摘要:

摘要:对法国动力气象实验室发展的变网格全球大气环流模式LMDZ4在东亚地区的模拟性能进行评估。LMDZ4作为海气耦合模式IPSL-CM5A的大气模块，本文局地格点加密区域位于东亚上空，加密区外使用ERA-interim再分析资料进行驱动，积分时段为1979-2009年。通过对模式在东亚东部区域夏季气候的模拟能力评估，发现模式整体上能够真实地模拟出南亚高压、西风急流、西太副高、水汽输送以及夏季风等环流系统的气候平均态，地面雨带和气温的分布及极值中心都得到较好再现。同时模式仍显现一定的偏差，具体表现为，华南沿海的模拟偏冷偏湿，江淮流域偏暖偏干，而东北地区则偏暖偏湿，导致这种地面要素场偏差的原因来自于中上层环流场的系统性模拟偏差。例如，高层南亚高压、西风急流模拟偏弱，而印度季风和来自印度洋的水汽输送偏强，导致华南沿海降水偏多。西太平洋副高偏东偏弱，低纬东风带强度偏弱，西太平洋区域比湿偏小，使得东南风带来的水汽无法到达江淮流域。上述偏差的产生可能由于LMDZ4模式中的云参数化方案尚存在不足之处，使得云量的模拟偏少，并且该版本模式的垂直分辨率不足，限制了它对高层环流系统的模拟能力，增加了模式的系统误差。

摘要:利用1880-2010年中国东部66站夏季降水数据，开展夏季长序列降水的年代际变化特征研究。结果表明，中国东部夏季降水年代际变化特征显著，华北、江淮和华南地区存在明显的差异。经验正交分解结果表明，偶极型（“-+”和“+-”）和三极型（“+-+”和“-+-”）分布是中国东部夏季的两种主要降水模态。夏季500 hPa高度场年代际分量与同期太平洋SST典型相关分析（BP-CCA）得出，太平洋年代际振荡（PDO，Pacific Decadal Oscillation）正位相可以激发出负的PJ型遥相关波列，导致长江中下游地区降水偏多，华北降水偏少；反之亦然。同时，通过滑动相关分析发现，中国东部不同区域的夏季降水对PDO不同位相的响应特征存在差异。

摘要:利用1963-2013年Hadley中心月平均海表温度资料，以及NCEP/NCAR再分析资料，根据两类厄尔尼诺事件发生时北半球冬季赤道太平洋地区海温异常的不同空间分布特征，即赤道中太平洋CP型和东太平洋EP型海温异常空间分布，从寻找与之相似的空间型角度出发，设计了一组新的海温异常指数I_CP和I_EP。与以往ENSO指数相比，新指数组I_CP和I_EP不仅表示了空间上相互独立的海温异常分布，而且在相同的研究时段内，因时间域上相互独立而能更好地表征和区分两类El Niño/La Niña事件。据此，采用该新指数组探讨了与中部型和东部型海温异常事件相关的热带太平洋的主要海气耦合特征。结果表明，与传统的东部型El Niño事件发生时最大暖海温中心位于赤道东太平洋地区不同，中部型El Niño事件，异常增暖中心位于赤道中太平洋。中部型时异常Walker环流的上升支向西偏移，异常降水集中于热带中太平洋，不似东部型时异常限定于赤道东太平洋地区。不论哪类事件，海洋性大陆均可受到影响，即CP或EP型El Niño发生时，海洋性大陆区域降水偏少。但比较而言，中部型ENSO对海洋性大陆区域的影响更大。

摘要:利用国家气候中心提供的1951-2012年逐日降水、温度、综合气象干旱指数、逐月NCEP/NCAR再分析资料等，采用REOF分析、动力诊断、相关分析以及合成分析等方法，从大气环流异常特征、高空急流与季风异常等方面揭示西北东部夏季极端干旱事件的可能机理。研究发现西北东部夏季发生极端干旱时，副热带急流轴“倾斜”，且急流与东亚夏季风强度均处于相对偏弱阶段。极端干旱的成因研究表明：急流轴“倾斜”及其强度减弱导致西北东部地区高层大范围的异常辐合；该地区为水汽源区，对流层整层水汽收支显著亏损；此外，该地区低层盛行来自内陆干旱区的异常西南风，东亚夏季风强度偏弱，高低层配置及大尺度环流形势不利于降水产生。

摘要:采用1961-2010年全国753站逐日降水资料，给出了我国秋季连阴雨的定义，分析我国秋季连阴雨和不同级别（5~7 d、8~10 d和11 d及以上）秋季连阴雨的气候特征；将我国秋季连阴雨划分为华北、西南、江淮和华南地区4区，并分析华北地区秋季连阴雨期间和不同级别秋季连阴雨期间的大气环流特征。结果表明：1）我国秋季连阴雨及不同级别秋季连阴雨50 a累计频次在长江中上游地区较大，黄河以北地区较小；随着连阴雨级别的增加，连阴雨频次大值区由东南地区移向西南地区；频次标准差与频次的分布特征类似。2）华北地区连阴雨及不同级别连阴雨期间，巴尔喀什湖与贝加尔湖间的阻塞高压增强，850 hPa上增强的偏北和偏南气流交汇于华北地区，500 hPa上东亚大槽槽后偏北气流引导北方冷空气南下，副热带高压西侧偏南气流引导南方暖空气北上，冷、暖空气在华北地区交汇，易形成连阴雨天气。

摘要:利用2001-2014年湖北省77个气象观测站的整点逐时降水数据，通过划分不同区域和三种量级降水的方法，分析了夏季（6-8月）降水日变化特征。结果表明：1）湖北省夏季降水日变化特征非常明显，降水量曲线呈双峰结构，峰值出现在08时和17时（北京时间，下同），降水频次与降水强度均呈现 “一主一次”的双峰结构，这主要与青藏高原东移来的天气系统自西向东的滞后性以及局地热力强迫有关，发生在傍晚（15-18时）的降水强度有明显的年际增强趋势。2）湖北省降水日变化特征区域差异显著，鄂西北与鄂西南降水峰值主要出现在傍晚和夜间，谷值出现在正午，鄂东三个区域的降水峰值出现在上午和傍晚，谷值出现在午夜。3）近14 a 强度为0~20 mm/h的降水呈现减少趋势，主要发生在鄂西地区。其日变化曲线为“一主一次”的双峰结构，主（次）峰值出现在07（17）时。与之相反，短时强降水（≥20 mm/h）的发生概率东部大于西部，平原大于山区，有增加趋势的站点占总站点数的53.24%，峰（谷）值出现在17（12）时。短时特大强降水（≥50 mm/h）峰值出现在15-20时，03-14时出现概率较低。

摘要:利用福建省内68个地面测站1981-2011年1-4月、10-12月逐日观测资料，结合最低地表温度、天气现象、最低气温作为福建霜冻判别指标，探讨福建霜冻气候特征及环流背景形势。研究发现：1）福建年平均霜冻天数、初（终）霜冻日、无霜冻期具有明显地域差异，等值线基本呈东北-西南走向，与台站海拔高度具有良好相关性。区域平均初霜冻日、终霜冻日、无霜冻期总体分别呈推迟、提前、延长的变化趋势。2）全省大范围霜冻天气呈现发生频率低、过程持续时间短、总体逐渐减少的特征。3）霜冻越强，发生越晚，结束越早，且出现天数越少。4）随着形势场特征线略有南压，霜冻逐渐增强，反之减弱。

摘要:利用自主构建的基于风暴尺度的WRF-EnSRF系统同化模拟多普勒雷达资料，讨论了微物理方案及其参数的不确定性对同化效果的影响。试验采用组合微物理方案以及扰动微物理方案中的参数的方法，结果表明，模式误差非常小甚至可以忽略时，使用单个微物理方案并扰动参数能够使真实风暴的主要特征在分析场中较未扰动参数得到更好地反映；存在模式误差时，使用单个微物理方案并扰动参数后，分析场中的各要素的分布较未扰动参数更加接近真实风暴，同化效果得到改进，且改进效果比模式误差非常小时更为明显；存在模式误差时，组合微物理方案并扰动参数后，分析场中对流云团的形态较未组合方案或未扰动参数更接近真实风暴，主要要素场的配置最能反映真实风暴的特征，同化效果最为理想。结果也表明，扰动参数时、参数扰动范围较小时，同化效果较优。

摘要:运用WRF模式，选取考虑城市冠层结构（UCM算例）及不考虑城市冠层（NOUCM算例）两种城市下垫面参数化方案，对南京2010年夏季晴天小风典型天气条件下的城市热环境以及不同下垫面的边界层特征进行了模拟研究。结果表明：1）UCM方案模拟结果与实际情况较为吻合。其中2 m气温的模拟有较大的改进，模拟结果明显高于NOUCM方案，与观测更为吻合，同时更好地模拟出了冠层建筑物对于近地层风速的拖曳，10 m风速的模拟有非常明显地提高。2）UCM方案较好地模拟出了城市的三维热岛分布。由于建筑物地表对辐射的截留，白天14时（北京时间，下同）热岛较强，地面2 m高度处热岛范围较大，热岛面积大约为120 km²，强度为2 ℃。同时建筑物的存在使得城市湍流动能更大，向上的垂直扩散增加，距地面20 m时，依然能看出明显的热岛效应，热岛强度为1.5 ℃。距地面55 m处，UCM模拟所得的热岛范围缩小，热岛强度为1.1 ℃。UCM模拟所得的白天地表热量的扩散影响可达143 m，02：00 2 m处热岛最强为2 ℃，热岛影响也可达70 m以上。3）不同下垫面呈现出了不同的边界层特征，城市冠层结构对周边下垫面边界层结构存在程度不等的影响，14：00城市区域的湍流混合更强，城市边界层高度升高100 m左右，02：00，城市冠层结构的存在，导致近郊庄稼下垫面及紫金山植被下垫面的稳定逆温层结明显减弱。

摘要:先进微波辐射计（AMSR-E）的低频特性使其更容易受到无线电频率干扰（RFI），本文首先对比了谱差法和双主成分分析（Double Principal Component Analysis，DPCA）方法这两种RFI识别算法的差异，验证了DPCA方法的适用性，然后选用DPCA方法对2002年9月-2011年9月AMSR-E陆面升轨亮温月平均数据中的RFI进行识别，并分析其多年变化特征。DPCA方法可以有效地识别出AMSR-E全球范围内陆地亮温数据中的RFI分布情况。识别结果显示：1）C波段中的RFI主要分布在美国、东亚及印度-阿拉伯半岛地区；X波段主要分布在欧洲及东亚地区。2）各区域的RFI空间位置及强度随时间会发生变化，其原因可能是由于基础设施及使用无线电频谱的变化造成。3）不同区域月平均亮温数据中识别出的RFI信号数量存在季节变化，并且C波段中识别出的RFI数量随时间减少，X波段中随时间增加。

摘要:利用2013年12月在南京地区针对气溶胶化学成分及其前体物进行的一个月的强化观测资料，结果发现，期间观测到了两次严重的灰霾污染事件（事件1和事件2），其PM_2.5的平均浓度分别达到267和150 μg/m³。事件1过程中，气团主要起源于长三角及南京地区，天气系统稳定，混合层低矮，空气相对湿热，气溶胶多来自于前体物集聚后的二次转化；事件2过程中，来自华北地区的污染物长距离传输则有显著贡献。事件1中的化学转化机制较为复杂，白天的气相均相氧化以及夜间的非均相或液相转化均对硫酸盐和硝酸盐的二次形成有所贡献；而事件2中则主要为白天均相氧化机制，夜间的化学转化过程不明显。

摘要:利用气象、土地利用等资料，采用统计方法，对河北省雾霾的特征及诱因进行了研究，结果发现：1）河北省多年平均雾霾日数分布情况呈由西南往西北逐步递减的趋势；各季节雾霾天能见度的空间分布不同，秋冬雾霾较为严重，自西南向东北呈递减的趋势，夏季自西南向东北呈递增的趋势，春季则自东南向西北呈递增的趋势。2）河北省近几十年来雾霾日数增加明显，增长斜率为0.45，但低能见度日数并不随雾霾日数增加而增加，主要是因为雾日数持续减少。3）河北省雾霾与国内生产总值（Gross Domestic Product，GDP）、能源消耗总量呈正比关系，而与机动车数量相关性不大。

摘要:利用国家气候中心提供的1951-2012年160个标准站的逐月降水和温度资料，计算了表征东北地区干旱的SPEI指数，并对该指数进行EMSD分解，研究了东北地区干旱的年际-年代际变化特征。结果表明，东北地区夏季干旱年际-年代际变化特征明显，年际变化中具有显著的准2 a、准5 a 和准7 a振荡周期；年代际变化中则具有显著的准17 a 和22 a 振荡周期。进一步分析发现，1975-1984年和1994-2008年为相对干旱阶段，其中1994-2008年旱情比较严重，1953-1975年、1984-1994年以及2009-2012年为相对湿润阶段。Mann-Kendal 检验结果表明，东北地区夏季旱涝突变发生在1975年和1994年。

摘要:利用中国752个基本、基准地面气象观测站2000-2010年地面温度日值数据，采用具有自适应特征的Kalman滤波类型的递减平均统计降尺度技术，对中国地面温度进行精细化预报研究。分析该方案的降尺度效果，并与常用插值降尺度方法进行比较。结果表明：1）递减平均统计降尺度技术相比插值方法有较大的提高，显著减小东西部预报效果差异，1~3 d预报的均方根误差减小了1.4 ℃；2）该方案1~3 d预报的均方根误差为1.5 ℃，预报误差从东南地区（均方根误差为1.4 ℃）向西北地区（均方根误差为1.8 ℃）逐渐增大，并且预报效果夏季优于冬季。因此，递减平均统计降尺度技术对中国地面温度进行精细化预报是可行的。

摘要: