高原气象
论文
- 利用CloudSat资料分析青藏高原、 高原南坡及南亚季风区云高度的统计特征量
- 王胜杰;何文英;陈洪滨;卞建春;王振会
- 2010 Vol. 29 (1): 1-9.
- 摘要 ( ) PDF (3604KB) ( )
- 云与辐射的相互作用对全球的天气和气候变化过程有着重要的影响, 不同高度的云有着不同的辐射强迫, 获得云体高度及其在时空上的变化对研究全球气候的变化有着重要意义。本文利用云卫星上的云廓线雷达(CloudSat/CPR)2006年6月\_2007年12月期间的资料, 对比分析了青藏高原、 高原南坡和南亚季风区域不同云类的云顶、 云底高度和云厚统计量。结果表明, 在所研究区域单位面积上的云顶和云底高度变化具有一定的时空连续性, 不同云类的云顶和云底高度存在不同的变化范围, 且随着季节的改变均有明显的变化; 同时各区域不同云类的云体厚度在夏季较大, 冬季较小; 各区域不同云类所占的比例(云量)也具有一定的季节变化规律。
- 藏北高原季节性冻土区潜在蒸散和干湿状况分析
- 何慧根-;胡泽勇*;荀学义;孙俊;郝丽;徐丽娇;彭雯
- 2010 Vol. 29 (1): 10-16.
- 摘要 ( ) PDF (900KB) ( )
- 利用位于藏北高原季节性冻土区的MS3478自动气象站的观测资料, 基于FAO推荐的Penman-Monteith方法, 分析了该地区的潜在蒸散量的变化特征。讨论了动力、 热力和水分因子对潜在蒸散的影响, 并分析了该地区的干湿状况。结果表明: 全年日潜在蒸散量在0.52~6.46 mm之间; 夏季蒸发力最旺盛, 5~9月的月潜在蒸散量均超过了100 mm, 11月份潜在蒸散锐减至33 mm, 潜在蒸散年总量为1037.83 mm; 夏季热力蒸散量明显大于动力蒸散, 而冬季动力蒸散明显大于热力蒸散。藏北冻土区仅在5~9月为半湿润气候, 持续时间较短, 冬半年的干旱和半干旱维持时间长。水分因子和动力因子对潜在蒸散的影响季节变化大。土壤水分不是影响潜在蒸散的主要因素。
- 青藏高原东部土壤冻融过程中地表粗糙度的确定
- 尚伦宇;吕世华;张宇;奥银焕;罗斯琼;李锁锁;王少影
- 2010 Vol. 29 (1): 17-22.
- 摘要 ( ) PDF (1618KB) ( )
- 利用黄河源区气候与环境综合观测研究站2006年10月-2007年4月的湍流观测资料和一种新的方法, 计算了青藏高原东部玛曲地区土壤冻融过程中的地表粗糙度.结果表明: 所用的计算粗糙度的方法是可行的, 玛曲土壤未冻结阶段、 冻结阶段和融化后阶段的地表粗糙度分别为3.23×10-3 m, 2.27×10-3 m和1.92×10-3 m, 地表粗糙度呈逐渐减小的趋势。三阶段地表粗糙度有明显区别, 以前将冬季前后的粗糙度取为定值的计算会导致一定的误差。
- 冬季蒙古高压的时空变化和突变特征研究
- 王力群;李崇银-;谭言科;严冬
- 2010 Vol. 29 (1): 23-32.
- 摘要 ( ) PDF (6039KB) ( )
- 利用Hadley中心的155年全球月平均海平面气压资料(1850年1月-2004年12月), 研究了冬季蒙古高压的振荡周期和突变特征。在定义冬季蒙古高压指数的基础上, 通过EOF展开, 分析了冬季北半球海平面气压的时空变率分布; 应用奇异谱分析的方法重建了冬季蒙古高压主要周期振荡序列, 并着重分析其年际和年代际变化特征。根据Mann-Kendall气候突变检测法, 检测了冬季蒙古高压存在的气候突变点。研究表明: 冬季蒙古高压具有显著的年际和年代际变化, 主要存在准两年和3~4年的年际变化周期, 以及13~14年、 20~21年和35~36年的年代际变化周期, 而且准两年周期的振幅也存在显著的年代际变化; 蒙古高压20~21年的周期与阿留申低压变化的位相不甚一致, 35~36年的周期与阿留申低压变化的位相极为相似\.经突变检测, 发现冬季蒙古高压在1927年前后为明显的气候突变点。
- 中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征(Ⅰ): 年降水特征及5~9月降水的REOF分析
- 陈豫英-;陈楠;王式功;钱正安-*;穆建华
- 2010 Vol. 29 (1): 33-43.
- 摘要 ( ) PDF (5733KB) ( )
- 此系姐妹篇文章的上篇, 利用中蒙地区106站1954-2005年间的实测降水资料, 使用EOF及REOF等统计方法, 整体地分析了中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征。结果表明: (1)中蒙干旱区的降水分布很不均匀(我国西北区尤甚), 从该区东南侧最湿的陕南向南疆盆地东端极端干旱区过渡, 年雨量从922 mm锐减到25 mm以下, 最干的托克逊仅6.9 mm; 蒙古国以中北部最湿, 年雨量达400 mm以上, 到南部仅100 mm左右, 再到西南角仅30 mm左右。(2)该区降水分布受不同尺度地形影响大, 降水的年及年际变化也大。约80%的降水集中在夏半年(5~9月), 南疆盆地东端干中心区的年降水相对变率最大, 接近0.80, 远高于蒙古国和我国其他地区, 也高于全球明显增暖前。其干旱程度及降水变率居世界8大干旱区前列\.(3)该区降水异常分布的局域特征明显。区内夏半年的降水异常分布常出现河东、 南疆、 汉中关中、 北疆、 蒙古国中北部、 河西阿拉善, 以及柴达木等7个模态。(4)过去50余年来,中蒙地区东北部的降水总体呈线性减少趋势, 而西南部则呈增加趋势。
- 陇中黄土高原半干旱区总体输送系数的特征
- 杨兴国-;张强;杨启国;王润元;刘宏谊;马鹏里
- 2010 Vol. 29 (1): 44-50.
- 摘要 ( ) PDF (1983KB) ( )
- 利用在陇中黄土高原半干旱区2003年10月-2005年7月获得的近地层梯度观测资料, 采用空气动力学法, 计算了动量和感热总体输送系数。结果表明, 陇中黄土高原半干旱区动量和感热总体输送系数均存在明显的日变化特征, 夏季中午左右分别达到5.6×10-3和6.7×10-3。受下垫面植被的影响, 在一年中呈现出双峰型特征, 第一峰值出现在春小麦拔节-黄熟期, 次高值出现在10月初。动量和感热总体输送系数平均值分别为2.9×10-3和3.1×10-3。当大气处于不稳定状态时, 总体输送系数随着风速的增大而减小; 相反当大气处于稳定状态时, 随着风速的增大而增大。陇中黄土高原半干旱区的总体输送系数高于戈壁、 平原草地和海洋下垫面的值, 但低于青藏高原草地和城市下垫面的值。
- 河西走廊下垫面粗糙度实测值与模拟值的差异性分析
- 胡文超;张文煜;张宇;郭振海;刘欣
- 2010 Vol. 29 (1): 51-55.
- 摘要 ( ) PDF (792KB) ( )
- 利用甘肃省河西地区17个风塔观测资料和风向风速标准差法, 计算了风塔处的下垫面粗糙度, 并与中尺度数值模式ARPS中使用的粗糙度参数进行了比较分析。结果表明, 数值模式中使用的粗糙度值和实况具有一定差异, 其使用的粗糙度定义方案并不能准确地反映出下垫面粗糙度和非均一性特征。差异最大出现在草原下垫面上, 可达375%, 且差异程度随下垫面植被复杂程度增加。
- 大孔径闪烁仪测量戈壁地区感热通量
- 马迪-;吕世华;陈晋北;权晓晶;奥银焕;陈世强
- 2010 Vol. 29 (1): 56-62.
- 摘要 ( ) PDF (2053KB) ( )
- 利用2008年6月11~30日在金塔开展的“绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究”期间第一阶段戈壁下垫面大孔径闪烁仪(LAS)的观测资料, 用混合对流方法和自由对流方法分别计算了戈壁感热通量。结果表明, 对于利用LAS资料计算地表感热通量的方法中, 混合对流方法相对于自由对流方法更加适用, 且混合对流方法中Andreas给出的参数相对于De Bruin的参数更加适用于戈壁下垫面。此外, LAS测得的感热通量相对涡动相关方法的值较大, 提高了地表能量闭合度。
- 藏东南地区鲁朗河谷近地层气象要素变化特征
- 王永杰-;马耀明;朱志鹍-;李茂善
- 2010 Vol. 29 (1): 63-69.
- 摘要 ( ) PDF (3438KB) ( )
- 依据位于藏东南雅鲁藏布大峡谷分支-鲁朗河谷的中国科学院藏东南高山环境综合观测站(29°45′N, 94°44′E, 海拔3326 m)架设的边界层气象塔2007年一整年的常规气象观测资料,初步分析了该地区的气候特征, 并与珠穆朗玛峰北坡河谷的气象数据作了简单比较。结果表明:鲁朗河谷年平均地面气温为5.55℃, 1月平均地面气温最低, 8月平均温度最高。由于观测站处于高山峡谷之中, 年平均风速只有1.70 m·s-1, 风速, 风向主要受周围地形影响, 山谷风显著。地面气压年变化呈双峰型, 归属于低地到高山的过渡型。近地表大气的年平均相对湿度是73.53%。
- 青藏高原三江源区退化草地生态系统的地表反照率特征
- 冯超-;古松*;赵亮;徐世晓;周华坤;李英年;徐维新-;吴力博-
- 2010 Vol. 29 (1): 70-77.
- 摘要 ( ) PDF (2205KB) ( )
- 为了揭示青藏高原三江源区草地退化对生态系统地表反照率的影响, 利用2006年12月至2007年11月一整年的观测数据, 分析了地表反照率的季和日变化特征及其影响因子。退化草地生态系统的年均地表反照率为0.22, 生长季(5~9月)的平均地表反照率为0.18, 非生长季为0.25。在植物生长初期的5月, 地表反照率主要受土壤水分影响, 5月末至6月初出现全年最低值; 植物生长旺季的7~8月, 受植被的影响地表反照率相对较稳定, 并略高于生长季中其它各月。地表反照率的日变化呈“U”型, 阴天的地表反照率高于晴天。全年地表反照率出现的最大频率集中在0.20附近, 非生长季在0.22附近, 生长季在0.18附近。退化草地生态系统生长季地表反照率的变化受土壤水分和植被的的影响, 而非生长季受积雪的影响较大。
- 黄土高原低值对流有效位能区中β尺度大暴雨综合分析
- 井宇;井喜;屠妮妮;刘志刚;牛淑贞
- 2010 Vol. 29 (1): 78-89.
- 摘要 ( ) PDF (14429KB) ( )
- 为了提高对黄土高原中β尺度暴雨的预报和预警能力, 利用中国气象局气象资料综合处理MICAPS系统提供的资料及多普勒雷达资料, 对2007年8月28日黄土高原在低值对流有效位能区发生的一次中β尺度暴雨天气过程进行了大尺度环境场和物理量的诊断分析以及三维流场结构分析。结果表明: 这次黄土高原中β尺度大暴雨主要是由3次中β尺度强对流单体活动造成的; 地面风速脉动、 地面能量比高值舌配合上下游能量比大梯度区的生成, 是中β尺度暴雨触发机制之一; 对流层低层倾斜涡度的发展、 纬向双次级环流圈的形成, 为暴雨的发生、 发展和维持提供了动力机制; 列车效应是形成降水时间长、 累积雨量大的重要因素; 在多普勒雷达径向速度场上看到, 暴雨区上游从对流层中层到对流层高层气旋性环流的发展和暴雨区对流层中高层西南急流的发展和稳定, 也是形成暴雨的动力机制之一。
- 两次高原切变线诱发低涡活动的个例分析
- 屠妮妮;何光碧
- 2010 Vol. 29 (1): 90-98.
- 摘要 ( ) PDF (4903KB) ( )
- 使用NCEP/NCAR再分析格点资料, 对2007年7月4~6日切变线在高原上发展, 并诱发两次高原低涡造成高原中部大雨的活动过程进行了诊断分析。通过涡度收支等物理量计算, 结果表明, 垂直输送项和水平辐合辐散项对两次高原低涡的发展增强都起主要作用, 在低涡不同发展阶段, 二者贡献各有不同; 在低涡二消亡阶段, 水平平流项贡献增大。视热源和视水汽汇分析表明, 这次降水过程以对流性降水为主, 垂直运动的负值中心与视热源、 视水汽汇中心对应, 变化趋势基本一致, 表明在降水过程大气加热是与大气上升运动密切相关, 对流层中层的加热引起对流层低层抽吸作用会促进高原涡的发展, 大气热源主要是降水过程的凝结潜热释放, 水汽凝结起决定性作用。
- 江南春雨形成机制的数值模拟
- 李超-;徐海明;朱素行;何金海
- 2010 Vol. 29 (1): 99-108.
- 摘要 ( ) PDF (6182KB) ( )
- 利用美国夏威夷大学国际太平洋研究中心的区域气候模式(IPRC-RegCM)进行了一系列的数值试验, 研究了青藏高原大地形和海陆热力差异对江南春雨的影响。在控制试验中, 模式较好地模拟了3~4月江南春雨雨带及低层大气环流特征, 由于受高原绕流作用产生的西南气流和西太平洋反气旋环流西北侧的西南气流的共同影响, 在我国的江南地区形成大范围的降水雨带, 即江南春雨。当在模式中去除青藏高原大地形后, 高原东南侧的西南气流显著减弱, 江南春雨雨带强度明显减弱, 但由于受到西太平洋反气旋西北侧弱西南气流的影响, 我国江南地区仍然维持一个较大的降水雨带。在模式中人为地将110°E以东, 20°~35°N纬度带的海洋设置为陆地, 即人为地减少海陆热力差异后, 模式模拟的江南春雨明显减少。在模式的另一组试验中将海温提前61天, 即人为地将海陆热力差异季节转换推迟, 模式模拟的江南春雨雨带强度也明显减弱。以上模式模拟结果表明, 我国江南春雨的形成不仅与青藏高原大地形有关, 而且与东西向海陆热力差异有关。
- 黑河流域日蒸散发遥感估算研究
- 李星敏-;卢玲;李新;杨文峰;黄春林;王钊
- 2010 Vol. 29 (1): 109-114.
- 摘要 ( ) PDF (1046KB) ( )
- 地表蒸散的估算在干旱半干旱区水资源研究中具有重要意义\.利用NOAA/AVHRR遥感资料、 NCEP再分析格点资料和气象站点资料, 根据能量平衡模型和FAO-17 Penman公式, 计算了研究区域内逐日蒸散发量; 对于晴天, 用遥感模型反演出瞬时蒸散, 进而推算出日蒸散; 同时用FAO-17 Penmen公式和气象资料, 计算研究区域内的同一天的蒸散, 利用气象资料计算得到的蒸散与遥感估算的蒸散的关系, 估算非晴空日的蒸散, 进而得到逐日蒸散发结果。与同类研究结果的比较表明: 该方法能够估算逐日蒸散发, 通过气象与遥感资料结合, 提高了气象格点资料的空间分辨率, 弥补了难以得到遥感逐日晴空资料的不足, 同时也为流域内同类研究提供参考依据。
- 夏季副热带大气系统的多尺度振荡分析
- 刘莉红-;郑祖光;琚建华;刘晓玲
- 2010 Vol. 29 (1): 115-127.
- 摘要 ( ) PDF (3772KB) ( )
- 应用经验模态分析方法(经验模态分解(EMD)和Hilbert谱), 对夏季副热带大气系统在周期态和振荡态下的流函数数值解序列进行本征模态函数(IMF)及其Hilbert谱的分析。结果表明: (1)周期态下的流函数分量时间序列一般由1个IMF构成, 而且其周期就是该流函数的周期。对周期性的IMF分量使用Hilbert变换得到的瞬时频率和振幅都不随时间变化。(2)振荡态下的流函数分量时间序列一般由2个以上的IMF构成, 其中有的IMF分量具有显著的周期性, 相应的瞬时频率和振幅都不随时间变化; 有的IMF分量则没有显著的周期性, 相应的瞬时频率和振幅有变化, 而且随着振荡态复杂程度的增大, 瞬时频率和振幅的变化也趋于复杂。(3)瞬时振幅有明确的物理意义, 表示IMF振荡的能量; 振幅的局部相对大值对应着原序列(IMF)的强振荡, 小值则对应着弱的变化。瞬时频率的显著增大, 表示原序列有大的变化。
- 南亚高压活动特征及其与我国东部夏季降水的关系
- 胡景高-;陶丽;周兵
- 2010 Vol. 29 (1): 128-136.
- 摘要 ( ) PDF (4744KB) ( )
- 利用1979-2007年NCEP/DOE 2再分析资料, 结合国家气象信息中心提供的595个测站逐日降水资料, 分析了近30年平均的南亚高压脊线的纬度位置和东脊点的经度位置的逐日变化特征及其变化与我国东部夏季降水异常的联系。结果表明, 南亚高压脊线北进过程中在5月第3候存在突变, 其发生时间平均提前于南海夏季风爆发1候; 同时南亚高压脊线在向北推进过程中于4月下旬出现稍南撤现象; 4月后期到6月初高压脊线中段比其东段的脊线位置要偏北, 北进更早, 8月中期以后高压脊线中段又比其东段位置偏南。6月中旬到7月初是南亚高压东进最明显的阶段, 高压东脊点存在时间尺度为一周的周期振荡。相关分析结果显示, 对华南地区和江淮流域的夏季降水, 南亚高压东脊点东西位置更能作为高压特征参数表征南亚高压, 而对黄河下游地区的夏季降水, 高压脊线更具有代表性。由合成分析可以看到, 南亚高压东脊点偏东(西)年, 高压强度增强(减弱), 江淮流域、 东北部分地区偏涝(旱), 华南地区偏旱(涝)。
- 中国北方植被覆盖度特征及其与沙尘暴关系
- 张钛仁-;柴秀梅;李自珍
- 2010 Vol. 29 (1): 137-145.
- 摘要 ( ) PDF (3421KB) ( )
- 采用气象观测数据和遥感数据, 借助数据统计分析技术, 对中国北方年、 季植被覆盖度变化规律、 植被覆盖度变化强度、 植被覆盖度变化趋势和植被覆盖度对沙尘暴灾害的影响进行了分析。结果表明, 中国北方地区的植被覆盖度总体上呈波动增加的趋势, 波动范围为0.395~0.487, 植被覆盖度上升趋势与沙尘暴日数下降趋势有着很好地对应关系;中国北方春季和夏季植被覆盖度变化具有随季节的不同, 植被覆盖度变化强度表现出不同的空间分布特征, 在春季植被覆盖度变化强度与植被覆盖度的空间分布有较好的一致性。尽管中国北方地区植被覆盖状况整体呈上升趋势, 但在华北和西北的干旱半干旱区土地退化严重, 荒漠化在加剧。
- 1982-2000年中国区域地表反照率时空分布特征
- 王鸽-
- 2010 Vol. 29 (1): 146-151.
- 摘要 ( ) PDF (2428KB) ( )
- 利用1982-2000年NOAA-AVHRR数据资料, 研究了中国区域地表反照率的空间分布及其随时间的变化规律。结果表明, 中国区域年均地表反照率在空间分布上有很大的差异, 胡焕庸线以西地区地表反照率明显大于以东地区; 年平均地表反照率呈现缓慢下降趋势, 但是不同地区的变化趋势有所不同, 年均地表反照率显著降低的区域主要集中在华北平原, 显著增加的区域主要集中在长白山和大兴安岭北部; 不同季节地表反照率存在很大的差异, 冬季最大, 春\, 夏季次之, 秋季最小, 且冬季平均地表反照率波动幅度比较大; 不同地表覆盖的地表反照率的年际变化也存在比较显著的差异。
- 祁连山夏季西南气流背景下地形云形成和演化的观测研究
- 陈添宇;郑国光;陈跃;付双喜
- 2010 Vol. 29 (1): 152-163.
- 摘要 ( ) PDF (6156KB) ( )
- 利用2007年祁连山地形云的观测试验资料, 分析了祁连山夏季西南气流背景下地形云的演化过程, 得到了祁连山地形云发展和演变的概念模型。(1)祁连山地形云的水汽主要分布在3500~6500 m的范围内, 对流层中层的西南气流将水汽由南向北输送到祁连山区。(2)祁连山区水汽比较丰沛, 凝结高度和自由对流高度均较低, 当湿气团抬升到凝结高度以上时对流有效位能很容易释放, 形成有利于产生降水的云系。(3)祁连山每个山峰南北侧昼间的谷风会在山峰辐合抬升, 众多山峰形成的祁连山群谷风的抬升作用下容易形成沿山脊排列的中β对流云带, 在高空西南气流的推动下移到北侧, 是造成北侧降水比南侧大的原因之一。
- 一次降水天气过程的GPS掩星资料在GSI同化系统中的应用
- 郝民;郭英华;马再忠
- 2010 Vol. 29 (1): 164-174.
- 摘要 ( ) PDF (5544KB) ( )
- 为了探索全球定位卫星观测系统无线电掩星技术(Global Positioning System /Radio Occultation, 简称GPS RO )在业务数值预报模式中的应用效果, 以美国NCEP(National Centers for Environmental Prediction)业务同化系统为平台, 对有/无COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate) GPS无线电掩星观测资料进行了一次降水过程的详细的同化对比试验。试验中GPS RO观测算子主要采用了相对简单但计算省时的局地(Local)同化技术。该个例试验表明: COSMIC GPS掩星观测对分析影响较大的地区是常规观测资料较稀缺地区(如洋面), 因此在这些地区GPS RO资料可以被看作是对常规观测很好的补充。同时还注意到COSMIC GPSRO资料在对流层下层对湿度场分析和预报的影响显著, 在对流层中上层对风场分析也产生正面影响\.这证实GPS RO资料在业务数值天气预报中应用的有效性, 为我国数值预报未来开展业务GPS掩星观测资料同化提供了有益的科学参考依据。
- 一次β-中尺度暴风雪的成因及动力热力结构
- 易笑园-;李泽椿;朱磊磊;孙晓磊;李培彦
- 2010 Vol. 29 (1): 175-186.
- 摘要 ( ) PDF (9974KB) ( )
- 利用多普勒雷达、 地面加密自动站监测资料、 常规观测资料、 4DVAR雷达风场反演和中尺度数值模式WRF模拟结果, 对华北东部一次β-中尺度暴风雪的成因和影响天气系统的热力\, 动力结构及演变进行了分析。结果表明, (1)造成暴风雪的天气系统是回流形势下的冷锋锢囚锋, 其在形成过程、 生命史、 尺度范围等方面均与温带气旋锢囚锋不同。(2)暴风雪过程分为东路弱冷锋降雪、 锢囚降雪、 西路强冷锋降雪3个阶段。降雪回波顶高在3~4 km, 回波强度均在35 dBz以下。降雪量集中在锢囚降雪阶段。(3)风廓线(VWP)下层东风层和上层西南风的厚度在降雪各阶段不同, 东风急流和西南风急流的变化和配置与降雪量关系密切。锢囚降雪阶段, 地面和低层水平风场具有β-中尺度气旋性环流, 是造成降雪回波旋转且长时间维持的动力。“人”字状回波的形成是因为风向或风速辐合线的作用。(4)锢囚锋的垂直结构和锢囚过程表明, 西路冷锋比东路冷锋陡峭且势力强大, 暖湿气团被东西两侧冷锋夹挤、 抬升; 锢囚时, 两侧锋面形成冷式锢囚; 锢囚消失时, 大风首先在900 hPa高度附近出现, 进而下传到地面。
- 利用双多普勒雷达资料对一次台风流场结构的分析
- 段云霞;邵爱梅;杨毅
- 2010 Vol. 29 (1): 187-196.
- 摘要 ( ) PDF (10273KB) ( )
- 应用Qiu等提出的两步变分反演法, 由厦门、 长乐两部雷达观测资料反演0604号台风“碧利斯”登陆福建霞浦前的风场, 并利用反演的水平风场检验几种常用的台风涡旋模型对此次台风的合理性, 以期对雷达资料应用于台风过程分析和模拟有更进一步的认识。结果表明, 两步变分法可以较好地反演出台风的水平、 垂直风场特征, 水平风场呈现不对称性且有明显的偏心结构, 流场随高度表现出漏斗形特征, 垂直风速与水平流场对应较好, 台风中心有下沉气流, 外围有上升气流。通过对台风物理量的分析发现, 此次台风过程存在以最大风速半径随高度向外倾斜的主环流圈和低层向中心流入, 高层向外流出的次环流圈。利用反演的水平风场对常用的对称风场涡旋模型进行了验证,发现在最大风速圈内取Rankine模式, 最大风速圈外取Chen 3模式对此次台风过程拟合较好。
- 雷达反射率因子数据中的亮带自动识别和抑制
- 肖艳姣-;刘黎平;李中华;王红艳
- 2010 Vol. 29 (1): 197-205.
- 摘要 ( ) PDF (5390KB) ( )
- 为了减轻雷达反射率因子数据中的亮带污染对雷达降水估计的影响, 一种基于新一代天气雷达体扫资料自动识别零度层亮带平均高度、 厚度和区域以及对亮带进行抑制的算法被提出。该算法首先利用近距离分层平均方法建立视反射率因子垂直廓线, 然后基于亮带VPR曲线在融化层高度的显著弯曲特征来识别和抑制亮带。比较该方法识别的零度层亮带的平均高度和实测0℃等温层高度表明, 前者比后者平均低0.5 km。亮带的厚度大多在1~1.25 km。亮带区域识别算法能合理地识别亮带反射率因子高值区, 用经过亮带抑制后的体扫资料得到的组合反射率因子和反射率因子垂直剖面上的高值区被抑制掉, 用经过抑制后的亮带区的所有反射率因子库建立的平均VPR在融化层高度的显著弯曲消失。通过亮带抑制后的雷达体扫资料将用于雷达降水估计。
- 夏季江淮区域对流云合并的基本特征及影响
- 胡雯;黄勇;汪腊宝
- 2010 Vol. 29 (1): 206-213.
- 摘要 ( ) PDF (4219KB) ( )
- 利用2001-2006年夏季(6~8月)GMS 和FY-2气象卫星资料, 分析了江淮流域对流云合并的基本特征和规律, 以及合并对云体发展的影响。结果表明: (1)夏季江淮流域对流云合并频发, 具有典型的时空分布规律, 并与夏季雷暴的气候特征有很好的对应关系。首先, 江淮流域对流云合并分布与中尺度地形之间有很好的一致性, 在区域内有3个高发区: 大别山区\, 皖南山区及洪泽湖-皖东丘陵区域, 发生概率分别为28%, 23%和16%。其次, 对流云合并通常发生在6月末至8月初, 并在7月末出现一个峰值。在日变化中, 在对流云产生2 h后的06:00(世界时, 下同)出现一个峰值。(2)在划分的4种合并类型中, 两云团或多云团的简单一次合并最多, 占87%。(3)对流云合并能明显影响云的发展, 80%以上的对流云合并过程中, 云团在合并后面积和强度都得到发展, 且生命史更长, 平均持续时间达6.2 h。实况分析表明, 对流云合并是引发强降水和强对流天气发生\, 发展的重要过程。
- 秋季南疆沙漠塔中边界层O3浓度及影响因子分析
- 何清-;金莉莉-;杨兴华-;刘新春-;李振杰-;刘强-;刘佳-
- 2010 Vol. 29 (1): 214-221.
- 摘要 ( ) PDF (2553KB) ( )
- 利用2008年10月11~17日的系留气艇探空资料, 分析了塔中边界层O3浓度的变化特征及其与气象因子的关系。结果表明: 塔中秋季边界层O3浓度均值为 48.7×10-9。在边界层内中午O3浓度随高度升高几乎没有变化; 深夜和清晨O3浓度从地面随高度的升高逐渐增大; 傍晚O3浓度最大, 随高度的升高缓慢减少, 达到一定高度后变化均很小。O3浓度随高度变化明显, 从1 m到700 m高度的O3浓度变化分为不稳定型, 过渡型和稳定型。根据廓线变化方式分为深夜清晨型、 中午型、 傍晚型。分析表明, 秋季O3浓度与温度、 相对湿度、 比湿、 风速有关。在深夜和清晨出现逆温层, 在逆温层内O3浓度较低。O3浓度与相对湿度呈负相关, 02:00和08:00的相关性最显著。在深夜和清晨比湿与O3浓度基本上是呈反相的关系。O3浓度与风速的相关性除了深夜相对较高外(R=0.699, n=33, p<0.001), 其余时间均不太明显。
- 不同大气污染物监测密度对CMAQ源同化修正效果影响的模拟
- 程兴宏-;徐祥德;丁国安;李德平
- 2010 Vol. 29 (1): 222-229.
- 摘要 ( ) PDF (2405KB) ( )
- 采用(美国环保部的MODEL-3系统的)CMAQ源同化模型及4种不同空间分辨率的SO2、 NO2实测资料, 反演得到中国不同尺度的同化修正排放源, 利用新一代中尺度气象模式WRF与多尺度空气质量模式CMAQ, 模拟分析了中国不同观测信息密度对SO2、 NO2源同化反演及其浓度预报的影响, 重点分析了华北地区SO2、 NO2浓度加密观测对改善SO2、 NO2排放源和空气质量预报的重要影响。结果表明, 采用不同分辨率的实测资料时, SO2、 NO2的趋势预报效果改善程度有一定差异; 采用较高分辨率的实测资料进行SO2、 NO2源同化修正时, 可明显减小SO2、 NO2浓度的预报误差。华北地区较高分辨率的观测信息对于改进源同化修正效果及SO2、 NO2浓度的趋势预报十分重要, 尤其是对SO2浓度的预报尤为重要; 采用经高分辨率的实测资料同化修正的排放源时, WRF-CMAQ模式对北京城市尺度SO2、 NO2浓度的变化趋势、 浓度水平和空间分布特征具有较好的预报效果。高分辨率的观测资料和区域源同化反演方法对于区域污染物浓度预报及排放源清单具有显著的改进作用。
- 兰州地区高云和气溶胶光学特性及其辐射效应
- 邓涛-;张镭*;吴兑;夏俊荣;宋薇;邓雪娇;谭浩波;毕雪岩;李菲
- 2010 Vol. 29 (1): 230-235.
- 摘要 ( ) PDF (1506KB) ( )
- 利用激光雷达探测分析了兰州上空的高云与气溶胶的光学参数, 并用LOWTRAN7定量模拟出高云对气溶胶辐射特性的影响。结果表明, 消光系数廓线与相对湿度廓线随高度的变化一致性较好, 气溶胶层主要在2 km以下, 低层气溶胶和高云的消光系数和相对湿度较大。白天, 高云的存在使云下气溶胶短波加热率减小。有云和无云时气溶胶加热率的差别在地表处最为明显, 中午前后差别较大, 最大为11:00的0.096K·h-1。夜间, 高云的存在使云下气溶胶长波冷却率减小, 在1000 m以下有云和无云时气溶胶冷却率的差别小, 在 1000 m以上差别大, 最大差别出现在1500 m处(02:00~04:00), 为0.033K·h-1。
- 瓦里关及西宁PM10和多环芳烃谱分布的观测研究
- 汤莉莉-;牛生杰;樊曙先;乜虹;高润祥;金赛花;杨关盈
- 2010 Vol. 29 (1): 236-243.
- 摘要 ( ) PDF (3206KB) ( )
- 为了研究青海瓦里关和西宁PM10中多环芳烃污染特征及其来源, 于2007年5月24日~6月1日在青藏高原东北部的瓦里关大气本底站和青海气象台进行了观测并各采集7组气溶胶样品, 分析了PM10质量浓度、 粒径分布和多环芳烃谱分布特征。结果表明, 瓦里关PM10日均浓度为24.85 μg·m-3, 粒径分布呈三模态; 西宁PM10日均浓度为65.25 μg·m-3, 呈明显双模态。瓦里关积聚态颗粒物质量百分比大于西宁观测点。瓦里关PM10中多环芳烃含量远低于同季节西宁地区, 浓度值为8.38 ng·m-3; 高分子量的PAHs主要集中在细颗粒上, 而粗颗粒上低分子量PAHs相对较多。两地区高分子量多环芳烃均为单峰分布。后向轨迹分析表明, 瓦里关PM10中PAHs污染与西宁市以及黄河河谷工业带方向的输送密切相关。
- 基于Landsat卫星资料的苏州城市热岛效应遥感分析
- 朱焱;朱莲芳;徐永明;季嬿
- 2010 Vol. 29 (1): 244-250.
- 摘要 ( ) PDF (7413KB) ( )
- 为了对苏州市快速城市化进程中的热岛效应进行研究, 采用三个时期的Landsat/TM遥感影像资料来反映地表热辐射信息。基于CART决策树分类得到每个时期的土地覆盖分类图, 然后通过单通道算法反演得到地表温度, 并对2个时期的地表温度进行标准化分级处理, 计算得到采取本文定义, 1986, 1995及2004年的热岛面积指数分别为4.87%, 11.10%和37.87%\.研究了城市化过程中城市热岛强度和空间分布变化, 分析了土地覆盖变化对热岛效应的影响。结果表明, 苏州市存在比较明显的城市热岛效应, 并且在20多年中随着城市化过程热岛范围进一步扩展。