高原气象
论文
- AMSR-E卫星亮度温度数据在高原东北部土壤湿度观测和模拟中的应用
- 史小康;文军;王磊;田辉;张堂堂
- 2010 Vol. 29 (3): 545-553.
- 摘要 ( ) PDF (1043KB) ( )
- 为了改进青藏高原东北部土壤湿度的观测和模拟效果, 利用AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)亮度温度资料, 估算了高原东北部的土壤湿度值; 还利用耦合了Noah陆面模型的WRF中尺度模式WRF-Noah, 结合牛顿松驰逼近同化法对AMSR-E估算的土壤湿度进行了同化试验\.结果表明: 与实测及NCEP再分析值土壤湿度相比, 估算的高原东北部的土壤湿度值虽小些, 但能够体现土壤湿度随降水事件等的影响\.使用牛顿松弛逼近法同化后比没有同化或采用直接替代法模拟的土壤湿度的效果要好。在区域尺度上, 通过对牛顿松弛逼近法中质量因子的详细控制, 采用该同化方法后对沙漠地区土壤湿度的模拟改善最为明显, 其次是草地以及灌木丛与草地混合区; 在时间尺度上, 采用牛顿松弛逼近同化方法后模拟值与实测值的均方根误差得到减少。
- 青藏高原及附近区域穿越对流层顶的质量和臭氧通量研究
- 王卫国;梁俊平;王颢樾;樊雯璇
- 2010 Vol. 29 (3): 554-562.
- 摘要 ( ) PDF (1077KB) ( )
- 利用等熵坐标下的Wei公式对青藏高原及附近地区穿越动力学和热力学定义下对流层顶的质量和臭氧通量的时空分布变化进行了计算分析。结果表明, 采用这两种定义下的对流层顶时, 穿越对流层顶的质量和臭氧通量都表现出在热带纬度带为TST通量, 到了副热带则转换为STT通量。由于热力学定义下的对流层顶位置稍高, 造成了穿越热力学对流层顶的质量和臭氧通量变化幅度大于动力学对流层顶的情况。另外, 还发现在所研究的区域穿越对流层顶质量和臭氧通量交换具有明显的年代际变化特征, 在1958\_2001年时段内交换是先减弱后增强。青藏高原南部及南侧地区向上的质量和臭氧输送经历了逐渐减弱过程, 青藏高原北部地区向下的质量和臭氧通量交换也表现为逐渐减弱的过程, 这些区域作为通量输送的通道作用是在减弱的。而接近青藏高原西北侧的塔里木盆地附近的向上输送则是逐渐加强的, 表明这一区域交换通道作用在青藏高原及附近地区的质量和臭氧交换过程中起着越来越重要的作用。
- 西藏地区近期植被变化的遥感分析
- 卓嘎-;李欣;罗布;王彩云
- 2010 Vol. 29 (3): 563-571.
- 摘要 ( ) PDF (1322KB) ( )
- 利用2000-2007年的归一化植被指数, 分析了近期西藏地区植被的分布状况及变化趋势, 从气候条件、 人类活动及其他因素等3个方面讨论了典型区域(那曲地区)植被减少的原因。结果表明, 植被覆盖最好的区域是林芝及山南南部, 其次是昌都、 拉萨及那曲东部; 不同地区的植被有显著的季节差异.近年来西藏部分地区的植被状况有所改善, 植被覆盖减少最严重的区域位于那曲中东部, 就全区平均而言, 植被覆盖明显减少时段出现在2003-2006年之间; 降水量增加(减少)、 风速减少(增加)基本对应着植被覆盖的增加(减少).近期那曲地区气温升高、 降水量减少, 可能导致植被覆盖减少; 人口增长, 城市化加剧, 过度放牧, 有毒植物增多, 中草药的挖掘, 地下矿产资源的开采以及严重的草地鼠害、 虫害等都导致了那曲地区植被覆盖的减少。
- 青藏高原1951-2006年气温距平序列的建立与分析
- 任雨-;张雪芹;彭莉莉
- 2010 Vol. 29 (3): 572-578.
- 摘要 ( ) PDF (811KB) ( )
- 依照气候距平法, 基于“中国均一化历史气温数据集(1951-2004年)1.0版”与2005-2006年逐日平均气温资料, 对青藏高原及其邻近区域123个测站的逐月平均气温网格化, 进而以面积加权法建立高原1951-2006年逐月平均气温距平序列。最大限度地利用观测资料, 着重探讨了利用参考站订正短序列气温资料气候标准值的方法。所建序列的奇异谱分析表明, 青藏高原平均气温年际变化的近1/2可解释为非线性上升趋势, 近1/5的变化可解释为白噪声。与同期北半球陆地区域相比, 二者的年平均气温距平序列的趋势非常相近, 高原并未显示变暖的超前性; 高原序列中的噪声比率和强度却要大得多, 对高原序列线性倾向率的估计有较大的影响。
- 初春青藏高原地表温度变化对长江中下游降水的影响
- 何冬燕;邓学良;赵勇
- 2010 Vol. 29 (3): 579-586.
- 摘要 ( ) PDF (999KB) ( )
- 基于NCEP/NCAR再分析资料及全国160个测站降水资料, 分析了2~3月青藏高原地表温度升温幅度与6月长江中下游地区降水的关系。结果表明: 青藏高原2~3月地表温度升温幅度的主空间分布型为边缘升温大\, 中心升温小, 低海拔大\, 高海拔小。这种升温形势与长江中下游南部降水呈明显的负相关关系: 在升温幅度大的年份, 长江中下游南部降水较常年偏少; 而升温幅度小的年份, 长江中下游南部降水明显增加。进一步分析表明, 升温弱年大气环流的形势和各种天气系统的配置为长江中下游南部降水提供了更有利的水汽、 动力及热力条件, 其中100 hPa南亚高压强度整体偏强并向东西方向伸展, 500 hPa极涡增强偏东、 贝加尔湖及鄂霍次克海之间大脊增强及西太平洋副热带高压西伸是降水增加的主要原因。
- 川渝盆地夏季旱涝变化特征及成因分析
- 陈权亮-;倪长健;万文龙
- 2010 Vol. 29 (3): 587-594.
- 摘要 ( ) PDF (1037KB) ( )
- 利用川渝盆地18个观测站1955\_2008年的月平均降水资料, 分析了川渝盆地东\, 西部夏季降水的年代际变化特征; 通过NCEP/NCAR再分析资料、 NOAA OLR资料, 分析了川渝盆地东\, 西部多雨年和少雨年的环流形势, 结果表明: (1)川渝盆地东\, 西部夏季区域平均降水量呈负相关关系, 且川渝盆地东\, 西部夏季降水的长期变化周期也有一定的差异。(2)在川渝盆地西部多雨年, 500 hPa高度上北半球欧亚地区两脊一槽型环流发展, 孟加拉湾的低气压有利于水汽从西南方向输送到我国, 同时南亚高压西部增强, 使得川渝盆地西部和我国河套地区降水偏多。而在川渝盆地东部多雨年, 东亚高纬度地区经向环流有利于我国东部冷空气南下, 配合副热带高压西伸, 南亚高压东部减弱, 我国中部地区和川渝盆地东部降水偏多。(3)前期春季OLR场特征对后期夏季川渝盆地夏季降水的预测有一定的指示意义。在川渝盆地西部多雨年, 印度洋到孟加拉湾整个地区前期春季OLR减小, 印度洋和孟加拉湾地区的对流活动增强, 有利于水汽输送到川渝盆地西部地区。而川渝盆地东部多雨年, 从南海向我国的水汽输送增强, 盆地东部地区降水偏多。
- 川渝地区主汛期降水的年代际变化与短期气候预测模型的建立
- 王鑫-;马振锋
- 2010 Vol. 29 (3): 595-604.
- 摘要 ( ) PDF (1187KB) ( )
- 利用1951-2007年川渝地区20个代表站主汛期的降雨量资料、 太平洋逐月海温资料和NCAR/NCEP逐月再分析资料, 通过EOF等方法, 研究了川渝地区主汛期降水的年代际变化, 并建立了短期气候预测模型。结果表明, 川渝地区主汛期降水主要模态存在明显的年代际变化, 不同时段降水异常最主要的模态存在差异, 从20世纪90年代初开始, 全盆地降水异常一致型是最主要的模态。用前期赤道中东太平洋的海表温度、 北大西洋地区的西风强度、 西北太平洋极涡强度和东亚大槽强度作为预测因子, 建立的降水预测模型对近年川渝地区汛期降水有较强的预测能力。降水主要模态的年代际变化及其所对应的前期预测因子的变化是影响模型预测能力的关键因素。
- 内蒙古羊草和大针茅草原下垫面水汽、CO2通量输送特征
- 王雷-;刘辉志;David Schaffrath;Christian Bernhofer
- 2010 Vol. 29 (3): 605-613.
- 摘要 ( ) PDF (1112KB) ( )
- 利用涡动相关技术对2007年8月18日~9月12日在内蒙古羊草和大针茅草原样地上进行微气象观测, 比较了两种草原生态系统下垫面水汽、 CO2通量交换的差异, 结果表明: (1)羊草样地的气温、 地表温度和水汽压较小; 羊草和大针茅样地的地表反射率平均值分别为0.17和0.16; (2)受土壤水分胁迫控制, 羊草和大针茅样地的有效能量主要分配为感热通量, 平均波文比分别为3.70和2.69, 潜热通量在大针茅样地更大, 有随着土壤湿度持续减小而减小的趋势; (3)羊草和大针茅样地在观测期间表现为CO2的源, 日均释放率分别为0.97 g·CO2·m-2·d-1和0.43 g·CO2·m-2·d-1。受土壤水分胁迫和草地生理作用的控制, 日间羊草和大针茅样地都出现了CO2通量的衰减。
- 应用城市冠层模式对建筑物表面太阳辐射的分析
- 蒋德海-;王咏薇;蒋维楣
- 2010 Vol. 29 (3): 614-620.
- 摘要 ( ) PDF (730KB) ( )
- 利用城市冠层模式对建筑物表面的太阳辐射进行模拟, 并将模拟结果与部分观测作了对比, 一致性较好。在此基础上重点研究由于建筑物之间的遮蔽效应和墙面间的反射作用对建筑物各墙面所接收到的太阳辐射的影响。结果表明: (1)冬季建筑物墙面之间的遮蔽效应会明显减少建筑物的太阳辐照度, 而且在早晨和傍晚尤为明显, 在实际对太阳能利用的过程中, 应该考虑这种遮蔽效应, 否则会高估壁面所获得的太阳能。墙面之间的反射会小幅增加壁面太阳辐照度10~20 W·m-2。(2)建筑物墙面间的遮蔽效应和反射辐射随建筑群的高度和密度的增加而增大, 特别在冬季, 高而密的城市建筑区域, 由于墙面的遮蔽, 会使得壁面的日照时数大大减少。(3)纬度能够影响墙面遮蔽时间和太阳辐射相对于墙面的倾斜角, 冬季, 纬度越高, 南墙日照时数越小; 夏季则反之。
- FLUENT在复杂地形风场精细模拟中的应用研究
- 李磊;张立杰*;张宁;胡非;江崟;蒋维楣
- 2010 Vol. 29 (3): 621-628.
- 摘要 ( ) PDF (1004KB) ( )
- 尝试将计算流体力学软件FLUENT用于复杂地形风场的精细模拟研究, 进行的一系列数值模拟试验表明: 由于采用了中尺度模式较少采用的计算机辅助建模、 非结构化网格和有限体积法等技术, FLUENT可以实现复杂地形乃至极度陡峭地形上的风场模拟, 完成普通中尺度模式难以完成的任务。相比于普通中尺度模式, FLUENT可以更为精确地描述下垫面的复杂地形特征, 因而能够在小尺度范围内得到分辨率更高、 且更为准确的复杂地形上的近地层风场模拟结果。
- 中国不同干湿区蒸发皿蒸发和实际蒸发之间关系的研究
- 刘波-;肖子牛;马柱国
- 2010 Vol. 29 (3): 629-636.
- 摘要 ( ) PDF (768KB) ( )
- 利用降水量将中国划分为干旱、 半干旱、 湿润和半湿润4个区域, 开展不同区域中蒸发皿蒸发和多个模式模拟的实际蒸发的集成结果对比研究, 探讨和分析在不同干湿背景下蒸发皿蒸发和利用观测的气象数据驱动的陆面过程模型模拟的实际蒸发之间的关系, 并对导致这种关系的原因进行了分析, 表明结果: (1)实际蒸发在中国整体上表现为下降趋势, 这与湿润和半湿润区的变化趋势一致, 而在干旱和半干旱区, 实际蒸发表现为上升的变化趋势; (2)对比不同干湿区域的结果发现, 在干旱和半干旱区, 蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相反的变化趋势, 在半湿润和湿润区, 蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相同的变化趋势, 在中国整体上蒸发皿蒸发和实际蒸发在总体上也具有一致的变化趋势; (3)单站分析的结果表明, 中国东南大部分站点蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相同的变化趋势, 而在西北地区大部分站点两者之间是相反的关系, 这与区域平均的结果是一致的; (4)蒸发皿蒸发和实际蒸发之间在各个地区存在不同的关系主要是由于不同的干湿背景下实际蒸发变化的主要制约因子不同造成的。
- 洱海湖滨大气边界层结构及特征分析
- 徐安伦;董保举;刘劲松;孙绩华;朱以维
- 2010 Vol. 29 (3): 637-644.
- 摘要 ( ) PDF (855KB) ( )
- 利用JICA计划中日合作“2008年季风过程与暴雨天气上游关键区综合气象观测试验”期间在大理国家气候观象台的GPS探空加密观测资料, 分析了洱海湖滨区大气边界层厚度、 位温、 比湿、 风速、 风向的垂直结构。结果表明, 洱海湖滨大气边界层结构具有显著的日变化特征, 边界层厚度日变化较大, 对流边界层厚度在190~2500 m之间, 平均厚度为1061 m; 稳定边界层厚度在60~1760 m之间, 平均厚度为467 m。无论在干季还是在湿季, 大约在2400 m以上, 气流主要受大尺度的大气环流的控制, 以西风气流为主。在2400 m以下, 气流主要受苍山和洱海的影响, 可能存在着山谷风和湖陆风两者叠加效应引起的局地环流。大约在500 m以下, 白天多为东风和东南风, 夜间多为西风和西南风。
- 干旱区农田、 草地和荒漠下垫面辐射收支平衡的对比分析
- 吴锦奎-;王杰;丁永建-;叶柏生;高鑫
- 2010 Vol. 29 (3): 645-654.
- 摘要 ( ) PDF (1130KB) ( )
- 主要利用架设在黑河流域中游绿洲和荒漠区的3套自动气象观测系统在2003年9月1日\_2004年8月31日的同期观测资料, 对比分析了干旱区农田、 草地和荒漠生态系统的辐射收支及其变化特征。结果表明: 荒漠和草地太阳辐射相差不大, 分别为6238.7 MJ·m-2和6135.8 MJ·m-2, 农田生态系统为5889.0 MJ·m-2, 比荒漠地区小4%。随着植物覆盖度的增大, 草地和农田的地面反射逐渐减弱, 荒漠地区反射辐射和地表反射率明显高于绿洲地区。大气逆辐射在3个地区相差不大, 平均约为280 W·m-2。地表放射辐射和地表有效辐射在不同季节表现出较大的差异性。总体上讲, 农田和草地地表有效辐射要低于荒漠, 特别是在作物或牧草的主要生长季节。荒漠、 草地和农田年总净辐射量分别为1705.8, 2150.7和2458.2 MJ·m-2, 农田和草地分别高出荒漠44%和26%, 农田和荒漠净辐射差值主要由地表有效辐射差异引起。
- “准拉格朗日法”和“欧拉法”的数学一致性与三次插值函数算法时间积分方案
- 辜旭赞
- 2010 Vol. 29 (3): 655-661.
- 摘要 ( ) PDF (651KB) ( )
- 从预报方程组通式和欧拉算符出发, 用泰勒级数展开, 推导出时空间微商余项为二阶、 四阶完全预报方程组。可以证明, 同阶时空间微商余项的准拉格朗日法和向前差分欧拉法时间积分方案, 具有相同的物理意义和数学一致性, 相比之下, 传统中央差欧拉法时间积分方案是“简单格式”与“增大不可预测计算误差”并存。进而讨论用“三次插值函数”实现二阶时空间微商余项准拉格朗日法、 或同阶向前差分欧拉法(可“二选一”), 它们应该分别替代“双线性插值”准拉格朗日法和传统时空间中央差欧拉法, 因前二者时空间微商余项及计算精度高于后二者。所以, 三次插值函数算法可将准拉格朗日法和欧拉法时间积分方案、 以及CFL判据统一起来。由于三次插值函数具有对原函数“变量场”的数学定律“收敛性”和二阶可导“最优性”, 且一次“三次插值函数”运算, 即具对网格变量场二阶可导拟合“等价性”: 不仅拟合变量场斜率、 还拟合其曲率和挠率。并因周期“三次插值函数”, 可作全球变量场“三次插值函数”二阶可导拟合, 实现全球“三次”数值模式, 并且可按变量场曲率判断, 作变量场局域或单点平滑, 保持“三次”模式时间积分的稳定性。
- 空气动力学阻抗算法在半干旱区的应用比较和遥感反演
- 张杰;张强;黄建平
- 2010 Vol. 29 (3): 662-670.
- 摘要 ( ) PDF (1043KB) ( )
- 结合2005年中国西北半干旱区定西试验站的观测资料, 使用9种空气动力学方法, 估算了阻抗和感热通量, 并与涡动相关阻抗结果进行了对比, 分析了5~9月涡度相关测得阻抗的平均日变化特征, 结果表明: (1)由于西北干旱、 半干旱区和黄土高原的稀疏植被地区在植物生长季节内存在温度高、 降水少、 空气干燥等特点, 热量和水汽输送具有特殊性; Choudh-1\, Verma-R空气动力学阻抗方法对热量和动量传输的粗糙度长度、 热量和动量及水汽输送的修正函数描述得较好, 空气动力学阻抗估算精度较好, 由此获得的感热效果也较好, 较适用于该地区。(2)风速对阻抗起主要作用; 植被覆盖度增加和植被密度增大的同时也增加了热量和水汽传输的粗糙度, 有助于空气动力学阻抗降低。 (3)采用Choudh-1方法和遥感资料反演的阻抗效果较好。
- 夏季南亚高压的气候变化特征及其对中国东部降水的影响
- 朱玲;左洪超;李强;陈伯龙;王丽娟
- 2010 Vol. 29 (3): 671-679.
- 摘要 ( ) PDF (1245KB) ( )
- 根据我国1961-2008年气温、 降水量的地面观测资料, 1971-2000年高空观测位势高度资料及NCEP再分析资料, 研究了南亚高压的气候变化特征及其与东部夏季降水异常的相互关系。结果表明: (1)NCEP再分析资料的气温和位势高度与实际观测值在整个中国地区具有相同的变化特征, 适用于中国地区气候年际变化特征的研究。(2)南亚高压具有明显的年际和年代际变化特征, 南亚高压面积指数和东伸指数的气候变化特征几乎相同, 对中国降水的影响作用也几乎一致。(3)根据奇异值分解和相关分析发现, 当南亚高压面积指数偏大、 位置偏南时, 长江中下游降水量偏多; 当南亚高压面积偏小、 位置偏北时, 长江中下游降水量则偏少\.造成这种影响的物理机制是当南亚高压偏大、 位置偏南时, 中国南部及西太平洋洋面受反气旋环流异常的控制, 有利于暖湿气流向长江流域输送, 且长江中下游为一气流辐合区, 造成该地区降水量偏多; 当南亚高压偏小、 位置偏北时, 水汽输送条件较差, 且长江中下游为一辐散区, 不利于长江中下游降水量的产生。
- 中国东部不同气候带近60年冬季最低气温变化特征及环流分析
- 周伟东;孙国武;董广涛;梁萍
- 2010 Vol. 29 (3): 680-687.
- 摘要 ( ) PDF (832KB) ( )
- 使用中国东部1951-2007年冬季最低气温资料和NCEP/NCAR再分析资料, 分析了中国东部热带、 副热带、 温带地区冬季最低气温的年际、 年代际变化及其大气环流特征。结果表明: 中国东部热带、 副热带、 温带地区冬季最低气温均呈上升趋势, 其中温带最显著, 趋势倾向率为0.62℃·(10a)-1。3个气候带冬季最低气温在1980年代中期和1990年代初发生了突变, 突变后热带、 副热带、 温带地区最低气温分别比突变前上升了0.99, 1.37和2.29℃。3个气候带冬季极端低温日出现频率均呈显著的下降趋势, 其中温带下降趋势最为明显, 趋势倾向率为2.3%·(10a)-1。500 hPa环流形势、 海平面气压场以及青藏高原地面风特征表明, 冷年东亚大槽比暖年深, 西伯利亚高压比暖年强, 高原偏北风比暖年频次高、 风速大。700 hPa风场上, 中高纬北风风速及低纬南风风速变化存在差异, 从而在一定程度上影响了3个气候带冬季最低气温的变化特征。
- 微秒时间尺度脉冲活动是K过程的一个必要特征吗?
- 祝宝友;吕凡超;马明;周鹤林
- 2010 Vol. 29 (3): 688-695.
- 摘要 ( ) PDF (926KB) ( )
- 为了澄清微秒时间尺度脉冲活动是否属于K过程的一个必要特征, 分析了16次地闪和12次云闪后期对应电场K变化期间的VLF/LF(磁场)脉冲活动和VHF辐射特征。结果显示, 微秒时间尺度脉冲活动是K过程的一个必要特征: (1)绝大多数K过程其VLF/LF脉冲活动表现为一个密集的小幅度脉冲簇, 脉冲间隔从几微秒到十几微秒不等, 其幅度比同期地闪回击幅度弱一个数量级, 偶尔上面叠加了与地闪回击幅度可以比拟的大脉冲; (2)另有一部分K过程VLF/LF脉冲活动则类似于地闪或者云闪初始击穿过程的大双极性脉冲列。K过程同时伴随了准连续的Q噪声形态和分立脉冲形态的VHF辐射, 这些VHF辐射倾向于与VLF/LF脉冲活动同时在K阶梯电场变化一开始即启动并伴随着K阶梯电场变化, 但是二者之间并不存在固定的强度对应关系。K过程放电期间, 这些VLF/LF脉冲源的入射方位演变特征表明, 它们产生于一个云内不断扩展的源。K过程微秒时间尺度脉冲活动和VHF辐射特征以及它们与K变化之间的时间对应关系支持K过程是云内流光过程的结论。
- 华北植被的光能利用率及其时空变化分析
- 刘勇洪;叶彩华;权维俊;高燕虎
- 2010 Vol. 29 (3): 696-702.
- 摘要 ( ) PDF (781KB) ( )
- 利用华北地区2007年的NOAA18 1B卫星资料和402个气象站点的观测数据, 建立了利用NOAA18 1B卫星资料和气象资料估算光能利用率(Light Utility Efficiency, LUE)的新技术方法, 并研究了华北地区植被LUE及其时空变化。结果表明: 利用NOAA18 1B卫星资料来估算华北地区植被LUE, 效果较好。华北地区植被的年LUE介于0%~1.13%之间, 最大LUE为2.83%。北京\, 河北\, 天津\, 山西及内蒙古各省(区)平均LUE依次为0.57%, 0.52%, 0.47%, 0.39%和0.26%。各种植被类型LUE为森林与灌丛为0.35%~0.74%, 草原为0.11%~0.35%, 农田为0.44%~0.51%, 建筑用地为0.30%, 荒漠裸地仅为0.02%。华北各省(区)夏季平均LUE为0.52%~1.14%; 秋季和春季平均LUE分别为0.16%~0.49%和0.08%~0.31%; 冬季的大部分时间LUE极低, 接近零。
- 孟湾风暴影响高原暴雪的个例分析: 基于倾斜涡度发展的研究
- 王子谦-;朱伟军;段安民*
- 2010 Vol. 29 (3): 703-711.
- 摘要 ( ) PDF (1352KB) ( )
- 基于湿位涡(MPV)诊断分析和倾斜涡度发展(SVD)理论, 研究了2007年11月一次孟加拉湾热带风暴北上造成青藏高原暴雪的天气事件。结果表明: 热带风暴螺旋云系移动至高原东南部受陡峭地形抬升与高层北侧下滑的干冷空气(MPV1正值带)相交汇是导致这次天气过程的重要原因。由于等熵面密集且明显倾斜, 在降雪区上空附近大气弱稳定区, 负的MPV2对总湿位涡MPV的贡献超过了MPV1, SVD得到较大增长, 同时使得MPV<0, 导致条件性对称不稳定的产生, 有利于倾斜涡度的发展。条件性对称不稳定机制是这次暴雪发生\, 发展的一种可能的重要机制。
- 低纬高原地区多元信息综合变分分析试验
- 段旭;王曼;张杰;许美玲
- 2010 Vol. 29 (3): 712-718.
- 摘要 ( ) PDF (732KB) ( )
- 利用高分辨率雷达、 卫星降水反演数据和地面降水观测资料, 建立联合降水估算场并对其进行变分订正, 得到0.1°×0.1°细网格降水同化场。同化资料包括2008年6~8月逐日4次FY-2卫星和CINRAD/CC雷达降水估算资料、 地面自动站降水观测资料, 试验结果表明, 采用变分方法对卫星及雷达联合降水估算场进行同化后, 所得结果既较真实地反映了地面观测网天气尺度信息, 也对低纬高原地区降水离散性分布特征的描述有较大的改善。
- 河西走廊东部“2008.5.2”强沙尘暴成因分析
- 钱莉-;杨金虎;杨晓玲;杨永龙
- 2010 Vol. 29 (3): 719-725.
- 摘要 ( ) PDF (877KB) ( )
- 利用常规探测、 地面加密观测、 涡度相关系统、 T213L19数值预报产品\, 以及FY-2c/2d红外卫星云图资料, 对2008年5月2日河西走廊东部的大风强沙尘暴过程的成因进行了天气动力诊断和中尺度分析。结果表明: 地面冷锋伴随的强风暴是产生强沙尘暴的主要原因。500 hPa阶梯形短波槽为沙尘暴的发展提供了大尺度环流背景, 700 hPa变形场是大风沙尘暴的触发系统, 地面热低压的发展加大了冷锋前后的气压和温度梯度, 为对流发展提供了热力不稳定条件。高空急流入口区南侧的次级环流为深对流发展提供了深厚的垂直环流发展条件, 是沙尘暴发生的基本动力; 地面摩擦风引发的强动量通量为沙尘卷起提供了基本的动能。较强的不稳定层结为对流发展提供了位能转化为动能的基本条件。垂直螺旋度对沙尘暴的落区具有较好的指示意义。
- 地基GPS遥感的祁连山区夏季可降水量日变化特征及成因分析
- 梁宏;刘晶淼;陈跃
- 2010 Vol. 29 (3): 726-736.
- 摘要 ( ) PDF (1184KB) ( )
- 基于祁连山区2007年7~8月地基GPS遥感的大气可降水量(Precipitable Water,PW)资料、 探空资料和自动气象站资料, 采用谐波分析等方法, 分析了祁连山区夏季PW的日变化特征, 并初步探讨其成因。结果表明: 祁连山区夏季PW具有明显的日变化特征。PW日变化特征在无降水日比有降水日更显著。日循环(24 h)与半日循环(12 h)是PW日变化的主要信号。在无降水日, PW日变化以日循环为主, 振幅为0.8~1.6 mm, 峰值出现的时间在18:00~21:00(北京时, 下同)。半日循环的振幅为0.6~0.7 mm, 峰值出现的时间在05:00~06:00和17:00~18:00。在有降水日, 不同站点PW日变化特征有所不同, 有的以日循环为主导, 有的以半日循环为主导。PW日变化与逐时累积降水频次日变化具有明显的先后关系, 两者日变化的位相差为2.5 h。PW日变化与气温和比湿等要素的日变化以及山谷风演变有关。
- 2008年宁夏久旱转雨天气过程诊断分析
- 陈豫英;王秀文;陈楠;陈晓娟;邵建
- 2010 Vol. 29 (3): 737-743.
- 摘要 ( ) PDF (984KB) ( )
- 利用常规气象观测资料、 NCEP/NCAR再分析资料等, 对2008年7月中旬宁夏久旱转雨过程的环流演变及各种物理量场特征进行诊断分析。结果表明: 干旱期宁夏上空长期维持稳定的“西高东低”环流型; 大尺度环流形势的调整, 特别是中纬度环流形势向“东高西低”转变, 是久旱转雨的必要条件。进一步分析发现, 这次过程是典型的西太平洋副热带高压(副高)北抬西伸型, 副高584 dagpm外围的“SW”气流增强, 也与高空冷槽、 低空急流、 低涡切变和不稳定层结(能量)的发展等有关; 久旱转雨时水汽、 热力、 动力等物理量场的变化也较明显, 降水产生在低层高能舌、 水汽辐合带及低层辐合\, 高层辐散的上升气流区内。在此基础上, 提出了宁夏夏季久旱转雨预报概念模型及预报着眼点。
- 大连地区一次区域暴雪的特征分析和数值模拟
- 梁军;张胜军;王树雄;张彩凤;黄振
- 2010 Vol. 29 (3): 744-754.
- 摘要 ( ) PDF (1823KB) ( )
- 利用多普勒雷达资料和GTS1型数字式探空仪探测资料, 分析了2006年2月6~7日大连地区暴雪过程的回波演变和要素分布特征。结果表明, 降雪期间, 多普勒雷达显示为20~25 dBz的层状云, 回波高度不超过3 km, 对流层中下层的高空冷暖平流是产生强降雪的主要原因。采用中尺度非静力模式MM5对暴雪过程进行了数值模拟, 模式较好地模拟了这次过程强降雪中心的强度、 位置及强降雪的变化时间。这次降雪的主要影响系统是高空槽和地面华北气旋。诊断分析了强降雪的动力和热力特征及降雪期间的中尺度特征和云物理过程。高空槽前的西南暖湿气流提供了有利的水汽条件, 高空辐散和低层辐合相叠置及高空正涡度的下传, 有利于垂直上升运动的加强和地面华北气旋的发展。降雪前的增暖增湿与北方冷空气的楔入使大连位于θse能量锋区和水汽辐合区内, 有利于强降雪的产生。中尺度气旋性涡旋系统的形成和发展是强降雪产生和维持的有利因素, 中尺度系统维持时间相对短暂。降雪期间, 云中水成物的相态分布与温度密切相关, 这次降雪过程只有气、 固两相粒子作用。冰相粒子主要维持在600~300 hPa, 其下部与雪区相对应。冰相粒子发展加强, 地面降雪增大; 冰相粒子减弱消失, 降雪减小停止。
- 辽宁省冬半年降雪初终日的气候变化特征
- 赵春雨;王颖;李栋梁;罗勇;严晓瑜
- 2010 Vol. 29 (3): 755-762.
- 摘要 ( ) PDF (1043KB) ( )
- 利用1961-2007年降雪初始日期、 终止日期以及降雪初、 终日间天数资料, 详细地分析了降雪初始日期、 终止日期以及降雪初、 终日间天数的时空分布及变化情况、 突变和周期性特征。辽宁省降雪的初始日期主要集中在10\, 11月, 终止日期主要在3、 4月。降雪初始日期在近47年有所推迟; 降雪终止日期明显提前, 平均每10年提前2.2天。降雪初、 终日间天数明显缩短, 平均每10年减少3天。降雪的初始日期、 终止日期以及降雪初、 终日间天数均存在突变现象。降雪的初始日期、 终止日期以及降雪初、 终日间天数均存在2~6年的周期。气温与降雪初始日期和终止日期存在着密切的联系。降雪的初始日期与同年10月和11月的平均最高气温相关关系最好, 其次是10月和11月的平均气温。
- 蒙古冷涡影响下的北京降雹天气特征分析
- 王在文;郑永光;刘还珠;沃伟峰;黄卓
- 2010 Vol. 29 (3): 763-777.
- 摘要 ( ) PDF (2312KB) ( )
- 蒙古冷涡是诱生北京地区冰雹天气的一种主要天气系统, 通过对近8年几例冰雹天气过程的分析, 得出在蒙古冷涡影响下, 北京地区产生的冰雹天气与其他天气类型相比, 具有分布范围广、 局域性强的特点。对蒙古冷涡影响下的天气形势进行详细分析, 可以进一步将其分为两类, 一类是蒙古冷涡后部强冷空气与前部暖湿气流交绥, 地面强冷锋造成的对流天气; 另一类是主冷锋后, 蒙古冷涡后部不断南下的冷空气, 与增温\, 增湿的地面低涡或切变线系统而形成不稳定大气层结造成的对流天气。同时该两类天气也有许多共同特征。如对流层低层的能量锋, 大气的斜压性和层结的条件对称不稳定激发了能量锋前蕴酿已久的湿有效能量得到了有效的释放, 导致对流不稳定天气的发展。对流层中层干冷空气的侵入, 正的差动假相当位温平流加剧了大气层结的不稳定, 强的风垂直切变更促使对流上升运动的发展。尽管这两类冰雹的各项特征的强弱程度不同, 所产生的冰雹天气强弱也有差别, 但都表现了有利于冰雹天气发生和发展的动力、 热力特点。与其它个例比较, 可以综合提出蒙古冷涡影响下冰雹天气的预报着眼点, 为北京地区强对流天气潜势预报和临近预报提供理论依据。
- 低纬高原中-γ尺度微单体暴雨个例的观测分析
- 徐八林-;刘黎平;王改利;杨宇;罗宇清
- 2010 Vol. 29 (3): 778-785.
- 摘要 ( ) PDF (1027KB) ( )
- 利用德宏高密度雨量站网资料, 筛选出2005年半年间的22次\!单点暴雨\"个例, 以7月的3次相对独立中-γ尺度强对流暴雨天气过程为分析对象, 通过观测发现, 其特点在于: 短时性, 在降水开始的前1 h内雨量就达到暴雨量级, 仅持续降水约1 h; 单点性, 暴雨只发生在一个雨量点, 周围雨量点降水量不大甚至没有。利用新一代天气雷达观测资料对该系统的特点及演变过程进行了深入分析: 进一步证实形成强降水系统尺度为中-γ尺度; 强回波演变过程中对流发展旺盛; 径向速度场存在强辐合、 辐散特征。共分析的4次中-γ尺度系统在强度回波中都发现两个单体合并现象, 单体的合并伴随强降水。统计这类暴雨个例存在两个单体合并过程的占到较大比例, 单体合并可能是这类暴雨的触发与维持机制之一。
- 中国西北大旱年概率预测模式研究
- 屈振江-;栗珂;刘罡
- 2010 Vol. 29 (3): 786-793.
- 摘要 ( ) PDF (694KB) ( )
- 根据中国西北近703年(1306-2008年)大旱年发生时间间隔的资料序列, 通过正态性、 独立性等统计检验, 确定序列的性质。利用平稳独立随机过程理论建立概率预测模式, 通过独立样本预测试验, 并对未来中国西北大旱年发生概率预测做了研究。预计下次大旱年可能在2016年前后发生, 2015年发生的概率为58%, 2016年发生的概率为61%。
- 南京及周边地区一次严重烟霾天气的分析
- 孙燕;张备;严文莲;陈曲;赵凯
- 2010 Vol. 29 (3): 794-800.
- 摘要 ( ) PDF (1073KB) ( )
- 利用南京市空气污染资料、 常规气象观测资料和NCEP再分析资料, 对2008年10月28~29日南京、 镇江、 扬州、 泰州、 盐城等地区出现的一次大范围烟霾天气过程的空气污染状况、 大尺度环流背景、 微观气象要素特征以及影响天气系统的热力和动力场结构等进行了综合分析研究, 并且运用Hysplit-4模式反演了这次过程影响南京地区污染物的扩散轨迹。结果表明: 焚烧秸秆物引起的空气中高颗粒物浓度是造成这次大范围烟霾天气的直接原因; 有利的环流和风场条件, 加上稳定的大气层结, 是烟霾维持和加强的重要条件; 在未达到饱和情况下, 适当增加湿度有利于霾的形成, 且吸湿粒子吸湿凝结增大会使得能见度更加恶化, 烟霾更加严重\.在这次烟霾天气中, 南京地区的污染物源头来自扬州、 镇江、 泰州一带, 最严重时期的污染物主要来自泰州南部。
- 边界层风廓线仪应用中存在的若干问题
- 吴志根;沈利峰
- 2010 Vol. 29 (3): 801-809.
- 摘要 ( ) PDF (1326KB) ( )
- 根据多年来在上海地区边界层风廓线仪布设和应用中取得的经验和研究结果, 详细介绍了边界层风廓线仪在大城市组网\, 选址和建站方面需要注意的问题, 同时针对边界层风廓线仪受地物杂波干扰和降水污染影响的问题进行了典型个例分析。
- 中国生态气象灾害研究
- 邓振镛;闵庆文;张强;李文华;刘兴士王礼先;卢琦;李世东;曹建华;徐金强
- 2010 Vol. 29 (3): 810-817.
- 摘要 ( ) PDF (1161KB) ( )
- 综述了生态气象灾害的定义、 类型与特点; 7种主要生态气象灾害的危害特征, 包括危害现状、 发展趋势以及主要危害; 气象因子对7种主要生态气象灾害的影响; 生态气象灾害的监测、 预警与评估; 生态气象灾害的应急管理与防御措施和恢复重建技术等5个重要方面的内容。生态气象灾害是我国一种综合性的、 重大的自然灾害, 其危害特点: 具有累积性与长期性\, 难恢复性和不可抗逆性。它不仅直接危害到生态系统本身的健康, 使生态系统严重恶化, 还极大地危害到人类赖以生存的物质基础, 最终严重地制约了社会经济可持续发展。生态气象灾害是一门多学科交叉、 新型而又重要的领域。