摘要:

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摘要:利用美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)中尺度模式(WRFARW)以及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)三维变分同化系统GSI(Gridpoint Statistical Interpolation),对2005年6月20—21日发生在广东省中部的一场致洪暴雨进行了模拟。与雨量计观测的和卫星反演的降水混合资料相比,模式能够成功地模拟出降水的位置和强度。但数值模拟的效果很大程度上取决于3个条件:模式分辨率;物理过程方案;初始条件。在此次暴雨的模拟中,采用Eta Ferrier微物理方案、内层区域4 km细分辨率与外层区域12 km粗分辨率组成双层嵌套网格和卫星辐射资料同化的初始化方案是非常合适的。

摘要:采用多年平均的NCEP/NCAR再分析资料,研究了中东急流强度和位置的季节变化特征及其与南北温差的关系。结果表明:1)中东地区上空西风带的强度和位置的垂直结构均具有明显的季节变化特征,冬、春季西风中心强度较大,夏、秋季西风中心强度较小;600 hPa以上,冬、春季西风中心位置偏南,夏、秋季西风中心位置偏北。各季节的所有高度上,200 hPa的西风中心风速最大。2)中东急流的强度和位置具有明显的季节变化特征。冬半年(11月—次年4月)中东急流较强,南北位置基本维持在275°N附近;夏半年(5—10月)中东急流较弱,5月后急流中心位置偏北,6—9月位于40°N附近,10月南撤至325°N。3)中东急流的强度和南北位置变化与500～200 hPa整层平均的南北温差的对应关系很好,根据热成风原理,认为南北温差的季节性变化对中东急流的强度和南北位置变化具有重要影响。

摘要:利用中国740站逐日降水资料和NCEP／NCAR逐日再分析资料,使用合成分析等方法,分析了华北汛期大尺度降水条件的年代际变化。结果表明:以1978年为界,华北汛期异常水汽先由南边界和西边界供应,后改变为由北边界和东边界供应;水汽收支由异常辐合和盈余,改变为辐散和亏损;先前能够到达华北北部甚至接近华北最北边界的暖湿气团,改变为后来只能抵达黄河南岸;并且沿着太行山走向的冷暖空气的相互作用也由强变弱;华北上空由异常上升运动,改变为异常下沉运动;区域平均的对流层涡度的垂直分布,由先前的两层结构(低层正涡度、高层负涡度)改变为后来的三层结构(对流层中低层负涡度、中高层正涡度和高层负涡度),整层涡度效应值也由大变小。尽管华北区域平均的散度和垂直速度,在垂直方向上的结构没有发生明显的年代际变化,但是整层散度效应值和垂直速度值均由大变小。

摘要:利用美国研制的WRFVar同化系统以及中国的云迹风资料,对2008年6月10日长江流域的一次暴雨过程做了三维和四维变分同化试验。试验结果表明:上述两种方案均能提高模式对大到暴雨预报的准确率,特别是四维方案在提高大暴雨的准确率方面表现更好,这是降水预报的重要方面;两个同化试验均能在一定程度上改善对要素场的预报,使用四维同化方案能够更有效地调整初始场、降低各要素场的预报误差。诊断结果表明:此次大暴雨过程是在高空低槽和低层切变线的共同作用下发生的,并有高、低空急流与之配合,具有较好的动力条件;低空的西南急流,不但为产生暴雨提供了所需的水汽输送,也为造成暴雨强对流所需的位势不稳定提供了必要的能量。

摘要:再分析资料质量检验和可信度分析是其合理使用的必要前提,是提高气候变化研究成果可靠性的根本保证,为了评价NCEPII、ERA40和JRA25三种再分析资料在中国西部地区的可信度,研究对比分析了2 m气温产品的质量。结果表明,这三种再分析气温产品都能较好地反映中国西部地区气温的空间分布特征,在地形复杂区域与站点气温的差异比较大,而在地势相对平缓的地区这三种再分析资料都能提供高质量的气温产品。由于同化了地面观测资料,ERA40、JRA25气温产品的可信度相对较高,且能够提供更为详尽的大尺度气温变异性。总体上,ERA40的质量优于其他两种再分析资料。

摘要:利用FY2C卫星观测反演得到的云物理特征参数,结合雷达、微波辐射计和地面雨量等资料,综合分析了2008年7月17日中国安徽一次强降水过程的云合并特征。结果表明:对流云团发展合并是这次强降水发生的主要原因,同一区域内FY2C卫星反演的云光学厚度、雷达回波以及地面降水的分布演变具有较好的一致性,强降水落区与云光学厚度大值区以及雷达强回波区基本对应;对流云团中的液水分布不均匀,以团块状结构为主,对流云团合并时,常先有云体上部(云顶)的合并,一旦云中不均匀的液水合并,合并部位的云光学厚度迅速增加,地面微波辐射计观测的整层液水含量跃增,地面将会出现强降水;一般降水增强之前云顶抬升,光学厚度增大;若云顶高但光学厚度较小时,地面降水一般不明显,光学厚度与降水的关系更密切;对流云团合并初期,云底由小粒子组成,〖WTB1X〗Tr〖WTB1〗e图上表现为深厚的凝结增长区域,合并时整层云粒子的有效半径增长明显,粒子相态达到混合相态区和冻结层的温度不断升高。

摘要:利用长江三角洲地区84个气象站观测数据,分析了长江三角洲1961—2006年气温和降水的时空变化趋势。结果表明,46 a间长江三角洲地区年平均气温上升趋势显著,冬季平均气温的增温幅度最大,春、秋次之。增温显著区域与城市带分布区域吻合。极端最低气温有明显上升,而年极端低温事件日数的下降趋势显著。部分地区的极端最高气温呈上升趋势,在城市密集带尤为突出。年降水量没有明显的变化趋势,但降水的季节分配有所变化,冬、夏季降水量呈现显著上升趋势,秋季降水量明显下降,春季没有明显变化。

摘要:从含摩擦耗散与凝结潜热的〖WTB1X〗f〖WTB1〗平面Boussinesq近似下的非线性扰动方程组出发，得到了湿空气中的广义能量方程，推导出非线性亚临界湿对称不稳定的必要条件，并将不稳定判据与干空气情况相比较，首先解析地分析得到凝结加热反馈机制对亚临界对称不稳定的影响。其次针对中尺度大气层结不稳定和稳定的情况，分别计算出初始扰动振幅的临界值，结果表明,相对干空气而言,饱和湿空气情况下，当中尺度大气层结不稳定时，亚临界对称不稳定更容易发生，即使中尺度大气层结稳定，亚临界对称不稳定也容易发生。这一结果改进了干空气下的非线性亚临界对称不稳定理论。

摘要:利用数值模拟研究了海表流场对外强迫(风应力和海表热通量)的响应特征,探讨了其对该类外强迫异常响应的敏感性以及较敏感区域。在确认本文所用的海洋环流模式能够较好地模拟表层海洋流场的气候状态之后,通过几个敏感性试验与控制(对照)试验结果的比较,发现海洋表层环流对海表风应力异常响应的敏感区域主要在赤道附近及大洋西边界海区;相对于热带外地区,热带海域(20°S～20°N)的风应力异常对于大洋表层环流的变化有着更重要的显著作用,它不仅会导致热带海域表层流场有较大的变化,对中高纬海区的表层流场特别是西边界流也有明显影响;海洋表层环流对海表热通量异常的响应除了在赤道附近海域明显之外,在中高纬海区也十分显著;在外强迫有同等异常幅度(20％)的情况下,大洋西边界海域对热通量的响应明显要强于对风应力的响应。此外,热通量异常还对南太平洋东海岸的洋流和南极大陆的绕极环流有较为明显的影响。

摘要:利用1951—2010年NCEP/NCAR逐月再分析资料和中国160站月降水总量资料,研究了菲律宾海地区大气环流异常与长江中下游6月旱涝的关系。结果表明,菲律宾海附近是影响长江中下游地区6月降水的关键区。菲律宾异常反气旋(气旋)在对流层低层明显,强度随高度衰减。且这种大气环流异常与长江中下游地区6月降水的相关关系在低层850 hPa最显著,到高层相关性减弱。当出现菲律宾异常反气旋环流时,垂直速度和水汽输送等异常分布特征有利于降水发生,使得长江中下游地区偏涝,反之则偏旱。

摘要:〗以浙江省及周边74个气象站1961—2000年常规气温观测资料为基础，利用月平均气温物理经验统计模型，完成了浙江省100 m×100 m分辨率月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温空间分布的制图，分析了拟合气温的局地分布规律，并从多个角度对拟合结果进行了验证。结果表明，月平均气温的绝对误差平均值为009～059 ℃，平均最高气温误差为009～080 ℃，平均最低气温误差为010～058 ℃。拟合结果较好地反映了浙江山地月气温的宏观分布趋势和局地分布特征，为浙江山地气候资源的合理开发与利用提供了科学依据。

摘要:依据大理国家气候观象台在洱海湖中建立的自动观测系统以及大理国家基本气象站观测资料,对2008至2009年的风、温、湿、压、降水要素的日变化和季节变化特征进行了对比分析。结果表明:受局地复杂地形和洱海的影响,洱海盆地近地层常年存在湖陆风、山谷风、峡谷风三者叠加效应引起的局地环流。水面盛行风向白天以东南风为主,夜间以东南风和西西南风为主,而地面白天以东东南风为主,夜间以静风和西西北风为主。年平均风速小,水面为29 m／s,地面为24 m／s。水面年平均气温为168 ℃,而地面为160 ℃。两观测点气温、相对湿度、气压均表现出明显的日变化特征,水面气温、相对湿度出现极大值和极小值的时间均比地面晚。全年降水多集中在5—10月。

摘要:利用NCEP最终分析资料,使用WRF模式模拟了2008年7月22—23日出现在江苏的一次强降水天气过程。结果表明:WRF模式能较好地模拟出这次降水的区域,对这种中尺度天气系统具有良好的预报能力。在这次降水过程中,低空风场切变线和冷空气以及与高空急流的合理配置加强了强降水区垂直环流的发展,使降水区对流发展;而高空辐散、低空辐合的流场特征也促进了强降水的产生;这次过程的水汽输送在850 hPa上最强,850 hPa的强水汽输送是产生强降水必需的水汽条件;从能量方面看,江苏全境都处于K指数高值区,特别是江苏中北部有相当高的能量聚集,为强降水提供了不稳定条件。暴雨区上空螺旋度呈低层正中心、高层负值区的分布,螺旋度的高低层耦合是触发并维持低压暴雨的动力机制。

摘要:利用常规、非常规资料对2009年8月17—18日山东省出现的特大暴雨过程进行分析。结果表明:“817”特大暴雨主要出现在西风槽东移、副高南退时的副高西北侧边缘,对流有效位能(CAPE)等热力环境指数对鲁南强降水有较强的反应能力。降水分布具有典型的地形影响特征,复杂山地地形对降水有显著增幅作用和对对流系统传播的阻碍作用。存在低空急流和列车效应,强回波维持时间较长是费县出现强降水的重要原因,较强的偏南气流、湿度层深厚是费县出现特大暴雨的根本原因。地形影响气流理论很好地解释了山东“817”特大暴雨降水分布,费县特殊地形对特大暴雨有很大贡献。雷达资料可以弥补常规观测的不足;地形对强降雨及其分布有重要影响。

摘要:从致灾因子角度,通过系统分析暴雨与其造成的灾害损失之间的关系,提取致灾关联度较高的暴雨因子,采用正态分布概率密度函数和最小距离法,建立区域性暴雨强度评价模型。在此基础上,通过分析历史暴雨个例之间灾害损失的相似性,采用类比法,建立了湖北5—9月暴雨灾害损失定量预估模型。2008—2009年的试验结果表明,类比法可作为暴雨灾害定量损失预估的实用方法

摘要:介绍了一种对Landsat卫星遥感影像逐像元进行大气校正模型,该模型基于MODTRAN大气辐射传输模型计算建立的查找表(look up table,LUT),并结合暗元目标法(dark object method,DOM),利用遥感影像自身的信息对遥感影像进行大气校正。以Landsat ETM+遥感影像为例,介绍了算法流程,同时给出了大气校正前后的对比结果。结果表明,利用该模型进行的影像逐像元的大气校正,能够有效地降低大气中的大气分子、水汽、臭氧、气溶胶粒子等对卫星遥感影像造成的影响,获得更加精确的地物真实反射率,有利于遥感信息的进一步定量提取和专题解译。