摘要:使用双多普勒雷达三维风场反演技术对2003年6月26-27日合肥和马鞍山多普勒雷达探测到的江淮梅雨锋大暴雨资料进行了三维风场反演,对其中β和中γ尺度三维动力结构进行了研究。结果表明,中β尺度对流系统(MβCS)及其上的中γ尺度对流云团是此次暴雨的主要降水系统。中低层的中β尺度辐合线对此次暴雨的触发、发展、维持具有重要作用,随着辐合带的逐渐减弱,强降水也逐渐减弱。中尺度对流系统低层的正涡度大值区与辐合中心有较好的对应关系,并且对应地面的强降水区。文中还给出了此次暴雨的三维动力结构模型。

摘要:利用1979-1999年GISST和CMAP月平均资料,用线性回归滤除印度洋偶极子(IOD)指数和ENSO的相互干扰,定义纯IOD指数和纯Nino3指数,将海温距平处理为相对独立的3个部分,通过相关和合成分析得到:6-8月印度洋偶极型海温及热带中印度洋海温异常与中国南方夏季降水都有很好的正相关关系,并且二者对南方夏季降水序列的拟合方差贡献显著,表明热带印度洋海温异常与中国南方夏季降水的关系密切;5月份热带印度洋海温年际变化可以解释60%左右的南方夏季降水异常,这对南方降水的预测具有非常好的指导意义。在正(负)IOD年,热带印度洋SS-TA引起我国南方地区大气异常上升(下沉)运动,中国南方为整层水汽的异常辐合(辐散)区,从而使中国南方夏季降水异常偏多(偏少)。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析500hPa高度场资料,采用EOF和非线性主成分分析(NLPCA,Nonlinear Principal Component Analysis),研究了北半球冬季大气环流遥相关型的非线性特征,并将两种分析的结果与实际观测相比较,结果表明:NLPCA在提取资料场序列的低维非线性相关结构方面比传统EOF有明显的优越性。北半球冬季大气环流的遥相关型有明显的非线性结构特征,特别是EU型和PNA型,当非线性主成分NLPC取正负极值时,EU和PNA型并不是呈现完全的反位相结构。NLPC取负极值时,EU型的活动中心位置比NLPC取正极值时位置偏西,特别是欧亚大陆中部的距平中心,负中心比正中心偏西,强度更强;PNA型的4个距平中心在NLPC取正极值时比负极值时更集中,副热带太平洋的正中心、北太平洋的负中心比NLPC取负极值时的反符号中心偏东,强度更强。

摘要:统计分析了1951-2002年52a长江中下游夏季降水的年际和年代际变化特征。结果显示:长江中下游夏季降水在20世纪60、70年代处于少雨期,80年代旱涝相间,90年代处于多雨期,而且年际异常和年代际异常的配置决定了旱涝的强弱。在此基础上,分析了长江中下游夏季旱涝年的前期潜热和感热通量在年际和年代际尺度上的异常合成场,以及夏季旱涝年同期大气环流场及风场的异常合成场。结果表明:中北太平洋西部(T区)和日本以东洋面(R区)当年春季热通量的异常分布形势是长江中下游夏季旱涝的一个前期讯号。

摘要:利用非静力中尺度数值模式MM5(V3.5),结合实况资料,对2002年4月4-5日河南春季一次层状降水云系的中尺度结构进行了模拟分析,并与观测资料进行了对比研究。结果显示,4月4日08时-5日20时之间,850hPa低涡与中高空低槽相配置,形成大范围具有非均匀性结构特征的云系。模式模拟出降水中雨核的产生、发展、消散,雨核所在处云系有水平尺度在几十至100 km之间的柱状结构,对应云系组合为:高层主要由冰晶组成,中层由冰相粒子和液水混合组成,低层为液水层,并伴有强烈的上升气流,雪和霰对雨水形成的贡献较大。模式还揭示了850hPa中-β尺度低涡和水汽输送对雨核起到关键性作用。

摘要:利用北极海冰密集度资料和NCEP/NCAR再分析资料,运用统计方法讨论了冬季鄂霍次克海及其邻近海区海冰异常与同期北太平洋风暴轴的联系。结果发现:冬季鄂霍次克海西南部海区海冰面积异常与北太平洋海温异常共同作用对北太平洋风暴轴在西北-东南方向的伸缩及强度的年际变化有重要影响;鄂霍次克海东北部及舍列霍夫海海区海冰面积异常与海温异常的共同作用主要影响风暴轴的南北位移和强弱。

摘要:基于华山树轮宽度差值年表重建的陕西关中及周边地区近500 a来的初夏干燥指数序列,对该地区初夏极端旱涝事件及其连续旱涝变化特征进行了初步分析。区域干燥指数与Palmer指数在变化上极为相似,可用于反映该地区的旱涝变化。结果表明:该地区近500a来初夏共发生18次极端干旱事件和11次极端洪涝事件,除公元1521年与历史文献记录的旱涝事件相反,公元1513年、1574年、1675年和1945年未发现历史记录外,其余年份均能找到相应记录;近500a来初夏存在9个显著的连续偏旱期和10个显著的连续偏涝期,并以16和19世纪发生的连续旱涝事件最为频繁,而17和18世纪发生的旱涝事件相对较少,20世纪发生的干旱事件明显多于洪涝事件。

摘要:利用FY-1D极轨气象卫星全球数据(GDPT)4个通道资料选取了北极冰雪样本2366个、云2024个,陆地1602个,水体1648个,分析各类别的光谱特征和纹理特征,利用光谱特征从图像上识别出陆地、水体和部分云,根据冰雪和云纹理特征不同用贝叶斯判别方法建立类别判别函数进一步对北极冰雪与云进行分类,然后通过5d合成,得到北极地区完整的冰雪覆盖范围。所得结果与NOAA/NESDIS的IMS提供的北半球日积雪产品检验分类结果相比较,一致率达到70%以上。

摘要:利用1958-1999年6-8月平均的GISST(Global Indian Sea Surface Temperature)海表温度资料和同期850 hPa水平风场等NCEP/NCAR再分析资料,作了向量奇异值分解,并对各个模态作了相应分析,发现前两个模态可以很好地表示出印度洋海气耦合的主要部分:第1模态是印度洋海温对ENSO信号的滞后响应;第2模态反映了存在于印度洋的海-气相互作用现象,是ENSO和IOD(Indian Ocean Dipole,印度洋偶极子)的混合模态。讨论了前两个模态与中国夏季降水等变化的联系,发现印度洋海温单极模态与我国华南夏季降水存在负相关,与长江流域及其以北地区存在正相关;印度洋偶极型海温与我国降水的关系不典型。

摘要:运用格林函数方法,给出了弱二次切变流轴对称涡旋演变的解析解。结果表明:当环境流中弱二次切变强度增加(减少)时,扰动动能的最大值增加(减小),扰动动能的变化加速(减速);而扰动涡旋的范围对扰动动能的大小与变化也存在一定的影响。

摘要:利用扩展VAP方法,通过极值订正,时间和空间连续性订正等方法,对反演后的风场进行质量控制,并与双多普勒雷达风场反演结果进行了对比。结果表明,经过订正的反演风场中大部分有明显误差的点得到了修正,而且订正后的风场更合理,与双多普勒雷达风场反演结果更一致,提高了反演风场的质量。

摘要:在完全考虑非绝热加热项作用的前提下,从原始方程出发,推导出改进后的非地转湿Q矢量(Q^q),以及用其散度作强迫项的ω方程,将其应用于一次梅雨锋暴雨诊断分析,结果表明:改进后的非地转湿Q矢量对同时刻地面降水的反映能力较岳彩军改进的湿Q矢量(Q^M)、原非地转湿Q矢量(Q^*)、非地转Q矢量(Q#)有显著的提高;在整个梅雨锋暴雨过程中,500hPa高度上的Q^q矢量散度辐合场的辐合强度及其辐合中心位置对同时刻的降水强度及雨区位置有非常好的指示作用;Q^q矢量的垂直分布揭示了次级环流的方向和强弱,暴雨位于次级环流的上升支附近。

摘要:利用中国东部和北部地区155站1961-1999年月平均温度和月平均降水量资料,根据Thornthwaite公式计算水分需要量和湿润度指数,定义了-20和0的湿润指数等值线分别为季风边缘区的上、下边界线,然后分析了上、下边界线的10a际平均位置及其变化情况,并比较了上、下边界线的10a际平均位置与39a平均位置,发现中国东部季风边缘区上、下边界线的波动具有明显的地域性特征,下边界的波动还具有显著的年代际变化特征。此外,分析了季风边缘区3个分区(东北、华北和西北东部区)的降水变化,发现各区的降水变化趋势与边界线的波动趋势一致。

摘要:构造了新的诊断量--水汽螺旋度,并对影响水汽螺旋度变化的因子做了分析。利用MM5模式输出资料对2003年7月4日的暴雨过程进行诊断分析,结果表明:水汽螺旋度与暴雨强度和暴雨落区都有较好的相关,螺旋度通量散度和湿螺旋散度对暴雨也有比较明显的指示作用,其中螺旋度通量散度对暴雨落区和强度的指示作用都很好,而湿螺旋散度与暴雨落区对应得稍差。

摘要:利用NCEP/NCAR每日4次全球再分析1°×1°网格资料,计算了2004年7月17-21日华南汛期暴雨过程的水汽通量、视热源(Q₁)和视水汽汇(Q₂),并探讨了其垂直分布特征。结果表明:华南汛期暴雨过程中存在大量的水汽和凝结潜热。孟加拉湾、南海和西太平洋都是这次华南暴雨过程重要的水汽供应源。暴雨区南边界为水汽的主要输入区,北边界为主要输出区,而暴雨区南、东边界的水汽输送主要发生在低层,西边界在中、低层的水汽输送大致相当。在这次降水过程中,视热源和视水汽汇的较大值与降水的大值区有很好的对应关系。视热源、视水汽汇和垂直上升运动与降水量的变化总体趋势是一致的。视热源垂直方向上的峰值在400hPa附近,而视水汽汇呈双峰型特征,峰值分别在700hPa和450hPa附近。垂直平流项均是视热源、视水汽汇的主要贡献者。

摘要:利用雷达强回波45 dBZ高度和降雹日08时月平均零度层高度,对1991-2003年宝鸡雷达站观测的165d 231块对流云数值拟合,得出了识别冰雹云的指标:处于发展中的对流云,雷达强回波45 dBZ高度大于或等于多年降雹日08时零度层月平均值的2.9km,将有冰雹酝酿形成。对降雹造成灾害的雷达回波分析表明:雷达强回波的45dBZ平均底部越高、提前识别的时间越长,顶部越高距离降雹时间越短,冰雹的形成是雷达强回波从云体的中部开始向上下扩展而成。该识别冰雹云方法对单体降雹平均提前识别12min,而对超级单体平均提前识别18min,对多单体、飑线中超级单体的降雹具有提前预警的作用,平均提前预警时间22min。

摘要:应用主分量分析(PCA)、统计分析及非整波求功率谱方法对云南省125站1971-2003年主要热量指标的时空特征及成因进行分析。结果表明:(1)纵向岭谷地形的“阻隔-通道”作用,使云南温度的纬向分布规律被破坏,经向分布规律比较明显,空间分布极不均匀;(2)纵向岭谷作用下云南热量地域分布差异显著,南部热量丰富,北部欠缺,西部比东部丰富,河谷地区热量最丰富,滇西北及山区热量最贫乏;(3)6、7月热量最丰沛,1月最为贫乏,春季热量好于秋季;(4)近30a云南年平均气温有明显的上升趋势,存在明显的7a、11a、18a周期振荡;(5)云南年平均气温具有大范围位相一致的变化趋势及东部冷(暖)与西部暖(冷)的变化类型。

摘要:利用宁夏20个气象站1961-2004年基本气象资料,结合同期NCEP/NCAR全球月平均再分析资料,对近44a气温变化趋势及气温偏暖和偏冷时段的环流背景场特征,以及气温典型偏高和偏低年的环流差异特征进行合成对比诊断分析。结果表明:1961年以来,宁夏气温总体呈上升态势,60年代,气温为偏冷时段,90年代以后处于气温显著上升的偏暖时段;在偏冷时段,极涡位于贝加尔湖北部,河套地区受贝加尔湖东部低压底部平直气流控制;在偏暖时段,东亚大槽相对偏东,河套地区受较强的西北气流控制。气温偏高年,乌拉尔山冷低压强度偏弱,亚洲北部的冷空气主体偏北,河套地区主要受偏东气流控制,宁夏处于温度正距平区;气温偏低年,极地到贝加尔湖附近冷空气东移南下,河套地区西风明显加强,宁夏位于强的温度负距平中心的底部。气温偏高和偏低年的环流分布特征与偏暖和偏冷时段的环流背景场基本一致。

摘要:提出了“干旱自然过程”概念。取“干旱自然过程”长度、该过程和过程前60d水份主要自然收支水平等要素综合成干旱指数,用逐步回归方法,按点、时段分别建立干旱预测模式群,采用非等权集成方法对模式集成,利用最优化理论,结合有关数学方法,求解了较优集成权重组合。结果表明,所得干旱指标与有关文献记载均吻合较好,模式集成效果良好,连续5a试用均准确。

摘要:轨道误差是GPS水汽监测的重要误差来源,对轨道误差对水汽监测的影响进行分析,并研究Neville算法在预报精密星历轨道插值上的可行性,实现近实时水汽监测的轨道插值处理,为水汽监测奠定基础。