摘要:

摘要:

摘要:喷气式飞机在对流层上层的航空活动形成的尾迹云能够影响区域气候，对全球变暖有正的贡献。飞机尾迹云的辐射强迫与飞机尾迹云的区域覆盖率、物理特性以及光学特性密切相关。本文回顾了近几十年来线状尾迹云的相关研究进展，并分析总结了线状尾迹云的不同识别方法。首先讨论了欧美主流的尾迹云检测算法（Contrail Detection Algorithm，CDA）及其延伸算法，并总结了线状尾迹云在西欧、北美等地区覆盖率的季节和昼夜变化特点；接着讨论了以往多种线状尾迹云光学厚度的计算方案及其计算不确定性；最后分析了线状尾迹云的辐射强迫与覆盖率、光学厚度的关系，并指出目前飞机尾迹云相关研究存在的问题以及未来发展方向。

摘要:利用1979—2012年Hadley中心海表温度、中国2 474个台站逐日降水和NCEP/NCAR全球再分析资料，分析了不同类型ENSO事件秋冬季和次年春季中国南方地区10～30 d降水低频变率的变化特征。结果表明，中国南方地区10～30 d降水低频变率对不同类型ENSO事件的响应存在显著的季节差异。EP型El Niño的冬季和次年春季，低频降水变率显著增强；CP型El Niño秋冬季低频降水强度呈现相反的异常，秋季低频降水偏弱，而冬季则偏强；La Niña事件期间中国南方低频降水变率的变化较小且不稳定。进一步分析发现，ENSO对南方地区10～30 d低频降水变率的影响与西北太平洋地区季节平均大气环流背景场对ENSO的响应密切相关。相比正常年份，EP型El Niño冬春季菲律宾反气旋性异常环流的强度较强且范围较大，其西侧的异常西南风向中国南方地区输送了大量水汽，从而有利于低频降水的增强；CP型El Niño年秋季西北太平洋表现为气旋性环流异常，抑制了热带水汽向东亚大陆的输送，而冬季却产生了与EP型El Niño年类似的异常反气旋环流，只是强度有所减弱，因此中国南方地区低频降水强度在秋冬季呈相反异常。La Niña年菲律宾附近虽然存在气旋性环流异常，但强度较弱，因而我国南方地区低频降水变率的响应也较弱。

摘要:利用美国联合台风警报中心（Joint Typhoon Warning Center，JTWC），中国气象局（China Meteorological Administration，CMA）上海台风所，日本气象厅（Japan Meteorological Agency，JMA）的台风最佳路径资料以及美国NCAR/NCEP再分析资料等，深入研究厄尔尼诺—南方涛动（El Niño-Southern Oscillation，ENSO）与西北太平洋强热带气旋（Tropical Cyclone，TC），即1 min最大风速大于等于114 kn相关关系的变化。结果表明，ENSO与热带西北太平洋（Western North Pacific，WNP）强TC频数之间的相关关系存在明显年代际变化。在1960—1971年期间（前一阶段），强TC年频数与Niño3.4（11月—次年1月平均）相关性较弱；而在1983—2014年期间（后一阶段）两者的相关性则为强的正相关。并且强TC的年频数、生命史以及生成位置在后一阶段El Niño和La Niña年之间的差异相比前一阶段都有明显的增大。进一步分析发现：热带太平洋海温异常（Sea Surface Temperature Anomaly，SSTA）的西移是造成后一阶段Niño3.4指数与强TC年频数相关性提高的关键因素。在后一阶段的El Niño（La Niña）年，SSTA的西移使得WNP东南象限的相对湿度明显增加（减少），从而有利于（不利于） TC在此象限生成。又因为位于东南象限的TC比较容易发展成强TC，因此导致后一阶段的El Niño（La Niña）年有更多（更少）的强TC在西北太平洋的东南象限生成。

摘要:利用23个CMIP5气候模式历史模拟试验数据，评估模式对于厄尔尼诺事件生命史的模拟能力。评估结果显示，有1/3的模式可以很好地再现厄尔尼诺生命史演变过程，而另有1/3的模式对厄尔尼诺生命史模拟能力较弱。观测分析结果表明，动力（海洋温度平流）和热力（海洋表面热量通量）强迫作用对厄尔尼诺快速衰减过程都有贡献。前者主要与西北太平洋区域风场响应有关，而后者主要与“云—辐射—海温”负反馈过程有关。模拟能力较强的CMIP5模式中海温距平中心相对偏东，因此海洋纬向平流负反馈和短波辐射负反馈作用较强，衰减阶段中海温衰减更快。而模拟能力较弱的气候模式中海温距平中心相对偏西，因此动力和热力过程较弱，海温衰减缓慢。由于衰减变率不同，前者海表温度距平在发展年次年夏季时符号发生改变，而后者依然维持相同的符号。由季节决定的大气—海洋相互作用所引发的不稳定增长过程在北半球秋季时期进一步参与其中，因此较好的模式中负海温距平继续增长并转变成拉尼娜，而模拟能力较弱的模式中始终维持暖海温距平，没有形成拉尼娜。分析结果同时表明，仍然有1/3的气候模式不能很好地模拟出厄尔尼诺事件位相锁定特征。

摘要:利用Mauna Loa和南极站点月均观测大气CO₂和δ¹³C资料分析了大气CO₂浓度的年际变化特征，发现大气CO₂浓度年际变化与ENSO呈正相关而与火山喷发指数呈负相关。大规模火山喷发能够降低强ENSO对大气CO₂浓度的年际变化的影响，不仅与喷发强度有关，还与持续作用时间有关。ENSO与火山喷发共同影响大气CO₂浓度年际变化，而分析期间内的El Chichon和Pinatubo喷发后大气CO₂和δ¹³C年际变化的差异则受ENSO和火山喷发的强度以及两者的相对起始时间的影响。δ¹³C分析结合Keeling Plot计算表明，ENSO对大气CO₂浓度年际变化的影响主要通过影响陆地生态系统生产量的变化，而火山喷发对其影响则通过因温度降低和海洋施肥效应所引起的海洋吸收增加。

摘要:利用TIGGE资料提供的欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、美国国家环境预报中心（NCEP）、英国气象局（UKMO）三个预报中心2013年6月1日至8月31日的地面2 m气温10～15 d预报资料，对延伸期地面气温进行贝叶斯模式平均（Bayesian Model Averaging，BMA）预报试验。结果表明，BMA方法的预报效果随训练期长度而改变，训练期长度为30 d时预报效果最优。BMA方法可提供全概率密度函数，定量描述预报不确定性的大小，且陆地上预报不确定性大于海洋上的预报不确定性，高纬度地区预报不确定性大于低纬度地区的预报不确定性。利用CRPS评分对BMA概率预报技巧进行评估，发现预报技巧随预报时效的延长降低，且预报技巧在海洋上优于陆地、低纬度地区优于高纬度地区。此外，3 d、5 d和7 d滑动平均的预报值反映某些天气过程的平均要素预报，对于提高10～15 d延伸期概率预报技巧有一定效果，且滑动天数越长，预报效果越好。

摘要:利用江苏和安徽2012—2014年151个国家站及2 600个区域站资料，对各类自动站资料的质量及其控制方法进行初步探讨。采用缺测资料统计、气候界限值检查、气候极值检查、内部一致性检查、二次迭代的空间一致性检查、时间一致性检查、持续性检查及综合决策算法分别对国家站和区域站资料进行系统的质量控制，并根据质量控制结果进行可疑站点的标记。结果显示：国家站各要素资料缺测率远低于区域站，且资料质量总体上均明显优于区域站；自动站各要素中温、压要素的质量最好，其次是相对湿度；除了空间一致性检查中风场资料的检查结果差别不大外，其余检查中区域站资料的未通过率均远高于国家站资料；将错误资料及可疑站点信息进行及时反馈，能改善实时资料质量，并为相应测站的检修与维护提供依据。

摘要:以揭示中国冬、夏季气温、降水之间的同期耦合时空特征为例，比较了SVD与MEOF分析所得主要正交模的相关关系及均衡性，论证了SVD方法在揭示两个要素场序列互相关关系上的优越性。结果表明：1） SVD的分解对象仅包含反映两种要素场相关关系的信息，而MEOF还包含了两个要素场各自的自相关信息，前者分解对象更纯粹。2） MEOF和SVD揭示的气温和降水空间耦合模态正负异常分布大致相似，但相较SVD所揭示的耦合模态，MEOF分析的冬、夏季气温、降水主要正交模存在不均衡现象，即一个主要MEOF正交模往往侧重描述两种异常要素场中的一种，这种差异在冬季尤为突出。SVD方法揭示了中国冬、夏季同期气温、降水间局域高温少降水或低温多降水是二者主要异常配置，且相关性夏强冬弱。3）比较SVD、MEOF方法同序正交模的相关系数和均衡度发现，SVD多数正交模的相关系数较MEOF的更大、更稳定，且均通过显著性检验，MEOF的冬季部分正交模相关系数未通过显著性检验；SVD主要正交模的均衡性冬季优于MEOF分析、夏季优于（第一模态）或者接近于（第二、三模态） MEOF分析。故SVD方法是揭示两要素之间耦合关系的更好方法。

摘要:利用模式三维预报变量，结合地面要素预报产品，采用2 m温度三维插值方法进行地形订正，以确保预报与观测三维空间上的一致性，在地形订正基础上，利用历史月均预报误差作为参考误差，剔除模式系统性误差，获取具备日变化特征的预报产品。基于陕西地区复杂地形条件下的典型观测站点，利用2016年8月28日48 h预报个例进行对比分析发现，三维插值方法有效改善了地形差异引起的评估误导问题，但无法改进模式预报的日变化趋势，进一步采用系统性误差订正后，日变化特征明显改善，特别是前24 h预报效果体现出与实况良好的一致性及更佳的预报技巧。通过2016年夏季统计评估表明，误差订正后的2 m温度预报产品有效改善了周期性误差振荡，均方根误差稳定在2 K左右，显示出明显的改进优势。

摘要:选取1949—2015年间对宁波市影响较大、灾情记录完整的58个台风样本，基于灾损数据，采用灰色关联分析法建立台风灾情关联度，选取台风灾害致灾因子、台风灾情综合关联度，利用BP神经网络建立台风灾情预估模型。结果表明，利用台风灾情关联度评估台风灾情大小合理可用，台风灾害致灾因子与灾情评价指标及台风灾情综合关联度间均存在一定的相关性，利用BP神经网络预估模型对台风灾情预估效果较好，其中训练样本、测试样本的模拟值与实际值相关系数分别达到0.94、0.865，均通过了0.01信度的显著性检验，训练集、测试集灾情级别预报一致率为85.3%、77.8%，相关研究成果可为政府决策部门的抗台减灾工作提供科学依据。

摘要:为提高临近预报中对流性降水估测的准确性，分析了统计法估算降水的局限性。依据降水物理机制和降水回波结构，研究雷达反射率因子定量测量降水量（QPE-Qualitative Precipitation Estimate）的自适应算法，旨在减少由于雨滴谱变化导致的Z-I关系不稳定所引起的降水量测量误差。同时考虑组合反射率因子R_C和垂直液态水含量VIL两个参量对降水的影响，建立适于城市区域的动态自适应的Z-I关系，改进对强降水严重低估的问题。

摘要:基于1979—2014年ERA-Interim逐月风场和水汽通量资料及GPCP逐月降水率资料，采用相关分析及合成分析等方法研究了夏季南海低空越赤道气流的变化特征及其与亚澳季风区降水异常的联系。结果表明：1）夏季南海低空越赤道气流强度的年际变化特征明显，具有3～4 a的周期。2）夏季南海低空越赤道气流强度变化与热带东印度洋和海洋性大陆区域降水异常具有显著的负相关关系、与热带西太平洋降水异常存在明显的正相关关系、与我国中部地区降水异常存在较好的负相关关系。3）当夏季南海低空越赤道气流强度偏强时，850 hPa上自阿拉伯海向东一直延伸到热带西太平洋为西风异常，这种环流形势有利于热带西太平洋出现水汽辐合，使得该区域降水出现明显偏多，同时热带东印度洋低层为东风异常，受其影响，热带东印度洋和海洋性大陆区域出现水汽辐散，使得该区域降水偏少；此外，在我国东南沿海为一个气旋式风场异常，不利于来自热带海洋的水汽输送到达我国中部地区，使得该地区降水偏少；反之亦然。4）当夏季南海低空越赤道气流偏强时，东亚地区局地Hadley环流表现为异常偏弱，低空偏南越赤道气流异常在20°N附近与来自北半球的冷空气交汇上升，赤道附近及30～40°N地区出现异常下沉运动，使得热带海洋性大陆区域和我国中部地区降水减少；反之亦然。

摘要:利用多种观测资料分析1614号“莫兰蒂”台风致灾大风的风场结构特征及成因。结果表明：“莫兰蒂”登陆前台风环流内的局地强风呈阶段性波动特征，局地强风相对台风方位角的变化随着台风靠近先顺转后逆转；基于台风风压关系的分析表明“莫兰蒂”强度估计与实测吻合；台风登陆后受地形摩擦影响，台风左侧的风速大于右侧；数值模拟分析表明在影响局地强风过程的主要物理因子中，风矢量的水平平流和气压梯度项的影响最重要；“莫兰蒂”台风的强风区呈现明显的中尺度特征，较高动量的空气垂直输送和动量下传作用导致眼壁周围风力增强。

摘要:利用江苏70个基本站多年逐时雨量、相对湿度、风向、风速以及同时段内最低能见度等观测资料，分析不同强度降雨对能见度的影响，并对比分析两种不同强度降雨造成的低能见度事件统计特征。结果表明：降雨是除雾以外，江苏低能见度的主要影响天气（14.7%），其中稳定性弱降雨和短时强降雨影响最大。与低能见度雾事件不同，降雨造成的低能见度事件全天各时段均可能出现，发生时可伴随较强的风速（>2 m/s），短强低能见度多见风速>4 m/s（26.6%）。江苏冬春两季为雨雾高发季，主要受降雨持续时间影响，对应的低能见度区间为500～1 000 m，有明显日变化。短强低能见度主要受雨强影响，多发生于6—9月，对应的低能见度区间为小于200 m，无明显日变化。两种降雨产生的低能见度事件有明显的空间分布差异，且雨雾低能见度发生时偏北风占主导，短强低能见度发生时则偏东风占主导。

摘要:利用MODIS_L1B数据，结合AERONET（AErosol RObotic NETwork）地面观测与反演的AOD（Aerosol Optical Depth）数据、北京市自动气象站网的能见度观测数据和北京市道面交通气象监测网的能见度观测数据，选取2012年3月6—11日期间发生在北京市的一次重大霾天气过程作为典型个例，反演了全过程的AOD和能见度变化，分析了两者之间的关系。结果表明：1）由MODIS遥感数据反演的AOD值与地面实测AOD值变化趋势均呈“单峰型”，但由于存在观测时间的偏差，总体上反演值高于实测值；2）利用AOD反演值得到的能见度值与实际能见度观测值基本吻合，两者的时空变化趋势基本一致，两者之间的相关系数大于0.6（P<0.01），符合此次霾过程的实际发生特征。