论文

• 对流层上层副热带西风急流与东亚冬季风的关系
• 况雪源;张耀存;刘健
• 2008 Vol. 27 (4): 701-413. 
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• 利用NCEP/NCAR月平均再分析资料, 研究冬季对流层上层西风急流的时空变化特征, 提出表征急流强度和位置变化的指数, 进而探讨西风急流与东亚冬季风的关系。结果表明: 冬季西风急流强度指数体现了西太平洋与高纬大陆的热力对比, 较好地反映了西伯利亚高压与阿留申低压的强度变化, 可作为表征冬季风强弱变化的一个定量指标, 急流增强(减弱)对应西伯利亚冷高压和阿留申低压加强(减弱), 东亚冬季风偏强(弱)。急流强度指数与不同高度冬季风子系统的显著相关表明, 东亚冬季风活动异常不只是对流层中低层的现象, 而在整个对流层都有明显反映, 低层的西伯利亚高压和阿留申低压、中层的欧亚脊、东亚大槽及西太平洋副热带高压与高层的西风急流是同相变化的。在此基础上还比较了急流强度指数和北极涛动指数(AO)与东亚冬季风的关系, 急流强度变化体现了欧亚大陆与西太平洋的热力差异, 而AO则主要反映极地与中纬度环状模的反相变化, 所以急流强度变化与东亚冬季风的关系更为密切。

• 高原东部凝结潜热及其对北半球500hPa高度场和我国汛期降水的影响
• 李栋梁;柳苗;王慧
• 2008 Vol. 27 (4): 714-718. 
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• 利用1961-2005年青藏高原东部雨季凝结潜热序列进一步分析其气候特征及其对后期北半球大气环流和中国汛期降水的影响。结果表明, 青藏高原东部雨季各月的凝结潜热均有所增加, 其年际变化的差异也较大, 其中5月最大, 6~7月较稳定, 极大年份均出现在气候明显变暖的近10年, 极小年份多数出现在气候相对较冷的时期。青藏高原东部凝结潜热具有一定的持续影响力, 当其潜热增强时, 可引起北半球同纬度带的位势高度场偏低, 特别是西太平洋副热带高压偏弱, 位置偏南, 进而使我国长江流域汛期降水偏多, 西北区东部、华北、东北区南部及华南降水偏少。

• 青藏高原西部土壤热量的传输及其参数化方案
• 李国平;张泽铭;刘晓冉
• 2008 Vol. 27 (4): 719-726. 
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• 青藏高原土壤热通量虽然在热源强度或热量平衡总量中所占比例不大, 但它是地面热量平衡方程闭合的一个重要因子。以1997年9月至1998年12月青藏高原西部改则和狮泉河两个自动气象站(AWS)连续观测的地下2.5 cm和7.5 cm深度的土壤热通量, 分析了浅层土壤热通量、土壤温度梯度和土壤热储存量的月变化和季节变化特征, 并对一整年的这3个量进行了日变化的合成分析。进一步利用土壤热通量与同期不同深度土壤温度进行了拟合分析, 得出了高原西部利用地温计算土壤热通量的参数化公式。

• 纳木错湖地区近地层微气象特征及地表通量交换分析
• 李茂善;马耀明;孙方林;赵逸舟;王永杰;吕雅琼
• 2008 Vol. 27 (4): 727-732. 
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• 利用中国科学院青藏高原研究所纳木错圈层相互作用综合观测研究站2006年全年的观测资料, 研究了青藏高原纳木错地区的草甸下垫面气温、湿度、风速、风向和地表温度的日变化及季节变化规律, 并研究了地表感热、潜热通量和辐射通量的日变化和季节变化规律, 初步揭示了纳木错地区草甸下垫面微气象特征和地气能量交换的一般规律。

• 纳木错湖夏季典型大气边界层特征的数值模拟
• 吕雅琼;马耀明;李茂善;杨显玉
• 2008 Vol. 27 (4): 733-740. 
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• 为了进一步检验分析纳木错湖对当地地方性环流、湖气能量交换及大气边界层的影响, 在本文中使用美国NCAR新版MM5V3.7非静力中尺度模式, 设计了有湖面、3/4湖面、1/2湖面及无湖四组试验, 以NCEP再分析资料做初、边值条件, 做了48 h三重嵌套模拟试验, 对比中国科学院"纳木错圈层相互作用"综合观测站实测资料, 说明该模式模拟性能良好。白天在纳木错湖风与念青唐古拉山北坡谷风共同作用下, 在念青唐古拉山脊处汇合, 形成一强水平切变及辐合上升运动, 造成了该地夏季白天复杂多变的天气; 夜间由于南岸湖风与山风叠加, 使得整个区域为强大南风气流控制, 这也补给了水汽和热量, 也为白天不稳定运动提供了能量。对大气边界层特征的模拟结果表明: 由于白天(夜晚)纳木错湖的存在有很好的降温(保温)作用, 该湖表现出了明显的冷(暖)湖效应; 纳木错湖对感热和潜热的影响有很强的日变化, 白天湖面感热、潜热均小于周围陆地, 夜间湖面有强潜热通量; 纳木错湖使得白天湖区边界层顶低, 陆区边界层顶高, 夜间相反。这样的地方性环流和大气边界层特征的配合, 是该地中小尺度天气剧烈变化的重要原因。

• 东北半干旱区退化草地土壤温度的日、季变化特征
• 涂钢;刘辉志;董文杰
• 2008 Vol. 27 (4): 741-748. 
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• 在国家基础研究发展规划项目(973)"我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究"支持下, 吉林通榆"干旱化和有序人类活动"长期观测实验站于2002年10月建成并正式开始观测, 该站也是国际协同加强观测计划(CEOP)观测网中36个地面站之一。本文利用2002年10月-2005年12月高密度连续观测资料, 对退化草地下垫面土壤温度变化特征进行了分析。发现在东北半干旱地区, 退化草地0~10 cm深处土壤温度日变化明显, 20 cm处日变化较弱(冬季无明显日变化), 50 cm以下无日变化; 土壤温度0~80 cm存在明显的年变化周期, 20 cm以下位相滞后明显, 土壤垂直温度梯度经历一个负→转换期→正→转换期→负的年循环。土壤冻结期约96天。太阳辐射是影响土壤温度长期变化的主要因素; 土壤表层温度、湿度的日变化对降水事件的响应因降水强度、时间等的不同而不同。太阳辐射是影响土壤温度长期变化的主要因素; 土壤温度对降水事件的响应近似一渐变过程, 而土壤湿度相对是一快速的跃变响应过程。

• 阿尔卑斯山杉林冠层影响辐射传输的个例分析
• 李伟平;孙菽芬;刘新;夏坤
• 2008 Vol. 27 (4): 749-756. 
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• 利用瑞士Alptal观测站杉树林冠层上方、下方的辐射观测资料, 分析了冠层对短波辐射的减弱及对长波辐射的增幅作用及其季节变化。结果表明, 对比较密集的常绿针叶林, 冠层对入射短波辐射的透过率随着太阳高度的降低而减小, 春季以后趋于稳定; 冠层对长波辐射的增幅作用随天气状况而变化, 这种增幅作用在晴空条件下最显著, 可达1.5倍。在冬季, 因为太阳辐射较弱, 冠层对长波辐射的增幅作用超过对短波辐射的减弱从而增加地面净辐射。在其它季节, 太阳辐射比较强, 冠层对短波辐射的减弱超过对长波辐射的增幅作用而减少地面净辐射。地面净辐射与冠层上方气温的变化趋势虽然在有些时段一致, 但在伴随降雪过程的降温时段, 地面净辐射与气温的变化趋势近乎反相, 在积雪融化时段, 地面净辐射的增加比气温升高更显著, 尤其是在白天。

• 春季晴日蒙古高原半干旱荒漠草原地边界层结构的一次观测研究
• 岳平;牛生杰;张强;沈建国
• 2008 Vol. 27 (4): 757-763. 
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• 在科技部公益专项"沙尘气溶胶辐射模型及气候环境生态效应研究"支持下, 执行期间在二连浩特气象站用GFE(L)1型二次测风雷达和GTS1型数字式探空仪, 于2006年4月24~25日对内蒙古高原半干旱荒漠化草原地区春季典型晴日边界层特征进行了加密探测。结果表明: 二连浩特地区边界层的日变化大, 对流边界层最大高度可以达到2000 m, 超绝热层平均高度为270 m, 夜间稳定边界层高度可达到900 m; 白天在4000 m附近存在高空急流, 最大风速达到29 m·s^-1; 夜间近地面层有东风急流, 其高度在250 m左右, 观测日低空急流最强时间是在23:00, 风速达到16 m·s^-1; 边界层内湿度变化较大, 呈现多层逆湿结构。

• 高原南侧地形槽与孟湾槽的形成演变特征及其与南海夏季风建立的关系
• 韦晋;何金海;钟珊珊;温敏
• 2008 Vol. 27 (4): 764-771. 
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• 使用1981-2000年NECP/NCAR再分析数据集资料, 分析了全年各月大气环流特征, 发现青藏高原(下称高原)南侧低空基本上存在一个常年正涡度带, 这是高原近地面西风与其外围自由大气西风之间的气旋性切变的表现。特别是在90°E附近有一明显的地形槽, 我们选取80°~90°E, 25°N关键区域内的涡度作为表征该地形槽的指数, 分析了高原南侧地形槽与孟加拉湾(下称孟湾)槽形成和演变特征的异同, 并探讨其与南海夏季风建立的关系。结果表明, 高原南侧地形槽的季节性演变与高原热源联系非常密切, 其显著的4月突变和6月突变与高原热源发生跳跃性变化相联系。冬季高原冷却作用形成低空反气旋环流, 叠加在原本增强的大尺度西风绕流上, 促使高原地形槽减弱; 由春入夏, 高原加热作用形成低空气旋性环流, 增大西风绕流作用, 促使高原地形槽加深。高原地形槽加强南伸和斯里兰卡低涡持续北移直至二者相互打通是亚洲低纬度副热带高压带在孟湾上空最先断裂和孟湾槽形成的一种触发机制, 此后槽前西南气流加强, 副热带高压东撤, 南海夏季风进一步东扩, 最后导致南海夏季风建立。

• 长江下游夏季降水与东亚夏季风及春季太平洋海温的关系
• 梁萍;丁一汇;何金海
• 2008 Vol. 27 (4): 772-777. 
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• 利用NCEP/NCAR逐日再分析资料、NOAA月平均海表温度资料及中国站点逐日降水资料, 研究了长江下游夏季降水、东亚夏季风(区分南海热带夏季风和副热带夏季风)及春季太平洋海温之间的关系。结果表明, 南海夏季风强度与长江下游夏季降水量呈反相关, 而副热带夏季风强度与长江下游夏季降水量呈正相关; 春季赤道东太平洋海温与当年长江下游夏季降水存在正相关, 是夏季长江下游夏季降水变化趋势的较好前期预测信号; 南海夏季风和副热带夏季风强度对春季赤道东太平洋海温异常的响应是相反的。

• 地表动量通量对一次华南前汛期降水影响的数值模拟
• 臧增亮;何亿强;赵思雄
• 2008 Vol. 27 (4): 778-786. 
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• 利用ARPS模式, 对一次华南前汛期锋面降水进行了数值模拟和敏感性试验, 探讨了动量通量对降水的影响机制。结果表明, 去掉地表动量通量对降水率可产生正、反两方面的影响, 并大致可分为两个阶段, 在积分的前一阶段, 动量通量为零区域上空的急流核风速增大, 其左前方的辐合区和涡度的强度也相应增大, 从而导致降水率增大; 而在后一阶段, 动量通量为零的区域上空埃克曼抽吸减弱, 边界层内的辐合强度和垂直上升运动也相应减弱, 从而导致降水率减小。

• 不同对流参数化方案和初值场组合对四川两次暴雨影响的数值模拟
• 何光碧;曹杰
• 2008 Vol. 27 (4): 787-795. 
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• 针对2004年9月2~6日四川盆地东北部一次持续性暴雨过程和2004年6月30日成都地区暴雨过程, 利用MM5中尺度数值模式, 进行了Grell、Kuo、KF及BM四种积云对流参数化方案与T213模式分析值及NCEP再分析值两种初始值组合的数值试验, 分析了不同积云方案和初值组合的模拟性能。比较结果表明, MM5模式较好地再现了这两次强降水过程。在同一模式中, 不同对流参数化方案和不同初值组合在降水落区和强度模拟上存在一定程度的差异。初步模拟表明NCEP资料模拟的降水强度较T213资料模拟的降水强度偏弱, 但降水落区较T213资料模拟的更接近实况, T213资料模拟的降水空报现象较严重。以T213资料模拟得到的高度、温度场都较NCEP资料更有利于影响系统的加强, 模拟的湿度场、散度场和垂直运动场都较NCEP资料更有利于强降水的发生。相对而言, NCEP资料模拟结果更接近实况, Kuo和Grell方案对初值表现出更为敏感。

• 高原东侧一次大暴雨过程动力热力特征分析
• 屠妮妮;陈静;何光碧
• 2008 Vol. 27 (4): 796-806. 
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• 2006年7月6~7日高原东侧发生了一次区域性暴雨过程, 与以往高原东侧暴雨过程概念模型不同的是, 这次暴雨过程中没有出现低空急流, 在暴雨强盛阶段伴有全风速增强。本文采用诊断分析方法, 从暴雨发生所需的热力、水汽及动力条件入手, 采用相当位温、水汽通量、视热源和视水汽汇、湿位涡等几个物理量对这次暴雨过程进行综合分析, 以揭示了暴雨发生、发展的机制。西南涡与高温、高湿的大气条件相配合, 高低空风的垂直切变及来自孟加拉湾的充沛水汽输送和辐合, 为该暴雨过程提供了有利的条件。这次暴雨以对流性降水为主, 视热源和视水汽汇的垂直输送作用是加热的主要贡献项, 而局地变化项和平流项有相反的变化特征, 其共同作用是减小对加热的贡献; 该过程中湿斜压性是位涡的主要贡献项, 湿位涡的演变与暴雨发展有很好的对应关系, 湿位涡最大值与暴雨峰值出现时间一致, 位势不稳定对触发暴雨的作用也不可忽视。

• 2000年以来夏季长江流域降水异常研究
• 柳艳香;赵振国;朱艳峰;王建平;陈丽华
• 2008 Vol. 27 (4): 807-813. 
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• 根据1880年以来中国夏季的雨型、1890年以来长江中下游梅雨以及1951年以来北半球大气环流等资料, 利用物理统计分析的方法, 研究了2000年以来夏季长江流域降水异常特征及东亚大气环流背景。结果表明, 20世纪50年代至70年代后期我国夏季主要多雨带位置偏北, 黄河流域、华北一带降水偏多, 长江流域降水偏少, 长江中下游梅雨偏弱; 70年代后期到90年代末我国夏季主要多雨带南移, 长江流域进入多雨期, 长江中下游梅雨偏强, 黄河流域、华北地区则转入少雨期; 但是2000年以来的夏季, 在黄河流域、华北地区仍维持少雨的背景下, 主要多雨带却徘徊在黄河与长江之间及华南、江南长江流域降水显著偏少, 梅雨异常偏弱, 空梅频繁出现, 长江流域、黄河流域及华北地区同处在持续少雨位相和干旱频发阶段, 这种同步振荡的异常现象历史上极为少见。夏季东亚环流型的特殊配置是2000年以来夏季长江流域持续少雨的主要原因之一, 这与2000年以前长江流域夏季少雨的环流背景不一样。

• 平流计算方案对一次江淮梅雨暴雨模拟的影响
• 常燕;王文;刘丽薇
• 2008 Vol. 27 (4): 814-821. 
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• 为对比MM5模式中原中央差平流方案和新型半拉格朗日插值计算方案CIP的模拟差别, 针对2006年7月5~6日的江淮流域梅雨暴雨过程进行了模拟, 证实了CIP方案对这次暴雨过程具有较好的模拟效果, 它更加真实地再现了梅雨锋降水的中尺度结构, 改进了模式的模拟结果, 特别是对梅雨锋内对流运动结构的模拟, 显示了CIP对刻画大梯度分布和强对流运动计算的良好性能。平流的高精度计算对提高这类系统的模拟精度非常重要。

• 北京降水特征与西太副高关系的若干统计
• 王秀荣;王维国;刘还珠;王宏
• 2008 Vol. 27 (4): 822-829. 
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• 利用北京地区20个测站1975-2004年降水资料, 以及国家气候中心定义的西太平洋副热带高压(下称西太副高)各指数资料, 对北京地区降水的时空分布特征以及与西太副高的统计特征等进行了分析, 结果表明:(1)北京地区降水分布不均匀, 降水量大值区主要位于怀柔、平谷等中部山区, 呈现东部和南部降水多, 西部和北部降水少的分布形势。其夏季降水占年降水量的72.5%, 其中, 北京东部和南部的降水季节性特征比西部和北部更显著。(2)北京地区各站每年平均大雨以上的降水日数在3~8天之内; 北京区域平均年降水量与中雨以上的各量级降水日数都为显著正相关关系, 尤其是大雨日数降水的贡献, 其次是暴雨日数。(3)北京地区年降水有连枯、连丰、枯丰交替的年际变化特征; 其夏季降水有弱的准2年的周期振荡。(4)近30年来, 随着年代演变, 西太副高对北京地区夏季降水的作用有增强趋势。(5)北京区域性强降水日主要出现在7、8月份, 约占总区域强降水日数的72%。其中有45.5%的区域强降水日与西太副高影响有关, 特别是西太副高与西风槽共同作用的形势约占94.8%。(6)当西太副高平均脊线位于31.6°N, 120°E处, 西伸脊点位于110.6°E处, 副高5880 gpm等高线北界位于37.1°N, 120°E处, 以及西风槽中点位于108.8°E, 40°N, 槽线北端位于46.6°N, 槽底位于34.8°N时, 最有利于北京出现区域强降水。

• 近半个世纪辽宁省气温、降水极值特征分析
• 龚强;汪宏宇;李辑;张运福
• 2008 Vol. 27 (4): 830-837. 
• 摘要 ( ) PDF (1971KB) ( )
• 利用辽宁省53个气象站近半个世纪以来的气温、降水极值资料, 分析了辽宁省气温、降水极值的时空变化特征。结果表明: 辽宁省累年极端最高、最低气温具有区域性, 辽西极端最高气温最高, 辽东极端最低气温最低, 累年极端日降水的局域性较强; 最高气温极值多发生在6~8月, 但有很多地区都出现在6月, 最低气温极值最易发生在1月, 降水极值在7月或8月出现最多; 最高气温极值和日降水极值的趋势性较弱, 而最低气温极值的升温趋势十分显著, 且远大于平均气温的增幅; 最高(低)气温极值异常主要存在5(4)个空间型, 各空间型均存在一定的时间变化特征; 最高、最低气温和日降水极值具有不完全一致的长、短周期, 但分别以9年、18年、11年左右的周期振动最强; 近46年来三个极值要素均出现过增温或减少的突变。

• 中国区域月气候预测方法和预测能力评估
• 陈丽娟;李维京;刘绿柳;张培群
• 2008 Vol. 27 (4): 838-843. 
• 摘要 ( ) PDF (1137KB) ( )
• 利用我国台站降水和温度观测资料, 评估了BCC_AGCM1.0月动力延伸预报的回算和预测、国家气候中心月气候预测业务统计方法、持续性预报以及业务发布预报对中国区域月气候要素的预测能力。结果表明, 业务发布月平均温度和降水预测的技巧平均低于动力方法和统计方法的预测结果。温度的持续性预报和最优气候值统计方法预报技巧高于其它统计预报方法, 考虑了综合相似特征的统计方法对降水预测有相对的优势。动力延伸预报的三种超前预报时间的预测结果总体高于统计方法, 在月气候预测能力上具有明显优势。月尺度预测动力和统计方法评估的年际变化特征表明月降水和温度的可预报性一般在El Niño状态下较高, 而在La Niña发生时偏低。

• 西北干旱区地气温差季节和年际变化特征的分析
• 符睿;韦志刚;文军;李振朝;卢广献
• 2008 Vol. 27 (4): 844-851. 
• 摘要 ( ) PDF (1116KB) ( )
• 利用西北干旱区49个气象站1961-2000年0 cm地温和气温月平均资料, 采用逐级归并法、小波分析、经验正交函数(EOF)、旋转经验正交函数(REOF)方法, 分析了西北干旱区地气温差的时空演变特征、气候突变和周期振荡。结果表明: 西北干旱区地气温差可分为12月~2月、3月、4~6月、7~10月和11月5类, 11月和12月~2月呈下降趋势, 3月、4~6月和7~10月呈上升趋势, 12月~2月下降幅度较大, 4~6月上升幅度最大; 地气温差受大尺度气候异常的影响, 第一载荷向量反映了全区一致的性质; 北疆区和内蒙区有异常变化存在; 3月和11月的突变点为1977年, 12月~2月、4~6月和7~10月的突变点为1981年; 周期振荡主要以3~6年为主。

• 中国北方气溶胶散射和PM₁₀浓度特征
• 延昊;矫梅燕;赵琳娜;张志刚;牛若芸
• 2008 Vol. 27 (4): 852-858. 
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• 利用积分浊度计和PM₁₀浓度监测仪, 对中国北方2005年观测的气溶胶散射系数σ_sp与可吸入颗粒物PM₁₀质量浓度的分析表明, 张北站σ_sp年均值为130 Mm^-1, 民勤站σ_sp年均值为116 Mm^-1; 四季中都是冬季均值最高, 张北站σ_sp为301.6 Mm^-1, 民勤站σ_sp为170.9 Mm^-1, 这说明张北站的气溶胶散射情况比民勤站显著。而PM₁₀浓度反映了不同的变化规律, 张北站PM₁₀年均值为53μg·m^-3, 民勤站PM₁₀年均值为130μg·m^-3; 四季中都是春季均值最高, 张北站PM₁₀为82.2μg·m^-3, 民勤站PM₁₀为190.1μg·m^-3, 这说明民勤站的PM₁₀污染比张北站严重很多。张北站的质量散射效率α年均值为2.4 m².g^-1, 民勤站的α年均值为1.1 m².g^-1, 这与张北站全年主要受城市污染型气溶胶的影响, 而民勤站全年主要受沙尘气溶胶的影响有密切关系。α具有反映中国北方两种典型气溶胶的能力。

• 重力惯性波及其不稳定——急流附近飞机颠簸产生的可能机制
• 李子良;黄仪方
• 2008 Vol. 27 (4): 859-865. 
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• 基于不可压缩流体运动方程组研究了急流附近重力惯性波及其不稳定, 结合飞机风速变化方程, 分析指出重力波失稳破碎为湍流是飞机颠簸产生的可能机制。斜压大气在急流轴北侧气旋切变区是惯性稳定的, 当满足条件σ=f[f-∂ū/∂y]+N²m²/n²<0时, 由于天气尺度对流不稳定发展而引起重力惯性波不稳定破碎为湍流, 可能是急流北侧气旋切变区对流性天气引起飞机颠簸产生的一种机制。但是在急流轴南侧反气旋切变区是惯性不稳定的, 当满足条件σ=f[f-∂ū/∂y]+N²m²/n²<0时, 可能由于惯性不稳定的作用, 急流重力波不稳定发展破碎为湍流, 可能是急流南侧反气旋气流中晴空湍流和飞机颠簸产生和发展的一种机制。揭示了急流附近晴空湍流和飞机颠簸产生的物理本质, 有利于增强航空飞行颠簸的预测能力。

• 气候变化和人类活动对石羊河流域水资影响评价
• 黄玉霞;王宝鉴;张强;王劲松;杨选雄
• 2008 Vol. 27 (4): 866-872. 
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• 石羊河流域的年平均气温(最高、最低气温)自1951年以来总体呈上升趋势, 增温速率为0.22℃/10a, 增幅达1.2℃。1992年是年平均气温显著变暖的年份, 与显著变暖前相比, 年平均气温上升了0.85℃, 低于近51年1.1℃的增幅水平。在近55年中, 石羊河流域的年降水总体上在增加, 出山口径流量在减少, 流域尾闾民勤绿洲的地下水位在快速下降。气温显著变暖后, 年降水量增加了约18.2 mm, 增幅达5.8%, 出山口径流量减少了4.1×10⁸m³, 民勤绿洲的地下水位下降了1倍~2倍。水资源变化的成因分析表明, 出山口径流量的减少源自径流补充之一的上游山区降水的减少, 而红崖山水库入库径流量的持续快速减少则是民勤地下水位快速下降的主要原因之一。受气候变化的影响, 石羊河流域出山口径流量峰期有所提前, 而人类活动严重地影响了石羊河流域中游地表径流利用量和下游可利用量分配比例。

• 060814山西省局地大暴雨的地闪特征分析
• 苗爱梅;贾利冬;郭媛媛;李智才
• 2008 Vol. 27 (4): 873-880. 
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• 利用闪电定位每分钟的实测资料和加密雨量站每分钟的雨量资料, 对山西省2006年8月13~14日副热带高压东退南压过程中, 产生的局地大暴雨过程的地闪特征进行了分析。结果表明: 对流风暴中, 负地闪出现在强度达40 dBz且与径向速度图的逆风区或附近正速度的大值区相重叠的区域内, 正地闪出现在强度达30 dBz风暴后部的正速度小值区; 混合性降水云系中, 地闪出现在500 hPa 5880gpm与5840 gpm等高线所包围区域内的辐合带或逆风区, 且正地闪靠近5840线一侧, 负地闪靠近5880线一侧。局地地闪频数与雨强随时间的变化有很好的相关性, 负地闪的出现及其频数的增加意味着影响该地区的对流风暴正在发展并向本地移来, 地闪频数峰值的出现表示雨强峰值的迅速到来, 正地闪的出现表示该对流风暴对本地区的影响即将结束。利用地闪频数峰值准确地预报强对流风暴产生的局地强降水只有30~45 min的提前量, 而对于混合性强降水的预报则可有1~2 h的提前量; 逆风区的水平尺度、垂直厚度、逆风区附近的正、负速度差值直接影响风暴降水的范围、强度和持续时间。

• 雷暴云内电场探测仪及初步实验结果
• 赵中阔;郄秀书;张广庶;张廷龙;张彤;郭凤霞;窦志强
• 2008 Vol. 27 (4): 881-887. 
• 摘要 ( ) PDF (569KB) ( )
• 雷暴云内的电场探空是了解雷暴电荷结构的重要手段之一。为了定量了解雷暴云内的电场分布以确定雷暴的电荷结构, 本文根据强电场环境中尖端放电原理, 制作了尖端放电电流传感器。该电流传感器包括两根长度均为1 m的同轴电缆和一个时间常数为0.1 s、量程±16μA的精密电流放大电路; 两根同轴电缆悬空垂直于地面, 相对放大电路对称布置, 两个尖端的长度为5~6 cm。利用该电流传感器, 同时配合温度、相对湿度、GPS等传感器, 组成了雷暴云内电场综合探空仪, 并于2007年夏天在甘肃平凉地区进行了初步实验。利用雷暴天气条件下的大气平均电场仪与尖端放电电流传感器进行的地面同步观测记录, 得出了大气电场-尖端放电电流的拟合关系, 发现负电晕放电(尖端为阴极)的阈值电场和正电晕放电阈值电场存在一定差异, 且负电晕放电的阈值较低。本文认为这一差异源于正、负电晕放电机制的差异。利用气球携带的电场综合探空仪进行了探空实验, 得到了一次空中电场的初步探测结果, 在此基础上, 对探空路径上可能存在的电荷区域进行了分析。

• 低纬高原雷暴的气候特征分析
• 许迎杰;尹丽云;邓勇;张腾飞;刘雪涛;谢屹然;徐开
• 2008 Vol. 27 (4): 888-895. 
• 摘要 ( ) PDF (1441KB) ( )
• 利用云南113个观测站1971-2005年雷暴观测资料, 通过数理统计、小波分析和EOF分析, 研究了云南雷暴的气候变化特征。结果表明: 云南年雷暴日数较多, 年际变化较大, 年雷暴日数有减少的趋势, 每10年雷暴日数减少12天; 云南雷暴季节变化显著, 由冬至夏, 雷暴逐渐增多; 由夏至冬, 雷暴逐月减少。5~10月云南雷暴出现2个或3个雷暴中心且雷暴中心少动, 雷暴主要活动区集中在25°N以南、103°E以西区域。10月~4月雷暴主要活动区位于25°N以南的区域, 云南省雷暴基本呈现由南向北逐渐减少的特征。从小波分析的结果看, 云南雷暴具有2, 4, 6年的短周期和8, 11年的长周期振荡变化, 其中以4年和11年振荡周期为主要特征。根据EOF分析, 云南雷暴异常空间分布主要有以下几类: 夏半年为全区一致型、东南-西北型、东北-西南型、纬向型、经向型; 冬半年为全区域型、纬向型、东南-西北型、经向型和局部区域型。

• 西北地区MODIS-NDVI指数饱和问题分析
• 杨嘉;郭铌;黄蕾诺;贾建华
• 2008 Vol. 27 (4): 896-903. 
• 摘要 ( ) PDF (907KB) ( )
• 为了了解西北地区MODIS-NDVI和MODIS-EVI两种植被指数的特点, 本文利用美国NASA LP DAAC(Land Process Distributed Active Archive Center)2004年1~12月的250 m分辨率16天植被指数合成的MOD13 Q1数据集, 对西北地区不同类型植被NDVI和EVI的特征进行分析, 并对西北地区MODIS-NDVI饱和问题进行了初步研究。结果表明: NDVI和EVI对干旱-半干旱气候区植被覆盖度不高的植被类型描述能力相似, 月际变化趋势一致。西北地区各种植被类型NDVI比EVI高, NDVI与EVI的差异总体上呈现从半荒漠、草原、农区到林区, 随NDVI值的增加而增大的规律。对植被度覆盖度高的阔叶林和针叶林, 在植被生长旺盛期, NDVI总在0.8附近波动, NDVI随植被的生长增加的很小, 一直维持在一个高且平的范围内, 不再能看出植被生长变化的现象, 即饱和现象严重; 而EVI表现良好, 随着植被的生长而增加, 能明显地反映出植被生长的季节变化。西北高寒草甸和陕西关中农业区NDVI也出现有不同程度的饱和, 饱和时间因植被的不同从1~2月不等。0.8可作为NDVI饱和的阈值。NDVI饱和问题对卫星监测植被的研究和应用会产生误差, EVI能较好地解决NDVI的饱和问题。

• 不同植被LAI的MODIS反演及其在青藏高原东部的应用
• 张杰;张强;李栋梁;王文
• 2008 Vol. 27 (4): 904-910. 
• 摘要 ( ) PDF (778KB) ( )
• 应用Terra和Aqua卫星的MODIS资料和三维叶分布模式, 结合MODIS陆地植被覆盖产品数据, 估算了6种生物群落的LAI, 并与我国西北地区叶面积仪观测结果进行了对比和分析。结果表明, 从两颗卫星连续8天的观测资料可以估算出LAI, 反演结果的相对误差基本在±20%以内, 平均相对误差为13.7%, 说明该方法可以反演实际植被的LAI; 根据植被类型的差异, 建立了6种生物群落LAI与NDVI的指数关系, 相关性较好; 青藏高原东部的LAI时间变化有不一致性的特征, 反映了不同生物群落的生物学特性的差异; 不同季节的LAI变化在空间上有很大差异, 说明本研究区域西部冷、干和高原东部相对暖、湿的复杂气候特征。

• MODIS资料反演AOD及其在区域大气污染监测中的应用
• 王钊;彭艳;张树誉
• 2008 Vol. 27 (4): 911-917. 
• 摘要 ( ) PDF (1140KB) ( )
• 简要给出利用MODIS卫星资料和使用暗目标法反演气溶胶光学厚度的算法和计算流程, 并给出该算法在陕西关中一次区域大气污染监测中的应用。同时分析了低层风场对气溶胶光学厚度分布的影响。结果表明: 由于关中地区地形的特殊性, 污染物的扩散和稀释主要取决于低空风场的变化, 不利的低空风场会导致污染物在某一区域范围内堆积, 造成该区域污染事件加剧, 偏西风有利于关中地区污染物的扩散和稀释。

• GPS-LEO掩星探测现状和展望
• 杜晓勇;毛节泰
• 2008 Vol. 27 (4): 918-931. 
• 摘要 ( ) PDF (645KB) ( )
• 20世纪80年代美国科学家提出利用GPS系统探测地球大气, 诞生了GPS气象学。GPS气象学分为地基GPS气象学和空基GPS气象学, 目前地基GPS气象学在世界许多国家已进入业务组网应用阶段, 空基GPS气象学也取得了飞速发展。本文在介绍了空基GPS掩星探测的发展历史和探测原理的基础上, 重点分析了国际上GPS-LEO掩星探测数据处理和应用领域的最新研究和进展, 对我国的GPS-LEO掩星探测研究进行了回顾和总结, 最后对GPS-LEO掩星探测未来的发展进行了展望。