摘要:

摘要:利用NCEP/NCAR月平均高度场和风场再分析资料，分析了1948-2013年7月南亚高压多中心特征及其与北半球大气环流的关系。结果表明：1）南亚高压存在1至5个中心不等，其中以双中心类和三中心类为主，占总样本数的82%，其次是单中心类，占总样本数的14%，四中心类和五中心类仅占总样本数的3%。2）根据高压中心个数、经向位置和环流特征，将不同类高压分成了不同型，其中单中心类分为Ⅰ1型和Ⅰ2型，分别占该类的44%和56%，双中心类分为Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅱ3型，分别占该类的66.7%、18.5%和14.8%，三中心类仅考虑了Ⅲ1型，占该类的67%。3）Ⅰ1型高压中心在伊朗高原上空，Ⅰ2型高压中心在青藏高原上空，Ⅱ1型两高压中心分别在伊朗高原和青藏高原上空，Ⅱ2型两高压中心分别在伊朗高原和我国东部西太平洋上空，Ⅱ3型两高压中心分别在青藏高原和我国东部西太平洋上空，Ⅲ1型三个高压中心分别在伊朗高原、青藏高原和我国东部西太平洋上空。4）不同类型的高压中心所在地区高层位势高度场和对流层中上层温度场都表现为显著正异常，且不同区域温度场异常的维持机制不相同。

摘要:基于1982-2013年逐月NCEP资料及GODAS资料，采用回归分析、合成分析以及2.5层简化海洋模式数值模拟等方法，研究了热带东印度洋的大气和海洋过程对印度洋海温偶极子（IOD，Indian Ocean Dipole）东极（IODE，IOD East pole）海温异常的影响。结果表明，IODE海温异常的演变超前IOD西极（IODW，IOD West pole）海温异常的演变，并对IOD事件的生成和发展起到关键作用。初夏，来自阿拉伯海、中南半岛地区以及孟加拉湾西南部的水汽输送，导致孟加拉湾东部出现强降水。降水释放的潜热在热带东印度形成了一个跨越赤道的经向环流，有利于加强赤道东印度洋的过赤道气流，并在苏门答腊沿岸形成偏南风异常。该异常偏南风通过影响混合层垂向夹卷混合过程和纬向平流过程，导致IODE海温迅速下降。随后赤道东南印度洋异常东南风迅速增强以及赤道中印度洋东风异常的出现，增强了自东南印度洋向西印度洋的水汽输送，削弱了向孟加拉湾的水汽输送，使西南印度洋的降水增强，孟加拉湾东部的降水减弱。因此，IOD达到盛期前孟加拉湾东部的降水通过局地经向环流在苏门答腊沿岸形成偏南风异常，导致苏门答腊沿岸迅速的降温，并最终导致IOD事件的发生。

摘要:利用ERA-Interim的海平面气压（Sea Level Pressure，SLP）再分析资料和中国160站的降水观测资料，分析了冬季各月（当年12月、次年1月和2月）北太平洋涛动（North Pacific Oscillation，NPO）的年际变化特征，及其与我国同期降水异常之间的联系。结果表明：1）冬季各月NPO指数的年际变化较为显著，但各月NPO指数年际变化之间的相关性较差，1979-2012年冬季12月与1月NPO指数年际变化之间的相关系数为0.09，而1月与2月NPO指数的相关系数仅为-0.003，均没有通过信度检验。2）1月和12月NPO指数年际变化与同期我国黄淮流域降水异常之间存在明显的正相关，而2月NPO指数年际变化与同期我国华北降水异常之间为明显的负相关。3）当1月（12月）NPO指数增加1个标准差时，我国黄淮流域降水量比多年平均值增加约50%（40%）；而当2月NPO指数增加1个标准差时，我国华北降水量比多年平均值减少约30%。

摘要:利用NCEP/NCAR的逐日再分析资料和国家气象信息中心的常规观测站温度资料，首先分析了2011/2012年冬季中国低温异常过程中的两次典型寒潮过程和全国828个站平均温度低频振荡的变化特征，然后分析了温度场低频振荡随位相的演变，最后采用SVD（Singular Value Decomposition）方法研究了北半球中高纬度对流层中层低频环流系统配置对温度低频变化的影响。结果表明：1）2011/2012年冬季的寒潮和强降温过程是在全国区域平均温度存在较强的10～30 d低频振荡的背景下发生的，中国的北方和东南部地区温度的低频振荡较强是导致其降温显著的主要原因之一。2）SVD分析的第一模态显示，亚洲-西太平洋中低纬度与中高纬度的南北两支低频波列在东亚地区耦合，使我国中东部和东南部地区处于沿偏东路径南下的强冷空气中；第二模态显示，沿着喀拉海-乌拉尔山东侧-我国西部的低频波列引导源地冷空气沿西北路径南下相继影响我国西北和东北地区。这两个模态驱动了强度大、范围广的低频温度由升高向降低变化的振荡，是导致2011/2012年冬季寒潮发生和极端低温事件出现的环流系统。

摘要:针对2012年9月25日山西一次低槽冷锋层状云，组织有设计的飞机观测，通过斜飞、螺旋、分层探测等方式，实现对云微结构的精细观测，同时结合卫星、雷达、探空等资料进行该云系的综合分析。结果显示：1）本系统为冷暖混合层状云系，云中无明显夹层，云系宏、微观结构均匀、稳定，地面有明显降水。2）冷云区多为固态冰相粒子，以凝华增长为主，过冷水欠缺；小云粒子谱呈指数分布，大云粒子谱呈双峰分布，降水粒子谱呈三峰分布；云中相同高度的不同位置上，粒子谱型、浓度基本一致。3）暖云区大云粒子和降水粒子的谱宽较冷云区变窄，谱型由多峰变为单峰。随高度下降，降水粒子有效直径变大、浓度变小，其垂直分布同雷达回波的垂直剖面相吻合。4）地面降水主要是由冰相粒子增长造成，本次过程冰相粒子充分、过冷水缺乏，因此该层状云引晶催化的潜力较小。

摘要:分级集合滤波（Hierarchical Ensemble Filter，HEF）和采样误差修正（Sampling Error Correction，SEC）局地化算法能够使采样误差取得极小值，且不需要给出距离的定义。为了检验其理论优势，基于集合卡尔曼滤波（Ensemble Kalman Filter，EnKF）方法同化模拟雷达资料，通过与Gaspari-Cohn（GC）局地化算法对比，分析不同局地化算法对EnKF同化效果的影响。结果表明，HEF和SEC局地化算法的雷达回波在水平和垂直方向上均强于GC局地化算法。HEF局地化算法各个变量的离散度最高，均方根误差最低；SEC局地化算法离散度略低，均方根误差略高；GC局地化算法离散度最低，均方根误差最高。相比于GC局地化算法，HEF和SEC局地化算法的冷池强度减弱，面积减小，下沉气流的速度和范围增大，雹霰混合比的大小和覆盖面积增大。通过模拟发现，HEF局地化算法模拟的北侧对流中心最强，SEC局地化算法模拟的南侧对流中心最强，且模拟出（40 km，60 km）处的强对流中心。HEF局地化算法模拟的冷池强度最强，HEF和SEC局地化算法基本上模拟出北侧的雹霰混合比高值区。这表明HEF局地化算法有效地改进了基于GC局地化算法的EnKF雷达资料同化效果，SEC局地化算法减小了计算量，是HEF局地化算法较好的近似。

摘要:针对B08RDP（The Beijing 2008 Olympics Research and Development Project）5套区域集合预报资料，系统分析了各套集合预报温度场的预报质量。在此基础上运用集合预报的综合偏差订正方法对温度场进行偏差订正，并对其效果进行了分析讨论。结果显示：5套B08RDP区域集合预报中，美国国家环境预报中心（NCEP）区域集合预报温度场的整体预报质量最高，平均预报误差最小，离散度也最为合理，预报可信度和可辨识度均较优；而中国气象科学研究院（CAMS）的温度预报误差过大，预报质量最差。整体上看，除NCEP之外的4套集合预报的温度场均存在集合离散度偏小的问题；综合偏差订正能有效减小各集合预报温度场的集合平均均方根误差，改善集合离散度的质量，显示出综合偏差订正方案对集合预报温度场偏差订正的良好能力。

摘要:根据微波湿度计MHS（Microwave Humidity Sounder）辐射率资料及GRAPES（Global/Regional Assimilation and PrEdiction System）模式的特点，建立适用于MHS资料的偏差订正系统，该系统包括扫描和气团偏差订正，其中气团偏差订正考虑水汽资料的特性，采用三种不同预报因子组合的方案。偏差订正结果表明：MHS各个通道的扫描偏差表现出不同特征；偏差订正后观测残差基本服从均值为零的高斯分布，且观测残差的均值有所降低并随时间变化平稳；三种气团偏差订正方案都有明显的订正效果，其中方案三的订正效果最佳。

摘要:采用美国国防气象卫星计划的夜间灯光数据DMSP/OLS、MODIS土地覆盖数据、人口数据进行城、乡气象站点的划分，探讨了三种不同划分方法对城市化不确定性的影响，并根据三种方法认定的城、乡站点，使用均一化订正的地面观测气温数据，分析了1961-2004年我国不同区域和12个城市群的城市热岛效应（Urban Heat Island effect，UHI effect）对气温变化的影响。结果表明：东南、西南和东北地区城市化影响研究的不确定性主要体现在UHI effect的数值大小上，而西北地区的不确定性则多体现在变化趋势的方向上；用三种方法同时认定的城、乡站点对比表明，中国东南地区城市化对区域气温增暖的贡献较强，西北地区较弱，东北和西南地区则无明显一致的影响；城市化对季节平均温度的影响存在南北差异，春、秋季在南方的影响显著，冬、春季在北方的影响显著。

摘要:利用WRF模式分别对沿海及山地条件下风电场风速进行高分辨数值模拟，并对其误差特征进行分析，结果表明：1）WRF模式对复杂地形条件下的风速模拟性能良好，模拟值较好地体现天气尺度的周期变化；2）沿海及山地条件下模拟与观测的误差特征各不相同。模式静态数据未能显现沿海的小岛，并且低估了山地测风塔所在的海拔，导致沿海平均模拟风速偏大，山地平均模拟风速偏小；3）分析不同风向的归一化均方根误差，沿海陆风情况下，下垫面相对复杂，误差明显增大；沿海海风情况下，下垫面均一，误差明显减小；4）仅作单个风电场周边数百平方千米的模拟，采用一台12核的服务器进行WRF模式的并行计算可满足48 h短期预测的时效性。仅仅提高模拟的网格分辨率，并不一定能提升模拟的准确性。

摘要:利用卫星和再分析数据，评估了区域气候模式RegCM4对中国东部地区辐射收支的基本模拟能力，重点关注地表净短波（SNS）、地表净长波（SNL）、大气顶净短波（TNS）、大气顶净长波（TNL）4个辐射分量。结果表明：1）短波辐射的误差值在夏季较大，而长波辐射的误差值在冬季较大。但各辐射分量模拟误差的空间分布在冬、夏季都有较好的一致性。2）对于地表辐射通量，SNS表现为正偏差（向下净短波偏多），在各分量中误差最大，区域平均误差值近50 W/m²；SNL表现为负偏差（向上净长波偏多）；对于大气顶辐射通量，TNS和TNL分别表现为“北负南正”的误差分布和整体正偏差。3）利用空间相关和散点线性回归方法对4个辐射分量的模拟误差进行归因分析，发现在云量、地表反照率、地表温度三个直接影响因子中，云量模拟误差的贡献最大，中国东部地区云量模拟显著偏少。

摘要:采用水量平衡模型和Penman公式分别计算了珠江流域七个子流域1961-2000年实际蒸散发（I_ETa）和潜在蒸散发（I_ETp），并对供水条件变化下I_ETa与I_ETp的关系进行了定量化分析，对各子流域I_ETa和I_ETp关系的理论从属性进行判定，主要结论如下：1）珠江流域年实际蒸散发量远低于潜在蒸散发量，多数子流域I_ETa值不到I_ETp值的1/2。7个流域面积加权平均I_ETa为681.4 mm/a，I_ETp为1 560.8 mm/a。从蒸散发的变异性来看，则实际蒸散发I_ETa的变异性明显要高于潜在蒸散发I_ETp。2）东江、西江、北江、柳江和盘江等5个流域实际蒸散发I_ETa都与降水量呈现正相关关系，韩江、郁江两个流域I_ETa随降水变化的变化趋势不明显。各子流域的潜在蒸散发I_ETp与降水量呈现显著负相关关系。7个子流域平均情况下，随着降水量的增加，I_ETa呈现明显的增加趋势，而I_ETp呈现明显的下降趋势。3）通过对降水量P与实际蒸散发I_ETa及潜在蒸散发I_ETp的联合回归方程P-I_ET回归系数的T检验，判定韩江、柳江和盘江等三个子流域以及七流域面积加权平均I_ETa与P和I_ETp与P的关系满足理论意义上的严格互补相关；东江、西江、北江等三个流域I_ETa与P和I_ETp与P的关系满足“非对称”互补相关。4）基于极端干旱和极端湿润的边界条件，推导出非对称条件下的实际蒸散发互补相关理论模型。

摘要:利用地面观测资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料，对2013年7月17-18日四川境内的区域暴雨（7.18暴雨）进行了分析，并用WRF模式对该次暴雨过程进行了数值模拟。研究表明：7.18暴雨是一次典型的低涡暴雨，其主要强降水时段发生在北京时间18日凌晨01-02时，具有明显的夜雨特征；WRF模式对夜雨的模拟效果要好于白天，这说明WRF模式对地形复杂的四川地区白天降水的模拟能力尚需进一步提高；导致7.18暴雨的中尺度低涡具有类似锋区的斜压特征，异常陡峭的θ_se的分布，使得倾斜不稳定涡旋发展；较强的正涡度中心大值区有利于中小尺度低涡的形成。

摘要:采用四川盆地农业旱灾灾情资料数据，基于信息扩散理论，研究了不同风险水平下的农业旱灾发生的概率及其分布，并对四川盆地的农业旱灾风险进行区划。结果表明：正态信息扩散方法可以较好地拟合农业旱灾受灾率的风险分布。与20世纪末相比，21世纪初四川盆地的眉山、重庆等地区发生受灾率x_i≥10%和x_i≥40%的农业旱灾风险增加。以受灾率x_i≥5%和x_i≥40%的超越概率作为农业旱灾风险区划阈值，四川盆地农业旱灾风险表现出区域性差异，农业干旱灾害高风险区位于巴中、中江、泸县等地区；西部地区发生农业干旱灾害的风险较小，与该地区丰富的降水量以及平原地形有关。该风险区划结果较为合理，可为当地政府防范农业旱灾提供决策依据。

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