论文

• CLM3模拟的1979-2003年中国土壤湿度及其对全球变暖的可能响应
• 杜川利;刘晓东;WUWanli
• 2008 Vol. 27 (3): 463-473. 
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• 利用NCAR公用陆面模式CLM3(Common Land Model 3), 以1979-2003年NCEP/DOE再分析资料(Reanalysis-2)作为外界强迫, 对在分辨率为0.5°纬度×0.5°经度下中国区域进行独立(off-line)模拟试验, 并分析了土壤湿度对全球变暖的响应。模拟结果显示: 土壤湿度随深度的增加调整(Spin-up)到稳态时间加长, 最长可高达20年, 这说明模式陆面过程对土壤初始状态的敏感性。模拟结果与台站实测资料及NCEP再分析资料输出的土壤湿度的对比表明, 季节与年际变化及其空间分布基本一致。我们的结果还显示, 随着近年来气候逐渐变暖, 包括中国北方(30°N以北)在内的东亚北部地区夏季土壤湿度有逐渐减少趋势, 最多减少15(mm³·mm^-3)·(100a)^-1。

• 全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅰ):模式动力框架设计
• 辜旭赞;张兵
• 2008 Vol. 27 (3): 474-480. 
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• 引入双三次数值模式: 双三次数值模式是通过作三次样条与双三次曲面拟合, 实现各个大气要素量场的二阶可导, 从而可对各个预报方程作时间积分。双三次数值模式适合采用大气运动原始方程组和采用水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案。且本文的全球(Z)双三次数值模式与个例模拟实际采用Navier-Stokes"浅薄大气"原始方程组, 建立球面Z坐标系上的非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架。其离散化气压、气温预报方程与个例模拟揭示出大气运动中凝结降水, 其天气学原因不仅是湿空气作Z坐标垂直上升运动, 而且是湿空气被"减压/减温", 即湿空气作P坐标"垂直上升运动", 后者可由大气平流运动(如Rossby波)引起。

• 全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析
• 辜旭赞;张兵
• 2008 Vol. 27 (3): 481-490. 
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• 引入双三次数值模式: 通过"双三次曲面拟合-时间步长积分-双三次曲面拟合-……", 实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上, 给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架, 并采用显式水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案, 用NCEP再分析资料做初值场, 初步模拟出从极地到热带的基本大气环流。模拟试验表明: 因大气运动本质上是非线性的, 当限定模式大气作线性"一次运动"时, 个例模拟无须任何平滑; 但限定模式大气作"三次运动"时, 必须有适当平滑。本文认为, 未来双三次数值模式可按场变量双三次曲面曲率, 以判断采用符合物理诠释的局域(或单点)平滑; 又若大气非线性运动不稳定区恰是天气系统发源地, 则全球多重/时变套网格双三次数值模式是今后研究的方向。

• 青藏高原夏季降水的区域特征及其与周边地区水汽条件的配置
• 冯蕾;魏凤英
• 2008 Vol. 27 (3): 491-499. 
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• 使用青藏高原地区97个测站1961-2005年6~8月降水总量及同期NCEP/NCAR月平均u, v风、比湿和300 hPa位势高度等再分析资料, 首先使用旋转经验正交函数分解方法得到青藏高原夏季降水的4种主要分布类型, 之后利用相关分析方法, 分析了与4种降水类型匹配的水汽输送以及相应的环流背景, 最后使用合成分析对高原异常旱涝年的水汽输送和环流形势的差异进行了分析。结果表明, 青藏高原夏季降水的主要气候特征是南部与北部降水异常呈现相反分布的特征, 其水汽输送和环流形势配置差异显著。如果孟加拉湾海区向北的水汽输送和东部海洋向西的水汽输送加强, 同时乌拉尔山阻高强盛, 东亚从低纬至高纬呈现"+-+"位势高度环流形势时, 有利于西南水汽输送并与来自东部海洋的水汽形成辐合, 造成高原夏季降水偏多, 反之降水则偏少。

• 青藏高原上空气溶胶含量的分布特征及其与臭氧的关系
• 周任君;陈月娟;毕云;易明建
• 2008 Vol. 27 (3): 500-508. 
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• 采用1991年10月-2005年11月的HALOE资料, 分析了青藏高原(27°~40°N, 75°~105°E)上空气溶胶数密度、体积密度、面积密度的分布和变化特征, 探讨了它们与臭氧的关系, 并且与同纬度带中国东部地区(107°~122°E, 27°~40°N)、北太平洋(170°E~170°W, 27°~40°N)上空进行了对比。结果表明: 高原上空气溶胶的体积密度、面积密度受Pinatubo火山喷发的影响主要发生在1991-1995年, 然而气溶胶数密度受火山影响则不如前二者明显; 高原上空气溶胶在对流层顶附近存在一个极大值区, 在夏季该极大值区位于对流层顶下方(约120 hPa), 而其他季节则位于对流层顶上方(约100hPa); 青藏高原、中国东部地区、北太平洋三地上空气溶胶数密度的差异主要出现在60 hPa以下的气层, 夏季差异最突出, 高原上120 hPa附近的气溶胶数密度约为平原上的1.8倍, 约为海洋上的5.5倍; 在高原上空对流层顶附近以及平流层低层, 气溶胶数密度与臭氧体积混合比呈很好的负相关关系, 而在20 hPa以上则有明显的正相关关系; 对比三地上空气溶胶与臭氧的关系, 得到在对流层顶附近及平流层低层气溶胶在高原和平原上空与臭氧的变化呈很好的负相关, 其中以高原上空的负相关关系更好, 但是在海洋上空气溶胶和臭氧的相关不明显。而在20 hPa以上气层中, 三地上空的气溶胶与臭氧的变化都具有很好的正相关关系。

• 藏北地区气候变化特征及其影响分析
• 盛文萍;高清竹;李玉娥;万运帆;杨凯
• 2008 Vol. 27 (3): 509-516. 
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• 藏北地区地域广阔、地势高, 自然条件极为严酷, 其环境状况直接影响到我国的江河、气候及生态环境, 甚至对全球也有不容忽视的影响。本研究选取藏北地区有长期、连续记录的5个气象站点, 分析藏北地区近40年来的气候变化特征, 并对其可能影响进行分析。藏北地区近40年来温度上升趋势明显, 尤其是最低温度的升温率达0.79℃·(10a^-1), 高于青藏高原的平均水平; 降水的年际波动大, 自20世纪90年代以后明显增多。近40年藏北地区的气候有暖湿化趋势, 这将有利于该地区的动、植物生长, 但是该地区冰川冻土面积大, 气温升高会引起冰川退缩和冻土层融化, 又将给藏北地区脆弱的生态系统带来不利影响。

• 大尺度环流变化对华北地区夏季水汽输送的影响
• 马京津;于波;高晓清;李洁
• 2008 Vol. 27 (3): 517-523. 
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• 利用我国华北地区25个气象站1951-2006年共56年的月降水资料及1948-2006年NCAR/NCEP再分析资料以及NOAA HYSPLIT_4水汽轨迹模型, 分析了近50年华北地区夏季降水量、整层水汽输送通量及水汽输送轨迹的变化, 并探讨了其影响成因。结果表明, 华北夏季水汽输送通量及其轨迹有明显的年际和年代际变化特征; 东亚夏季风的南风北界的年际变化对水汽输送有重要影响, 南风北界的南撤导致了华北地区水汽输送通量的减少; 通过对华北地区降水偏多年和偏少年的比较显示, 降水偏多年水汽大部分来自南海, 并且输送轨迹较长, 水汽主要从西南方向输送到华北, 并且偏多年华北上空存在明显的上升运动, 偏干年反之。

• 近50年来我国东、西部地面气温和降水变化对比的初步分析
• 曲迎乐;高晓清;陈文;惠小英;周长春
• 2008 Vol. 27 (3): 524-529. 
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• 利用1951-2003年我国160个气象站月平均地面气温和降水资料, 分析了我国东、西部气温和降水变化趋势的异同, 并讨论了其可能原因。结果表明: 我国东、西部地区年、季平均气温变化有较好的一致性, 降水变化则有一定差异。近50年来, 我国东、西部年平均气温均呈升温趋势, 降水从1950年代开始减少, 至1990年代又增加。东部年平均气温的增暖趋势大于西部, 降水受大气环流影响较大。

• 黄土高原土壤湿度变化规律研究
• 陈少勇;郭凯忠;董安祥
• 2008 Vol. 27 (3): 530-537. 
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• 利用黄土高原59个气象站1961-2002年月降水量和29个农业气象观测站从建站到2002年逐年4~10月旬土壤重量含水率资料, 分析了黄土高原土壤湿度的地域和时间分布特征以及土壤湿度的变化规律。结果表明:(1)黄土高原4~10月土壤湿度与降水量的地理分布有较好的一致性, 两者都从东南向西北减少。由于六盘山和太行山对东南季风的阻挡影响, 在陇中和晋中黄土高原出现一条南北向的干舌;(2)采用年降水量和变异系数, 结合植被地带, 把黄土高原土壤湿度划分为5个气候区域: 草原化荒漠带土壤严重失墒区、荒漠草原带土壤严重失墒区、草原带土壤失墒区、森林草原带土壤湿度周期亏缺区、森林带土壤湿度周期亏缺区。前3个气候区位于黄土高原中北部, 经雨季之后, 土壤水分不能得到有效恢复, 土壤经常处于重旱或轻旱状态。后2个气候区位于黄土高原南部, 土壤有季节性缺水现象。(3)土壤湿度具有动态变化规律。一般从7月份开始土壤湿度增加, 但各区的增湿幅度有差异。(4)土壤湿度与降水呈极显著的正相关, 与气温呈不显著的负相关。

• 基于EOS/MODIS资料的中国黄土高原西部土地覆盖分类
• 李耀辉;韩涛
• 2008 Vol. 27 (3): 538-543. 
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• 土地利用和覆盖信息不仅是全球及区域气候模式中所需的重要信息, 也是描述生态系统的重要基础数据; 获取其现状和变化信息, 对于揭示土地覆盖的特征和变化规律, 探讨变化的驱动因子, 分析评价区域生态环境具有重要现实意义。采用多时相和多光谱遥感资料进行土地覆盖分类已成为一种行之有效的方法。植被类型的差异除了可表现为光谱差异外, 还可表现为植被生长规律的差异; 植被生长以年为周期, 在这个周期内不同植被类型有着各自的生繁衰枯的物候节律, 表现出不同的生长规律, 其规律性极强, 这种规律性也可以作为植被分类的一个出发点。于是, NDVI的时间序列分析成为基于生物气候特征的地表覆盖分类的一种手段。基于MODIS资料, 首先对2003年植被生长季内共9个月的NDVI时间序列数据进行离散傅立叶变换, 取得该时间序列的均值和前4个频率分量的振幅和相位后; 采用ISODATA算法对中国黄土高原西部及其周边地区进行了分层土地覆盖分类, 并采用现有的土地覆盖数据集, 进行了类别归并和精度评估, 分类结果的总体精度达到了81.3%, Kappa系数达到了75.4%, 结果证明了这种方法的可行性。

• 利用ASTER数据估算2002年4月阿克苏地表特征和植被参数
• 马伟强;马耀明;T.Matsunaga;胡泽勇;仲雷;李茂善;赵逸舟;王永杰;王介民
• 2008 Vol. 27 (3): 544-550. 
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• 利用ASTER卫星可见光和短波红外波段数据, 估算了2002年4月12日阿克苏地区地表特征参数(地表温度T、地表反射率α)和植被参数(归一化植被指数NDVI、修正的土壤调整植被指数MSA-VI、植被覆盖度P_v和叶面积指数LAI等)。结果表明, 各种植被参数在沙漠地区较小, 而在绿洲中的值较大。同时本文认为ASTER遥感数据有较高的地面分辨率, 利用它可以更好地反映地表的植被参数及地表特征参数状况; 还指出了ASTER卫星数据在沙漠绿洲中的适用性。

• 利用卫星遥感和地面实测积雪资料分析近年新疆积雪特征
• 张佳华;吴杨;姚凤梅;魏文寿
• 2008 Vol. 27 (3): 551-557. 
• 摘要 ( ) PDF (1455KB) ( )
• 利用2003-2005年卫星SSM/Ⅰ的每日雪深资料, 1996-2004年冬、春的NOAA/AVHRR积雪旬覆盖面积资料, 以及1996-2002年新疆北部11个地面台站的积雪观测资料, 研究了近年新疆积雪的时空分布特征。结果表明: 新疆积雪年际变化大, 近年最大积雪日数和面积出现在2000-2001年。积雪主要集中在天山山脉以北地区, 该区大部分地区每年冬、春积雪覆盖旬数超过了15旬, 在西南昆仑山脉地区也有小范围的高值区, 部分年份的冬、春积雪覆盖旬数超过了15旬。另外, 山区积雪覆盖旬数明显高于盆地, 准葛尔盆地积雪覆盖旬数明显多于塔里木盆地。积雪年际变化较显著的地区在中部天山山脉地区、西南部昆仑山脉地区和西部阿尔金山脉地区, 均超过了6旬。积雪深度在每年的2月达到最高。高值出现在阿勒泰地区、塔城、天山北麓、准噶尔盆地南缘和南疆西部的托什干河流域一带, 达到近40 cm。

• 一次暴雨过程的数值模拟分析
• 廖移山;李俊;闵爱荣;王晓芳;崔春光
• 2008 Vol. 27 (3): 558-566. 
• 摘要 ( ) PDF (2395KB) ( )
• 2005年7月9~10日湖北西部-河南南部出现了一次强降水过程。从天气形势的发展变化, 推断出天气系统演变过程的两种可能方式, 然后用中尺度数值模式AREM对这次强降水过程进行了数值模拟, 在模拟结果的基础上分析了暴雨发展的中尺度过程和特征。这次过程是由辐合线加强和气旋发展两个阶段组成的, 在辐合线加强过程中, 随着辐合线北侧干空气的南侵以及暖湿空气由南至北倾斜向上发展, 上升运动发展到对流层高层后向南北两侧辐散, 并在对流层中层构成一对经向偶极子环流圈, 它们的下沉支补偿融入上升运动区中, 加强和维持了低层的辐合; 而在气旋发展过程中, 切变线南侧的湿空气明显向北发展, 并在切变线上跨越湿度锋区新生发展出一个β中尺度气旋, 气旋南半部的湿空气具有强辐合性并伴有强上升运动发展, 紧邻其南侧是湿补偿下沉气流, 而上升运动北侧的干下沉气流一直向下伸展到边界层顶附近, 受低层湿空气向北发展穿越湿度锋区的作用没有向南融入上升运动区中。文中最后给出了辐合线加强和气旋发展的三维空间结构示意图。

• 湖北梅雨期暴雨的中尺度系统及其模拟分析
• 徐双柱;邹立维;刘火胜;毛以伟
• 2008 Vol. 27 (3): 567-575. 
• 摘要 ( ) PDF (2234KB) ( )
• 利用武汉多普勒雷达和武汉暴雨所AREM模式资料, 分析了湖北省2005年梅雨期的一次暴雨过程。结果表明, 暴雨发生在条状回波带变宽的时候, 位于2 km上空切变线附近的中尺度气旋中, 表现为强对流单体回波; 强降水发生时, 对流系统中有两个强上升运动中心, 分别位于300 hPa和600hPa附近, 低层辐合、高层辐散的分布对上升运动的维持是有利的; 环境风场并不能很好地控制中尺度对流系统的移动方向, 中尺度对流系统向低层涡度增加的地方移动; 暴雨形成过程可概括为低层切变线东移诱发出地面低压, 产生垂直上升运动迅速增加, 配合丰沛的水汽输送和高不稳定能量释放。

• 宁夏中北部两次强暴雨过程综合对比分析
• 肖云清;胡文东;赵立斌;马金仁;许建秋;何泉
• 2008 Vol. 27 (3): 576-583. 
• 摘要 ( ) PDF (1452KB) ( )
• 2002年6月8日和2006年7月14日宁夏中北部地区分别出现了两次创历史记录的区域暴雨过程。本文就两次强暴雨的降水特点、环流形势、主要影响系统、雷达观测及常用物理量进行对比分析。应用天气学分析及诊断分析方法, 对这两次暴雨天气过程的主要触发机制: 500 hPa冷槽、700hPa高原低涡等, 以及对暴雨发生起重要作用的天气系统, 如: 地面锢囚锋和台风位置、强度等进行对比。利用常规气象资料和T213数值预报产品, 对两次暴雨天气过程的未饱和湿空气静力总温度、低空干暖盖、涡度平流、垂直速度等物理因子进行分析, 总结了暴雨发生前后的一般变化规律。

• 台风外围偏东气流中的暴雨及其等熵位涡特征
• 吴蓁;范学峰;郑世林;席世平
• 2008 Vol. 27 (3): 584-595. 
• 摘要 ( ) PDF (4730KB) ( )
• 0414号台风"云娜"在浙江登陆后迅速减弱为台风低压, 48 h后台风低压北侧偏东气流区域出现了暴雨, 当时暴雨区中低层850, 700和500 hPa没有辐合系统, 而且暴雨出现前较强冷空气影响该区域, 已使这里的位势不稳定减小, 因此动力抬升和位势不稳定条件均不利于暴雨的产生。为了探讨这种情况下暴雨形成的原因, 应用常规报文和1°×1°的NCEP再分析资料, 对此次暴雨产生的条件及其等熵位涡演变特征进行了分析。结果表明: 中层台风低压倒槽的移速快于低层, 在暴雨区形成了一支自下而上向西倾斜的上升气流, 暴雨区上空恰好存在着对称不稳定, 斜升气流引起了对称不稳定能量的释放, 使倾斜对流发展, 提供了产生暴雨所需的动力和不稳定条件。而台风外围较强的水汽输送为暴雨的产生提供了充沛的水汽条件。等熵位涡分析表明, 大值位涡带与降水区有较好的对应关系。正位涡异常中心的出现对降水的发生发展具有指示意义。

• 0604号强热带风暴"碧利斯"特大暴雨的诊断研究
• 康志明;陈涛;钱传海;杨克明
• 2008 Vol. 27 (3): 596-607. 
• 摘要 ( ) PDF (2400KB) ( )
• 利用地面加密观测资料、自动站降水量资料和NCEP 1°×1°的每6 h再分析等资料, 从能量、热量、水汽量以及环境场、冷空气和地形作用, 分析了0604号强热带风暴"碧利斯"造成华南6省区大范围的强暴雨过程。结果表明: 西太平洋副热带高压和大陆高压合并、西南季风异常活跃、高空强辐散流场和弱垂直切等均变有利于碧利斯陆上维持不消, 越赤道气流致使西南季风强盛并将孟加拉湾和南海的水汽源源不断输入强暴雨区。分析发现:(1)风暴区域能量主要依靠潜热能平流的输送, 维持暖性结构和产生强降雨; 造成台风剧烈天气的动能是由非地转风穿越等压线, 大气斜压性增强所制造的。(2)垂直输送项造成Q₁和Q₂的异常, 是低层暖湿气流被抬升到高层产生凝结和潜热释放所造成的, 积云对流所释放的凝结潜热对台风环流的反馈作用在台风暴雨中起到十分重要的作用。(3)冷空气从风暴东西两侧向低层嵌入, 触发对流运动发展, 近地层涡度和散度的形变项使山区处于一涡源状态, 不断触发中尺度降水系统, 促使暴雨增幅。

• 各非地转Q矢量之间的定量比较
• 岳彩军;寿亦萱;寿绍文;曾刚;王咏青
• 2008 Vol. 27 (3): 608-618. 
• 摘要 ( ) PDF (1714KB) ( )
• 结合"海棠"台风在2005年7月19日08: 00~20日08: 00再次登陆福建省24 h期间所造成的降水过程, 在WRF模式成功地模拟了此次降水过程的基础上, 利用模式模拟输出结果, 通过计算900~600 hPaQ矢量散度的气柱平均值、Q矢量散度强迫产生的降水场, 定量比较分析了非地转干Q矢量、非地转湿Q矢量及改进的湿Q矢量的诊断能力差异, 结果表明:(1)非地转干Q矢量、非地转湿Q矢量及改进的湿Q矢量散度辐合场, 对同期模拟雨区都具有一定指示作用, 同时, 非地转湿Q矢量和改进的湿Q矢量的散度辐合强度都较非地转干Q矢量散度辐合强度强, 且改进的湿Q矢量散度辐合强度强于非地转湿Q矢量散度辐合强度, 尤其是在主雨区表现的更为明显。相对来讲, 改进的湿Q矢量散度辐合场对雨区的反映能力最强。(2)非地转湿Q矢量散度与改进的湿Q矢量散度强迫产生的降水范围几乎相同, 且明显较非地转干Q矢量散度强迫产生的雨区范围大, 相对来讲, 与同期模拟降水场的雨区更接近。改进的湿Q矢量散度强迫产生的降水强度最强, 非地转湿Q矢量散度强迫次之, 非地转干Q矢量散度强迫产生的降水强度最弱。三种Q矢量散度强迫产生的降水强度都明显弱于同期模式模拟的降水强度, 相对来讲, 改进的湿Q矢量散度强迫产生的降水强度更接近于模拟的降水强度。(3)三种Q矢量散度场以及强迫产生的降水场之间的差异, 充分表明此次台风降水过程中伴有大量的大尺度稳定水汽凝结潜热和对流水汽凝结潜热释放, 考虑了水汽凝结潜热加热作用的非地转湿Q矢量与改进的湿Q矢量, 对降水反映能力均较非地转干Q矢量有所改进, 尤其是后者。

• 集合Kalman滤波同化理论及其数值试验
• 张红华;沈桐立;王桂臣;朱琳
• 2008 Vol. 27 (3): 619-527. 
• 摘要 ( ) PDF (2200KB) ( )
• 集合Kalman滤波用于数值试验有着坚实的理论基础。本文介绍了集合Kalman滤波理论及其技术实现, 在此基础上搭建了集合Kalman滤波同化系统, 用MM5模式同化了实测探空资料并作了48 h的预报试验, 并将预报结果与实测值及4D VAR同化的结果作了比较。试验结果表明: 集合Kalman滤波同化探空资料可以改进MM5模式的预报效果, 且集合Kalman滤波同化后模式的预报效果明显优于4D VAR同化后模式的预报效果。

• 矿物气溶胶远程传输过程中的吸收增温效应对云和降水的影响
• 陈丽;银燕
• 2008 Vol. 27 (3): 628-636. 
• 摘要 ( ) PDF (2090KB) ( )
• 通过对吸收性矿物气溶胶在远程传输过程中引起的大气增温效应以及大气中云凝结核(CCN)和冰核(IN)浓度增加的数值模拟, 发现传输过程中沙尘最大浓度出现于云底和3 km高度处(T>-5℃)时, 沙尘传输导致的大核和巨核(GCCN)浓度的增加, 促进冷暖云降水, 并在降水效率增加和增温产生的蒸发效应的共同作用下, 云的光学厚度和反照率降低; 当沙尘传输层位于温度低于-5℃的层结时, 沙尘作为有效的大气冰核影响云和降水的发展, 在这种情况下, 冰核增多导致降水减少, 并使云的光学厚度和反照率增加。总的来说, 沙尘传输层中吸收性矿物气溶胶越多, 高度越低、厚度越大, 蒸发效应越强, 云的形成和发展受到的抑制作用也越强。

• 沙尘天气频率与相关气象因子的关系
• 邱玉珺;牛生杰;邹学勇;程宏
• 2008 Vol. 27 (3): 637-643. 
• 摘要 ( ) PDF (713KB) ( )
• 基于北京及其周边14个国家基本气象站1971-2000年气象资料的相关分析, 指出风速、相对湿度是影响沙尘天气的关键气象因子, 用这两个气象因子构建了月沙尘气象指数。月沙尘气象指数与沙尘天气频率具有较一致的周期性, 沙尘天气日的沙尘气象指数是非沙尘日指数的倍数关系。另外, 根据月沙尘气象指数在不同月份的分布特征, 给出了相应的季节性气象指数计算方法, 对14个站计算的结果显示, 季节性气象指数与沙尘天气频率有很好的线性关系, 这种线性关系具有明显的区域特征。

• 云闪辐射脉冲序列的丛集特征
• 苟学强;张义军;董万胜;陈明理
• 2008 Vol. 27 (3): 644-647. 
• 摘要 ( ) PDF (443KB) ( )
• 根据2002年夏季那曲地区野外观测的宽带干涉仪资料, 应用变异系数C_V、Allan因子分析(AFA)和Fano因子分析(FFA)等统计方法, 对33个云闪辐射脉冲事件序列的时间丛集特征进行了分析。结果显示, 放电过程呈现强的分形丛集性, 变异系数平均为5.2, AFA和FFA标度指数α_AF及α_FF平均分别为1.42和0.81; 同时发现, 初始强K脉冲前C_V增加到明显>1。

• 三维雷暴云电耦合数值模式中空间电位的求解
• 郭凤霞;张义军;言穆弘
• 2008 Vol. 27 (3): 648-656. 
• 摘要 ( ) PDF (1007KB) ( )
• 将电路分析方法引入三维雷暴云动力-电耦合数值模式中, 考虑了带电水成物粒子对电导率的影响, 直接用模式计算求解与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度。比较分析了雷暴云内首次放电出现之前电路分析法和泊松方程得到的电位和电场。结果表明, 雷暴云内电导率普遍大于晴天大气, 峰值位于各极性电荷区中心。与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度的正、负最大值分别对应正、负电荷区中心, 当电荷密度的绝对值不超过0.7nC·m^-3时, 其最大值的量级为10^-9A·m^-2, 传导电流和位移电流最大值的量级均为10^-8A·m^-2, 都为负, 均在中部负电荷区中心。电路分析法得到的电位的垂直廓线与电荷结构的相互关系更明显, 垂直电场的正、负最大值分别处于电荷密度最大的中部负电荷中心的上边缘和下边缘, 与以往的观测结果更接近。

• 一次长寿命风暴的CINRAD/SA雷达反射率及中气旋产品特征与流场结构分析
• 刁秀广;杨晓霞;朱君鉴;王俊;黄秀韶
• 2008 Vol. 27 (3): 657-667. 
• 摘要 ( ) PDF (3794KB) ( )
• 利用济南观测站的探空、涡度、地面资料和CINRAD/SA雷达产品, 对2004年6月24日发生在山东西部地区的强风暴过程进行了分析。结果表明, 风暴低层存在中尺度辐合现象, 风暴前侧的入流依靠后部低层冷空气池的向前推进而得到支撑, 产生逆环境风切变方向的主上升气流区; 中层为双涡旋结构, 这种深厚的内部涡旋结构可与环境风相持, 形成近似刚体的风暴柱, 环境风绕风暴而过, 不会吹穿风暴, 有利于风暴长时间维持; 风暴成熟阶段表现为超级单体结构特征并伴有中气旋; 三体散射(TBSS)出现在中高层, TBSS出现10~15 min后地面出现大冰雹, TBSS消失后维持10~20 min的降雹。

• 探空气球漂移位置订正在MM5模式中的应用研究
• 嵇磊;李伟;雷恒池;肖稳安;王振会;周珺
• 2008 Vol. 27 (3): 668-676. 
• 摘要 ( ) PDF (1601KB) ( )
• 通过对模式MM5V37中客观分析系统加以改进, 并采用包含有实际探空气球在各个气压层上精确的经纬度信息的新型探空资料, 加以研究探空资料随高度的漂移对高分辨率中尺度数值模式MM5V37的影响。通过对一次层状云降水个例的模拟可看出: 位置订正所带来的初始场差异在低层较小, 高层较大, 且在500 hPa以上较明显; 位置订正对模拟的气象要素场的修正有明显的正面效果, 对强降水天气系统的反映比较敏感; 模拟结果对于雨区分布和强降水中心的位置有较大改进; 位置订正后的评分总体优于不加探空和不加漂移的评分, 随着模式分辨率的提高, 位置订正后对小量级降水的模拟效果欠佳, 但对大量级降水的模拟效果较好。

• 广西地区一次强冰雹过程形成机制分析
• 孙莹;寿绍文;沈新勇;刘泽军;熊文兵
• 2008 Vol. 27 (3): 677-685. 
• 摘要 ( ) PDF (3020KB) ( )
• 利用NCEP再分析资料、MM5数值模拟资料和多普勒雷达产品, 对广西北部2006年4月9~10日的一次强冰雹过程进行动力诊断分析。结果表明, 强对流过程发生前期存在的暖干盖, 为对流有效位能CAPE的积蓄提供了有利条件。中低层风切变的增加, 促进了高低层能量的交换, 揭开暖干盖, 触发了强对流的爆发。高层位涡的向下输送, 引起了低层涡度的变化, 形成了低层辐合高层辐散, 使得强对流过程得以维持和发展。强对流风暴强中心位于500 hPa以上, 低层存在弱回波区, 风暴中心的上升从低层到高层发生倾斜, 并且沿顺时针方向旋转。

• 飞机人工增雨作业的决策方法
• 王以琳;薛晓萍;李曼华
• 2008 Vol. 27 (3): 686-694. 
• 摘要 ( ) PDF (2029KB) ( )
• 利用中尺度模式计算云中的宏观物理特征量, 结合分析作物生育期内不同时段降水对产量的影响程度及其变化特征, 计算了不同区域逐旬每毫米增雨对作物经济效益的影响。提出用冰面饱和、水汽垂直输送、水汽积分量等云的宏观指标和各主要农作物不同生育阶段增雨的潜在经济效益指标等共同确定播云作业区的决策方法。在山东省人工增雨业务技术系统实践中, 完成作业时间、作业高度和作业区范围的决策过程。

• 2005年雨季"三江源"地区对流云的特征分析
• 周万福;张国庆;肖红斌;张加昆
• 2008 Vol. 27 (3): 695-700. 
• 摘要 ( ) PDF (1128KB) ( )
• 利用2005年6~9月逐日逐时FY-2C气象卫星数值云图资料, 计算和分析了青藏高原三江源区域的对流云和中尺度对流系统(s-MCS)的发生频率。结果表明, 该区域主要以对流云为主, 对流云占总云量的80%以上, 利用TBB值得出该区域对流云发生源地主要集中在两大区域, 其中以32°~35°N, 93°~98°E为主要多发区(称为第一高发区), 以35°~37°N, 91°~95°E为次多发区(称为第二高发区); 该区域对流云存在着明显的日变化, 22:00(世界时, 下同)~06:00(上半夜)对流云旺盛, 06:00~14:00(下半夜)及清晨对流云很少。最后结合地面观测资料给出了云顶亮温与地面降水的关系。