研究和高等氣象教育事業(yè)六十余載，為我國氣象事業(yè)培養(yǎng)了大批棟梁之材，桃李滿天下；在大氣環(huán)流、副熱帶高壓、東亞夏季風(fēng)、暴雨臺風(fēng)等重大災(zāi)害性天氣等諸多領(lǐng)域進行了開創(chuàng)性研究，成果卓著，享譽海內(nèi)外。黃士松先生曾先后擔(dān)任南京大學(xué)氣象系主任、中國氣象學(xué)會副理事長、名譽理事長、國務(wù)院學(xué)位委員會理學(xué)評審組成員、中國科學(xué)院地學(xué)部學(xué)科組成員、國家科學(xué)技術(shù)委員會氣象組成員等職務(wù)。曾先后主持完成國家攀登、國家自然科學(xué)基金重大、重點等一大批科研項目，尤其是對副熱帶高壓的開拓性和系統(tǒng)性研究成果曾榮獲全國科學(xué)大會獎和國家自然科學(xué)獎。黃士松先生擔(dān)任《氣象科學(xué)》第一屆至第四屆主編，為本刊的創(chuàng)立和發(fā)展作出了重要奠基性貢獻。
為紀(jì)念和緬懷黃士松先生對氣象科學(xué)的重要學(xué)術(shù)貢獻，特此組織本期“黃士松先生百年誕辰暨《氣象科學(xué)》創(chuàng)刊四十周年紀(jì)念?？?，共收集了為紀(jì)念黃士松先生而作的15篇論文，包括：（1）反映黃士松先生主要學(xué)術(shù)成就和貢獻和分別反映副熱帶高壓氣候動力學(xué)、北極氣候系統(tǒng)變化、華南前汛期暖區(qū)暴雨、東亞高空急流變化以及平流層大氣環(huán)流變化最新研究進展的6篇綜述性論文；（2）關(guān)于夏季西太平洋副熱帶高壓脊線位置異常變化機制、西太平洋副熱帶高壓變動的主要模態(tài)成因及影響、東亞副熱帶西風(fēng)急流與東亞－西太平洋夏季降水異常關(guān)系的年代際變化、東亞副熱帶夏季風(fēng)進程變異對江淮梅雨的影響、MJO不同位相對春季中國東部降水的影響、我國東部夏季降水季節(jié)內(nèi)振蕩及其與低緯和北太平洋中高緯度低頻大氣環(huán)流的聯(lián)系、未來不同時期和不同溫升閾值背景下青藏高原地區(qū)平均溫度和降水、極端溫度和極端降水的變化預(yù)估、秋季京津冀霾日頻數(shù)年際變率與同期歐亞積雪的物理聯(lián)系以及南極威德爾冰間湖以及莫德高地冰間湖的特征及其對大氣和大洋環(huán)流的影響等9篇研究論文。一批國內(nèi)外知名學(xué)者積極賜稿，其中部分作者也為先生的學(xué)生，他們懷著敬仰的心情所撰寫的紀(jì)念文章從不同角度反映了黃士松先生所開創(chuàng)的前瞻性研究領(lǐng)域及其對當(dāng)代大氣科學(xué)發(fā)展的學(xué)術(shù)思想影響。
謹(jǐn)以此?？鳛閷S士松先生的永恒紀(jì)念！

摘要:黃士松先生出生于1920年10月27日，系我國著名的氣象學(xué)家和氣象教育家、新中國氣象事業(yè)的奠基人之一。他從事氣象科學(xué)研究六十余載，始終面向世界氣象科學(xué)前沿，立足中國天氣氣候?qū)嶋H，圍繞大氣環(huán)流與災(zāi)害性天氣氣候問題，在大氣環(huán)流成因、副熱帶高壓變動規(guī)律、平流層與對流層環(huán)流聯(lián)系、南北半球環(huán)流聯(lián)系、東亞夏季風(fēng)體系結(jié)構(gòu)和暴雨臺風(fēng)重大災(zāi)害性天氣過程等諸多研究領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性、前瞻性和系統(tǒng)性成果。他提出了諸多新發(fā)現(xiàn)、新理論、新觀點和新方法，均具有重大學(xué)術(shù)與實踐指導(dǎo)意義，為豐富天氣學(xué)、氣候?qū)W及提高中國天氣預(yù)報和氣候預(yù)測水平作出了重要學(xué)術(shù)貢獻。值此黃士松先生百年誕辰之際，本文從大氣環(huán)流、副熱帶高壓、東亞夏季風(fēng)及暴雨和臺風(fēng)4個方面對先生的主要學(xué)術(shù)成就進行了回顧，以此紀(jì)念和緬懷他對氣象科學(xué)的重要學(xué)術(shù)貢獻。

摘要:基于早期副熱帶高壓氣候動力學(xué)的研究，本文重點介紹了近10 a在南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓形成和變異機理方面的動力學(xué)研究，包括南亞高壓的建立和維持機理、副熱帶高壓的季節(jié)變化、年際—年代際變化和未來預(yù)估，最后討論了需要進一步深入研究的方面。

摘要:北極增幅性變暖和北極海冰快速減少不僅使北極氣候系統(tǒng)成為國際前沿性問題，且對其導(dǎo)致的中緯度極端天氣氣候的影響研究也備受關(guān)注，這一研究成為目前少數(shù)幾個最活躍的氣候研究領(lǐng)域之一。本文回顧了這一研究領(lǐng)域的早期探索，總結(jié)了最新的科學(xué)假設(shè)和科學(xué)問題、研究的進展、目前的共識以及亟待解決的問題和主要爭論。最后提出了未來取得新進展的共性問題。

摘要:華南前汛期暖區(qū)暴雨一直是困擾科研和業(yè)務(wù)的重要難題。在1970s末第一次華南暴雨綜合試驗中，老一輩科學(xué)家提出了華南前汛期暖區(qū)暴雨的概念，并揭示了諸多對華南暴雨研究有重要意義的成果。近年來，隨著現(xiàn)代氣象探測手段、高性能計算能力的提升以及中尺度暴雨科學(xué)觀測試驗的開展，對華南前汛期暖區(qū)暴雨的研究取得了不少新的認(rèn)識。本文重點梳理了近10 a有關(guān)華南前汛期暖區(qū)暴雨方面的最新研究進展，從暖區(qū)暴雨的定義及分類、多尺度天氣特征、形成機制及可預(yù)報性研究等4個方面進行系統(tǒng)性論述。最后，對華南前汛期暖區(qū)暴雨研究存在的問題、未來發(fā)展方向進行了簡要的討論和展望。

摘要:東亞高空急流是東亞大氣環(huán)流系統(tǒng)的重要組成部分，對東亞地區(qū)的天氣和氣候具有重要影響。以往對東亞高空急流的研究多關(guān)注副熱帶急流及其對天氣氣候的影響，近年來，學(xué)者們在明確區(qū)分東亞副熱帶急流和極鋒急流的基礎(chǔ)上，從東亞副熱帶急流和極鋒急流協(xié)同變化的視角，對東亞高空急流的變化規(guī)律和機理及其對我國氣候異常的影響，開展了一系列研究，揭示出副熱帶急流和極鋒急流強度的反位相協(xié)同變化是以副熱帶急流強（弱）伴隨著極鋒急流弱（強）為其主要配置形式和模態(tài)，并對應(yīng)著特定的大氣環(huán)流形勢以及相應(yīng)的氣溫和降水異常分布，與冬季冷空氣活動、梅雨期降水、極端事件、冬季風(fēng)等具有密切關(guān)系。本文聚焦東亞高空急流協(xié)同變化方面的最新研究成果，從東亞高空急流協(xié)同變化規(guī)律、高空急流協(xié)同變化的熱力和動力學(xué)影響機理、高空急流協(xié)同變化氣候效應(yīng)、高空急流與中高緯低頻遙相關(guān)型的聯(lián)系等方面進行較為全面的總結(jié)，以加深東亞高空急流活動基本特征和變化規(guī)律的認(rèn)識。

摘要:隨著大氣探測技術(shù)以及計算機性能的不斷提高，近年來平流層探測數(shù)據(jù)日漸豐富，中層大氣模式也得到了快速發(fā)展，平流層中一些重要的物理、化學(xué)以及動力過程得以深入研究，對平流層大氣環(huán)流的認(rèn)識也進一步加深。本文分析了平流層準(zhǔn)2 a振蕩（Quasi-Biennial Oscillation，QBO）、平流層殘余（Brewer-Dobson，BD）環(huán)流和平流層極地環(huán)流等主要的平流層大氣環(huán)流系統(tǒng)和信號的氣候態(tài)特征、形成機制、年際變率以及長期趨勢等，闡述了它們的主要影響因子和過程，討論并展望了與平流層環(huán)流有關(guān)的一些主要科學(xué)問題。

摘要:以2019年6月為例，采用統(tǒng)計和診斷分析方法研究了夏季西太平洋副熱帶高壓脊線位置的變化特征，并分析了其位置較6月氣候平均狀態(tài)偏南的可能機制。結(jié)果表明：雖然2019年6月西太平洋副熱帶高壓脊線位置總體偏南，但其經(jīng)向位置異常存在緯向差異，在150°E以西區(qū)域，西太平洋副熱帶高壓脊線平均位置偏南，而在150°~160°E區(qū)域內(nèi)，脊線位置反而偏北。西太平洋副熱帶高壓脊線位置變化與其附近異常渦度的經(jīng)向分布有很好的對應(yīng)關(guān)系，2019年6月西太平洋副熱帶高壓脊線位置出現(xiàn)異常的原因在于其附近出現(xiàn)的異常擾動引起的異常渦度，而由于異常渦度分布存在緯向差異，造成西太平洋副熱帶高壓脊線經(jīng)向位置異常也出現(xiàn)了緯向差異。經(jīng)過尺度分析簡化的全型渦度方程的診斷發(fā)現(xiàn)，異常非絕熱加熱在導(dǎo)致2019年6月西太平洋副熱帶高壓位置總體偏南的過程中起到了關(guān)鍵作用，而動力因子則對150°E以東的西太平洋副熱帶高壓脊線向北偏移的貢獻更大。

摘要:利用近42 a NCEP/NCAR再分析資料，NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration）海表溫度，CPC（Climate Prediction Center）降水以及中國臺站降水觀測資料等，對6—7月西太平洋副熱帶高壓（Western Pacific Subtropical High，WPSH）變動的主要模態(tài)和形成原因，及其對中國梅雨期降水分布的影響進行了探討。結(jié)果表明，WPSH主要異常模態(tài)依次為全區(qū)一致型（Ⅰ），南北異常型（Ⅱ）、東西異常型（Ⅲ）和中心異常型（Ⅳ）。不同異常型的出現(xiàn)受中緯度上游西風(fēng)帶準(zhǔn)定常擾動和低緯擾動的不同影響，而后者又與對流層低層大氣對不同海溫異常型熱力強迫響應(yīng)有關(guān)。來自熱帶中東太平洋的海平面氣溫異常（Sea Surface Temperature Anomaly，SSTA）信號有利于副熱帶高壓出現(xiàn)第Ⅰ、Ⅱ型異常；第Ⅲ、Ⅳ型異常則分別受海洋性大陸或西北太平洋下墊面熱力影響。長江—黃河—日本沿線以及江南和東北地區(qū)降水與副熱帶高壓第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型異常密切聯(lián)系。

摘要:東亞副熱帶西風(fēng)急流（East Asian Jet Stream，EAJS）的經(jīng)向位移對東亞—西太平洋夏季風(fēng)降水活動有著重要影響。利用前人定義的EAJS經(jīng)向位移指數(shù)（East Asian Jet Stream Index，EAJSI），發(fā)現(xiàn)盛夏（7、8月）EAJSI的年際變率在1990s末期經(jīng)歷了一次顯著的年代際變化。而且EAJSI與東亞—西太平洋盛夏降水之間的關(guān)系自1999年以來顯著減弱。在1980—1998年盛夏，與EAJSI相關(guān)的東亞—西太平洋降水異常呈典型的三極型模態(tài)，而這種相關(guān)關(guān)系在1999—2017年盛夏期間幾乎消失了。其可能的原因是由于大尺度的大氣—海洋環(huán)境年代差異，使得東亞—太平洋型/日本—太平洋型（East Asia—Pacific/Pacific—Japan，EAP/PJ）低頻遙相關(guān)波列在1990s末期之后明顯減弱和東移。這導(dǎo)致了盛夏EAJS經(jīng)向位移的幅度顯著減弱，進而引起EAJSI和東亞—西太平洋夏季風(fēng)降水異常之間的關(guān)系轉(zhuǎn)變。

摘要:利用1960—2020年江淮地區(qū)75個氣象站逐日降水量、氣溫、相對濕度資料以及NCEP/NCAR再分析資料和Hadley中心海表溫度資料，研究了東亞副熱帶夏季風(fēng)進程變異對江淮梅雨的影響，揭示了不同類型梅雨期太平洋海溫及大氣環(huán)流異常特征。結(jié)果表明：8種江淮梅雨類型中，多雨型占45.9%，少雨型占54.1%，其中多雨型在前30 a占36.7%，后31 a占63.3%。江淮典型梅雨年（高溫高濕多雨）的主要特征為安徽南部、江蘇中部及湖北東部地區(qū)降水偏多，安徽南部、江西東北部及浙江西北部氣溫偏高，淮河流域濕度大；而在非典型梅雨年（低溫低濕少雨）大部分地區(qū)雨量偏少，氣溫呈"東高西低"分布，低溫中心區(qū)位于淮河中游，濕度呈"西大東小"分布。歐亞大陸中高緯度阻塞高壓增強，脊前向南輸送的西北氣流加強且路徑偏東，中國東北冷渦強度較強且位置偏西南，東亞大槽加深，槽后冷空氣向南輸送，有利于典型梅雨形成。當(dāng)前期冬春季赤道東太平洋海溫異常偏高，西太平洋海溫異常偏低時，西太平洋副熱帶高壓強度偏強、面積偏大、脊線位置偏南、西伸脊點偏西，東亞副熱帶夏季風(fēng)推進到江淮地區(qū)的時間偏早，出梅偏晚，梅雨期降水量偏多。

摘要:利用再分析資料分析了MJO（Madden-Julian Oscillation）不同位相對春季中國東部降水的影響。結(jié)果表明：MJO處于位相3時對應(yīng)長江及其以南地區(qū)降水增多，處于位相7時該區(qū)域降水減小。當(dāng)熱帶MJO對流從位相1東傳至位相4，與其相伴的北向輻散輻合流會在印度東北部—長江及副熱帶西北太平洋地區(qū)的對流層中低層產(chǎn)生明顯的輻合異常，且在MJO位相3時中國東部的輻合異常達到最大。從Rossby波源角度分析，這種輻合異常會增強對流層中低層氣旋性環(huán)流，導(dǎo)致MJO處于位相3時長江流域及其以南地區(qū)降水增多。同時，利用現(xiàn)代次季節(jié)和季節(jié)預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)探討了MJO與降水的關(guān)系對降水預(yù)報技巧的影響，發(fā)現(xiàn)預(yù)報降水和再分析產(chǎn)品的相關(guān)系數(shù)在MJO處于位相3和7時有所增加。

摘要:利用1979—2017年夏季逐日氣象數(shù)據(jù)，使用經(jīng)驗正交函數(shù)（Empirical Orthogonal Function，EOF）分解和超前滯后回歸方法分析了我國東部地區(qū)夏季降水季節(jié)內(nèi)振蕩（Intra-seasonal Oscillation，ISO）的時空特征及其與低緯和北太平洋中高緯度低頻大氣環(huán)流的聯(lián)系。結(jié)果表明：EOF分解的第一模態(tài)表現(xiàn)為我國東南部地區(qū)ISO降水顯著偏多，而我國北方地區(qū)偏少的空間型，相應(yīng)的低頻向外長波輻射（Outgoing Long wave Radiation，OLR）場表現(xiàn)為我國東南部地區(qū)低頻對流異?；钴S，而北方地區(qū)異常不活躍的南北偶極子型分布。位于南海至副熱帶西太平洋上空的低頻對流異?；钴S區(qū)與低頻上升氣流和低頻水汽輻合帶協(xié)同北傳和西北傳，在我國東南部地區(qū)ISO降水異常偏多位相峰值之前一周抵達華南上空，我國東部地區(qū)ISO降水開始呈現(xiàn)出南北偶極子空間型；與此同時，200 hPa低頻經(jīng)向風(fēng)在北太平洋中高緯度表現(xiàn)為一個緯向低頻波列形式，并向西傳播，當(dāng)?shù)皖l波列中的低頻南風(fēng)異常西傳到東亞—日本島上空時，與低緯北傳的高層異常北風(fēng)形成經(jīng)向?qū)Ρ?，造成我國東南部地區(qū)上空出現(xiàn)強的低頻散度異常。以上低緯度低頻信號西北傳與北太平洋中高緯度低頻波列西傳的協(xié)同作用，使得異?；钴S的對流活動、水汽異常輻合區(qū)、異常上升運動和高層異常輻散區(qū)均錨定在我國東南部上空，形成該地區(qū)ISO降水異常偏多位相。

摘要:采用第五次耦合模式比較計劃（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5，CMIP5）高分辨率全球統(tǒng)計降尺度預(yù)估數(shù)據(jù)集，針對近期（2020—2039年）、中期（2040—2059年）和長期（2080—2099年），以及全球1.5℃和2℃溫升閾值，預(yù)估了青藏高原地區(qū)平均氣溫和降水、極端氣溫和極端降水的變化，定量估算了預(yù)估結(jié)果的不確定性來源。結(jié)果表明：（1）在RCP4.5和RCP8.5情景下，21世紀(jì)青藏高原地區(qū)平均氣溫和降水、極端氣溫和極端降水強度均顯著增加，最長連續(xù)干旱天氣減少。高原氣候變化幅度超全球平均，至21世紀(jì)末，模式集合預(yù)估的氣候變化幅度介于全球平均的1.5~3倍。（2）青藏高原地區(qū)受0.5℃額外增溫的顯著影響，年均氣溫、極端高溫和極端低溫均顯著升高，平均及極端強降水均顯著增加。（3）排放情景的選擇對近期氣候預(yù)估影響小，但對長期影響大。在相同排放情景下，內(nèi)部變率主導(dǎo)了近期高原平均氣溫預(yù)估的不確定性，但至長期其貢獻降至10%以下。模式和內(nèi)部變率的不確定性對降水預(yù)估均有貢獻，且都隨時間減小，最大不確定性中心位于西部和北部邊緣，噪聲與信號比大于6。

摘要:基于1980—2017年京津冀地區(qū)定時觀測資料、歐亞陸面積雪資料、歐洲中期天氣預(yù)報中心（European Centre for Medium-range Weather Forecasts，ECMWF）再分析資料，美國國家環(huán)境預(yù)報中心/大氣研究中心（NCEP/NCAR）再分析資料以及英國哈德萊中心提供的海冰密集度資料，分析了秋季10—11月京津冀霾日頻數(shù)年際變率與同期歐亞積雪的物理聯(lián)系，并通過氣候統(tǒng)計診斷和敏感性試驗探討了積雪異常影響京津冀10—11月霾日頻數(shù)年際變率的可能機理。結(jié)果表明，10—11月京津冀霾日頻數(shù)年際變率與同期東歐—西伯利亞平原地區(qū)（記為R_Eu；50°~60°N，40°~80°E）積雪厚度和積雪覆蓋度均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系。R_Eu積雪正異常與其西北側(cè)的挪威?！蛡愔Ш：Ｓ蛞约氨睔W到東歐地區(qū)上空大氣冷源密切聯(lián)系，該冷源可激發(fā)一個自上述區(qū)域途經(jīng)R_Eu一直到東北亞的準(zhǔn)正壓大尺度緯向Rossby波列來調(diào)制影響京津冀霾日頻數(shù)年際變率的關(guān)鍵環(huán)流系統(tǒng)，即東北亞異常反氣旋。上述異常環(huán)流背景下，京津冀地區(qū)對流層低層為偏南風(fēng)異常所控制，穩(wěn)定大氣層結(jié)易于建立，邊界層高度偏低、地面風(fēng)速偏弱且相對濕度偏高。該環(huán)境條件有利于霾天氣發(fā)生發(fā)展，使得同期霾日偏多。作為預(yù)測信號，當(dāng)前期9月楚科奇?！鞑ǜヌ睾：１伲ǘ啵r，10—11月京津冀霾日可能偏多（少）。

摘要:基于美國冰雪中心以及AMSR-2海冰密集度產(chǎn)品，分析了1972—2019年在威德爾海域發(fā)生的莫德高地冰間湖（1973、1980—2017年）以及威德爾冰間湖（1974—1976年）的時空變化特征，從而為研究冰間湖的形成和長期變化機制提供依據(jù)。選用40%海冰密集度閾值識別冰間湖，發(fā)現(xiàn)威德爾冰間湖（平均面積為250 000 km²）從結(jié)冰期至融冰期一直存在，而莫德高地冰間湖（面積從1980年的1 350 km²至2017年的53 180 km²）則出現(xiàn)日期晚（晚于7月18日）且持續(xù)時間短（除2017年長達90 d以上，一般在3~23 d內(nèi)）。這些時空特征差異反映了與威德爾冰間湖和莫德高地冰間湖相關(guān)的海洋對流活動的巨大差異?；谄鞲?biāo)數(shù)據(jù)評估了2016—2017年莫德高地冰間湖出現(xiàn)前中后區(qū)域的溫鹽變化特征，發(fā)現(xiàn)2016年夏季表層水鹽度升高，且在2017年變得更暖更咸，但在2018年卻變淡。這可能與莫德高地冰間湖在2016年冬出現(xiàn)、2017年冬面積增大以及2018年冬未出現(xiàn)的現(xiàn)象密切相關(guān)。此外，2019年在離莫德高地西南方3 000 km的海域首次出現(xiàn)了一個冰間湖，這可能是由于風(fēng)暴過境導(dǎo)致。海洋和大氣在冰間湖的產(chǎn)生、維持以及消散中起著重要作用。