高原气象
论文
- 青藏高原不同地区辐射特征对比分析
- 武荣盛-;马耀明
- 2010 Vol. 29 (2): 251-259.
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- 利用“全球协调加强观测计划(CEOP)之亚澳季风青藏高原试验”(CAMP/ Tibet)在藏北高原的BJ站、 NPAM站及中国科学院珠穆朗玛峰大气与环境综合观测研究站、 纳木错多圈层相互作用综合观测研究站和藏东南高山环境综合观测研究站2007年的辐射观测资料， 分析了这些地区不同下垫面地表辐射各分量及地表反照率的日变化和月际变化特征。结果表明, 向下短波辐射受太阳高度角的影响存在明显的日变化和月际变化； 向上短波辐射的月际变化基本与总辐射一致， 在个别月份由于高原积雪造成地表反照率较高， 从而使晴天向上短波辐射全年较高； 向下长波辐射存在基本的季节变化， 最大值出现在天空总云量较多的夏季（6~8月）， 最小值出现在冬季（12月和1月）； 向上长波辐射基本上都是夏季为全年最大， 冬季为全年最小。这与地表温度的年变化情况相一致。高原不同地区各季节晴天地表净辐射存在差异， NPAM站和藏东南站由于下垫面植被覆盖较好， 净辐射值各季节均高于其它各站； NPAM站、 纳木错站和珠峰站地表反照率日变化曲线呈“U”型， BJ站和藏东南站日变化相对复杂， 藏东南站全年月平均地表反照率较小且变化不大， 其他各站存在基本的年变化趋势。
- 青藏高原纳木错站地表反照率观测与MODIS资料的对比分析
- 余予-;陈洪滨;夏祥鳌;许潇锋;宣越健
- 2010 Vol. 29 (2): 260-267.
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- 利用中国科学院纳木错多圈层相互作用综合观测研究站内太阳光度计观测的大气气溶胶光学厚度和整层气柱水汽总量， 作为大气辐射传输模式的输入参数， 模拟计算了2007年5月-2008年8月无雪期晴空条件下， 正午时段该站的太阳总辐射和散射辐射， 得到两者的比例S。基于MODIS发布的MCD43B3产品中的短波段黑空和白空反照率以及比例S， 计算得到实际大气条件下地表反照率的卫星反演值， 进而与地面观测值进行对比分析。结果显示， 两者没有显著差别， 可以满足气候模式对地表反照率绝对偏差为0.02的精度要求， 且均方根偏差约为0.0156， 最大偏差为0.046。雨季纳木错站的土壤含水量增加， 使得该站晴空时观测的5 min平均地表反照率呈线性下降。
- 青藏高原云型的卫星遥感判别方法研究
- 梁萍;陈葆德;汤绪
- 2010 Vol. 29 (2): 268-277.
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- 采用1983-1996年CDIAC全球云观测报告集ECRA资料和ISCCP卫星遥感资料， 分析了青藏高原四季云型出现频率的气候统计特征， 并根据各云型的光学厚度-云顶气压分布特征， 提出了基于光学厚度-云顶气压联合分布频率的青藏高原云型判别方法。结果表明， 高云Cid及低云Sc、 Cu、 Cb是各季节青藏高原上空出现的代表云型， 其它云型的出现概率小得多。高云在冬、 春季节的出现概率大于秋、 夏季节； 中低云则相反。青藏高原上空的云在春、 夏季节对应的云顶高度（光学厚度）高于（大于）秋、 冬季节。在区分不同季节、 不同出现类别的前提下， 根据光学厚度-云顶气压联合分布频率为1%的临界值所对应的大值分布范围， 确定了青藏高原各云型在光学厚度-云顶气压联合分布上的分布图， 从而可为卫星遥感判别青藏高原云型提供依据。
- 青藏高原东北部一次强暴雨过程环流特征分析
- 李生辰;巩远发;王田寿
- 2010 Vol. 29 (2): 278-285.
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- 利用NCEP再分析资料， 对2007年8月25日青藏高原(下称高原)东北部的强暴雨天气过程的影响系统、 垂直环流特征、 不稳定条件和水汽输送进行了分析和研究。结果表明： (1)强暴雨天气过程发生的主要影响系统是西伸到高原东部的副热带高压\, 生成于高原中部的热低压及自高原北侧移入的冷温槽。(2)高原东北侧的冷空气移上高原后， 呈楔形插入高原南侧西南暖湿气流的下部， 高低层之间产生的强风切变和暴雨区上空形成强盛上升气流是暴雨发生的有利环流条件。(3)热低压中的上升气流与冷锋后的下沉气流构成纬向（纬圈方向）闭合环流， 经向（经圈方向）闭合环流是由高原热低压中的上升气流与副热带高压中的下沉气流构成的， 垂直闭合环流的形成提供了稳定的上升气流和源源不断的暖湿气流， 持续的降水造成了暴雨天气。 (4)θse线的锋区进入暴雨区， 配合强上升运动和高原中部热低压暖中心的加强伸展到高原东部， 在暴雨中心区(36°N、 102°E)附近上空的中低层之间产生了强的大气层结对流不稳定， 是暴雨发生的稳定度条件。(5)由于高原中部热低压逐渐东移， 在热低压东部和西伸副热带高压西部之间形成强暖湿气流带， 将水汽源源不断地输送到高原东北部， 同时冷空气通过祁连山进入高原东北部， 在暴雨区上空形成偏南和偏西的强水汽辐合带， 暖湿气流交汇造成强暴雨的发生。
- 7月东亚高空西风急流变化对我国雨带的影响
- 董丽娜-;郭品文-;王鹏祥;祁莉-
- 2010 Vol. 29 (2): 286-296.
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- 地形对1998年7月鄂东特大暴雨鞍型场的影响
- 姜勇强-;王元*
- 2010 Vol. 29 (2): 297-308.
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- 利用中尺度η坐标模式对1998年7月21～22日鄂东特大暴雨过程进行了数值模拟， 通过地形敏感性试验， 分析了地形对鞍型场和低空急流的影响， 概括了鄂东地区β中尺度低涡及特大暴雨形成的概念模型\.结果表明， 在全地形的情况下， 降水和实况接近， 700 hPa鞍型场稳定维持， 鞍型场位置和实况接近， 鄂东地区的β中尺度低涡形成于鞍型场中性点附近； 而无地形试验模拟降水量偏小、 降水开始时间偏迟， 河套地区高压和西南涡偏北， 造成700 hPa鞍型场偏北， 鄂东地区无法形成β中尺度低涡。青藏高原地形对其北部及南部气流的阻滞、 绕流作用以及侧边界的摩擦作用对河套地区高压和西南涡的形成和维持有重要作用。积分时间越长， 地形的作用越明显。在全地形试验中， 汉口南侧中尺度低空西南风急流的加强是β中尺度低涡形成的重要因素， 当加强的西南中尺度急流传播到（或形成于）鞍型场中性点附近时， 其左侧容易形成β中尺度低涡， 并在合适的热力条件下得到发展。
- 2003年夏季梅雨期强弱江淮气旋成因对比分析
- 赵兵科-;万日金;鲁小琴
- 2010 Vol. 29 (2): 309-320.
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- 在位涡框架下， 利用位涡反演方法, 对2003年夏季梅雨期间沿梅雨锋东移的一次弱江淮气旋的形成和维持过程进行了分析， 并与强气旋的结果进行了对比。结果表明： 对流层中高层的扰动在低层气旋中心位势高度降低或地面低压减压中起主要作用,而中低层的扰动起反作用,低层热力异常呈现一个弱的周期性作用。但在强江淮气旋的形成和发展过程中， 中高层强迫对低层气旋发展期间的加深或地面低压的减压几乎没有贡献， 中低层的非绝热加热是低层气旋加深或地面低压下降的主要贡献者。
- GRAPES模式对2008年两次强降水过程的数值预报检验
- 彭新东;常燕;王式功
- 2010 Vol. 29 (2): 321-330.
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- 利用GRAPES_meso中尺度模式和三维资料变分同化系统， 以国家气象中心T213L31全球模式预报结果作为第一猜场， 在对我国南方地区的探空、 地面站、 自动气象站和13部雷达观测径向风进行同化的基础上， 对2008年6月中旬造成南方多个省份大暴雨的一次冷锋过程和7月底在福建登陆的8号（凤凰）台风的数值预报结果进行了热力和动力检验， 并对模式预报降水和降水系统的结构进行了分析， 总结了冷锋系统中对流降水产生的有利条件和维持机制、 以及台风登陆后的结构演变， 发现这次冷锋具有较强的斜压性和锋区对流不稳定性， 热力动力结构与梅雨锋类似。台风“凤凰”登陆后减弱为热带低气压， 虽然受地面摩擦影响和水汽供应的减少而导致螺旋云系减弱， 但热力结构依然清晰， 暖心结构被削弱， 呈现高层偏暖和低层偏冷、 抑制对流发展的热力结构。通过分析， 初步验证了GRAPES_meso模式对这两个个例强对流降水系统的刻画能力， 但仍然有必要进行更多更细地检验。
- 边界层参数化方案对不同性质降水模拟的影响
- 肖玉华;何光碧;顾清源;高文良
- 2010 Vol. 29 (2): 331-339.
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- 利用MM5模式的4种边界层方案(ETA方案\, MRF方案\, Blackadar方案\, Gayno\|Seman方案)， 对2008年9月22~27日发生在四川盆地先是对流性, 后来是稳定性的暴雨过程进行了该4种不同边界层方案的数值模拟比较试验。整体而言， ETA方案对雨带的预报能力较差， 但对对流性降水有一定的预报能力； MRF方案对雨带(特别是稳定性降水)的预报能力相对最强； Blackadar方案对后24 h强降水最具能力， 且对对流性和稳定性降水的预报能力没有太大差别； Gayno-Seman方案对后24 h强降水预报能力较差。边界层对物理量场的影响随时间增大。在预报积分的前10 h以内， 各方案的涡度、 相对湿度、 垂直速度等物理量预报几乎无异; 积分10~24 h， 它们的量值间出现差异; 24 h后， 不同方案的预报不仅量值上有差异， 甚至变化趋势都不尽相同。高度场受边界层的影响最小， 受边界层方案影响最大的是U场， V场受边界层的影响呈高度和时间的分段函数， 湿度场受到的影响有明显的时间滞后性特征。对于温度场而言， 600 hPa似乎是温度场受边界层影响的一个拐点， 边界层影响在通过600 hPa后改变了影响规律。
- 地表粗糙度非均匀性对模式湍流通量计算的影响
- 陈斌;徐祥德;丁裕国;施晓晖
- 2010 Vol. 29 (2): 340-348.
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- 理论分析和数值试验结果表明， 地表参量的不均匀性对网格区地表湍流通量的计算有重要影响。近中性大气层结条件下， 次网格粗糙度长度的变差系数、 网格平均粗糙度及参考高度的选取是影响网格湍流通量计算的主要因素， 其中次网格粗糙度长度的变差系数对计算偏差起主要决定作用。实际计算表明， 某些特定地区（如植被气候过渡带）粗糙度的地表非均匀性引起的计算相对误差可达40%以上， 选取特定的参考高度能改善高网格湍流通量计算的效果。非中性大气层结条件下， 由地表粗糙度不均匀性所致的平均风速\, 位温梯度以及近地层大气稳定度的次网格分布都对网格湍流通量（感热通量）计算产生影响， 比较而言， 相对误差大小对大气稳定度的次网格分布最为敏感。所以， 在目前的数值模式中有必要进一步对湍流通量计算过程中由于地表不均匀性产生的计算偏差加以考虑。
- 柴达木盆地东缘地区青海云杉生长的气候响应机制初步探讨
- 李雁-;邵雪梅;国珈
- 2010 Vol. 29 (2): 349-358.
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- 选择生长在柴达木盆地东缘地区哈里哈图青海云杉生长上限的样本作为研究对象， 通过TREE-RING生态机理模型, 从树木的生理角度模拟了树木的生长。结果表明: （1）模型中调试的参数基本符合哈里哈图地区青海云杉的生长状况， 模型达到了较好的拟合效果。细胞个数模拟序列和实测序列之间的相关系数达到0.51， 通过了0.001显著性水平检验； 轮宽指数中两者的相关系数达到0.46， 通过了0.01显著性水平检验。（2）哈里哈图青海云杉生长平均开始于第129天， 即5月9日; 停止于第298天， 即10月28日， 生长期共169天, 基本符合当地树木生长的实际起始时间。（3）通过宽、 窄轮的形成分析发现， 限制该地区树木生长的主要气候因子为树木生长前期的土壤湿度。本研究的开展为高原地区气候因子的重建提供了生理背景支持。
- 西藏东部过去400年秋、 冬季平均最低气温的树木年轮分析
- 张瑞波;袁玉江*;魏文寿;喻树龙;尚华明;王丽丽-;陈峰
- 2010 Vol. 29 (2): 359-365.
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- 利用2006年采自西藏东部昌都地区的树轮样本， 建立了该区域3个树轮年表， 相关计算表明， 昌都树轮标准化年表与该区域上一年10月到当年1月的平均最低气温相关最为显著， 单相关系数高达0.657。利用该年表较好地重建了昌都气象站过去413年上一年10月到当年1月的平均最低气温序列， 经多方面验证， 表明其具有较好的可信性。过去400年中， 西藏东部昌都地区秋\, 冬季平均最低气温经历了6个偏暖和6个偏冷的变化阶段， 并有明显的6个持续变暖和5个持续变冷阶段， 变暖缓慢， 而变冷迅速。变冷、 变暖阶段中以20世纪60年代的迅速降温和70~80年代的升温最为典型。昌都地区秋\, 冬季节平均最低气温以5年、 11年、 102~103年的准周期变化最为显著\.比较发现， 近百年青藏高原东部地区秋\, 冬季平均最低气温与北半球平均气温具有较好的一致性： 20世纪初到30年代， 青藏高原东部地区秋\, 冬季平均最低气温缓慢上升， 40年代急剧下降， 50年代气温回升， 60年代初期气温再次下降， 60年代末以后气温逐步升高。
- 祁连山区冬半年积雪分布及变化的遥感研究
- 王兴-;张强;郭铌;蔡迪花;张杰;陈乾;汤懋苍
- 2010 Vol. 29 (2): 366-372.
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- 利用国家卫星中心提供的1996\_2002年冬半年（11月~翌年4月）的旬积雪数据\, 地面气象站温度和实测积雪数据, 以及结合祁连山区DEM数据, 研究了同期祁连山区积雪时空分布及其变化特征。结果表明： 祁连山区冬半年积雪大多随山脉走向呈带状分布在山脊区， 而山谷和南面盆地分布较少； 积雪西段最多, 东段次之, 中段最少。祁连山区不同积雪频率所分布的平均高度的基本趋势为积雪频率越大分布的高度也越高。就不同频率的积雪而言， 频率越低所占比例越大， 频率越高所占比例越小； 总体上祁连山区在1998/1999年冬季积雪达到最小值， 在1998/1999年冬季之前呈波动变化， 之后呈持续显著增加的趋势， 但主要贡献在低频率。对祁连山东\, 中\, 西三段而言， 东、 中两段在1998/1999年冬季前呈减少趋势， 1998/1999年冬季后呈增加趋势， 东、 中两段平均积雪频率变化量很接近； 而西段从1996/1997年冬季开始呈缓慢增加的趋势， 而且积雪平均出现频率明显要比东、 中两段高很多。祁连山东、 中、 西三段积雪覆盖度随着高度增加而增大， 只有中段在1999\_2001年随着高度的递增积雪覆盖度增加不明显， 变化趋势比较复杂， 这可能与中段所受天气系统和地形等的影响比较复杂有关。
- 新动力因子在登陆台风与降水移动中的诊断研究
- 杨文霞-;冉令坤;洪延超;李宗涛
- 2010 Vol. 29 (2): 373-383.
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- 引入新动力因子位温平流项与广义位温耦合水平通量参数（the Potential Temperature Coupling Flux Parameter, 简称PTCF）的定义， 即位温平流项与广义位温的雅可比行列式， 对登陆台风“韦帕”（Wipha）及其雨带的移动进行了诊断分析， 发现台风中心会向新动力因子绝对值（|G|）的垂直平均值最大值处移动； |G|垂直平均值大值区的移动和变化早于台风中心的移动， 对台风登陆与登陆后的移动路径有一定指示作用。为便于推导新动力因子的演变方程， 还利用ARPS模式的资料同化模块对NCEP每6 h一次的全球最终分析资料(FNL)与MICAPS系统下全球地面资料和探空资料进行四维同化， 插值到等高坐标系下， 计算并分析了PTCF的平流项与4个阻力项分别影响台风及其降水移动的相对重要性。
- 贵州高原复杂地形下月平均日最低气温分布式模拟研究
- 袁淑杰-;谷晓平*;缪启龙;邱新法;康为民;王福增
- 2010 Vol. 29 (2): 384-391.
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- 在前人研究的基础上， 对以前计算平均日最低气温的模型进行了一些改进， 考虑了坡度、 坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下太阳总辐射的影响， 基于数字高程模型(DEM)数据， 研制了复杂地形下海拔高度、 太阳总辐射、 日照百分率为参数的月平均日最低气温的分布式模型。应用100 m×100 m分辨率的DEM数据\, 1960\_2000年贵州省及周边102个气象站常规气象要素观测资料以及NOAA-AVHRR观测资料\, 10个气象站的太阳辐射量资料， 计算了贵州高原复杂地形下各月及年平均日最低气温空间分布。结果表明： (1)局地地形因子对贵州地区月平均日最低气温的影响较大， 月平均日最低气温纬向分布不明显。贵州高原复杂地形下年平均日最低气温大部分地区介于7.5~12.4℃之间， 1月平均日最低气温大部分介于-0.6~4.1℃之间， 7月平均日最低气温大部分介于15.6~21.3℃之间。(2)月平均日最低气温随海拔高度的增加而降低。南坡随坡度的增大而升高； 北坡随坡度的增大而降低。在坡向影响上， 1~5月、 10~12月偏北坡月平均日最低气温偏低， 偏南坡月平均日最低气温偏高； 7~8月因太阳高度较高， 因此出现相反的情况， 北坡高于南坡。
- 统计降尺度方法集合预估华东气温的初步研究
- 范丽军-
- 2010 Vol. 29 (2): 392-402.
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- 利用共同经验正交函数（EOF）分解和逐步线性回归相结合的统计降尺度方法， 研究了1月和7月华东地区41个气象观测站2070\_2100年未来月平均温度变化情景的集合预估。同时采用850 hPa温度场\, 850 hPa位势高度和温度的联合场以及海平面气压和850 hPa温度的联合场作为预报因子变量场, 对于两个场联合的预报因子变量场， 采用的是两个变量场空间联合的EOF分解的方法。同时通过改变统计降尺度过程中输入的预报因子变量场\, 预报因子变量取值的区域， 以及输入逐步线性回归方程的主分量个数共建立27种统计降尺度模型， 并把它们应用于2种全球气候模式(GCMs): Echam5和 HadCM3 IPCC AR4 20C3M和A1b情景, 从而每个站点均生成1950-2099年(HadCM3)或1951-2100年（ Echam5）1月和7月共54个IPCC TR4 A1b温度变化情景, 然后对54种预估情景进行集合分析。多个温度变化情景的集合预估采用它们的中位数来表示。结果表明： (1)当前气候条件下， 多个统计降尺度结果的集合预报如采用箱线图的中位数能够在一定程度上提高统计降尺度方法的模拟性能； (2)2070-2100年1月和7月未来气温情景相比当前气候条件的增温约3~4℃， 7月与1月相比不确定性增大。
- 中国北方夏半年极端干期的时空变化特征
- 刘莉红;翟盘茂;郑祖光
- 2010 Vol. 29 (2): 403-411.
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- 利用1951-2004年我国北方348个测站的夏半年逐日降水资料， 首先整理出各站点的极端干期日数和无雨总日数两个序列， 得到极端干期日数的空间分布， 并将北方划分为A、 B、 C 3个区， 其中A、 B 2个区相对湿润， C区则相对干旱和半干旱， 这种分布与地理环境有密切的联系。然后建立这3个区夏半年极端干期以及无雨总日数的时间序列， 采用经验模态分解（EMD）方法， 分析极端干期序列的多尺度振荡结构以及多年变化的总趋势。结果显示， 北方各区夏半年极端干期变化主要由前2个较高频的本征模态函数（IMF）分量构成， 这表明3～4年和6～7年的变化对整个极端干期的变化起主要作用。对较低频分量和总趋势的分析表明， 近54年来东北和华北大部分相对湿润的地区极端干期延长， 有变干的趋势； 北方主要干旱半干旱地区的极端干期变短， 干旱有所缓解。近10～20年来整个北方极端干期日数增加， 干旱化加剧， 但西北局部干旱地区的极端干期在缩短， 干旱有所缓解。这说明， 分析的时—空尺度不同， 得到的结果会有所不同。
- 北极臭氧损耗对东亚中高纬地区初春地面气温影响的转折点分析
- 郑明华;付遵涛*;陈哲
- 2010 Vol. 29 (2): 412-419.
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- 利用奇异值分解、 合成分析和变点检测等统计方法, 集中分析了北极臭氧损耗对东亚中高纬度地区初春地面气温的影响。结果表明： (1)受北极臭氧损耗影响而气温变化显著的区域为东亚中高纬度地区， 与臭氧损耗关系最密切的地面气温空间模态是以贝加尔湖西北为中心的暖异常。(2)北极臭氧损耗对地面气温的影响不仅仅体现在空间上， 还体现在时间上。除了贝加尔湖西北\_东西伯利亚大片区域外， 我国华北和西北也存在显著的负异常提前进入暖季。(3)臭氧损耗对关键区域的气温突变点影响的幅度很大， 约在3~5天， 这对复杂的3月气温短期预测起到重要的参考意义。
- 1951-2006年期间我国寒潮活动特征分析
- 康志明;金荣花;鲍媛媛
- 2010 Vol. 29 (2): 420-428.
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- 利用中央气象台1951\_2006年共56年冬半年(9月至次年5月)的冷空气天气过程资料\, NCEP/NCAR逐日再分析海平面气压、 500 hPa高度场和850 hPa气温等资料， 统计分析了我国寒潮若干气候特征和寒潮中期过程的物理量场特征， 并引入聚类方法划分寒潮典型物理过程。结果表明： （1）1951-2006年期间我国寒潮强冷空气逐年的活动频次呈明显下降趋势。功率谱周期分析表明, 我国强冷空气活动有多年代际的变化周期。秋\, 冬\, 春季节是寒潮易发时节。（2）对我国寒潮天气过程特征物理量统计得到了一些表征寒潮天气特征量的阈值。寒潮冷高压强度有较明显的季节性变化特征， 其源地大多可追溯到亚欧大陆北端极地， 寒潮冷高压受山脉阻挡， 在西伯利亚增强后最常以西北路径爆发南下， 是我国寒潮最常见的路径。（3）乌拉尔山阻塞形势的崩溃与寒潮爆发密切相关； 西风环流指数在寒潮爆发前6日前后至爆发后2日前后出现明显下降； 在寒潮初始阶段， 北半球高纬度以2波为主要特征， 在寒潮爆发前， 高纬度2波或3波为优势波的概率较大； 北半球中纬度在寒潮中期过程主要为3波能量变化； 北半球极涡面积迅速增大， 与东亚“倒Ω流型”的建立紧密相关， 是极地冷空气南下酝酿堆积的重要标志。
- 基于增长模繁殖法的风暴尺度集合预报试验
- 高峰-;闵锦忠-;孔凡铀
- 2010 Vol. 29 (2): 429-436.
- 摘要 ( ) PDF (2720KB) ( )
- 利用WRFV2.2模式， 对1977年5月20日发生在美国俄克拉荷马州的典型超级单体风暴进行风暴尺度集合预报试验。通过对比由Monte-Carlo法和增长模繁殖法构造的集合预报系统的性能， 检验了增长模繁殖法应用于风暴尺度集合预报的合理性及其价值。研究表明， 在预报误差的意义上， 集合技术能够明显改善中尺度强对流天气的单一确定性预报； 但纯统计意义的Monte-Carlo法动力意义不足， 导致集合离散度偏低； 作为改进方法， 增长模繁殖法充分考虑了预报中误差增长的信息， 改善了离散度增长偏慢的缺陷。研究结果还显示， 增长模繁殖法构造的集合预报系统的各预报评分（RSS、 ETS等）均高于Monte-Carlo法， 体现了增长模繁殖法的显著优势， 但不同的繁殖周期对非降水场和降水场的预报能力有所差异， 合理的繁殖周期需要在两者之间寻求平衡点。
- 陕西冬季一次大雾天气生消机制的数值模拟
- 林杨;沈桐立;邓小丽;胡琳
- 2010 Vol. 29 (2): 437-446.
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- 利用非静力平衡中尺度模式WRF、 NCEP 1°×1°再分析资料及常规观测资料， 对2005年12月30～31日发生在陕西的大雾天气过程进行了数值模拟， 分析了大雾天气过程形成的主要原因及雾的生消机制。结果表明， WRF模式能较好地模拟出雾的水平分布特征、 强度和生消过程， 反映出实际雾的生消变化规律。适当提高模式水平分辨率能较明显地改进模拟效果。这次大雾为平流辐射雾， 长波辐射冷却是大雾形成和发展的主要原因。逆温层的发展、 维持和近地面层较高的相对湿度对雾的产生和发展起着重要作用。近地面层有弱的水汽辐合是大雾发展和维持的主要原因之一。大雾形成和发展阶段， 900 hPa以下的辐合上升运动和900 hPa以上的辐散下沉运动有利于在上升和下沉运动区的界面层中形成逆温层， 逆温层的形成有利于低层水汽的积累。随着高空转为辐合上升运动， 900 hPa以下为辐散下沉运动， 接着日出后， 太阳短波辐射增温等的共同作用， 使逆温减弱直至被破坏。中高云的存在影响了近地面层逆温的形成和加强， 推迟了雾的形成和消散。暖平流的输入有利于逆温层的形成发展。
- 2006年陕西两次强对流冰雹天气过程的对比分析
- 许新田;王楠;刘瑞芳;郭大梅;侯建忠
- 2010 Vol. 29 (2): 447-460.
- 摘要 ( ) PDF (1948KB) ( )
- 利用TBB资料、 NCEP再分析资料、 自动气象站资料及多普勒雷达等多种资料， 对比分析了2006年初夏和盛夏两次强对流冰雹天气过程的环境场条件和中尺度系统的演变。结果表明, 强的不稳定层结和一定的外部抬升力条件是产生强对流天气的共同物理量特征； 高层暖、 中层冷、 低层暖的三层温度平流中心所叠置的区域与降雹区有较好的对应关系， 对流层低层的逆温层(干暖盖)更有利于深厚对流活动的产生； 适宜的0℃层和-20℃层高度有利于雹粒的增长。流场的尺度分离能够分辨出产生强对流冰雹天气的中尺度系统； 地面能量场上表现有中尺度的Ω系统。初夏过程以冰雹、 强风为主， 盛夏过程冰雹、 强降水比较突出； 移速快、 膨胀迅速的云团易产生冰雹和强风， 而移速缓慢、 对流合并显著的云团易出现强降水和冰雹。强回波伸展高度越高， 入流显著、 上升气流强盛的对流系统产生的天气愈剧烈， 愈易出现大冰雹。
- LAPS分析场资料在暴雨中尺度分析中的应用
- 周后福-;郭品文;翟菁;邱学兴;倪允琪
- 2010 Vol. 29 (2): 461-470.
- 摘要 ( ) PDF (1240KB) ( )
- 利用常规地面探测、 高密度自动雨量站、 高空探测资料， 并且融合多普勒雷达拼图产品， LAPS可输出比较精细的分析场\.针对2008年6月21~22日一次暴雨天气过程， 基于LAPS不同时空分辨率的中尺度分析场， 分析了雷达回波、 风场、 高度场以及物理量场， 比较不同时空分辨率LAPS分析场之间的差异。结果表明： (1)此次强降水过程可划分为2个阶段。第一阶段雨量集中在沿淮地区， 呈纬向带状分布； 第二阶段集中在大别山地区， 其雨强更大， 是中尺度局地性降水。(2)大别山区的地形抬升对低涡增强或减弱的演变具有重要影响， 是低涡增强、 发展的触发机制。当低涡接近大别山区时， 低涡明显加强; 当低涡逐渐远离大别山区时， 低涡则减弱。(3)第一阶段有风的切变线， 第二阶段有风的辐合， 说明风场的辐合和切变促进云和降水的发生\, 发展， 因此它们是产生暴雨的触发条件。(4)高分辨率的LAPS结果对于风场和云的变化刻画地更为细致。雷达回波发生在风的切变线处， 或者风场辐合处； 大别山区暴雨过程中， 在其西侧有闭合性的涡旋， 低涡缓慢东移， 回波位于涡旋东侧， 强降水发生在低涡东侧。(5)K指数、 沙氏指数、 整层可降水量与这次大别山地区暴雨过程具有较好的对应关系， 与暴雨落区基本相同\.这些指数在暴雨落区预报与应用方面具有一定参考价值。
- 湖北一次飑线过程的观测分析及数值模拟
- 王晓芳;胡伯威;李灿
- 2010 Vol. 29 (2): 471-485.
- 摘要 ( ) PDF (2422KB) ( )
- 用武汉新一代多普勒天气雷达（CINRAD）9层体扫模式观测资料、 常规和地面加密观测资料、 以及NCEP一日4次的1°×1°再分析资料， 采用中尺度非静力模式（WRF）对2007年5月31日湖北飑线过程进行观测分析及数值模拟研究。结果表明， 雷达回波显示出飑线前方强而窄的回波带、 过渡带、 后方宽广的次强层状回波区特征； 新单体在对流区前沿周期性地产生， 成熟单体减弱为后面的弱回波区， 在不断的生消交替过程中系统向前传播。数值模拟表明, 在飑线前方上空是强而窄的上升气流， 后方中层偏上是一支宽广的从前向后（由南向北）斜上升气流， 下方是从后向前（由北向南）的斜下沉气流； 飑线低空有两支入流： 前方偏南气流和后方下沉入流， 高空出流一部分向北倾斜上升， 另一部分翻转向南。飑线系统内气流沿着湿而高θse值带进入和上升， 在干而低θse值区下沉。低层风切变和飑线后部冷丘的作用是造成飑线垂直结构的可能原因。飑线结构的数值模拟与雷达观测结构基本一致， 其特征与美国经典飑线概念模型（TS型: 拖曳层状）类似。
- 基于SATP和SIFT方法分析雨滴谱特征及参数关系
- 杨加艳-;肖辉*;肖稳安;秦元明
- 2010 Vol. 29 (2): 486-497.
- 摘要 ( ) PDF (1224KB) ( )
- 采用二参数排序平均法（the Method of Sorting and Averaging based on Two Parameters, 简称SATP方法）分析了2006年吉林省观测的所有雨滴谱分布统计特征， 获取其μ-Λ关系。同时， 针对单次降水过程利用强度顺序滤波法(Sequential Intensity Filtering Technique, 简称SIFT方法), 寻找2006年5月4日降水过程的Z-R关系， 并得出其μ-Λ关系。最后应用上述两个μ-Λ关系, 分别反演雨滴谱并估测降雨量\.结果表明， 利用SATP法和SIFT法处理雨滴谱资料并获取μ-Λ关系是可行的， 反演所得降雨量与实测吻合很好， 尤其是SIFT法更具有实用性。它对联合雷达订正降水测量， 有效地提高降雨率的测量准确度将有更重要的应用价值。
- 风廓线雷达探测降水云体中雨滴谱的试验研究
- 王晓蕾-;阮征-*;葛润生;陈钟荣
- 2010 Vol. 29 (2): 498-505.
- 摘要 ( ) PDF (2928KB) ( )
- 对风廓线雷达探测降水时出现的双峰型功率谱密度分布的回波， 进行大气返回信号和降水返回信号的剥离， 由大气返回信号求出环境大气的垂直运动， 导出降水质点下降末速度的功率谱密度分布， 进而求出云体中的雨滴谱分布。对两次降水进行了雨滴谱反演试验， 提取了不同高度上30多份雨滴谱分布， 雨滴谱分布基本上呈现出指数分布形式。指数拟合后求出雨滴谱的浓度参数N0由几百到几千m-3mm-1， 尺度参数λ为3.8~4.5 mm-1。试验中， 还由反演的雨滴谱估算出云中含水量， 得出降水云体中含水量随高度的分布， 与附近多普勒天气雷达观测进行了比较。风廓线雷达与多普勒天气雷达探测到的回波强度随高度分布基本一致， 云中含水量估算的均值基本相同， 而风廓线雷达由雨滴谱估算出的含水量随高度分布可以反映出雨滴谱变化的影响， 随高度分布更为精细。
- 圣帕（0709）台风外围温州强龙卷风特征分析
- 郑峰-;钟建锋;娄伟平
- 2010 Vol. 29 (2): 506-513.
- 摘要 ( ) PDF (1435KB) ( )
- 当2007年8月18日夜间0709号超强台风圣帕（Sepat）靠近福建海岸时， 23:07~23:20在其移动方向的右前方约300 km的温州市苍南县龙港镇衍生一强龙卷风， 造成严重灾害。利用多普勒雷达探测分析该强龙卷， 除密切关注有利于产生龙卷的天气背景条件， 如不稳定天气过程、 垂直风切变等外， 还仔细分析了多普勒雷达观测的反射率因子、 垂直风切变、 相对风暴径向速度等要素， 我们发现产生强龙卷风的一些典型特征, 如像素到像素的速度切变、 中气旋的形成等， 要特别注意与龙卷有密切关系的低层中气旋的形成。在日常雷达探测业务中， 除应密切注意中气旋预警外， 还应仔细分析其识别参数如中气旋顶高、 底高, 顶高、 底高直径等参数的演变趋势。多普勒雷达连续跟踪观测过程中， 还需密切注意微涡旋的形成、 演变过程。微涡旋的合并将会产生更大的微涡旋， 该涡旋在受到迅速形成的对流母体上升气流的拉升作用时， 易形成龙卷。同时， 利用地面加密观测资料， 探讨强龙卷风发生地的局地特征， 如喇叭口地形辐合抬升， 弱冷空气低层侵入, 局地热源产生剧烈不稳定等动力和热力效应对衍生强龙卷风起重要的增强作用。
- 西北干旱区常规气象站与野外试验站观测的气象要素的对比分析
- 王慧;李栋梁-*
- 2010 Vol. 29 (2): 514-522.
- 摘要 ( ) PDF (3026KB) ( )
- 利用1982\_2006年NOAA系列卫星观测的中国西北地区各气象站所在区域归一化植被指数(NDVI)多年平均最大值（IMAX）, 给出了判定气象站所代表区域下垫面类型的一个标准： 0.45≤IMAX<1为绿洲； 0.20≤IMAX<0.45为戈壁； 0