高原气象
论文
- 一次高原低涡东移引发四川盆地强降水的湿螺旋度分析
- 黄楚惠;李国平;牛金龙;罗玲;张卫
- 2011 Vol. 30 (6): 1427-1434.
- 摘要 ( ) PDF (1102KB) ( )
- 利用NCEP 1°×1°再分析资料\, 常规观测地面和高空资料, 应用螺旋度原理, 对2009年7月30~31日高原低涡东移引发四川盆地暴雨过程进行了天气动力学诊断分析。结果表明, 500 hPa湿 z-螺旋度负值区水平分布与相应时段降水落区和强降水中心的分布对应较好, 强降水时段, 湿z-螺旋度负值有显著的增加; 湿z-螺旋度垂直分布反映出暴雨发生时的大气动力特征, 暴雨区上空低层正涡度、 水汽辐合旋转上升与高层负涡度、 辐散相配合, 是触发暴雨的有利动力机制。相对螺旋度与降水落区及降水中心分布配合较好, 并与未来6 h降水落区及分布存在较好的正相关, 强降水中心通常出现在相对螺旋度梯度的大值一侧, 这对降水落区及强度分布的预报有一定参考价值。
- 引发暴雨的西南低涡特征分析
- 康岚;郝丽萍;牛俊丽
- 2011 Vol. 30 (6): 1435-1443.
- 摘要 ( ) PDF (1043KB) ( )
- 利用NCEP1°×1°再分析资料\, 逐时卫星云图资料和自动站资料, 分析了与4次暴雨过程密切相关的中尺度系统西南低涡。结果表明, 引发暴雨的西南低涡相对于环境场是湿涡, 南边界是主要水汽输送方向。在西南低涡形成阶段, 整层均为正涡度, 一般维持深厚的上升气流, 具有较为深厚的暖心结构。在其发展旺盛阶段, 正涡度呈上升趋势, 对流层中低层转为冷心结构, 中高层则以暖心结构为主。当西南低涡在原地反复生消或长时间维续, 高低层低涡中心位置趋于垂直且移速缓慢时, 对流单体通常独立于上游斜压系统发展成中尺度对流辐合体或接近于中尺度对流辐合体的中尺度对流云团系统; 当低涡中心移动较快时, 对流单体发展不旺盛, 通常并入上游斜压云系且向东移。
- 三套位势高度再分析资料在青藏高原地区的对比分析
- 荀学义;胡泽勇;吴学宏;薛志华
- 2011 Vol. 30 (6): 1444-1452.
- 摘要 ( ) PDF (1156KB) ( )
- 利用ERA40、 NCEP/NCAR和JRA25再分析资料以及青藏高原(下称高原)地区的探空资料和1979年高原地区第一次气象科学试验资料, 较详细地比较了高原地区位势高度的分布和变化特征。结果表明, 三套再分析资料在高原地区具有一定的相似性, 但仍存在明显的差别。相比较而言, 再分析资料与探空资料位势高度值呈显著正相关关系, JRA25再分析资料的相关系数最大, 其标准差最小; 但是在高原中部和南部地区, ERA40再分析资料偏差略小于NCEP/ NCAR和JRA25再分析资料。再分析资料与第一次高原气象科学试验资料之间具有显著的空间相关性, 其相关系数随高度的升高而增加, 在400 hPa达到最大值, 同一标准等压面上再分析资料与试验资料的空间相关性之间存在着差别。
- 移出与未移出高原的高原切变线背景环流对比分析
- 师锐;何光碧
- 2011 Vol. 30 (6): 1453-1461.
- 摘要 ( ) PDF (1288KB) ( )
- 利用NCEP再分析资料, 采用对比分析方法, 对2000-2004年汛期(5~9月)青藏高原(下称高原)上高原切变线活动过程进行了普查和分类, 并对移出与未移出高原的高原切变线的生成日, 移出高原的高原切变线的移出日与未移出高原的高原切变线的强盛日的背景环流特征场进行了对比分析。结果表明, 500 hPa层上, 两槽一脊的背景环流形势有利于高原切变线的生成。较深的32°~49°N东亚大槽有利于切变线移出高原主体。移出高原切变线背景环流中的西太平洋副热带高压要比未移出的西伸明显。在对流层200 hPa层上, 南亚高压的存在有利于高原切变线的生成, 移出高原的高原切变线上空的南亚高压强度要比未移出的强, 而且相对较强的高空急流有利于高原切变线的东移。暖平流对高原切变线的生成有很重要作用, 较强的暖平流有利于高原切变线移出高原主体; 高原北部存在的较大正涡度平流有利于高原切变线的移出。移出高原主体的高原切变线在高原北部500 hPa层上的正涡度平流要比未移出的强。
- 金塔绿洲土壤中蒸发/凝结过程的初步分析
- 韩博;吕世华;奥银焕
- 2011 Vol. 30 (6): 1462-1471.
- 摘要 ( ) PDF (1039KB) ( )
- 用2005年6月27日~7月4日金塔绿洲地表及0.40 m土壤温度观测资料作为边界条件, 结合一维土壤热传导方程计算了该时段0.05, 0.10和0.20 m深处的土壤温度。通过比较同时段观测值与计算值的观测, 发现0.05 m深处的土壤温度计算值与观测值的差异最大。结果表明, 在方程中只需简单考虑浅层土壤蒸发/凝结过程, 便可以使模拟结果得到显著改善。金塔绿洲地表能量通量分析表明, 08:00~12:00浅层土壤有虚假的热储项; 而在12:00~16:00则有偏大的地表潜热通量。这些能量不闭合现象可部分归结为在观测时未充分考虑绿洲浅层土壤蒸发/凝结过程。
- 城区下垫面特征对成都地区一次暴雨过程影响的数值模拟
- 谢娜;王咏青;施娟;倪萍
- 2011 Vol. 30 (6): 1472-1480.
- 摘要 ( ) PDF (1325KB) ( )
- 利用NCEP/NCAR再分析资料对成都地区的一次区域性暴雨过程进行了诊断分析, 并利用WRF模式对暴雨过程中城市下垫面的可能影响进行了敏感性试验。结果表明, WRF模式能较好地模拟出这次暴雨过程。改变城区下垫面特征后, 与控制试验相比, 敏感性试验的暴雨落区变化较小, 强降雨中心面积有所增加, 对四川盆地东部丘陵山区的温度增加影响较大\.这可能与下垫面特征改变后, 使地面的感热通量增加, 加大了城区气层的不稳定度有关\.
- 天津城市边界层湍流统计特征
- 黄鹤;李英华;韩素芹;吴彬贵;张永欣;李春
- 2011 Vol. 30 (6): 1481-1487.
- 摘要 ( ) PDF (725KB) ( )
- 利用2008年2月1~28日在天津气象塔上观测的超声风\, 温资料和常规风\, 温及湿梯度资料, 计算了天津城市边界层无量纲湍流速度方差、 湍流温度方差、 感热通量、 动量通量和湍流动能。结果表明, 在不稳定层结条件下, 40 m高度上无量纲湍流速度方差和湍流温度方差遵循莫宁-奥布克霍夫相似理论, 在220 m高度上只有垂直方向上的湍流速度方差遵循莫宁-奥布克霍夫相似规律, 其他变量均不遵循这一规律。城市复杂下垫面特征主要影响风速的水平分量方差, 对风速垂直分量方差影响不大。湍流通量和湍能均具有明显的日变化特征。
- AREM模式的热启动数值模拟---------以2007年7月13日暴雨过程为例
- 王叶红;赵玉春;李红莉;崔春光
- 2011 Vol. 30 (6): 1488-1504.
- 摘要 ( ) PDF (2171KB) ( )
- 在成功移植LAPS云分析系统的基础上, 实现了AREM暴雨中尺度数值预报模式的有云状态运行, 并以2007年7月13日我国中部地区的一场大暴雨过程为例, 进行了AREM模式冷、 热启动的数值试验研究。结果表明: (1)模式冷启动0~6 h内模拟的降水强度明显偏弱, 通常只有不足5 mm的降水产生; 而模式热启动在模式积分的初始阶段就产生出较强的降水, 改善了模式的SPIN-UP问题。(2)模式热启动对0~6 h内云和降水预报的影响比较显著, 之后影响减小, 但对6~24 h降水预报仍具有正影响。(3)在暖云方案下, 云水初值比雨水初值对降水预报的影响更为显著。
- 一次暴雪过程的锋生函数和急流—锋面次级环流分析
- 李兆慧;王东海;王建捷;刘英
- 2011 Vol. 30 (6): 1505-1515.
- 摘要 ( ) PDF (1668KB) ( )
- 2008年1月25~28日一次远离地面准静止锋的锋后暴雪突破了武汉百年气象史的多项纪录\.利用NCEP再分析资料\, MICAPS常规观测资料和FY-2C TBB资料诊断分析了这次暴雪过程\.结果表明, 这次暴雪与华南准静止锋关系密切, 锋生\, 锋消变化与降雪天气的出现和停止一致; 锋生函数各项在不同时段对锋生\, 锋消的贡献不同; 水平变形项表现在总变形向量E上, 水平辐散项表现在水平辐散场上, 在锋生显著时期, 伸长变形场与散度场大值带都与锋区重合。高低空急流的加速和有效配置诱发了急流—锋面次级环流产生, 其对锋生\, 锋消变化具有一定的平衡作用, 同时也与暴雪的出现和停止相关: 反环流上升支不仅为暴雪天气提供了有利的动力条件, 而且“逗点状”水汽输送也起了重要作用; 正环流的出现使武汉上空出现下沉运动, 水汽大幅度减少, 暴雪天气相应停止。武汉的持续上升运动是在高低空急流有效配置、 锋面的强迫抬升、 急流—锋面次级环流的上升支, 以及局地斜压大气力管环流上升支的支持、 对称不稳定和位势不稳定层结综合作用下维持和发展的。
- 一次冷锋倒槽暴风雪过程特征及其成因分析
- 赵桂香;杜莉;范卫东;王淑凤
- 2011 Vol. 30 (6): 1516-1525.
- 摘要 ( ) PDF (1366KB) ( )
- 利用常规观测资料, 对2010年3月14日山西中北部的一次冷锋倒槽暴风雪天气的风场结构及其形成和维持机制进行了探讨。结果表明: (1)此次过程分为4个阶段, 其中强冷锋降雪持续时间长, 出现了两次降雪增幅, 而涡旋降雪时间短, 但强度大; 地面自动站风场上β-中尺度辐合和β-中尺度涡旋是造成此次暴雪的直接原因。降雪强度和落区与风场结构和高低空系统配置密切相关。(2)变形诊断揭示, 500 hPa总变形对地面锋生作用明显; 伸缩变形项大值中心与地面涡旋中心吻合, 是造成地面涡旋加强, 产生强降雪的重要机制; 对强冷锋降雪而言, 切变变形项贡献大于伸缩变形项, 切变变形大值区的出现和维持是700 hPa低涡切变线和地面强冷锋稳定维持的重要因素。(3)强降雪前12 h, 高层有暖平流输入, 而低层形成“湿冷垫”, 对低空低涡的发展起着重要作用。(4)强降雪出现前, 高空西风急流在300 hPa形成急流核, 随着急流核的下传, 低空低涡发展, 切变线稳定维持, 导致强降雪持续; 强降雪落区和强度与高低空急流轴的位置和急流强度关系密切。
- 2008年1月我国南方冻雨过程的热力异常及其形成原因
- 高洋;吴统文;陈葆德
- 2011 Vol. 30 (6): 1526-1533.
- 摘要 ( ) PDF (992KB) ( )
- 利用中国604个地面台站的气象观测资料和NCEP 2.5°×2.5°再分析各等压面温度和环流场资料, 从地面和大气垂直热力结构配置及其气候异常的角度出发, 诊断分析了2008年1月我国南方雨雪冰冻过程的形成。结果表明, 冻雨受灾的核心区域约为108° ~113°E和25°~28°N范围, 在该区域内2008年1月平均地面气温<0 ℃, 相对于常年明显偏低4~6 ℃, 有利于冻雨的形成。同时, 冻雨的形成还与大气垂直热力结构密切相关, 一方面, 由于在850~400 hPa之间南方暖湿气流的不断输送, 使得850~600 hPa之间的平均大气温度明显偏暖, 平均气温>0 ℃, 有利于形成降雨; 另一方面, 在1 000~850 hPa之间受北风气流控制, 大量的冷空气有利于地面维持持续的低温, 导致雨水到达地面后形成冻雨。从年际气候异常的角度来看, 2008年1月高层表现出异常强劲的南风, 温度较常年明显偏高, 低层的北风也强于往年, 温度较常年偏低, 导致了2008年出现近几十年来少有的雨雪冰冻灾害事件。
- 水汽输送异常对2009年秋、冬季云南降水的影响研究
- 张万诚;万云霞;任菊章;符睿
- 2011 Vol. 30 (6): 1534-1542.
- 摘要 ( ) PDF (1351KB) ( )
- 利用云南122个测站1961-2009年秋季(9~11月)、 冬季(12月~次年2月)降水量和同期NCEP/NCAR月平均再分析资料, 计算了整层大气可降水量和水汽通量, 并对云南区域秋\, 冬季的水汽输送特征进行了分析, 揭示出秋\, 冬季异常降水与可降水量、 水汽通量的关系。结果表明, 秋\, 冬季云南可降水量从滇西北向南增加, 呈“U”形分布, 秋季可降水量为10~32.5 kg·m-2, 冬季为5~20 kg·m-2。秋\, 冬季云南降水的多(少)与其上空的水汽含量多(少)有关。云南秋季降水的水汽来自印度洋、 孟加拉湾(下称孟湾)、 南海及西太平洋。冬季主要是中纬度的西风水汽输送。秋季降水和整层水汽通量具有“气旋式-反气旋式”相关矢量场分布。秋季旱涝主要与孟湾、 中南半岛至云南的南风水汽通量输送异常有关, 还与低纬度西风强弱及位置有关。当对流层中低层孟湾附近的季风低压较强时, 孟湾、 中南半岛及云南的南风水汽通量亦较强, 云南秋季易出现洪涝, 反之则出现干旱。冬季降水异常与中南半岛的整层水汽通量相关矢量有关。2009年秋季云南降水特少的主要原因是由于对流层中低层高原南部、 孟湾、 中南半岛及云南受强反气旋环流控制, 云南为经向异常负距平水汽通量, 没有充足的水汽输送, 使云南上空大气含水量较常年同期异常偏少。
- 2010年早春浙江罕见连阴雨天气环流特征及成因分析
- 张建海;曹艳艳
- 2011 Vol. 30 (6): 1543-1553.
- 摘要 ( ) PDF (1641KB) ( )
- 利用客观分析资料分析了2010年早春浙江连阴雨天气的环流特征和热力\, 动力条件, 并与历史同期天气状况进行了对比, 结果表明: (1)乌拉尔山地区长波脊前偏北气流为连阴雨天气提供了冷空气条件, 西太平洋副热带高压偏北偏西有利于其西北侧建立持久、 稳定的水汽通道。(2)南北温差分布的变化导致高空西风急流出现分支, 浙江位于北支急流南侧的高空辐散区, 北支急流的形成与消失都较连阴雨天气的开始与结束提前。(3)连阴雨期间低层向南越赤道气流偏弱, 南海至我国东南沿海西南风较常年异常偏强, 西南气流主要由孟加拉湾西北气流向右越过中南半岛转向形成, 为连阴雨天气输送了充沛的水汽。(4)雨带位于水汽通量湿舌区北侧, 大致与相当位温能量锋区重合, 冷空气活动在连阴雨第二阶段雨势加剧中起了重要作用。(5)连阴雨动力结构呈典型的低层辐合、 高层辐散配置, 辐散区高度在降水开始后逐渐升高, 之后一直稳定在对流层高层。
- 济南“7.18”大暴雨中尺度分析
- 盛日锋;王俊;龚佃利;陈西利;张洪生
- 2011 Vol. 30 (6): 1554-1565.
- 摘要 ( ) PDF (1826KB) ( )
- 综合利用常规资料、 加密自动站观测资料、 NCEP再分析资料、 CloudSat卫星及多普勒天气雷达资料, 分析了2007年7月18日济南市百年一遇的突发性大暴雨天气过程的成因及中尺度特征。结果表明, 这次对流性大暴雨是由高空冷涡南部低槽、 低层准东西向切变线、 西太平洋副热带高压西北边缘的暖湿气流以及自东北南下冷空气共同影响所致; 根据单雷达反演风场及加密自动站观测可知, 边界层中尺度辐合中心和辐合线的生成\, 发展是这次大暴雨产生的启动机制, 大暴雨的分布与地面辐合线的走向基本一致, 并随其移动而移动; 边界层辐合线相交处有中尺度辐合中心发展, 造成水平风场的强辐合, 从而增强了该地区水汽和能量的积聚; 两部雷达回波显示, 在两个东西向的带状回波衔接处, 对流增强, 降水亦增强\.垂直结构分析表明, 暴雨强盛期低层辐合与中高层辐散几乎垂直, 表明中尺度对流系统具有较强的斜压性特征, 垂直倾斜的上升气流以及两侧明显的下沉补偿气流表明, 该中尺度对流系统具有对流型风暴结构特征。
- 北极臭氧损耗对初春东亚中高纬地区地面气温影响的观测分析
- 石柳;郑明华;付遵涛
- 2011 Vol. 30 (6): 1566-1572.
- 摘要 ( ) PDF (831KB) ( )
- 利用1948—2007年NCEP/NCAR月平均2 m地面气温再分析资料、 3月北极涛动(AO)指数和春季臭氧含量资料, 采用合成分析方法分析了北极臭氧损耗对初春东亚中高纬地区地面气温的影响。结果表明, 臭氧低(高)值年, 3月东亚中高纬地区地面气温存在正(负)异常。4月的与3月类似, 但气温异常的幅度减小, 中心位置也有所变化。对比分析表明, 1979年以后的AO正位相和臭氧损耗对3月东亚地面气温的影响类似, 但在影响范围和中心位置上有所不同。在AO位相不明显的年份, 臭氧损耗年3月东亚地区地面气温的异常依然显著。臭氧作为一个外界强迫因子, 对北半球大气温度有显著的影响, 可能首先影响极地气温并最终通过空间上的自相关影响中高纬度的地面气温变化。
- GRAPES RUC系统模拟研究及应用试验
- 郝民;徐枝芳;陶士伟;朱立娟;王雨;龚建东
- 2011 Vol. 30 (6): 1573-1583.
- 摘要 ( ) PDF (1530KB) ( )
- 利用GRAPES RUC(Rapid-Update Cycle)同化和预报系统, 分析了2009年6月3日发生在河南的飑线过程, 以及2009年汛期连续3个月的不同循环周期同化结果的预报效果对比\.结果表明, GRAPES RUC同化预报系统能更加有效地同化多时次的观测资料, 抓住快速变化的强对流天气系统。对于飑线这类突发性强对流天气过程, 该系统对强风位置和强度有一定的预报能力, 同时对强对流产生的降水区位置、 强度也有较好的刻画能力。GRAPES RUC逐时预报系统对暴雨以上量级的降水预报有较强的优势, 这为强天气过程预报提供了参考依据, 也为GRAPES RUC系统进一步改进和完善奠定了基础。
- 海洋混合层厚度对热带气旋结构和强度变化影响的数值试验
- 曾智华;陈联寿
- 2011 Vol. 30 (6): 1584-1593.
- 摘要 ( ) PDF (1091KB) ( )
- 利用高分辨率大气模式WRF(Weather Research Forecast)耦合了简单的海洋混合层模式, 设计了不同海洋初始混合层厚度条件下的数值试验, 研究了不同混合层厚度对热带气旋 (TC) 结构和强度的影响。结果表明, 当TC经过海洋混合层厚度较浅海域时, TC对应的海洋底层的冷水更易上翻, 最冷中心区出现在TC大风中心右后方160~240 km处, 海表面温度最大降温值可达-7 ℃, 使其右后方的总表面热量通量交换显著减少, 导致TC强度显著变弱; 海洋冷却作用还会增强TC结构的非对称性, 这与海洋冷却作用的非对称造成TC在边界层附近的涡度和散度平流分布不均密切相关。
- 近50年黄河源区植被净初级生产力变化特征及其影响因素
- 姚玉璧;杨金虎;肖国举;王润元;陆登荣
- 2011 Vol. 30 (6): 1594-1603.
- 摘要 ( ) PDF (999KB) ( )
- 利用1959—2008年黄河源区月平均气温、 最高气温、 最低气温、 相对湿度、 降水量、 风速和日照百分率等气候要素资料, 应用修订的Thornthwaite Memorial模型计算了近50年植被净初级生产力(net primary productivity, NPP), 分析其年际和年代际变化特征及其主要气象因子的影响。结果表明, 1959—2008年黄河源区年降水量呈增加趋势, 其线性拟合倾向率为5.316~11.318 mm·(10 a) -1, 春、 夏季增幅较大; 年平均气温呈显著上升趋势, 其线性拟合倾向率在0.273~0.322 ℃·(10 a) -1之间, 增温率以冬季最大; 最大蒸散呈增加趋势, 年最大蒸散的线性拟合倾向率为5.286~8.026 mm·(10 a) -1, 夏季增幅最大; 地表湿润指数也呈增加趋势, 年地表湿润指数的线性拟合倾向率为0.011~0.026 (10 a) -1, 冬季增幅最大, 在15年时间频率附近出现了5个干湿交替期, 20世纪90年代以后为偏湿期, 在中高频区, 1998—2004年有偏干振荡; 近50年年NPP变化呈显著上升趋势, NPP变化的线性拟合倾向率在95.502~190.72 kg·hm-2·(10 a) -1之间, 20世纪80~90年代NPP较高。影响黄河源区NPP变化的主要气候因子是降水量、 最大蒸散量和平均最低气温。
- 东北及邻近地区夏季气温异常的新特征及对大气环流的响应
- 张茜;李栋梁
- 2011 Vol. 30 (6): 1604-1614.
- 摘要 ( ) PDF (1165KB) ( )
- 利用我国东北及邻近地区(简称东北)123个气象站的逐日地面气温资料和NCEP/NCAR全球再分析月平均500 hPa高度场资料, 通过EOF和合成分析等方法, 对东北夏季气温异常的特征和不同空间型的大气环流进行了分析。结果表明, 在全球气候变暖的背景下, 我国东北夏季气温异常主要有全区一致型和东北—西南反位相分布型。近60年来气温总体呈上升趋势, 尤其是1990年以后增温明显, 区域差异主要表现在东北部升温早而西南部晚。东北夏季气温的异常分布型有: (1)全区一致高温型, (2)全区一致低温型, (3)西南部低温、 东北部正常或高温型, (4)东北部低温、 西南部正常或高温型。进一步分析表明, 夏季气温的高低与其上空500 hPa位势高度有关, 气温偏高对应位势高度正异常, 气温偏低对应位势高度负异常。当东北全区处于一致的正(负)异常大气环流形势的控制下, 全区气温一致偏高(低); 当东北部与西南部分别处于不同位相的位势高度异常控制之下, 则两区的气温变化不一致。
- 基于国家气象观测站逐日降水格点数据的交叉检验误差分析
- 熊秋芬;黄玫;熊敏诠;胡江林
- 2011 Vol. 30 (6): 1615-1625.
- 摘要 ( ) PDF (1227KB) ( )
- 利用2006-2008年2 403个国家气象观测站地面雨量计的逐日降水量资料, 采用与网格点最近的观测站有\, 无降水确定该网格点有\, 无降水和Barnes插值方案确定网格点降水大小的混合插值方案, 得到全国空间分辨率为0.1°×0.1°(约10 km×10 km)的逐日降水量格点数据, 在此基础上通过交叉检验方法统计格点数据的误差, 从相关系数、 平均偏差、 平均绝对误差、 平均相对误差、 均方根误差、 复合相对误差、 观测均方根、 插值均方根、 相对方差比率和降水概率密度函数分布等方面研究了在该混合插值方案下得到的我国逐日降水格点数据的误差分布, 分析了误差统计量的时空变化特征。交叉检验的统计结果表明: (1)观测站逐日降水量的估计序列(即在不使用该观测站实际观测情况下由周围观测站插值得到网格数据, 再由网格数据反插观测站估计值)与实际观测序列比较, 两者的相关系数为0.81, 平均偏差为-0.02 mm·d-1, 平均绝对误差为1.3 mm·d-1, 平均相对误差为58.67%, 均方根误差为4.5 mm·d-1, 复合相对误差为41.17%, 相对方差比率为93.12%, 即格点化的降水资料具有较高的精度。(2)观测站逐日降水量的估计序列与实际观测序列的概率密度分布比较接近, 插值误差基本符合正态分布。(3)逐日降水格点误差的空间分布规律是: 平均绝对误差和均方根误差从我国西北向东南逐步增大; 而平均相对误差的分布特点是东部特别是东部平原小\, 西部相对大; 相关系数的分布特点是东部高\, 西部相对低。(4)误差统计量的逐月变化规律是: 绝对误差和均方根误差明显表现为随月降水总量的增减而相应增减, 一般是7月达最大, 12月为全年最小值; 而相关系数的大小与降水性质有关, 一般大尺度系统性降水多时(11月)相关系数偏高, 局地对流性降水偏多时(8月)相关系数偏低。
- 强降雪天气中GPS可降水量与地面空气湿度的综合分析
- 李国翠;李国平;陈小雷
- 2011 Vol. 30 (6): 1626-1632.
- 摘要 ( ) PDF (761KB) ( )
- 利用2008-2010年河北省石家庄市地基GPS反演的可降水量资料和常规天气资料, 对可降水量在强降雪天气过程中的演变趋势进行了分析。结果表明, 回流降雪过程出现前24 h, 可降水量存在一个极大值, 而且这个值越大, 对应的过程降水量就越大; 在降雪开始前, 可降水量经过长时间的酝酿, 持续高于月均值; 降雪过程结束后, 可降水量缓慢下降, 这与高空槽降水结束后可降水量呈现迅速下降的趋势不同。与地面温度露点差和水汽压不同的是, GPS可降水量反映的是垂直气柱中的大气水汽总量, 因而对降雪过程有较好的指示意义。
- 基于通道差异及云指数法的西藏雷暴卫星云图特征分析
- 朱克云;张杰;任景轩;张琪;孙荣
- 2011 Vol. 30 (6): 1633-1639.
- 摘要 ( ) PDF (818KB) ( )
- 利用2006-2008年间我国风云-2C(FY-2C)卫星资料和西藏39个测站的雷暴观测资料, 采用通道差异及云指数法对西藏地区雷暴在FY-2C云图上的特征进行了分析。结果表明, 西藏不同地区雷暴在FY-2C卫星不同通道云图上存在差异。总体而言, 雷暴发生时, 雷暴云的红外云顶亮温值一般介于-63~-13 ℃之间, 较东南沿海地区雷暴云顶亮温偏高。水汽亮温值大多数在-32 ℃左右, 次中心在-48 ℃以下。红外分裂窗通道亮温差主要在-5~5 ℃之间。总雷暴与拉萨、 日喀则和那曲站雷暴的红外水汽通道亮温差分布特征一致, 峰值位于0 ℃附近且呈准正态分布, 而隆子、 当雄、 安多和索县站的亮温差峰值主要位于亮温差较小的正值区。雷暴FYCDI云指数和FYC_TS云指数高值区间均在零值附近, 与前者比较, 后者具有反映夜间雷暴云团特征的优势。
- 青海省逐日地面气温数据不同插值方法的对比
- 王思维;刘勇;朱超洪;蒋红
- 2011 Vol. 30 (6): 1640-1646.
- 摘要 ( ) PDF (813KB) ( )
- 为了探索适合地形复杂区青海省的逐日地区气温数据空间插值方法, 利用2008年7月青海省48个地面气象观测站获取的逐日气温数据进行插值试验, 首先通过对逐日气温值与对应的测站高程进行回归分析, 将回归分析得到的气温垂直递减率与数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)该站的高度相乘, 并与回归直线截距相加产生网格化的回归气温值, 同时对残差采用常见的空间内插方法(IDW, RBF, OK)进行插值, 然后将网格化的回归气温值与残差的插值结果相加, 得到空间化的逐日气温数据, 最后分析和比较了这几种插值方法的结果。结果表明, 空间化的逐日气温结果能较为准确地反映出青海省气温的空间分布特征。
- 实际地形下30 min太阳辐射模拟及误差分析----以祁连山马粪沟流域为例
- 刘俊峰;陈仁升;阳勇;卿文武;韩春坛;刘章文
- 2011 Vol. 30 (6): 1647-1652.
- 摘要 ( ) PDF (681KB) ( )
- 借鉴国内外实际地形条件下的太阳辐射计算方法, 基于数字高程模型, 建立了任意地形实际天气下30 min太阳辐射估算模型。在此基础上利用2008年9月—2009年6月祁连山高山区马粪沟流域实测辐射资料对模型精度进行了验证, 并分析了模型误差来源\.结果表明, 由于DEM数据误差造成30 min太阳辐射模型计算的遮蔽度与实际的遮蔽度存在一定差异, 导致模拟结果在靠近日出后和日落前误差较大, 利用实测的日照时数计算的遮蔽度, 能明显改善模拟精度。总体来说, 模型整体精度较高, 流域内3点验证结果R2均达到0.9以上。
- 河西走廊“2010.4.24”黑风成因分析
- 钱莉;杨永龙;王荣喆
- 2011 Vol. 30 (6): 1653-1660.
- 摘要 ( ) PDF (894KB) ( )
- 利用常规探测资料和地面加密观测资料, 对2010年4月24日河西走廊出现的区域性特强沙尘暴和民勤出现的黑风天气过程进行了天气动力学诊断和中尺度分析。结果表明, 地面冷锋所伴随的强风暴是产生黑风的主要原因。乌拉尔山高压脊强烈发展, 迫使极地强冷空气向南爆发是这次黑风产生的大尺度触发系统; 700 hPa河西走廊变形场的强斜压性既有利于锋生和低层辐合, 也有利于动量下传; 地面热低压的发展加大了冷锋前后的气压和温度梯度, 为对流发展提供了热力不稳定条件。地面冷锋前的上升运动与高低空急流叠加为黑风的发生\, 发展提供了深厚的垂直环流发展条件。利用黑风发生前后的探空资料, 对大气动力参数“风暴水平螺旋度”和热力参数“V-3θ”进行了计算和分析。结果表明, 黑风过境时, 大气温湿结构的分布有利于沙尘暴的发生、 发展。
- 1961-2008年东北三省地面气压变化特征
- 金巍;任国玉;曲岩
- 2011 Vol. 30 (6): 1661-1667.
- 摘要 ( ) PDF (704KB) ( )
- 利用1961-2008年逐月观测资料, 分析了东北三省年和季平均地面气压变化的时空特征。结果表明: (1)整个时期东北三省年平均地面气压变化趋势不很明显, 1961-1990年呈递增趋势, 1991-2008年呈明显的递减趋势, 变化速率达-0.32 hPa·(10 a)-1, 通过了0.05显著性水平检验; (2)1961-2008年东北三省各季平均地面气压变化趋势存在差异, 春、 秋季地面气压呈递减趋势, 夏、 冬季呈递增趋势, 其中春\, 夏季均通过了0.05显著性水平检验; (3)年平均地面气压的变化趋势也存在明显的空间差异, 其中辽宁大部、 吉林和黑龙江西部一般呈递减趋势, 其余地区一般呈递增趋势。(4)东北三省地面气压的变化与西伯利亚高压及研究区域的地面气温变化具有一定联系。
- 太湖地区大气气溶胶光学及微物理特征分析
- 徐记亮;张镭;吕达仁
- 2011 Vol. 30 (6): 1668-1675.
- 摘要 ( ) PDF (944KB) ( )
- 利用2005年9月-2008年6月AERONET太湖站的Level 2.0数据, 分析了该地区光学厚度随波长的变化趋势\.结果表明, 在双对数坐标中太湖光学厚度随波长变化的曲线并非直线, 可用二次多项式拟合, 气溶胶粒子符合对数正态谱分布。单次散射反照率SSA的变化表明, 冬季SSA值较小; 春季SSA随波长增大而增大, 8、 9月SSA随波长增大而减小。2005年9月—2006年11月太湖站粒子谱和粒子体积浓度变化表明, 春季粗粒子体积浓度约是细粒子的2倍~2.5倍; 总粒子体积浓度受粗粒子影响出现峰值; 夏末及初秋细粒子的体积浓度要明显大于粗粒子的。春季粒径<3 μm的粗粒子增加量比粒径>3 μm的粗粒子增加量要大, 因而粗粒子有效半径减小。最后分析了2006年4月16~18日北方沙尘天气对太湖地区气溶胶微物理参数的影响。
- 雷暴条件下高能辐射能量的探测和初步观测
- 孔祥贞;张彤;赵阳;张广庶;王彦辉;王东方
- 2011 Vol. 30 (6): 1676-1680.
- 摘要 ( ) PDF (537KB) ( )
- 利用由NaI(加微量Tl)和CsI(加微量Na)共同组成闪烁计数器探测器对雷暴条件下的高能辐射进行了初步观测。结果表明, 雷暴条件下的辐射比晴天条件下的辐射复杂的多, 其能量高出约6 000 ~ 10 000 keV。当雷暴过程中闪电引起的近地面电场变化较强时, 探测器所测得的能量相对较高; 而当雷暴过程中闪电引起的近地面电场变化较弱时, 高能辐射能量则相对减弱, 这从一定程度上说明雷暴条件下高能辐射能量的变化增强。
- 一次致灾冰雹的超级单体风暴雷达回波特征分析
- 赵俊荣;郭金强;杨景辉;杨建成
- 2011 Vol. 30 (6): 1681-1689.
- 摘要 ( ) PDF (1289KB) ( )
- 利用石河子C波段多普勒天气雷达资料, 对2010年6月28日下午发生在准噶尔盆地南缘石河子垦区北部沙漠边缘地带的强冰雹超级单体风暴的雷达回波演变特征进行了详细分析。结果表明, 该超级单体风暴前进方向的右侧出现了弓形回波, 左前侧和右后侧分别出现了“V”字型缺口; 沿入流方向穿过最强回波位置的反射率因子垂直剖面呈现出典型的有界弱回波区、 回波悬垂和有界弱回波区左侧的强大回波墙, 最大回波强度出现在沿回波墙狭长区域的下部, 其值达到70 dBz; 相应的径向速度上出现了中气旋, 该中气旋的发展和维持使得超级单体弓形回波发展并维持; 强冰雹发生在有界弱回波区、 垂直累积液态水含量大值区和中气旋重合的区域内; 可用中气旋提前30 min预警短时冰雹, 其反射率因子垂直剖面上的宽大有界弱回波及其回波悬垂和回波墙下部的强回波中心强度(70 dBz)可作为预警大冰雹的预警指标。
- “090723”强降水超级单体风暴特征及强风原因分析
- 王福侠;裴宇杰;杨晓亮;李宗涛;俞小鼎
- 2011 Vol. 30 (6): 1690-1700.
- 摘要 ( ) PDF (1560KB) ( )
- 利用石家庄新乐多普勒天气雷达(SA)资料、 濮阳多普勒天气雷达(SB)资料、 常规观测资料和地面加密观测资料, 对2009年7月23日邢台一次强降水超级单体风暴的环境条件和回波结构演变特征进行了详细分析。结果表明, 此次强降水超级单体风暴是在中到强的热力不稳定(对流有效位能CAPE值为1701 J·kg-1)和中低层强风切变(地面~500 hPa, 20 m·s-1)的环境下发展起来的。孤立的对流单体遇到旧雷暴形成出流边界后迅速发展成为多单体风暴。出流边界前侧垂直风切变加大及其后侧冷池的加强是促进中气旋迅速形成的重要原因。强降水超级单体风暴的演变可以归结为普通单体、 强降水超级单体及弓形回波3个阶段, 属于典型的右移风暴。在超级单体风暴初期有2个强反射率因子中心, 具有多单体风暴特征, 每个强反射率因子中心都有独立的前侧入流缺口和有界弱回波区。强降水超级单体风暴在初期又具备典型超级单体风暴的特征, 低层(约2.5 km高度处)有典型的钩状回波\, 明显的回波悬垂和有界弱回波区。中气旋被强降水区包围, 在2.4 km高度附近首先观测到中气旋(兰金模型结构), 随后中气旋向上向下发展, 旋转非常强, 最高达到5 km, 最大旋转速度为27 m·s-1, 达到强中气旋标准。
- 一次山区龙卷的双部雷达回波监测分析
- 李延江;孙丽华;杨梅
- 2011 Vol. 30 (6): 1701-1708.
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- 利用秦皇岛S波段和承德C波段天气雷达资料、 NCEP 1°×1° 6 h 再分析资料、 中尺度物理量及灾情报告, 对2009年7月20日河北承德平泉县一次龙卷天气过程进行了综合分析。结果表明, 龙卷发生在西高东低的山谷中, 冷空气南压, 高空西南急流动量下传, 使得低层中尺度水平风场-V分量沿山谷西部增大, 产生不对称小尺度山谷风次级环流, 增强的龙卷发生区域气旋性旋转涡度导致了多个中气旋的发生; 08:00北京探空站0~6 km垂直风切变为19.44 m·s-1, K指数为24 ℃, SI指数为4 ℃; 14:00 K指数为28 ℃, SI指数为0 ℃; 前期强降水在中午强辐射作用下迅速蒸发, 为龙卷风暴的发生提供了短时水汽条件; C波段雷达监测数据显示, 13:06~14:36山谷东侧先后有5个中气旋生成并伴有2个普通风暴单体, TVS分别出现在13:30, 14:06和14:36, 低层最大旋转速度为29 m·s-1, 高度为0.8 km, 风暴向北北西-南南东方向移动, 移速为60~70 km·h-1, 龙卷强度在F0~F1级之间; 对比径向速度与中气旋显示: 1 km高度以下, 龙卷接触地面持续时间为10 min, 4 km高度以上, 龙卷空中盘旋持续时间为45 min。
- 潜江站迁站前后气候资料的均一性检验
- 徐琼芳;高庆九;胡进甫;胡绪焕
- 2011 Vol. 30 (6): 1709-1715.
- 摘要 ( ) PDF (762KB) ( )
- 利用湖北省潜江气象站和邻近的天门及仙桃两站1971-2009年39年气象资料, 通过滑动T检验、 M-K检验方法对气温资料的均一性作了检验。对比迁站前后气温等资料的变化表明, 潜江站与相邻站同时期气象资料间存在部分差异\.与相邻站相比, 迁站前后潜江站气象要素中风向风速、 气温和雾日有显著变化; 迁站前受城市效应影响, 潜江站部分风向缺失\, 风速偏小\, 雾日偏少\, 气温偏高。迁站后, 风速、 雾日、 气温等变化趋势与相邻站相比, 出现不连续现象, 城市效应消失。
- 大气冰核研究进展
- 李丽光;周德平
- 2011 Vol. 30 (6): 1716-1721.
- 摘要 ( ) PDF (796KB) ( )
- 大气冰核在冷云降水物理过程、 人工影响天气、 云和气溶胶的气候效应乃至全球变化等对大气和气候方面的研究中具有重要的意义。本文主要从大气冰核的观测方法、 来源、 化学组成、 成冰活性、 浓度时空分布及其与气象条件如天气系统、 天气现象、 气象因子等各方面综述了国内外近几十年大气冰核的研究进展, 并在探讨国内外大气冰核研究现状的基础上, 提出了未来大气冰核研究的重点和方向。