论文

• 中高纬度气压系统异常对东亚夏季风年代际变化的影响
• 柳艳香;郭裕福
• 2005 Vol. 24 (2): 129-136. 
• 摘要 ( ) PDF (321KB) ( )
• 中高纬度气压系统的异常对东亚夏季风年代际变化具有重要的影响。中蒙地区平均海平面气压和500 hPa位势高度距平异常与东亚夏季风年代际变化的负相关系数分别达-0.67 和-0.69,远远超过了99.9%信度。在中高纬度地区气压系统异常表现为距平低压的1960-1976 年期间,东亚季风区盛行较强的偏南风,增强了东亚夏季风,造成华北地区多雨;而在中高纬度地区气压系统异常为距平高压时的1977-2000年,其东部的偏北风阻止了南来水汽的往北输送,减弱了东亚夏季风强度,使华北地区降水明显减少,江淮流域降水增多。100 hPa位势高度的距平场呈偶极子型分布,表现为东高西低时东亚夏季风偏强,西高东低时东亚夏季风偏弱,这一现象在东亚夏季风年代际变化中的影响有待进一步深入研究。

• 次网格地形坡度坡向参数化及其对区域气候模拟的影响
• 朱新胜;张耀存
• 2005 Vol. 24 (2): 137-142. 
• 摘要 ( ) PDF (1372KB) ( )
• 随着数值模式水平分辨率的提高,模式下垫面特征的描述更加仔细,针对东亚地区复杂的地形和植被特征,发展适合非均匀下垫面的地表通量参数化方案,对改进数值模式和刻画高原附近地区复杂地形动力和热力效应的能力非常必要。本文通过计算次网格地形坡度、坡向参数及其对到达地面短波辐射通量的影响,提出次网格地形热力效应的参数化方案,改进数值模式中复杂地形区域地面热量平衡的计算。利用p-σ区域气候模式的数值试验结果表明,次网格地形热力效应参数化方案的引入,对东亚地区夏季气候尤其是降水的模拟有明显的改进。

• 利用TBB资料对西太平洋副热带高压特征的分析和描述
• 姚秀萍;刘还珠;赵声蓉
• 2005 Vol. 24 (2): 143-151. 
• 摘要 ( ) PDF (4992KB) ( )
• 利用卫星TBB资料和500 hPa位势高度场资料,分析了西太平洋副热带高压(下称西太副高)的北进及南撤特征。结果表明:西太平洋副热带地区的TBB场呈带状分布,>275K的TBB区随季节的变化从1月至12月表现为先北跳又南落之势,它与西太副高的北跳和南落同步,其大值区可以表征西太副高的范围。西太副高脊线(500 hPa上的u=0 线)与TBB大值区轴线的走向基本一致。不同季节可以不同的TBB值来描述西太副高。同时指出,以TBB大值区所描述的西太副高与雨区的配置较588 gpdm等高线与雨区的配置要好,并且可以避免588 gpdm等高线所产生的假象。另外,每3 h TBB场的分析可为暴雨的逐3 h预报提供参考。

• 平流层30hPa月平均高度场的气候特征
• 杨静;钱永甫
• 2005 Vol. 24 (2): 152-159. 
• 摘要 ( ) PDF (2589KB) ( )
• 采用经验正交函数分解(EOF)方法对NCEP/NCAR全球再分析资料中1958-1997年共40年30 hPa月平均高度和月平均风场进行了分析,讨论了40 年平流层的主要特征向量和相应时间系数的变化特征,发现高度场的EOF第一模态具有很好的空间整体性和明显的季节变化。在平流层中,北半球冬季为一较大的环极冷低压,夏季为一以整个半球为规模的环极暖高压。并以1 月和7 月代表冬、夏季,选取1月和7月的40年资料作为时间序列,用EOF分析了冬、夏季不同的空间振荡型的特征,运用小波分析方法考察了其年际及年代际变化周期。并据此定义了不同的振荡型指数,为以后分析平流层要素场与气候变化的关系奠定了基础。

• 准噶尔盆地冬季一个例低空风、温、湿场的数值模拟
• 奥银焕;陈玉春;吕世华
• 2005 Vol. 24 (2): 160-166. 
• 摘要 ( ) PDF (2295KB) ( )
• 利用美国NCAR非静力平衡模式MM5V3,模拟了新疆准噶尔盆地冬季局地小气候效应,再现了山谷风环流和冬季 "冷湖效应"。模拟结果与现有理论及观测事实基本一致。模拟结果表明:准噶尔盆地冬季大面积被积雪覆盖,下垫面反照率大,因此山谷风环流同黑河地区相比较弱,但 "冷湖效应"显著,逆温特征明显,最强可达10℃。

• 城市湍流边界层内汽车尾气扩散规律数值模拟研究
• 吕萍;袁九毅;张文煜
• 2005 Vol. 24 (2): 167-172. 
• 摘要 ( ) PDF (272KB) ( )
• 以纳维斯托克斯方程组、大气平流扩散方程、湍流动能及湍流动能耗散率方程组为基础,采用伪不定常方法,建立了一个数值模式,利用该模式对城市湍流边界层内流场结构及汽车排放污染物扩散规律进行了研究。结果表明:街谷内会形成一个涡旋型流场,汽车排放污染物浓度在地面及建筑物背风面产生堆积,且其沿高度方向的梯度变化在背风面大,迎风面小。随着街谷两侧建筑物屋顶风速的增大,峡谷内形成的涡旋流场的强度增大,污染物扩散速率增大;当屋顶来流与街道之间的夹角逐渐增大时,涡旋中心位置由街道中心偏向于背风面及更高层且污染物扩散速度加快。

• 五道梁地区总辐射的年际变化
• 李韧;季国良;杨文
• 2005 Vol. 24 (2): 173-177. 
• 摘要 ( ) PDF (249KB) ( )
• 利用实测的太阳总辐射通量密度及地气温差资料,建立了月平均地气温差与月平均太阳总辐射通量密度的回归方程,并用该回归方程计算了五道梁地区1980-1993 年共14 年的月平均总辐射通量密度,分析了该地区总辐射通量密度的年际变化,发现该地区总辐射通量密度具有较明显的6~7年的振荡周期。20世纪后10年年平均总辐射通量密度有增大的趋势。

• 正、斜压涡度拟能相互作用对乌拉尔阻塞过程的影响
• 黄昌兴;李维京;何金海
• 2005 Vol. 24 (2): 178-186. 
• 摘要 ( ) PDF (508KB) ( )
• 研究表明,正压涡度拟能的增强和减弱是乌拉尔山上空阻塞过程的重要特征,正压涡度拟能增强的主要机制是斜压涡度拟能向正压涡度拟能的转换,而斜压涡度拟能的来源则是阻塞区外斜压涡度拟能向阻塞区的净输送和阻塞区内斜压涡度拟能的净生成。正压涡度拟能减弱的主要机制是耗散机制和β效应。因此,阻塞过程是正、斜压涡度拟能相互作用的结果。纬向斜压风对斜压涡度的输送在阻塞的维持和崩溃中具有重要的作用,经向斜压风对斜压涡度的输送在阻塞环流的建立中具有重要的作用,经向正压风对正压涡度拟能的净输送和斜压风对涡度拟能的净输送也具有重要贡献。

• 近51年500hPa上北极涛动的时空变化特征分析
• 严华生;董慧林;程建刚;曹杰;王清川
• 2005 Vol. 24 (2): 187-195. 
• 摘要 ( ) PDF (420KB) ( )
• 对1951-2001年北半球500 hPa高度场月、季及年平均资料分别进行EOF分析,并对EOF分析得到的第一特征向量时间系数进行功率谱分析。结果发现:北极涛动是近51年北半球500 hPa高度场异常的第一特征,方差贡献率在10%~20%之间;极区中心具有明显的偏心结构,范围冬、春季大而向高纬伸展;夏、秋季小且向极区收缩。中高纬冬季中心区范围比夏季大且系统比较集中;极地到格陵兰岛附近、西南欧洲到地中海地区、贝加尔湖到日本海以及北美洲东南部地区是500 hPa高度场上环流异常的主要发生地区;北极涛动正位相时期,冬季在20世纪90年代,春季在70年代中期以前,夏季在60,70年代,秋季在80年代中后期到90年代前期;北极涛动负位相时期,冬季在50年代,春季在70年代中期以后,夏季在50,90年代,秋季在90年代后半期。另外,只有1998年相对来说为全年各月北极涛动强年,说明1998年是近51年来气候最异常的一年。

• 大气不稳定度参数与闪电活动的预报
• 郑栋;张义军;吕伟涛;孟青;何平
• 2005 Vol. 24 (2): 196-203. 
• 摘要 ( ) PDF (1333KB) ( )
• 利用北京地区M-LDARS闪电定位系统的观测资料,结合探空资料,分析了182个有闪电活动和153个无闪电活动的多个大气不稳定参数与闪电活动的关系。结果表明,潜在-对流性稳定度指数、抬升指数、对流有效位能和700 hPa相当位温与闪电活动具有较好的相关性,而中层湿度与闪电活动的相关性没有以上几个参数明显。文中进一步分析了多参数综合预报的闪电活动的概率,闪电频数和各参数的线性回归关系,提出了闪电活动预报的诊断指标。本研究对北京地区雷电监测与预警有参考价值。

• 一次强沙尘暴过程中尺度平均动能变率诊断
• 康凤琴;李耀辉;吕世华
• 2005 Vol. 24 (2): 204-211. 
• 摘要 ( ) PDF (390KB) ( )
• 利用MM5中尺度气象模式嵌套数值模拟的输出结果,计算并分析了一次强沙尘暴天气过程的中尺度动能收支,揭示了沙尘暴过程中的起沙、扬沙和输送的能量来源以及随高度的分布和演变过程。结果表明:(1)沙尘暴天气期间中尺度能量过程活跃;(2)沙尘暴过程因消耗局地动能而启动和发展,能量来源在于高空的动能转化;(3)沙尘暴天气过程中,非地转运动造成的气流穿越等压线运动是沙尘暴能量平衡过程中次重要的能汇项;(4)水平通量散度项为沙尘暴天气过程中主要的中尺度能汇;(5)垂直通量散度项为沙尘暴天气过程中的能源项。随着系统的演变,能源中心从高层向中层转移,直至后期的高层出现能汇;(6)摩擦消耗和次网格尺度效应以及计算误差R在沙尘暴天气过程中总体表现为能源项。

• 宁夏中北部沙尘暴过程中气象要素变化特征及成因分析
• 李艳春;赵光平;胡文东;李艳芳
• 2005 Vol. 24 (2): 212-217. 
• 摘要 ( ) PDF (266KB) ( )
• 利用常规气象观测资料,统计分析了宁夏中北部地区沙尘暴天气的持续时间及相关气象要素的变化及成因。结果表明:风向对沙尘暴天气的发生具有重要影响,从西到北之间的五个风向下发生沙尘暴天气的次数占沙尘暴天气总次数的70%以上;在同一次沙尘暴天气过程中,不同代表站沙尘暴天气的持续时间与地形、地貌及地理环境的关系最密切,其次是与最大风速的关系;但同一代表站在不同的沙尘暴天气过程中最大风速对沙尘暴天气的持续时间影响最大;沙尘暴天气发生总次数越多的测站,在同一沙尘暴天气过程中持续时间相对越长。形成盐池站多沙尘暴天气的沙源,除背景沙源外,本地沙源的补充也有重要作用。

• 短期气候预测地气图方法的7条预报规则
• 汤懋苍;张拥军;李栋梁
• 2005 Vol. 24 (2): 218-222. 
• 摘要 ( ) PDF (236KB) ( )
• 根据三十多年来的短期气候预测经验,对于降水的短期气候预测,总结了7 条预报规则:(1)能量频散规则;(2) 相干共振规则;(3) 下游阻塞规则;(4) 侧向抑制规则;(5) 驻波不频散规则;(6)风吹雨斜规则;(7) 准半年重现规则(准半年韵律)。

• 98.5华南前汛期暴雨的非静力数值模拟和中尺度系统分析
• 文莉娟;程麟生;隆霄
• 2005 Vol. 24 (2): 223-231. 
• 摘要 ( ) PDF (420KB) ( )
• 为了对华南暴雨进行深入的数值模拟研究,在对1998年5月23~24日(简称 "98.5")华南暴雨进行天气分析的基础上,利用非静力中尺度数值模式MM5对该次暴雨过程进行了数值模拟。数值模拟结果和客观分析结果的比较表明,模拟结果可以再现造成暴雨的大、中尺度环流条件。造成此次暴雨的中尺度系统具有暖心高湿结构,高空辐散,低空辐合及对应的强上升运动和气旋性涡柱是造成这次暴雨的动力学机制,低空偏南气流对这次暴雨的产生和发展起着重要的作用。模拟的降水中心与观测的较接近,位置略偏南、偏西,雨量略小,但降水时段和雨区模拟较好。降水发生在喇叭口等有利地形;高低分辨率的地形资料对本次降水的模拟结果影响不大。

• 初夏青藏高原东侧一次特大暴雨的综合分析
• 张弘;孙伟
• 2005 Vol. 24 (2): 232-239. 
• 摘要 ( ) PDF (1899KB) ( )
• 分析了2002年初夏发生在高原东侧的一次特大暴雨,认为这次暴雨的成因是新疆低槽与高原槽合并东移并引导较强冷空气在高原东侧与四川至陕西的西南暖湿气流交汇而形成的。高空西风急流增强、我国东部高压的阻挡及低层偏南暖湿气流的加强、北伸为发生暴雨提供了有利条件。冷锋前暖区内中β尺度对流系统(MβCSs)的活跃直接导致了特大暴雨的发生。低层中尺度辐合系统与中β尺度对流云团的活动、大暴雨出现的时间和落区等密切相关。中尺度对流系统(MCSs)散度垂直分布的特殊结构,即从对流层低层到高层存在的辐合-辐散 "双重结构"对大暴雨时强烈上升运动和深对流形成有着重要作用。

• 2003.6.17滇中特大暴雨的中尺度分析
• 何萍;李宏波;何德锋
• 2005 Vol. 24 (2): 240-246. 
• 摘要 ( ) PDF (1702KB) ( )
• 结合大尺度环流的高通滤波、卫星云图和雷达回波诊断,用Shuman-Shapiro 中尺度滤波方法,对2003年6月17日云南中部的楚雄市至南华县一带发生的特大暴雨过程进行了中尺度分析。结果表明,这次过程是热带中尺度气旋东南移并发展造成的;地面强冷空气侵入中尺度低压导致对流发展,是热带中尺度气旋加强的原因;大尺度环流下,孟加拉湾、南海和北部湾形成的两条水汽输送带通过热带低压,为强对流的发展和维持提供了能源保障;地面中尺度低压中心和与之配置的切变线北侧对特大暴雨落区有较好的指示。

• 一次槽后"湿"对流风暴的中尺度分析
• 刘勇;张科翔
• 2005 Vol. 24 (2): 247-254. 
• 摘要 ( ) PDF (1318KB) ( )
• 对2002年8月5日发生在陕西境内一次槽后 "湿"对流风暴过程进行了中尺度分析,结果表明:500 hPa槽后冷平流是这次过程的直接影响系统;850 hPa能量锋区和高能区提供了能量和强位势不稳定区;南海 "北冕"台风和高原东侧副热带高压为此次过程提供了充沛的水汽,中、低空水汽通量超常;高、低空急流耦合产生的次级环流提供了持续强劲的上升运动;地面中尺度涡旋发展、合并及扩散是次级环流部分上升支演变过程的具体反映;产生强对流风暴的块状回波强度为45~55 dBz,高度为12~14 km。

• 一次久旱转暴雨天气过程诊断分析
• 赵世发;王景红;姚永胜;张后发;瑚成英;赵小宁;雷雅静;郭艳
• 2005 Vol. 24 (2): 255-260. 
• 摘要 ( ) PDF (341KB) ( )
• 利用各种实测和计算的气象资料,对陕西省商洛地区2000年6月1~3日出现历史罕见的久旱转暴雨过程进行了详细的分析,结果表明:这次久旱转暴雨过程既与东亚大槽减弱,西太平洋副热带高压增强西伸北抬,西太平洋副热带高压外围的 "SW"气流增强等大形势有关,也与低空急流、切变线和不稳定层结的发展等有关,天气转变时各物理量场的变化特征也较明显。暴雨产生在低层高能舌、水汽辐合中心,以及低层辐合高层辐散的上升气流区内。

• Q矢量理论在青藏高原东侧大暴雨过程中的诊断应用
• 王川;杜川利;寿绍文
• 2005 Vol. 24 (2): 261-267. 
• 摘要 ( ) PDF (352KB) ( )
• 利用常规探空和地面观测资料,对2002年6月8~9 日发生在青藏高原东侧川陕地区的一次罕见大暴雨过程的环流特征及成因作了诊断分析。再利用MM4 模式所提供的高时空分辨率资料,应用湿Q矢量理论对暴雨过程进一步进行了中尺度诊断研究。结果表明,湿Q矢量散度场的分布反映了次级环流的方向和强弱,暴雨出现在中尺度环流明显增强时。湿Q矢量分解揭示了该次暴雨过程的中尺度特性。

• 华北平原一次中尺度对流系统分析
• 吕胜辉;高艳红;刘伟
• 2005 Vol. 24 (2): 268-274. 
• 摘要 ( ) PDF (1252KB) ( )
• 2002年6月1日在华北平原发生了β尺度的中尺度对流系统(MβCSs)。利用气象常规资料的客观分析产品对这次过程进行了分析,结果表明,在高空东北冷涡影响下,华北平原的东北方向出现急流,MβCSs发生在急流右侧的风速切变区中;由于高空正涡度平流、低空负涡度平流的共同作用,高空辐散,低空辐合,使对流层中层的上升运动得以维持;华北平原低空水汽通量辐合,有源源不断的水汽供应;高层总能量减少,低层总能量增加,使华北平原在垂直方向有大量的不稳定能量积聚。以上分析表明:华北平原具备了对流产生的动力和热力条件。该文揭示了MβCSs产生的原因,并为以后进一步做好MβCSs的预报总结了经验。

• 重庆夏季旱涝的欧亚环流特征分析
• 刘德;李永华;高阳华;李晶;唐云辉;叶钊
• 2005 Vol. 24 (2): 275-279. 
• 摘要 ( ) PDF (1431KB) ( )
• 计算了重庆地区夏季区域降水指数,采用相关、合成、奇异值分解等多种技术方法分析了重庆地区夏季旱涝的同期夏季和前期冬季欧亚环流特征,在此基础上定义了关键区环流指数,并分析了其对重庆地区夏季降水预报的指示意义。

• 雹云识别的物元可拓模型在低纬高原的构造及其效果检验
• 李桂华;金少华
• 2005 Vol. 24 (2): 280-284. 
• 摘要 ( ) PDF (216KB) ( )
• 雹云识别是一个多参数的模式识别问题,应用物元可拓思想将单参数雹云识别的不相容性转化为相容性问题。在与成都地区雹云识别的物元可拓模型进行对比后,根据低纬高原地形及气候特点,通过适当增加参数,构造完成低纬高原雹云识别的物元可拓模型,以此进行雹云识别,准确率达86%以上。

• 虚拟数字视频积分器的研制及应用
• 方德贤;赵坤;李明;葛文忠
• 2005 Vol. 24 (2): 285-290. 
• 摘要 ( ) PDF (839KB) ( )
• 从理论和实际两个方面具体的论述了虚拟数字视频积分器的原理和研制过程,简化了数字天气雷达系统的强度场数字处理终端。把所有的数字处理和计算交给电脑完成`,从而用虚拟的终端代替了原来的数字视频积分器(DVIP)。