论文

• 夏季不同源地水汽对我国西北区降水影响的数值模拟(Ⅰ): 模拟试验方案及对照试验结果
• 周建琴;蔡英;钱正安-*<SUB>;</SUB>宋敏红
• 2009 Vol. 28 (6): 1211-1219. 
• 摘要 ( ) PDF (4068KB) ( )
• 为客观地检验夏季不同源区水汽对我国西北区降水影响的相对重要性， 在本文中我们划分了东南沿海、 孟加拉湾、 青藏高原及西风带等水汽源区， 选择了西北区全区性湿月1979年7月， 利用NCAR MM5中尺度模式和NCEP再分析值资料作初、 侧边界条件， 对该月分别执行了检验模式性能的对照试验及检验减、 增各源区水汽影响的敏感性试验等共13个试验。文章上篇的主要结果如下： （1）两对照试验为传统的仅月初给定初始场， 连续积分全月的连续积分试验（CONA）及每5天更新初始场， 分6段接力式完成全月积分的分段积分试验（CONB）。（2）两对照试验虽都较好地再现了该月亚洲中、 高纬度较平直的月平均西风环流， 但CONB试验更好地再现了该月淮河－川西半环状多雨带及江南、 华南、 以及西北区少雨的降水分布格局， 还令人鼓舞地捕捉了该月西北区东南部的各次降水过程, 即MM5模式对该月形势和降水的模拟性能较好, 因而其下篇分别减、增不同源区水汽影响的敏感性试验结果也是可信的.（3）对某天气气候事件的事后较长时间的模拟， 采用分段积分模拟方案， 可部分提高模式的模拟效果。

• 夏季不同源地水汽对我国西北区降水影响的数值模拟(Ⅱ): 减、 增各源区水汽的敏感性试验结果
• 周建琴;钱正安-*;蔡英;宋敏红
• 2009 Vol. 28 (6): 1220-1232. 
• 摘要 ( ) PDF (11494KB) ( )
• 为进一步检验东南沿海、 孟加拉湾、 青藏高原、 西风带等4个水汽源区对我国西北区夏季降水影响的相对重要性， 本文利用MM5模式， 以1979年7月为模拟对象， 以NCEP再分析值作初、 侧边界条件， 继本文上篇作了该模式对该月的模拟性能检验后， 又分别作了检验减、 增各源区水汽影响的 11个敏感性试验。下篇的结果表明： （1）夏季， 东南沿海源区减（增）水汽后， 主要通过西伸的西太副高西南侧的东南风和西侧的偏南风气流的“干（湿）平流”输送， 第2天将直接影响西北区东部； 继之， 若遇河西走廊低层较强偏东风， 前述“干（湿）平流”还可再继续影响河西及南疆降水的减（增）。即东南沿海是影响西北区的主要水汽源区。（2）孟湾源区水汽的减（增）变化常经北路和东路共同影响西北区的降水。它主要影响青海及河西走廊中、 东部的降水， 也间接地影响西北区东部及南疆的降水。（3）高原（特别是西风带）源区因本身水汽少， 它们的影响要小些。高原源区主要影响青海及河西中、 东部的降水， 也部分影响西北区东部和南疆的降水； 而西风带区主要影响北疆及南疆的降水。（4）作西北区夏季降水预报时， 要关注其上游孟湾， 特别是东南沿海源区水汽、 沿途天气系统及低空急流的变化。

• 青藏高原春季土壤湿度异常对我国夏季降水影响的模拟研究
• 王瑞-;李伟平*;刘新;王兰宁
• 2009 Vol. 28 (6): 1233-1241. 
• 摘要 ( ) PDF (7434KB) ( )
• 利用耦合的全球海气模式（NCAR CCSM3）， 对青藏高原春季土壤湿度异常影响我国夏季7月降水的机制进行了数值模拟。结果表明， 高原6~62 cm深度的中层土壤湿度异常与表层土壤湿度异常有很好的一致性， 相对而言， 中层土壤湿度异常的持续性较好。若5月高原中层土壤偏湿， 则春末至夏初高原地面蒸发、 潜热通量增加， 而感热通量、 地面温度降低， 高原表面的加热作用减弱， 使得印度高压西撤偏晚， 环流系统的季节性转换偏晚， 东亚地区形成有利于我国夏季出现第I类雨型的环流分布形势， 使我国东部雨带偏北， 华北地区多雨， 江淮地区降水偏少， 华南地区降水偏多; 反之亦然。

• 三个陆面模式对新疆地区陆面过程模拟的对比研究
• 刘金婷-;马柱国*;罗德海
• 2009 Vol. 28 (6): 1242-1249. 
• 摘要 ( ) PDF (3768KB) ( )
• 利用实测的大气观测数据建立陆面模式驱动场， 分别驱动Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme（BATS）， Land Surface Model（LSM）， Common Land Model（CoLM）三个陆面模式， 对新疆地区99个测站的陆面热力过程进行了off-line模拟研究， 对比分析了三个模式模拟结果的异同， 并利用观测的土壤温度检验了各个模式的模拟性能。结果表明： 三个模式对所吸收的太阳辐射、 地表感热通量、 地表潜热通量和Bowen比的模拟结果有明显差别， 其中CoLM模拟的太阳辐射、 感热通量和土壤温度比BATS和LSM大。用观测的土壤温度对三个模式模拟性能的检验表明 BATS模拟的土壤温度最接近观测值， 大约偏低1℃， 而LSM和CoLM的模拟结果偏高， CoLM模拟的年际变化趋势与观测值相关性达到0.877， 高于另外两个模式的模拟； BATS在天山以北模拟值偏低， CoLM在天山以南模拟结果偏高， LSM模拟的区域分布状况与实际观测最一致。这些结果为研究陆面模式在新疆地区的应用提供了一些参考， 对于深入了解新疆地区的陆面过程具有重要意义。

• 利用RAMS模式对山谷城市冬季局地风场的数值模拟
• 李江林-;陈玉春;吕世华;李万莉;陈雷华-
• 2009 Vol. 28 (6): 1250-1259. 
• 摘要 ( ) PDF (5918KB) ( )
• 利用美国科罗拉多州立大学和MRC/ASTER发展的中尺度数值模式RAMS， 采用三重嵌套的方法， 模拟研究了兰州山谷地区局地环流特征。结果表明： （1）兰州市近地面流场以偏东风为主， 在城市东西部之间的狭窄地带， 风速相对较大些， 在东西部山谷城市中心区域有大片的静风区； 冬季兰州市山谷夜间是辐合流场， 白天是辐散流场。受城市热岛环流的影响， 白天热岛环流抑制谷风环流， 夜间增大山风环流， 夜间的山风风速大于白天的谷风风速。（2）白天， 兰州市区山顶和山谷之间上空气柱以下沉气流为主， 这主要是由于地形作用使得白天盛行谷风环流和山峰加热作用的共同影响。夜间， 兰州市区山顶和山谷之间上空以上升气流为主， 这主要是由于地形作用使得市区和山谷在夜间盛行山风环流， 但是冬天夜间兰州市区和山谷上空有较厚的逆温层存在， 抑制了气流的上升运动。（3）在午后13：00左右， 兰州市区山谷从近地面到400 m高度， 辐散场在逐渐减弱， 在510 m左右的高度转变为辐合场； 皋兰山顶上空从近地面到400 m高度， 辐合场在逐渐减弱， 在510 m左右的高度转变为辐散场。在凌晨01：00左右， 兰州市区山谷从近地面到400 m高度， 辐合场在逐渐增强， 到400 m高度达到最强， 从400 m到510 m高度又逐渐减弱； 皋兰山顶上空从近地面到220 m左右的高度， 辐散场在逐渐减弱， 在400 m左右的高度辐散场转变为辐合场， 从400 m到510 m左右的高度， 皋兰山顶的辐合场逐渐增强。

• 金塔绿洲湍流资料的质量控制研究
• 王少影-;张宇;吕世华;奥银焕;李锁锁;陈世强
• 2009 Vol. 28 (6): 1260-1273. 
• 摘要 ( ) PDF (6679KB) ( )
• 利用“绿洲系统能量与水分循环过程观测试验”2005年绿洲、 戈壁点的观测资料， 分析了三种坐标旋转方案对摩擦速度、 感热、 潜热以及非定常性检验与湍流积分统计性检验的影响， 对两种非定常检验方法进行了比较， 并对通量资料进行了总体的质量控制和分级。结果表明： 三种坐标旋转方案对摩擦速度、 感热、 潜热通量以及非定常性检验与湍流积分统计性检验的影响存在着一定的差异， 这与坐标旋转方案本身有着密不可分的关系。两种非定常性检验方法存在一定的不一致性， 这种不一致性的产生不仅与两种NS检验方法有关， 也可能与湍流测定成分随时间、 天气条件或测定点相对于气象条件的变化以及与观测仪器本身有关。归一化标准差随稳定度的变化基本满足“1/3次方规律”或“-1/3次方规律”， 但坐标旋转方案不同， 归一化标准差与稳定度的拟合关系不同， 其差异在于三种坐标旋转方案对平均垂直速度的处理方法以及平均水平风的选择上。整体分级后各级资料所占百分比要明显低于任一个单独检验的各级资料所占百分比， 非理想的观测值多出现在夜间以及日出日落前后。

• 两套土壤湿度再分析资料在黑河流域的对比分析
• 崔文瑞;高艳红;彭雯
• 2009 Vol. 28 (6): 1274-1281. 
• 摘要 ( ) PDF (4324KB) ( )
• 利用黑河流域少量观测台站的实测降水和土壤湿度资料, 对比分析了欧洲中心ERA40及美国NCEP R-1两套常用的土壤湿度再分析资料在黑河流域的空间分布、 年际变化和季节循环特征， 结果表明:两套资料在黑河流域均能表现出“南湿北干”的分布格局， 湿度高值中心位于祁连山区东南部\.以此为中心， 土壤湿度从上游山区向中下游递减。ERA40土壤湿度在祁连山区年际变化明显， 与降水的响应关系要好于NCEP资料， 在中下游站点， NCEP 10 cm层土壤湿度对降水的响应好于ERA40。祁连站ERA40土壤湿度在6~8月接近观测值， 在额济纳站两套资料对于土壤湿度的描述都不理想。

• 高原东侧特大暴雨过程中秦岭山脉的作用
• 慕建利-;李泽椿;李耀辉
• 2009 Vol. 28 (6): 1282-1290. 
• 摘要 ( ) PDF (6069KB) ( )
• 利用中尺度数值模式MM5V3.5对2002年6月8～9日陕西特大暴雨过程进行了数值模拟， 在模拟结果和实况较吻合的情况下， 通过敏感性试验， 研究了秦岭山脉在这次暴雨过程中所起的作用。结果表明， 秦岭山脉在这次暴雨过程中对降水的强度有很大的影响， 即秦岭山脉使陕甘宁边界的长城沿线、 秦岭山脉、 汉江河谷一带降水量增加， 使关中盆地、 陕北南部、 大巴山东南坡降水量减少。进一步研究表明， 秦岭山脉主要是通过形成局地环流， 使气流产生辐合， 大量的水汽和位势不稳定能量在迎风坡堆积， 上升运动加强， 从而使位势不稳定能量得以释放， 触发了对流降水。

• 青藏高原大气热源与江淮梅雨异常的关系
• 毛文书;巩远发;周强
• 2009 Vol. 28 (6): 1291-1298. 
• 摘要 ( ) PDF (4551KB) ( )
• 利用江淮流域1954\_2001年梅雨量资料和同期内美国NCEP/NCAR 逐日高度场、 风场、 比湿场和地面气压场再分析资料， 网格距为2.5°×2.5°。采用模糊聚类、 EOF分解、 合成分析、 SVD分解等方法， 详细讨论了青藏高原大气热源与江淮梅雨的关系。结果表明： 梅雨量区域指数能很好地揭示江淮流域梅雨量的丰枯， 高原大气热源大致以90°E为界， 可分为高原东部型和西部型; 高原大气热源与梅雨量存在显著相关关系， 高原大气热源东部型与江淮梅雨量呈显著正相关关系， 西部型与梅雨量呈显著负相关关系、说明高原大气热源东部型增强， 西部型减弱, 江淮梅雨量异常偏多。高原大气热源东部型减弱， 西部型增强， 江淮梅雨量异常偏少; 反之亦然、SVD分解结果与合成分析的结果完全一致。

• 南半球10 hPa极地涡旋的多尺度变化特征分析
• 麻巨慧;王盘兴;郭栋;段明铿;管树轩
• 2009 Vol. 28 (6): 1299-1307. 
• 摘要 ( ) PDF (4193KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR 10 hPa月平均高度场资料, 计算了1948\_2007年南半球10 hPa极地涡旋的强度指数P、 面积指数S和中心位置指数(λc, φc)。用它们分析了南半球10 hPa极地涡旋的季节变化、 年际异常及其可能成因， 分析了10 hPa极地涡旋强度与南极涛动的关系。结果表明： (1) 南半球10 hPa极区12月~1月受反气旋控制， 3~10月受气旋控制， 2月、 11月为环流转换季节。(2) 1(7)月反气旋(气旋)指数P\, S均在1970年代后期发生了显著的跃变； 跃变前反气旋(气旋)由极弱(极强)振荡地增强(减弱)至接近气候均值， 跃变后反气旋由极强振荡趋于气候均值， 气旋在偏弱的状态下振荡。(3) 1月反气旋中心位置存在显著的年代际变化， 而7月气旋中心位置的年际变化明显。(4) 臭氧异常可引起南半球10 hPa 1月极地反气旋年际异常(正相关)， 但与7月极地气旋异常无关。(5) 1月、 7月极地涡旋强度指数P与南极涛动指数(AAOI)呈显著的负相关， 可由P来表征AAOI。

• 中国东部夏季降水与同期东亚副热带急流年代际异常的关系
• 孙凤华;张耀存;郭兰丽
• 2009 Vol. 28 (6): 1308-1315. 
• 摘要 ( ) PDF (3907KB) ( )
• 利用中国738个台站的降水观测资料和NCEP/NCAR再分析资料, 分析了我国降水和200 hPa东亚副热带西风急流轴的年代际变化特征， 揭示了东亚副热带西风急流位置的南北移动与我国长江流域和华北降水异常之间的联系。结果表明， 我国东部地区夏季（7、 8月）降水异常主要表现为长江中下游地区多（少）雨， 华北及华南地区少（多）雨， 20世纪70年代末80年代初是这种异常分布型发生转折的时间。与此同时， 东亚高空副热带急流轴位置从70年代末开始逐渐偏南， 急流轴位置的变动将引起对流层低层水汽辐合区和高层散度分布以及垂直环流相应的变化， 进而引起降水区域的变化。相关分析发现， 当急流位置偏南时， 25°~35°N西风增强， 42°~50°N西风减弱， 华北夏季降水减少， 长江中下游地区夏季降水增多； 反之， 当急流位置偏北时， 华北夏季降水增多， 长江中下游地区夏季降水减少。与70年代末开始的我国东部地区急流轴位置逐渐南移相对应， 华北地区夏季降水呈现逐渐减少、 长江中下游地区夏季降水呈现逐渐增多的变化趋势。分析低层水汽通量和高层的散度分布以及垂直环流的差异发现， 1980年以来华北地区对流层中低层水汽通量辐合减弱， 水汽供应减少， 垂直上升运动减弱， 造成了华北夏季降水减少， 而长江中下游地区水汽通量辐合增加， 水汽供应增多， 垂直上升运动增强， 导致该地区降水增加。

• 2003年7月4~5日梅雨锋暴雨维持的诊断分析
• 陈忠明-;杨康权
• 2009 Vol. 28 (6): 1316-1325. 
• 摘要 ( ) PDF (5084KB) ( )
• 利用卫星云图、 多普勒雷达产品以及探空资料， 结合NCEP/NCAR再分析资料， 对2003年7月4~5日淮河流域大暴雨过程发生的环境场条件、 强降水的中尺度特征、 低空急流与能量锋的配置对强降水天气的影响等进行了详细的天气学分析， 并对大气正压非平衡强迫、 低空急流与能量锋相互作用对强降水天气发生\, 发展与持续过程中的影响进行了动力诊断。结果表明： 这次梅雨锋暴雨过程， 暴雨区上空气柱内水汽较少， 孟加拉湾与南海地区向暴雨区输送的水汽占据主导地位。暴雨区的平均散度与垂直速度变化与强降水天气变化比较一致。对流层低层能量锋与低空急流的配置及其相互作用对强降水天气的发生\, 发展和维持具有重要影响。当低层能量锋与低空急流处于同时强的配置状态时， 强降水天气发生并持续； 当两者处于一强一弱或两者皆弱的配置状态时， 则没有强降水天气发生或持续。正压非平衡强迫对强降水启动作用较大， 而湿斜压热动力相互作用对强降水天气持续影响较大， 是导致强降水过程维持的主要动力机制。

• 2008年梅雨异常大尺度环流成因分析
• 牛若芸;金荣花
• 2009 Vol. 28 (6): 1326-1334. 
• 摘要 ( ) PDF (7075KB) ( )
• 利用NCEP再分析资料对2008年江淮梅雨异常特征及其大尺度环流成因进行了分析研究。结果表明： （1）2008年入（出）梅显著偏早、 梅雨期长度略偏短， 梅雨分布呈南涝北旱、 东多西少， 梅雨量偏少、 强度偏弱。（2）该年入梅显著偏早是东亚大气环流由冬季型向夏季型转换提前所致， 副热带高空西风急流北跳、 500 hPa西风带环流调整、 西太平洋副热带高压季节性北跳、 夏季风北涌至江淮流域的时间均早于常年。（3）该年出梅显著偏早的主导因素是冷空气活动。（4）南涝北旱梅雨型是受南亚高压东段脊线位置接近常年、 副热带高压脊线处于适宜梅雨发生纬度带的南段、 低空西南急流和水汽输送带北缘位置以及高空强辐散和中低空强辐合区位置偏南的影响。（5）东多西少梅雨型是冷空气路径偏西所致。（6）梅雨期夏季风北涌至江淮流域活动次数偏少是梅雨量偏少的重要因素。

• 一次非典型梅雨锋暴雨过程及其中尺度系统的数值模拟
• 隆霄-;潘维玉;邱崇践;赵建华
• 2009 Vol. 28 (6): 1335-1347. 
• 摘要 ( ) PDF (17087KB) ( )
• 利用常规观测资料\, 卫星观测的高时空分辨率TBB资料以及客观分析资料, 对2002年6月22~23日(“02.6”)一次非典型的梅雨锋暴雨过程进行了天气分析。在此基础上， 利用中尺度数值模式MM5对此次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟, 并分析了暴雨中尺度系统的结构特征。结果表明： （1）天气分析显示， “02.6”梅雨锋暴雨过程与α中尺度低涡的东移发展和对流层低层的两支低空急流的增强发展有关。对流层低层700 hPa为一个缓慢东移与南压的东北西南向冷式切变线， 暖式切变线不太明显， 这与通常的江淮切变线梅雨锋暴雨不同。对流层500 hPa的副热带高压非常强， 高层200 hPa对流层高层的反气旋环流非常强并与高空急流相伴， 南亚高压中心位于我国江南地区。（2）TBB资料分析表明， 此次暴雨过程产生与多个β中尺度系统合并发展成α中尺度系统以及此后从α中尺度系统中不断分裂出β中尺度系统发展演变密切相关； 强中尺度对流系统主要在中尺度低涡冷、 暖切变线的的南侧发生和发展， 并不是在中尺度低涡的冷暖切变线上发展。（3）垂直结构分析显示： 在中尺度系统开始发展阶段， 中尺度系统具有强的垂直于剖面的风分量切变、 低空急流核以及高空强辐散低空强辐合， 这有利于中尺度系统的发展； 当中尺度低涡发展到相对成熟的阶段， 其后部不断分裂出中小尺度系统， 对流层低层的θe具有明显暖心结构， 由于气块绝热上升冷却效应比对流潜热释放作用强， 导致在800~600 hPa层上 θe比环境的低， 加之在强上升运动的顶部两侧的下沉补偿气流也比较弱， 这不利于中尺度低涡的维持。

• “海棠”台风（2005）结构对其降水影响的Q矢量分解研究
• 岳彩军-
• 2009 Vol. 28 (6): 1348-1364. 
• 摘要 ( ) PDF (9581KB) ( )
• 摘要： 基于WRF模式对2005年台风“海棠”登陆降水过程的成功模拟， 本文初步尝试利用修改后的非地转干Q矢量(QN矢量)PG分解， 定量揭示台风结构对台风降水和台风雨强差异形成的影响。结果表明： （1）在台风登陆过程的不同阶段， 对台风降水起主要贡献的台风结构因子是不同的。在台风登陆过程前12 h期间， 对降水贡献最为显著的为QNshdv， 其次是QNalst和QNcrst， 而QNcurv的贡献最小； 在后12 h期间， 对降水贡献最为显著的为QNcrst， 其次是QNcurv， QNshdv的贡献列第三， 而QNalst的贡献最小。（2）各台风结构因子QNalst、 QNcurv、 QNshdv及QNcrst对台风降水发生的贡献都存在明显的时、 空变化。（3）在台风登陆降水过程中， 对每个时刻暴雨雨强形成有贡献的台风结构因子是不同的。相对来讲， QNcurv对暴雨、 大暴雨及特大暴雨之间雨强差异形成的贡献最为显著， QNalst与QNcrst的贡献情况较为接近， 而QNshdv的贡献则相对最小。通过QN矢量PG分解， 可以定量揭示出登陆台风结构对台风降水的影响， 这也是总的QN矢量（即QN矢量）难以揭示的潜在物理机制。

• 中尺度暴雨集合预报系统研发中的初值扰动试验
• 李俊;杜钧;王明欢;崔春光
• 2009 Vol. 28 (6): 1365-1375. 
• 摘要 ( ) PDF (8052KB) ( )
• 针对2006年5月24～25日一次暴雨过程, 通过一系列初值扰动试验探讨实际业务中建立集合预报系统的方法。运用45 km的WRF模式构建一个11个成员的集合预报系统来比较分析不同的扰动方案、 扰动的空间结构和扰动振幅对集合预报的影响， 结果表明： （1）初值扰动的空间结构对暴雨集合预报的离散度影响很关键， 而扰动振幅的影响却居次要地位。具有动力学结构的孵化扰动明显优于随机扰动。（2）集合预报比单一控制预报提供了更有价值的预报信息。例如在该个例控制预报中漏报的湖北监利强降水中心， 在集合预报中有20%的概率， 并且实况被包含在集合预报的预报范围之中。集合平均预报也明显优于控制预报\.例如矫正了在控制预报中明显虚报的鄂东北的大暴雨中心， 且集合平均预报的暴雨中心落在实际观测暴雨中心的附近。（3）集合离散度较好地反映了实际降水过程的可预报性。例如应用孵化扰动， 其离散度的空间结构同降水预报误差的空间分布大致对应。

• 地形对2008年初中国南方持续性冰冻灾害分布影响的数值模拟
• 曾明剑-;陆维松;梁信忠;王文兰;周嘉陵
• 2009 Vol. 28 (6): 1376-1387. 
• 摘要 ( ) PDF (11222KB) ( )
• 2008年初我国南方发生了大范围、 持续性低温冰冻雨雪天气, 冻雨、 暴雪灾害属历史罕见， 许多地方突破50年记录。本文主要从数值模拟方面讨论了1月25日~2月2日冰冻雨雪最为严重的过程。CWRF数值模式较成功地模拟出与实况基本一致的降水分布、 温度垂直分布特征和地面气温状况， 较准确地再现了这次罕见的冰冻雨雪过程\.地形敏感性试验表明， 横断山脉和南岭山脉及邻近山区对冻雨的形成和维持具有重要影响， 这种影响是通过锋区特征的改变来实现的。具体体现在， 有地形时， 因暖湿空气的抬升和冷空气在近地面的堆积而形成易于产生冻雨的倾斜锋区; 无地形情况下， 锋区坡度增大， 冻雨赖以形成的逆温层结结构遭到破坏， 使冻雨（冰冻）灾害区在经历短暂的西进南扩后， 很快减弱消失。上述地形的移出还通过对环流特征的改变， 使对流层底层偏东气流更有组织， 整个回流也更清晰， 这对南方大范围的降水强度和强降水落区会产生显著影响， 但对整体降水的区域分布没有明显影响。

• 一次MCC的云图特征及成因分析
• 范俊红-;王欣璞;孟凯;李宗涛;侯瑞钦
• 2009 Vol. 28 (6): 1388-1398. 
• 摘要 ( ) PDF (9933KB) ( )
• 使用风云2号红外云图和TBB资料、 多要素自动气象站资料及NECP 1°×1°再分析资料， 对造成河北中部区域性暴雨的MCC云图特征、 天气尺度环境场和动力特征等进行了分析。结果表明, 构成MCC的α中尺度对流云团， 在其成熟时期， 在均匀的α中尺度砧状系统中仍有2~3个β中尺度的对流活动； MCC发生、 发展在对流层中层的短波槽、 高低空急流有利配置以及大气层结为中性或弱对流不稳定的环境条件下， 暖湿平流成为其发生、 发展的主要强迫因子； MCC形成阶段， 中层出现暖中心并且气旋性涡度增大， 辐合辐散运动随高度交替出现， 量级相当， 上升运动的层次较厚。

• 混合误差协方差用于集合平方根滤波同化的试验
• 邱晓滨;邱崇践
• 2009 Vol. 28 (6): 1399-1407. 
• 摘要 ( ) PDF (2670KB) ( )
• 在集合卡尔曼滤波方法中， 根据预报集合统计提供的依流型而变的预报误差协方差对同化起到决定性的作用。但在集合样本容量不足及模式存在系统误差时， 由预报集合估计的预报误差协方差会出现明显偏差。既要减小这种估计偏差对同化产生的影响而又不增加计算量， 一种可供选择的方法是将定常或准定常的高斯型预报误差协方差和由预报集合估计的预报误差协方差加权平均用于集合卡尔曼滤波同化。利用浅水方程模式, 通过观测系统模拟试验检验在不同的模式误差、 集合成员数以及观测密度条件下, 将这种混合预报误差协方差矩阵用于在集合平方根滤波的效果。试验结果表明， 当预报集合成员数较多而模式又无误差时， 不必采用混合的预报误差协方差矩阵， 否则， 采用混合的预报误差协方差矩阵都有可能改进分析和预报。混合预报误差协方差的最优的权重系数与模式误差关系密切， 模式误差越大， 定常预报误差协方差的权重越大。最优的权重系数与集合成员数及观测密度也有一定关系。

• 模糊神经网络方法在热带气旋强度预报中的应用研究
• 黄小燕;史旭明;刘苏东;金龙
• 2009 Vol. 28 (6): 1408-1413. 
• 摘要 ( ) PDF (1221KB) ( )
• 以1960-2007年共48年6月份西行进入南海海域的热带气旋样本为基础， 将热带气旋中心附近最大风速作为台风强度， 以气候持续预报因子作为模型输入， 采用模糊神经网络方法, 进行了热带气旋强度预报模型的预报建模研究。结果表明， 对175个独立预报样本模糊神经网络方法的南海热带气旋强度24 h的预报平均绝对误差为3 m·s-1。另外， 根据相同的热带气旋样本及预报因子， 还进一步将该预报方法与国内外普遍采用的气候持续法热带气旋强度预报方法进行对比分析， 结果表明， 气候持续预报方法的预报误差明显偏大， 独立样本强度预报平均绝对误差为4.54 m·s-1。

• 基于水分平衡的云南干湿气候评价指标的研究
• 黄中艳;朱勇
• 2009 Vol. 28 (6): 1414-1421. 
• 摘要 ( ) PDF (1726KB) ( )
• 为了构建具有科学可比性和客观实用性的干湿气候评判指标。基于广义的水分平衡原理， 从干燥度表达式出发， 通过细化参量和参数化处理， 恰当地加入降水有效性和前期气候影响的修正项， 构建了适用于云南高原山地评价气候干湿度的修正表示式； 应用典型相关分析， 找到了一个与气候蒸发量高度相关的特征量ST=S×T(T, S分别为平均气温、 日照时数)， 简化了气候干湿指数表达式的重要参量——气候蒸发量的模拟求算， 实现了由实时常规气象要素观测值对气候干湿指数的简易估算。经业务应用， 提出的干湿指数可客观反映非灌溉区农田土壤湿度状况和变化趋势， 对典型春\, 夏季连旱年干雨季转换期的气候干湿空间分布和逐月变化模拟效果良好。

• 2008年8月1~2日滁州特大暴雨双多普勒雷达三维风场反演试验的初步结果
• 周海光
• 2009 Vol. 28 (6): 1422-1433. 
• 摘要 ( ) PDF (18313KB) ( )
• 受“凤凰”低压和冷空气共同影响， 2008年8月1~2日安徽省东部和江苏西部部分地区出现大雨， 局部地区暴雨到特大暴雨。滁州和全椒24 h雨量分别为429 mm和414 mm， 此次特大暴雨具有局地性和降水强度大的特点。使用南京和马鞍山双多普勒雷达时间同步观测资料, 对此次暴雨的三维风场进行反演， 在此基础上， 研究了暴雨的三维风场结构。由雷达回波分析可知， 此次暴雨是由β中尺度对流系统造成的， 在β中尺度对流系统内部还有γ中尺度对流单体， 对流单体发展非常旺盛。中低层切变线自西向东移入降水区后， 在该地区停留较长时间， 加之有充足的水汽供应， 造成了局地特大暴雨。在垂直剖面内， 对流系统发展旺盛， 强降水区上空回波较强且对应着较强的上升气流区， 而在强回波中心区的两侧均有下沉气流。当切变线减弱并移出降水区后， 强降水停止。

• “雨燕”中风暴算法在北京奥运天气预报示范项目中的应用及改进
• 胡胜-;汪瑛;陈荣;何如意
• 2009 Vol. 28 (6): 1434-1442. 
• 摘要 ( ) PDF (6814KB) ( )
• 介绍了临近预报系统“雨燕”中的风暴系列算法， 包括风暴识别、 风暴追踪、 基于TREC技术的风暴位置预报, 以及预报位置实时评分算法等。利用2008年北京奥运期间出现的多个强对流天气， 统计出该风暴产品在30 min和60 min预报时效的绝对距离误差分别约为13 km和23 km。分析了北京奥运天气预报示范项目期间该风暴产品误差较大的原因， 主要集中于TREC技术本身及其适用范围， 以及风暴预报方案中处理细节的不足， 具体为TREC技术不适用于孤立的回波单体， 雷达探测边界对TREC技术的影响， TREC矢量有时呈现出一定的空间不连续性， 以及对孤立少动单体的不当处理等。针对上述原因， 提出了一系列的改进方案， 包括对用于风暴位置预报的TREC矢量增加一致性检验， 利用风暴的历史轨迹校正不恰当的TREC矢量； 对TREC技术中象素阵列大小进行统计分析， 选择最适合北京地区的阵列大小； 风暴预报位置超出回波范围时新的处理技巧等。利用北京奥运期间的强对流资料， 对改进后的风暴算法进行评估。结果表明， 一方面， 改进后的算法能较好地控制风暴预报位置的绝对误差， 在30 min和60 min预报时效， 绝对误差分别减小了25%和26%。另一方面， 由于预报位置精度的提高， 能够提升相邻时刻风暴匹配的效率， 使得与以前算法相比有更多的风暴样本参与了各个预报时效的评分。

• 中尺度分析系统LAPS应用雷达资料的个例研究
• 李红莉;崔春光;王志斌;王晓芳;谢有才
• 2009 Vol. 28 (6): 1443-1452. 
• 摘要 ( ) PDF (10039KB) ( )
• 武汉暴雨所引进国际先进的中尺度分析系统LAPS， 经成功本地移植后， 该系统能融合华中区域多种非常规观测资料， 提供包含丰富中尺度信息的高分辨率中尺度分析场。针对一次梅雨期强降水过程， 利用LAPS系统进行中尺度分析， 通过对比该系统融合多普勒雷达资料前后各种物理量场的差异， 研究了多普勒雷达资料在该系统中的作用。结果表明， LAPS融合雷达径向风后， 对风场的改善比较明显， 能揭示流场的中尺度信息。融合多种资料后的LAPS中尺度分析场比NCEP再分析场更接近实况， 能清楚地反映中尺度特征， 可作为分析此次强降水过程发生\, 发展的工具。融合雷达资料反射率后， LAPS云分析能提供与实况接近的较细致的云信息， 有利于了解暴雨过程中云参数的演变， 同时也为数值模式热启动提供条件。

• 闪电宽带电场三维定位及其回波特征
• 李亚珺;张广庶;王彦辉;张彤;赵玉祥-;冯桂力
• 2009 Vol. 28 (6): 1453-1462. 
• 摘要 ( ) PDF (9801KB) ( )
• 利用自制闪电宽带电场三维定位系统， 分析了山东地区一次雷暴过程闪电三维时空结构。结果表明， 在云内击穿放电整个时间序列中， 辐射源空间分布（对应强电场区分布）呈现明显的三极性分层电荷结构， 并分布在3个高度层次： 6~8 km为上部正电荷区, 4~6 km为中部负电荷, 2.5~4 km为下部次正电荷区。云内放电首先出现在中部负电荷区， 然后产生向上发展的负流光进入上部正电荷区传输， 形成向上发展的云闪； 随着雷暴发展， 产生向下发展的负流光进入下部次正电荷区， 形成向下发展的云闪， 且能维持到雷暴发展后期。结合雷达回波分析表明, 雷达回波的强度影响着闪电活动， 强回波区的增加会使得强电场区域增加， 但是强电场区域并不与最强回波区域对应， 除下部正电荷区的底部会有部分辐射源出现在回波强度为40~50 dBz的区域中以外， 大多数的辐射源出现在25~35 dBz的中等回波区范围内， 强回波区域中通常较少出现击穿放电。

• 湖南夏季降水日变化特征
• 戴泽军;-;宇如聪-;陈昊明
• 2009 Vol. 28 (6): 1463-1470. 
• 摘要 ( ) PDF (5427KB) ( )
• 利用湖南96个测站13年的逐时自记降水资料， 分析了夏季（6~8月）降水日变化特征。结果表明， 湖南夏季降水日变化呈现显著的区域差异。湘东南降水量、 降水频次峰值主要出现在午后到傍晚， 而其它地区的降水峰值一般出现在清晨。进一步分析显示， 降水频次峰值出现时次分布更集中， 区域特征更鲜明。湘西北、 湘东南区域平均的累积降水量、 降水频次及降水强度的日变化在清晨和午后均呈双峰型特征。湘西北主（次）峰值出现的时间大致与湘东南次（主）峰值出现的时间对应。同时， 降水日变化与降水持续时间密切相关。持续5~10 h降水事件是持续1~4 h事件与持续10 h以上事件降水量峰值出现时间发生显著变化的过渡降水事件。持续1~4 h（10 h以上）的降水事件的极值降水始发时间为午后至傍晚（夜间）。在不同持续时间的降水事件中， 持续2 h降水的累积量最大。

• 统计降尺度方法在青海省冬季最低温度预测中的应用
• 曾晓青;王式功;刘还珠;尚可政
• 2009 Vol. 28 (6): 1471-1477. 
• 摘要 ( ) PDF (2339KB) ( )
• 利用2003-2007年国家气象中心T213L31全球中期数值预报模式逐日输出产品与青海地区25个气象站的观测数据作为试验资料， 利用相关系数和逐步回归进行因子选择， 并以单隐层神经网络和多元回归作为降尺度方法进行对比研究， 用2003-2006年间的11月1日～次年3月1日的资料作为训练样本， 以数值预报产品和前一日观测的最低温度作为因子， 建立青海省25个气候站的冬季最低温度的24, 48, 72 h预报模型， 并且以2006年12月和2007年的1、 2月作为24, 48, 72 h逐日最低温度预报试验时段。试验表明, 对于青海地区来说， 青海北部地区的预报命中率总体好于南部高原地区; 在4种对比方案中， 以选择数值预报资料结合前一日地面观测的最低温度作为主要因子的方法相对较优， 随着预报时效的延长， 24 h历史实况的作用逐渐减弱; 对于所有台站来说， 这4种方案各有优缺点， 没有一种方案可以完全代替其他所有方案; 在实际业务运行中， 对不同的台站应采用不同的预报方案进行实际业务预报。

• 近46年来华东及周围地区最高与最低气温时空演变的气候特征
• 侯依玲;陈葆德
• 2009 Vol. 28 (6): 1478-1484. 
• 摘要 ( ) PDF (4176KB) ( )
• 选用华东及周围地区157个气象观测站1960-2005年6~8月逐日最高、 最低气温资料， 利用分段线性突变检验、 EOF分解等方法， 分析了我国华东地区最高, 最低气温的空间分布及时间演变特征。结果表明： 高温主要出现在长江以南； 长江以北夏季气温分布受地形影响显著。最高气温分布具有良好的空间一致性， 主要受大尺度天气系统影响； 最低气温更多表现出局地变化特征； 华东夏季最高、 最低气温分布形态较为类似， 有“全区一致型”和“南北反向型”两种， 1980年是夏季气温的一个突变点。1980年以前， 最高、 最低气温都呈下降趋势； 1980年以后则呈升温趋势； 最高气温的演变以“高温-低温-高温”的年代际振荡为主， 极端高温主要发生在两个时段： 第一次在1960-1965年之间； 第二次在2000年以后， 而极端最低气温以升温趋势为主。

• 地球系统10^-1年变化原因概述
• 汤懋苍-;雍晓春;邓国卫-;郭维栋
• 2009 Vol. 28 (6): 1485-1489. 
• 摘要 ( ) PDF (521KB) ( )
• 我们曾论述了地球系统100～108年变化的原因[1]， 唯对10-1年（月一年）的地球系统变化未指出其变化原因。经过近年的研究， 现在可以明确地指出， 地球内部有两类流体： 地外核和岩石圈裂隙中地下流体（地气）的活动是引发10-1年地球系统变化的原因。外核的上升运动会使其上部岩石圈产生上抬和压缩， 在地表层就出现3.2 m地温升高和降水减少的“干热异常”， 经过“孕震三步曲”最终引发构造地震。外核的下降运动会使其上部岩石圈产生下沉和拉张作用， 地表层表现为3.2 m地温降低， 同时降水增多的“湿冷异常”, 最终可导致发生陷落地震。外核的脉冲运动是引发岩石圈中形成地热（冷）涡的“源”。地气环流也是旋转地球上的一种流体运动， 其特征速度（地下风速）约为0.2 m/s， 据此可推得“自然气候周期”约为8个月。地气环流是使地气系统得以“流”的动力源。地热（冷）涡的“源”、 “流”相结合是使短期气候呈现纷繁复杂变化的原因。

• 旱灾的地气环流形势分类
• 成青燕-;汤懋苍-;赵红岩
• 2009 Vol. 28 (6): 1490-1497. 
• 摘要 ( ) PDF (860KB) ( )
• 旱灾与地气环流有很好的相关， 根据对近50多年旱灾成因的普查， 可将形成旱灾的地气环流形势分成4类： (1)大地冷涡； (2)月（季）际地温的大片负变温区； (3)大震前的大旱（旱震关系）； (4)强震地热涡出现之后的地冷涡区。研究发现， 大地冷涡因其波长较长， 故移动缓慢， 造成的干旱一般均较严重。T′32的月际负变温区一般是表示该地区地下热活动减弱， 故可预测下月将少雨； T′32的季际负变温区， 同理也可预测下季将少雨。强地震对正常地热活动是一个强干扰， 我国的大旱大涝几乎均与强地震有关。

• 灾害预警平台多源信息多层次精细化编码系统研究
• 张迪;李泽椿;施培量;于新文
• 2009 Vol. 28 (6): 1498-1504. 
• 摘要 ( ) PDF (1970KB) ( )
• 由于我国各类灾害频繁发生， 防灾减灾迫切需要建立一个覆盖全国、 畅通有效的灾害预警信息综合发布平台。通过分析对比国内外有关灾害预警信息编码， 设计适合我国国情， 并与国际通用警报协议接轨的灾害预警平台多源信息多层次精细化编码系统， 有效地解决预警信息的地理编码、 信息编码和共享规范问题， 为我国建立覆盖全国、 畅通有效的灾害预警信息综合发布平台提供技术支撑。