论文

• 青藏地区地球轨道变化对地形依赖性的数值模拟研究
• 毛晓亮;刘晓东;陈广善
• 2006 Vol. 25 (1): 1-8. 
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• 利用美国大气研究中心(NCAR)的公用气候系统模式(CCSM2.01)进行了一组改变青藏高原地形高度和地球轨道(岁差)参数的数值模拟试验,以探讨青藏地区地球轨道和地形变化对高原气候的影响。结果表明:同样的岁差强迫,青藏地区与湿度相关的各种气候要素(如降水、地表径流、降雪和积雪深度)在高地形情况下的响应要比在低地形情况下的响应强烈得多。当近日点的时间由现代的1月份变为7月份时(如距今约1万年前的全新世初期),会造成高原中南部及高原南侧夏季降水和径流显著增加,冬季高原西北部降雪增加,但高原中南部的冬季降雪却会明显减少。上述区域气候变化特征与岁差强迫下大气环流的改变密切相关。这些数值模拟结果也有助于理解该地区相关地质气候记录中青藏高原隆升过程对轨道尺度气候变率的调制作用。

• 33模Lorenz系统的混沌特征及其可预报性分析
• 王革丽;杨培才;吕达仁
• 2006 Vol. 25 (1): 9-15. 
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• 简述了33模Lorenz系统的导出及求解过程,并从功率谱、关联维数和Lyapunov指数等三方面验证其33个谱模分量及流场和扰动温度场得到的时空序列具有混沌特性,并对其进行可预报性分析。结果表明,对于混沌系统而言,对其时空序列取平均并不能延长可预报时效。

• "强降水和黄海气旋"中的干侵入分析
• 杨贵名;毛冬艳;姚秀萍
• 2006 Vol. 25 (1): 16-28. 
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• 利用GOES-9卫星6.7μm的水汽图像资料、等熵气流、位涡(IPV,MPV1)、θ_se等物理量,对2003年梅雨期的一次强降水过程进行了分析,以揭示干侵入在强降水和黄海气旋中的作用。分析结果表明:(1)水汽图像暗区动态对强降水、温带气旋发展有很好的预报指示意义。(2)叠加了相对湿度场的垂直气流的发展、变化特征能清楚地反映干侵入与强降水的关系,对短时预报有一定指示意义,干侵入对强降水起激发作用。中层以上的干区与水汽图像暗区十分吻合。(3)θ_se=340K等熵面上的气流能较好地反映对流层中上部的干侵入特征,θ_se=330K等熵面上的气流能较好地反映黄海气旋发展特征。沿等熵面高脊区的下滑急流与水汽图像暗区相当一致。IPV大值区的发展变化与气旋快速生成、发展关系较好,IPV分布能较好地反映干侵入特征。(4)等压面上的MPV1空间、时空剖面均能很好地描述干侵入的演变特征。当MPV1≥0.4 PVU的区域向下伸展时,在其以南约2个纬距处出现强降水。(5)对气旋附近的强降水,干侵入起逐渐加强作用;对远离气旋区域,MPV1大值区域与强降水突然出现几乎是同步的,说明MPV1所反映的干侵入特征对强降水的作用在气旋附近与远离气旋区有所不同。强降水出现在θ_se陡峭和密集区中。

• 一η坐标暴雨模式的改进及效果检验
• 黄泓;张铭
• 2006 Vol. 25 (1): 29-33. 
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• 引入曾庆存等[1]的分块地形思想,在一个η坐标暴雨模式的基础上,对气压梯度力的计算进行了改进,推导了新的计算方案并改写了相应程序。效果检验表明,该改进可部分地提高陡峭地形处暴雨雨强的预报。

• "02.6"陕南大暴雨的结构及成因分析
• 毕宝贵;鲍媛媛;李泽椿
• 2006 Vol. 25 (1): 34-44. 
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• 通过诊断分析发现:(1)"02.6"强降水与6月上旬越赤道气流和季风爆发密切相关,携带大量水汽的偏南气流与冷空气于6月8日交汇在西北地区东部,导致了这次强降水的发生;(2)与暴雨区相联系,存在横越低空急流的经向垂直环流,暴雨区处于该垂直环流的上升支;(3)偏南和偏东气流水汽通道在西北地区东部交汇,水汽的辐合积聚主要在对流层低层和行星边界层内完成;(4)整层的视热源1>高值区在暴雨区附近呈东北-西南向分布,与切变线走向非常一致,降水产生的凝结潜热释放是强降水区大气的主要热源。同时,在大尺度上升运动区中低层存在一个条件对称不稳定建立的机制,使得在暴雨区,既存在深厚的热力不稳定机制,又存在水汽输入机制和热力不稳定的触发机制,从而形成强暴雨。

• "98.5"华南前汛期暴雨中尺度系统发生发展的动力、热量和水汽收支诊断
• 文莉娟;程麟生;左洪超;吕世华
• 2006 Vol. 25 (1): 45-51. 
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• 为进一步了解华南暴雨的形成机理,利用MM5模式输出的高时空分辨率资料,对"98.5"华南暴雨的总涡源、视热源和视水汽汇进行了诊断分析。诊断结果表明:总涡源场与涡度场对应一致,高值中心位于降水上空,正的总涡源柱中心预示了涡度柱将继续发展;在组成总涡源各项中水平绝对涡度平流项和扭转项是负贡献,垂直涡度平流项和散度项为正贡献;降水区与视水汽汇和视热源高值区对应一致,视水汽汇和视热源有峰值相伴,说明凝结潜热给系统提供了发展的能量;地面涡动通量和各层的次网格尺度涡动使高层冷却,低层加热,有利于降水系统中对流发展;在组成视热源和视水汽汇各项中均为垂直项起主要作用,充分说明了在暴雨发生过程中强上升运动具有重要作用;强烈的垂直上升运动将水汽带到了高层,云水场的发展与视水汽汇有着一致性,在视水汽汇达到极值时,除冰晶外,云水场各物理量中心高度达到极值,部分物理量的强度也达到最大。

• 一次台风与河套低涡共同影响的陕北暴雨分析
• 张弘;陈卫东;孙伟
• 2006 Vol. 25 (1): 52-59. 
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• 分析了黄土高原东部一次台风与河套低涡共同影响的陕北暴雨,结果表明:深厚、稳定的河套低涡低层辐合、高层辐散的垂直结构及位势不稳定等特征为暴雨区附近强烈上升运动的发展和维持提供了有利的环境条件。低空台风低压环流北侧偏东风气流形成的水汽和能量通道在地处内陆的陕北地区产生强水汽辐合,并导致不稳定能量的积蓄和释放,直接造成了台风外围远距离暴雨的发生。暴雨的形成与地面流场上中尺度辐合系统、卫星云图上中β尺度对流系统(MβCSs)等密切相关。

• 青海高原近43年夏季水汽分布及演变特征
• 王鹏祥;王宝鉴;黄玉霞;郭品文;李栋梁
• 2006 Vol. 25 (1): 60-65. 
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• 通过对青海高原近43年夏季空中水汽分布及演变的研究,结果表明:(1)夏季来自孟加拉湾的暖湿水汽在东亚夏季风的驱动下向东北方向输送,与沿中纬度的西风环流输送的水汽在青海高原会合,但受高原大地形阻挡,到达该区的水汽含量较源区大大减小;(2)青海高原水汽通量场自西界向东界增加,水汽通量高值区基本分布在青海东部的边坡地带;(3)近43年青海高原净水汽通量收支有正有负,但整体上却呈增加趋势;(4)旱年青海高原水汽通量比平均状况偏少10~40 kg·m^-1·s^-1;涝年偏多10~20 kg·m^-1·s^-1;无论旱涝年,青海高原空中净水汽通量均呈正值,但旱年比平均状况偏少21.88%,涝年偏多53.99%。

• 夏季金塔地区绿洲环流的数值模拟
• 陈世强;文莉娟;吕世华;奥银焕;张宇;李锁锁
• 2006 Vol. 25 (1): 66-73. 
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• 利用中尺度模式MM5,模拟研究了晴天时不同背景风场作用下的不同绿洲冷岛效应的三个个例。模拟结果显示,在背景风较强时,绿洲向四周辐散的风场不易形成,但是冷中心依然存在,只是中心会被环境风场吹离绿洲,而后再逐渐生成;或有时仅生成向背景风垂直方向辐散的风场。在背景风相对较弱时,可清楚地看到绿洲风场逐渐形成及衰退的演变,环境风场与同它反向的辐散绿洲风间的交界是次序进退的。对于不同个例,温度场和湿度场同风场的配合也不太一致。

• 北极涛动年代际变化对华北地区干旱化的影响
• 琚建华;吕俊梅;任菊章
• 2006 Vol. 25 (1): 74-81. 
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• 华北地区夏季降水在20世纪70年代中期以后进入年代际偏少阶段,表现出明显的干旱化趋势。华北干旱加剧具有特殊的大气环流背景,主要表现为在20世纪70年代中期以后亚洲大陆东部的热低压减弱,同时对流层低层到高层东亚夏季风环流减弱。这种异常的大气环流背景主要是由海陆热力差异和北极涛动的年代际变化造成的。近二十几年来,北极涛动维持在高指数位相是导致东亚地区大气环流异常的重要原因,并由此造成了华北干旱的加剧。

• 夏季北极涛动的时空特征
• 杨小怡;胡跃文;郭品文;马柱国
• 2006 Vol. 25 (1): 82-89. 
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• 运用NCEP/NCAR SLP再分析月资料,分析研究了北极涛动的季节性差异,着重讨论了夏季北极涛动的时空特征。结果表明,除了强弱的季节差异,夏季北极涛动与冬季北极涛动在空间模态上也存在较大差异,主要表现在夏季北极涛动的中纬度强活动中心从北大西洋地区转移到亚洲大陆上,其亚洲中心只在对流层低层比较明显,强度随高度增加而减小,因而在对流层中呈现出比冬季北极涛动更强的斜压性。这种模态在年际和月际时间尺度上均有所体现。夏季北极涛动在近50年来一直存在稳定的准22年周期,其次为6~7年周期。另外,从1970年左右开始出现准2年周期振荡,而1970年代以前准2年周期不明显。

• 城市热岛效应对甘肃省温度序列的影响
• 白虎志;任国玉;张爱英;王德民
• 2006 Vol. 25 (1): 90-94. 
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• 对甘肃省若干国家基本/基准站、城市站和乡村站1961-2002年共42年季、年平均温度资料等进行了对比分析。结果表明:城市站和国家基本/基准站比乡村站增温趋势显著。近40多年来城市热岛效应对基本/基准站年平均温度的增温贡献率为18.5%,对城市站年平均温度的增温贡献率为37.6%。季节增温率冬季最大,秋季次之,春夏季最小;城市热岛效应对季节增暖的贡献率则为春季最大,夏季次之,秋冬季最小。

• "99.8"山东特大暴雨形成机制的数值模拟分析
• 赵宇;龚佃利;刘诗军;孙兴池
• 2006 Vol. 25 (1): 95-104. 
• 摘要 ( ) PDF (1296KB) ( )
• 利用双重嵌套的非静力数值模式MM5V3,成功地模拟了1999年8月11~12日山东诸城发生的特大暴雨。利用模式输出的高时空分辨率资料,对这次暴雨天气及中尺度低涡的形成机制进行了诊断分析。结果表明,这次特大暴雨是在弱冷空气侵入台风低压环流,热带辐合带北伸的形势下形成的;倾斜涡度发展是特大暴雨及中尺度低涡产生、发展的重要机制,鲁东南有利的地形对中尺度低涡的形成具有重要作用;台风低压倒槽顶部的强辐合作用首先触发上升运动,产生强降水,强降水位于低层气旋性暖式切变最明显的地方;强降水释放的凝结潜热使高层气层增暖,高层辐散加强,引起低层中尺度低涡强烈发展,导致降水增幅。可见,CISK机制是特大暴雨和中尺度低涡加强的另一种机制。

• 利用静止卫星云图进行二维傅里叶相位导风试验
• 张红;王振会;许建明
• 2006 Vol. 25 (1): 105-109. 
• 摘要 ( ) PDF (457KB) ( )
• 根据二维傅里叶相位分析原理,对1 min间隔的IR云图进行由云推导风的反演。利用模块高度频数直方图把云分为高、中、低云。对连续三幅IR云图进行二维傅里叶相位导风计算,得到两个反演风场,对两个风场相同位置上的风矢进行逐点比较,剔除风向或风速差别较大的风矢,再对处理后的风场进行高度调整法的质量控制,把不合理的风矢剔除或调整到合理的高度层,得到连续性较好的风场。

• 利用MODIS资料遥感水体上空气溶胶粒子尺度的数值试验
• 冯建东;黄艇;陈长和;张武
• 2006 Vol. 25 (1): 110-115. 
• 摘要 ( ) PDF (258KB) ( )
• 利用卫星探测辐射的光谱依赖性来反演大气气溶胶粒子尺度分布,首先要建立反演算法并检验其可行性。本文参照文献[1]对暗的海洋上空MODIS资料的处理方法,针对大陆水库上空卫星探测MODIS辐射信号,利用6S(Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum)辐射模式建立一个查算表(Look-up table:LUT)来反演大气气溶胶粒子尺度分布;然后通过数值试验对所建立的查算表进行检验,讨论其方法的可行性。数值试验结果表明,查算表对大陆性气溶胶尺度分布有反演能力,但拟合误差ε_sl值随着气溶胶光学厚度的增加而增加。

• 沙尘气溶胶对西北地区植被遥感的影响分析
• 张杰;郭铌;郝志毅
• 2006 Vol. 25 (1): 116-122. 
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• 选取扬沙-浮尘天气发生中、后的对地观测卫星EOS-MODIS数据,利用6S辐射传输模式对该卫星资料进行大气订正,分析了沙尘气溶胶对沙尘多发区的西北地区植被指数(VI)遥感的影响。结果表明,与晴空天气得到的反射率相比,沙尘使红光通道反射率ρ1、近红外通道反射率ρ2和蓝光通道反射率ρ3均增加,归一化植被指数NDVI有不同程度的降低,降低最大值为0.246。抗大气植被指数ARVI也有所降低,降低最大值为0.231。应用晴空天气条件下的资料,建立了西北干旱区ARVI与NDVI之间的线性关系,并证明了在沙尘天气条件下,利用ARVI计算NDVI的方法,所得的结果较好。

• 基于数字地形模型的山区太阳辐射的时空分布模拟
• 张秀英;冯学智
• 2006 Vol. 25 (1): 123-127. 
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• 在数字地形模型(DTM)的基础上,利用地理信息系统软件ArcGIS确定阴影、提供的地图代数语言功能,模拟了甘肃定西安家沟小流域任意时段内天文辐射的空间分布。该模型借助于ArcGIS的地形分析功能,解决了常规方法不能解决的地形遮蔽对天文辐射的影响。该模型是一个物理模型,对天文辐射能的时空分布可做出较精确描述,提供在常规条件下的重要参数。时空分布分析表明:地形对天文辐射的影响很大,尤其是坡向的影响;天文辐射随着季节变化很大,从3月底开始直到6月上旬一直处于上升阶段,然后下降;地形对天文辐射的影响程度随着季节不同有所不同,但是没有表现出明显的规律。

• 黄淮气旋中人工增雨播云区的探讨
• 王以琳;王建国
• 2006 Vol. 25 (1): 128-137. 
• 摘要 ( ) PDF (2811KB) ( )
• 利用冷云人工增雨冰水转化理论,较详细地分析了一个黄淮气旋的垂直结构。讨论了该气旋不同发展阶段、不同部位有利于冰晶通过水汽凝结或凝华增长的条件,给出了作业前根据宏观物理量确定气旋中播云区的方法。分析表明,在气旋初生期,气旋各部位的冷层都有较好的水汽条件;在气旋发展旺盛时,冷锋前和暖锋前的冷层水汽条件较好;在气旋锢囚后,只有暖锋前的冷层和气旋中心水汽较多。而暖锋前的冷层中总是液态水最多的部位。

• 夏季新疆中天山北坡大气冰核的浓度观测分析
• 张建新;廖飞佳;高子毅;王文新
• 2006 Vol. 25 (1): 138-142. 
• 摘要 ( ) PDF (418KB) ( )
• 利用微孔滤膜法,于2001年6月12日~7月31日在新疆中天山北坡乌鲁木齐河上游山区的小渠子和牧试站分别进行了大气冰核观测。观测发现,这里的冰核浓度非常低,平均浓度仅为0.32个·L^-1。分析结果表明,冰核浓度变化与气团活动、降水和风向有密切联系。

• 宁夏三类降水云的时空分布及环流特征分析
• 陈豫英;李艳春
• 2006 Vol. 25 (1): 143-150. 
• 摘要 ( ) PDF (430KB) ( )
• 利用宁夏24个测站1971-2000年常规地面观测中云状、总云量、低云量、天气现象、降水量等资料,对宁夏30年中层状云、对流云及混合云降水的时空变化特征进行了分析。同时,利用NCEP/NCAR(1971-2000年)全球再分析资料,对宁夏三类降水云的环流特征进行了诊断分析。结果表明:30年中层状云降水次数明显多于对流云和混合云降水次数,是宁夏降水的主要类型,而混合云降水是宁夏大雨以上降水的主要类型;宁夏南部地区以层状云降水为主,北部地区对流云和混合云降水次数相对较多;三类降水云的月、年际和年代际变化特征及所对应的环流背景和影响系统具有明显的差异。

• 浙江省滑波、泥石流多发区气象预警研究
• 杜惠良;钮学新;殷坤龙;谢剑明;刘礼领
• 2006 Vol. 25 (1): 151-158. 
• 摘要 ( ) PDF (352KB) ( )
• 在对浙江最主要的突发性地质滑坡、泥石流子体与降雨量的统计分析后,提出了有效降雨量概念,通过统计分析,获得了计算有效降雨量关系式和四个多发区的临界有效降雨量。针对滑坡、泥石流,应用MM5中尺度预报模式进行本地化,并结合卫星和雷达的客观雨量预报方法。三种客观预报雨量的方法互相补充。经2003年和2004年试报,对雨量预报和滑坡、泥石流预测有较好的效果。

• 关中东部连续性冰雹特征分析
• 胡淑兰;武麦凤;王旭仙;张丽娟;武广良
• 2006 Vol. 25 (1): 159-163. 
• 摘要 ( ) PDF (216KB) ( )
• 利用关中东部各气象站和各县防雹站(点)建站以来的连续性降雹资料,统计分析了连续性降雹的时空分布、环流形势、物理量场以及强回波移动規律,总结出影响关中东部连续性降雹的重要天气特征及渭北多雹和多连续性降雹的重要原因是特殊地形与秦岭背风波相叠加的结果。

• 敦煌莫高窟区大气环境成分的监测分析
• 汪万福;王涛;沈志宝;谢建平;邢军
• 2006 Vol. 25 (1): 164-168. 
• 摘要 ( ) PDF (224KB) ( )
• 利用1996-2001年在莫高窟区及敦煌农区的同步监测资料,分析了对敦煌壁画有害成分的SO₂、NO_X和TSP质量浓度的年际变化、年变化及季节变化特征。结果表明:莫高窟大气环境中SO₂和NO_X平均质量浓度分别为0.0268 mg·m^-3和0.0217 mg·m^-3,达到国家(GB3095-1996)中规定的二级标准;TSP质量浓度为0.3077 mg·m^-3,是国家二级标准的153.9%。莫高窟SO₂质量浓度呈明显的上升趋势,应引起高度重视。