论文

• 相对垂直加速度和中尺度大气运动方程组
• 程麟生;冯伍虎
• 2003 Vol. 22 (2): 97-103. 
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• 对具有强对流性质的中尺度系统运动的描写,直接采用包含准静力假设的p坐标系或σ坐标系大气运动方程组是不精确又不合理的。因此,必须发展更精确的非静力中尺度大气运动方程组。本文通过引入相对垂直加速度δ和通用(x,y,ζ,t)坐标系(简称ζ坐标系),导出了ζ坐标系中的非静力大气运动方程组。该方程组的垂直运动方程是非静力的,相对垂直加速度δ是可预报的;垂直加速度可由δ直接求得;而δ既直接影响速度场、位势场、质量场和地面气压场,还间接影响温度场。通过对通用ζ坐标系中非静力大气运动方程组的应用,可以很容易地获得p坐标系或σ坐标系及其它垂直坐标系中的非静力大气运动方程组;当δ为零时,则简化为一般包含准静力假设的p坐标系或σ坐标系及其它垂直坐标系中的大气运动方程组。在一般广泛使用的p坐标系或σ坐标系大气运动方程组中,因未考虑δ的贡献,对一些场的预报就会产生误差,较长时间的数值积分会使这种误差积累愈来愈大。显然,新发展的非静力大气运动方程组考虑了δ的贡献,从而消除了这种误差,所以就更为精确,也更适用于对中尺度系统运动的描写和预报。

• 黑河流量和祁连山气候的年代际变化
• 李栋梁;冯建英;陈雷;刘洪兰;张杰
• 2003 Vol. 22 (2): 104-110. 
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• 利用黑河上游莺落峡水文站流量资料和选自祁连山区2280~3360m高度处的7个气象观测站平均的历年各月标准化降水量、气温序列,分析了1944-2000年期间黑河流量与祁连山区自然气候的年代际变化。结果表明:20世纪80年代的流量是过去57年中最大的10年,90年代有所减小,但主要表现在夏、秋季,而冬、春季仍然保持高流量。祁连山区气候演变存在非常明显的季节变化、年际变化和年代际变化。自70年代以来,除夏季降水量呈上升趋势外,秋、冬、春三季均表现出明显的变干,尤其是秋、冬两季;自80年代以来,祁连山区气候明显变暖,各季气温显著升高,尤以秋、冬两季升温最快,这可能是冬季黑河流量显著增加,祁连山雪线上升的主要原因。综合分析表明,黑河流量的增加取决于两个方面:一是夏季降水量的增加,二是冬季气候的明显变暖。

• 层积云覆盖的边界层的数值模拟研究(Ⅱ):数值模拟结果分析
• 左洪超;吕世华;胡隐樵;QING Wang
• 2003 Vol. 22 (2): 111-120. 
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• 着重分析了文献[1]新建立的层积云覆盖的边界层的数值模式对大涡模拟对比试验中个例模拟的结果,并将数值模拟结果与一些已有的观测和数值模拟结果进行了对比。分析结果表明,该边界层模式能较合理地模拟海区层积云覆盖的边界层的微湍流结构和云的微物理过程。

• 青藏高原东部及东侧地区低值系统与高原积雪的相关研究
• 卢敬华;李国平;石磊;郝丽萍;周莉容
• 2003 Vol. 22 (2): 121-126. 
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• 在普查青藏高原东部1960-1998年6~8月700hPa天气图上低值系统出现次数的基础上,将其进行多种组合,将组合的资料与青藏高原冬春积雪资料进行同步相关分析,再将通过显著性水平α=0.01检验的几组资料,用墨西哥帽子波进行计算。对比这些不同时间尺度的子波系数,得到了一些有益的结果,它反映出低值系统与高原积雪间有密切关系。

• 利用最近资料改进MOS预报的方法
• 张华;叶燕华
• 2003 Vol. 22 (2): 127-131. 
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• 尝试了将变分技术应用于统计预报方法中,并以兰州地区1999年9~11月最高温度MOS预报为例进行了试验。结果表明,经过最新大气实况观测资料修正的MOS方程可以改善其预报效果,其改善程度与方程本身的预报能力有关。为了进一步说明问题,文中还提出了一个新的概念——方程预报水平。在此基础上发现了一个新的现象,即用本文提出的方法对MOS方程优化,其方程预报水平是稳定的。

• 我国对流层臭氧增加对气温的影响
• 吴涧;蒋维楣;刘红年;汤剑平;王卫国
• 2003 Vol. 22 (2): 132-142. 
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• 利用耦合的区域气候模式和大气化学模式模拟对流层臭氧的产生、分布和对辐射传输、地表温度、气温等的影响。通过对比模拟发现:对流层中臭氧的增加基本使大气顶晴空辐射强迫为正;对流层中的臭氧含量变化能影响云量且进一步影响温度。由于对流层臭氧增加导致的晴空辐射强迫在4月份最大,1月份最小。

• 高原季风强弱对南亚高压活动的影响
• 马振锋
• 2003 Vol. 22 (2): 143-146. 
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• 分析了高原季风强弱对夏季南亚高压活动和三峡库区旱涝的影响,揭示了如高原夏季风偏强(弱),青藏高原上空及其以东地区100hPa南亚高压也偏强(弱),位置偏北偏东(偏南偏西)。高原季风强年,南亚高压脊线6月北跳比多年平均早1候,8月南撤晚1~2候;高原季风弱年,脊线北跳晚1~2候,南撤早1候。同时显示了高原夏季风强年,5~6月三峡库区降水随着南亚高压脊线北移而增多,7~8月三峡库区降水减少;高原夏季风弱年,主汛期前期库区降水少,后期降水略有增多。

• 江淮流域旱涝灾害气象卫星遥感监测和预报方法研究
• 丁太胜;胡雯;马晓群;盛绍学;刘惠敏;荀尚培
• 2003 Vol. 22 (2): 147-154. 
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• 根据气象卫星遥感、数值预报和农业气象观测资料,研制开发了江淮流域干旱洪涝灾害的遥感监测方法,详细分析降水对旱涝演变趋势的影响并建立了模型;通过对数值预报产品动力释用技术方法研究,研制了中短期面雨量预报系统,将上述研究成果集成,最终形成江淮流域旱涝遥感监测预报系统。

• 太平洋海温变化对我国降水可预报性影响的分析
• 严华生;王会军;严小冬;曹杰;韩晋平
• 2003 Vol. 22 (2): 155-161. 
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• 通过讨论我国160个测站的月降水与太平洋海温的关系,研究了太平洋海温对我国月降水可预报性影响的时空分布特征,探讨了利用太平洋海表面温度作我国月降水中长期预报的可行性和局限性。结果表明,海温对月降水的影响存在明显的时空分布特征:从时间上看,利用海温作降水预报在4月和11月全国平均效果较好;从空间上看,海温对降水的影响存在遥相关关系,其贡献在西北地区大于东部地区。

• 1998年夏季西南低涡活动与长江上游暴雨
• 陈忠明;徐茂良;闵文彬;缪强
• 2003 Vol. 22 (2): 162-167. 
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• 应用天气学和统计学方法,分析了1998年盛夏西南低涡活动的主要特征,指出该年夏季西南低涡活动偏强,该年长江上游暴雨偏多与此有关。

• 利用对地闪的观测估算对流性天气中的降水
• 周筠珺;郄秀书;王怀斌;王致君
• 2003 Vol. 22 (2): 168-172. 
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• 地闪与对流性天气中的降水量之间存在着较好的相关性,本文利用1997年6~8月间在陇东地区以平凉雷电与雹暴实验站为中心对对流性天气过程进行地闪与降水的观测,解决以下三个问题:(1)单个地闪所对应的对流性天气中的降水量;(2)相对于地闪发生位置的对流性降水空间分布;(3)相对于地闪发生时刻的对流性降水时间分布,实现了利用地闪资料更加精确地估算对流性天气中的降水量。

• 重庆市夏季气温及降水变化的小波分析
• 刘德;李永华;何卷雄
• 2003 Vol. 22 (2): 173-178. 
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• 利用重庆市长年代气温及降水观测资料,用MHF(墨西哥帽函数)小波方法分析重庆市夏季气温及降水的时间-频率的多层次时间尺度变化特征。结果表明,重庆市夏季气温及降水变化具有明显的阶段性,且降水变化较气温更复杂;重庆市夏季平均气温变化以3年周期振动最强,而降水变化则以10年周期振动最强。

• 青藏高原中西部下垫面对东亚大气环流季节转换影响的数值模拟
• 王兰宁;郑庆林;宋青丽
• 2003 Vol. 22 (2): 179-184. 
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• 在NCAR的CCM3全球模式与RegCM2区域气候模式的基础上,发展了一个CCM3-RegCM2嵌套模式系统,并应用于研究改变青藏高原中西部地区下垫面特征对东亚地区大气环流季节转换的影响。结果表明:当青藏高原中西部地区植被遭到破坏,退化为沙漠时,使得该地区地面反照率增加,感热输送加强,气温升高,并在西风气流的作用下,30°N以北的东亚大部分地区气温增高,东亚大陆沿海的高度增加。同时,中纬度地区纬向气流减弱,经向气流增强,东亚大槽亦被削弱,整个东亚地区的季节转换将提前。

• 2001年春季中国北方大气气溶胶光学厚度与沙尘天气
• 申彦波;沈志宝;汪万福
• 2003 Vol. 22 (2): 185-190. 
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• 利用敦煌、北京等5个观测站的大气光学厚度[AOT(λ)]资料,分析了2001年春季中国北方大气气溶胶光学厚度的时空分布特征。结果表明,在观测期内各站每月都有大气气溶胶光学厚度高值[AOT(λ=0.50μm)≥1.04]出现,与我国北方历年在春季发生的沙尘天气的一般时空分布特征基本一致。本文还探讨了大气气溶胶光学厚度与水平能见度以及沙尘天气之间的关系。

• 20世纪后期青藏高原积雪和冻土变化及其与气候变化的关系
• 高荣;韦志刚;董文杰;王澄海;钟海玲
• 2003 Vol. 22 (2): 191-196. 
• 摘要 ( ) PDF (1104KB) ( )
• 利用1981-1999年青海和西藏72个气象台站的常规观测资料,分析了青藏高原冬春积雪日数和冻结日数的变化及其与气候变化的关系。结果表明:高原冬春积雪日数在20世纪80年代是增加的,在20世纪90年代则是减少的;而此20年间高原季节性冻土冻结日数呈递减趋势。多年平均的高原冬春积雪日数由南向北是减小的,多年平均的冻结日数由高原中部向四周是递减的。高原冬春积雪日数、冻结日数均以2~6年周期变化,气温以准3年周期变化,西藏降水以准8年、准3年周期变化,而青海降水以3~5年周期变化,高原冬春积雪日数、冻结日数和冬春气温振荡变化从20世纪80年代到90年代都呈现加快趋势。冬春积雪日数的变化与冬春气温的变化呈负相关,与冬春降水的变化呈正相关;冻结日数的变化与冬春气温和冬春降水的变化均呈负相关。

• 广州地区局地环流的数值模拟
• 王雪梅
• 2003 Vol. 22 (2): 197-201. 
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• 利用中国科学院大气物理研究所的Eta模式和中-β气象预报模式,选择广州地区不同季节的47天,得到47例(包括夏季和冬季)24h环流的数值模拟结果,经过认真分析,得到影响广州地区的主要局地环流型有三种,即辐合气流型、辐散气流型、热岛环流型。从模拟的统计结果来看,辐合气流型、辐散气流型、热岛环流型分别为28%、26%、36%,为广州市空气污染数值预报提供了典型的气象场资料。

• 98.7特大暴雨低涡的螺旋度和动能诊断分析
• 侯瑞钦;程麟生;冯伍虎
• 2003 Vol. 22 (2): 202-208. 
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• 98.7特大暴雨过程与700 hPa低涡切变线的强烈发展以及丰沛的水汽和强垂直运动密切相关。螺旋度的诊断结果揭示,与强暴雨区和切变线低涡相应的是一对符号相反而又紧邻的螺旋度带,它们的垂直结构是一对符号相反而又互伴的螺旋度柱;螺旋度及其诸分量的量级是相同的。这表明,垂直运动的水平切变和水平速度的垂直切变以及水平速度的水平切变对螺旋度有相同大小的贡献,也意味着强垂直运动和低空急流对暴雨的发生和发展极其重要。动能的诊断结果显示,强动能区与暴雨区和低涡切变线有很好的对应关系,在中、低空的强动能中心也正是强降雨中心;动能最强的700 hPa也是低涡切变线发展最强的层面。强动能及其强梯度区和强螺旋度区基本一致。表明强动能及其强梯度对螺旋度变率及其通量有重要贡献。