• 2014年第37卷第3期文章目次
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      2014, 37(3): 0-0.

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      2014, 37(3): 0-0.

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      摘要:

    • >论著
    • 2008年1月欧亚阻塞形势的ECMWF集合预报效果评估检验

      2014, 37(3): 257-267.

      摘要 (1359) HTML (0) PDF 9.85 M (1844) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)集合预报系统资料,评估和讨论了2008年1月我国南方发生严重冰冻雨雪灾害期间欧亚中高纬阻塞形势的预报效果。结果表明,2008年1月阻塞形势发生频率极端偏高,ECMWF集合预报的阻塞发生频率随着预报时效的延长逐渐降低。环流预报效果检验表明,预报时效大于6 d时,集合平均的预报效果好于确定性预报,因此集合预报的优势主要体现在中期预报时段。对阻塞形势的可预报性的分析表明,阻塞崩溃期间的可预报性低于阻塞建立期间。另外,通过集合预报可以获得阻塞发生的概率,从而提前为预报员提供可能发生阻塞的信号。

    • 基于TIGGE资料的北半球地面气温预报的统计降尺度研究

      2014, 37(3): 268-275.

      摘要 (918) HTML (0) PDF 7.82 M (1754) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于TIGGE(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble,全球交互式大集合)资料中欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather,ECMWF)、日本气象厅(Japan Meteorological Agency,JMA)、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和英国气象局(United Kingdom Met Office,UKMO)4个中心的北半球地面2 m气温集合平均预报资料,利用插值技术与回归分析,并引入了消除偏差集合平均(bias-removed ensemble mean,BREM)和多模式超级集合(superensemble,SUP)方法进行统计降尺度预报研究。结果表明,在2007年夏季3个月中,4个单中心的降尺度预报明显地改善了预报效果。引入SUP和BREM两种集成预报方法后,预报误差得到进一步减小。对比综合表现最好的单中心ECMWF的预报,1~7 d的降尺度预报误差改进率均达20%以上。研究还发现,引入SUP方法的降尺度预报效果优于引入BREM方法的降尺度预报,利用双线性插值方法在上述两方案中的预报效果优于其他3种插值方法。

    • 基于GRAPES_Meso的集合预报扰动方案设计与比较

      2014, 37(3): 276-284.

      摘要 (1480) HTML (0) PDF 5.73 M (1886) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于GRAPES_Meso区域集合预报系统,设计了三种集合预报扰动方案,即多初值、多初值多物理、多初值多物理多边值,并针对三种方案进行了连续一个月的批量试验,重点分析了2008年7月23日江淮暴雨过程。结果表明,对于降水预报,三种集合扰动方案均相对于控制预报均有所改善,多初值多物理与多初值多物理多边值方案对小雨、中雨预报改进效果显著,对暴雨预报略有改进;多初值方案仅能产生有限的集合离散度且难以增长,引入物理参数方案扰动及边界条件扰动能显著提高集合离散度,改善各物理量场的预报效果;通过比较,多初值多物理多边值为最优方案。该批量试验表明,模式物理过程及边界条件是影响GRAPES_Meso区域集合预报不确定性的不可忽视因素。

    • Wilcoxon秩和检验在热带气旋强度预报方法评定中的应用

      2014, 37(3): 285-288.

      摘要 (929) HTML (0) PDF 785.21 K (2398) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种非参数检验-Wilcoxon秩和检验,并将其应用于热带气旋(tropical cyclone,TC)强度预报方法评定。由于在TC强度预报评定中,预报误差的分布是非正态分布,因此无法使用常用的参数检验,必须用非参数检验。结果表明,将Wilcoxon秩和检验应用于TC强度预报方法的评定,有利于更加深入理解TC强度预报方法,提高预报准确性。

    • 全天空成像仪云量计算方法的改进

      2014, 37(3): 289-296.

      摘要 (1386) HTML (0) PDF 2.81 M (3254) 评论 (0) 收藏

      摘要:全天空成像仪(total sky imager 440,TSI-440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率较高,得到的云量计算结果更精确。首先介绍了TSI-440的基本原理和资料格式,并基于太湖地区2008年5-10月的TSI-440资料及无锡站地面观测资料,采用统计方法详细地分析了不同天气情况下图像的成像特征及云量的计算误差。结果发现:图像的成像特征与能见度密切相关,红蓝比值随着能见度的减小而增大。另外,仪器在处理阴天图像及复杂天空(多云)图像时,易造成一定的云量计算误差。针对上述问题,本文通过直方图分析,重新选定了红蓝比阈值(晴空点阈值0.62,云点阈值0.66),基于新阈值计算的云量结果较仪器自带的处理结果更为准确,减小了因天气状况不同而产生的云量计算误差。

    • 资料均一化对沈阳站气温趋势和城市化偏差分析的影响

      2014, 37(3): 297-303.

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      摘要:利用国家气象信息中心2013年发布的逐日均一化气温资料,对沈阳站资料均一化处理前后平均气温和极端气温指数序列的线性趋势及其城市化影响偏差进行了比较评价。结果表明:1)资料均一化处理对日最高气温及其衍生的极端气温指数序列趋势估计的影响较弱,但对日最低气温及其衍生的极端气温指数序列趋势估计具有显著影响。2)经资料均一化处理后,平均气温序列中的城市化影响偏差有所增大,平均最低气温序列中的城市化影响偏差增大尤其明显;与冷事件有关的极端气温指数序列的城市化影响偏差数值有所减小,与暖事件有关的极端气温指数序列的城市化影响偏差数值有所增加。3)资料均一化处理有效纠正了因迁站等原因造成的地面气温观测记录中的非均一性,但却在很大程度上还原了城市站地面气温观测记录中的城市化影响偏差。

    • 西太平洋副高的东西进退与东亚夏季风系统的相互影响与关联

      2014, 37(3): 304-312.

      摘要 (1477) HTML (0) PDF 2.96 M (2125) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1980-2010年NCEP/NCAR再分析资料和美国NOAA向外长波辐射(outgoing longwave radiation,OLR)资料,根据关键区500 hPa位势高度的变化定义了西太平洋副高东西位置指标,利用该指标围绕东亚夏季风系统开展分析,详细对比了夏季6月、7月副高东西向活动异常时,季风区相应的环流及对流活动差异。结果表明:副高东西位置的年际变化反映了亚洲夏季风的强弱变化,副高偏西(东)年,南海夏季风偏弱(强),副热带夏季风偏强(弱);副高的东西进退与东亚夏季风系统成员之间相互影响、相互制约;副高偏西年,南亚高压偏东、偏强,季风槽不发展、强度偏弱,西风带长波槽发展加深,南半球马斯克林高压和澳大利亚高压减弱,越赤道气流减弱,而副高偏东年情况则反之。

    • 江淮流域梅雨期降水的空间非均匀分布与前期海温的关系

      2014, 37(3): 313-322.

      摘要 (980) HTML (0) PDF 2.52 M (1763) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用中国气象局提供的1978-2007年全国753站逐日降水资料、NECP/NCAR提供的逐日再分析资料和NOAA提供的第2套扩展重建海温资料,从区域整体角度确定了近30 a(1978-2007年)江淮流域梅雨期。采用EOF(empirical orthogonal function,经验正交函数)分析,讨论了江淮流域梅雨期降水空间非均匀分布特征,着重研究了影响江淮梅雨空间非均匀分布的前期海温关键区及关键时段。结果表明:全区一致梅雨旱涝与前期冬季北太平洋鄂霍次克海附近的海温异常有密切的联系。当前期冬季该海域海温偏高时,冬季风偏弱,对应后期梅雨一致偏涝,反之则偏旱。5月南海至台湾和菲律宾以东附近海温偏低,江淮流域梅雨量偏多,反之则偏少。梅雨的南北反相分布与前期秋冬季中印度洋的海温有非常密切的关系,当前一年10月至当年1月中印度洋海温偏高时,梅雨期850 hPa江淮之间易形成切变线,有利于梅雨区“南旱北涝”,反之则“南涝北旱”。梅雨的东西反相分布与前期秋、冬季热带中东太平洋的海温关系密切,ENSO事件有可能通过影响西太平洋副热带高压的东西位置,从而引起东亚大气环流异常,导致梅雨东西分布反相。前期秋季和冬季热带中东太平洋海温偏高年(对应ENSO暖事件),西太副高位置偏西,有利于梅雨区“东旱西涝”,反之则“东涝西旱”。

    • 华南夏季多年平均降水低频特征及其与低频水汽输送关系

      2014, 37(3): 323-332.

      摘要 (920) HTML (0) PDF 6.97 M (1850) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用中国国家气象信息中心提供的1961-2011年753站逐日降水资料、NECP/NCAR逐日再分析风场和比湿资料,研究了华南夏季多年平均降水低频特征及其与低频水汽输送的相关关系。结果表明,华南夏季降水量呈增多趋势,1992年之后(1993-2011年,时段Ⅱ)比之前(1961-1992年,时段Ⅰ)明显偏多,尤以广西大部、广东北部、闽赣交界处增幅最大。无论时段Ⅰ或时段Ⅱ,华南多年平均夏季降水均呈显著的10~20 d低频振荡,但时段Ⅱ比时段Ⅰ的低频周期更显著。影响10~20 d低频降水的10~20 d低频水汽输送环流系统,在时段Ⅰ主要为西北太平洋反气旋式水汽环流和中南半岛东部、南海南部的一对气旋、反气旋式水汽环流,水汽来自孟加拉湾、南海和西太平洋,冷空气来自里海附近和贝加尔湖以东;在时段Ⅱ主要为西北太平洋反气旋式-气旋式水汽环流对、印尼以东洋面的气旋式、反气旋式水汽环流对,水汽来自南海和西太平洋,冷空气来自贝加尔湖以东。

    • 切变线冷区和暖区暴雨落区分析

      2014, 37(3): 333-343.

      摘要 (996) HTML (0) PDF 6.85 M (1944) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用常规、自动气象站、NCEP/NCAR再分析资料(1°×1°,逐6 h)和WRF模式逐小时资料,对2010年6月30日-7月2日山东省暴雨过程的落区进行了分析。结果表明:本次暴雨过程具有暖区暴雨和冷区暴雨两种特征。暖区暴雨强度强、范围广、落区集中,位于925 hPa经向切变线右侧或者低涡的东南象限“人”字型切变线内、暖温度脊后部、地面低压前部南风区内;冷区暴雨区强度弱、范围小、落区分散,位于925 hPa经向切变线左侧、冷温度槽前、地面低压后部北风区内。冷区和暖区暴雨均位于大气可降水量大于70 kg/m2的区域、低空急流顶端的左侧。低空急流与强降水同时开始或者低空急流提前1 h开始,降水强度最大时段出现在850 hPa风速跃增后1~3 h。只有冷区暴雨时,冷空气较弱,冷锋伸展高度较低,暴雨区位于冷锋后部θse锋区前沿、θse暖脊脊线顶点、强上升运动中心。冷区与暖区暴雨共存时,冷暖空气势力均比只有冷区暴雨时强,冷锋伸展高度较高,冷区与暖区暴雨均位于强上升运动中心南侧1个纬距内风速辐合处。只有暖区暴雨时,冷空气较强,冷锋伸展高度较高,暴雨区位于冷锋前1个纬距内、θse暖脊脊线与地面交点、上升运动中心。低层向北倾斜锋区的南北跨度与中层向南倾斜锋区的南北跨度的差值大小,直接影响上升运动的强度和暴雨区的分布。

    • 西北太平洋和南海不同时段生成热带气旋频数及其水汽条件的分类

      2014, 37(3): 344-353.

      摘要 (962) HTML (0) PDF 9.11 M (2644) 评论 (0) 收藏

      摘要:对1961-2010年南海和西北太平洋不同时段生成热带气旋(tropical cyclone,TC)频数的时空分布及水汽条件对其产生的影响进行了分类研究。结果表明,可以将TC活动划分为活跃期(6-11月)和平静期(上年12-当年5月)两个时段。在TC活跃期和平静期,南海和西北太平洋上TC频数的EOF第一特征向量都表现为一致的增加或减少。活跃期EOF的第二特征向量表现为南海与西北太平洋中西部的TC频数存在相反的变化趋势,平静期EOF的第二特征向量则表现为130°E以西海域的TC频数与130~150°E范围内生成热带气旋存在相反的变化趋势。活跃期和平静期西北太平洋TC的生成频数与水汽通量散度均存在显著的负相关;而在活跃期南海TC频数与水汽通量散度仅在南海中北部有弱的负相关,在平静期南海东部到菲律宾附近海域有显著的负相关。因此,水汽条件的影响使得在活跃期南海和西北太平洋TC高频年中,南海北部和西北太平洋中东部TC频数明显偏多,而平静期高频年中,南海东部以及西北太平洋中西部TC频数明显偏多。

    • 2008年台风“风神”强迫次级环流的诊断分析

      2014, 37(3): 354-365.

      摘要 (884) HTML (0) PDF 2.59 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用WRF(weather research and forecasting)模式模拟资料对2008年06号台风“风神”进行诊断分析,采用准地转PV-ω方程对台风外围中尺度对流系统较强的6月20日10时(世界时)的资料进行分析。通过PV-ω方程诊断了潜热、摩擦及干动力过程对台风次级环流的作用,结果显示潜热强迫产生的次级环流最强,摩擦强迫主要集中在边界层,而干动力过程则在台风中心附近产生影响。加入摩擦、潜热得到的准平衡流场能够描述70%左右的台风环流。环境垂直切变在台风中心附近强迫产生横向次级环流的垂直切变与环境垂直切变相反,次级环流会使得台风一侧的上升气流减弱而另一侧上升气流增强,从而使得台风不对称增强。同时,发现垂直切变可能在其最大垂直切变方向右侧激发台风外围中尺度系统。通过构造理想的准平衡的台风及叠加在其上的中尺度系统环流,选择不同的切变和环境平均气流,发现增大切变会使得强迫次级环流增强,而增大环境平均气流不一定能够使得强迫次级环流增大,反而可能使得强迫次级环流减弱。通过诊断发现由切变强迫次级环流造成的中尺度对流系统上方扰动可能是中尺度对流系统持续存在的原因。

    • 2011年6月江淮梅雨暴雨主要影响系统特征

      2014, 37(3): 366-377.

      摘要 (1136) HTML (0) PDF 4.17 M (1815) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用江淮梅雨期逐日降水资料与NCEP/NCAR的FNL分析资料,对2011年夏季江淮梅雨主要影响系统及环流特征进行了分析。结果发现,与典型梅雨期阻塞形势不同,2011年梅雨期中高纬阻塞形势有移动性特征,冷空气由于中高纬环流的发展导致极涡分裂南下而至;中高纬弱阻塞形势引起的切断槽提供了梅雨暴雨的动力条件;西北太平洋副热带高压脊线的变动是梅雨暴雨发展的决定性因素。同时分析了梅雨锋面系统、急流及其引发的高低空次级环流和干冷空气的侵入对暴雨的影响机制。

    • 中国东部降水的气候模态及雨季划分

      2014, 37(3): 378-384.

      摘要 (1198) HTML (0) PDF 1023.97 K (2106) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用中国东部地面观测气候平均候降水量数据和谐波分析方法,研究了华南、长江中下游、淮河流域、华北四个区域降水的年变化特征,特别是夏季风降水的阶段性和区域特征,并对构成降水年变化的气候分量进行分析,将各区降水年变化分解为年循环模态、季节模态、季节内振荡和月内振荡四个气候模态。结果表明:不同模态间的相互调制对降水的阶段性和区域性具有重要影响,年循环是影响雨季的主要模态,季节和季节内振荡模态对决定主汛期起重要作用。基于气候模态划分中国东部雨季和主汛期,方法简单,结果客观合理。

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