高原气象
论文
- 1998年夏季两例青藏高原低涡结构特征的比较
- 郁淑华;高文良
- 2010 Vol. 29 (6): 1357-1368.
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利用1998年Micaps历史天气图、 1998年第二次青藏高原科学试验资料和NCEP/NCAR 1°×1°分辨率的再分析资料, 对该年夏季两例移出与未移出高原的低涡活动过程及特征进行了对比分析, 结果表明, 移出与未移出高原低涡的低涡结构特征差异显著: (1) 移出高原低涡, 低涡环流呈圆形, 厚度有3000 m左右, 降水区呈环状分布; 未移出高原低涡, 低涡环流呈椭圆形, 厚度为1500 m左右, 降水区在低涡的南、 西南方。(2) 移出高原低涡, 低涡区内绝大部分为上升运动区, 并且强度在加强、 区域扩大; 未移出低涡, 涡区内上升运动在减弱, 上升运动区在缩小。(3) 移出高原低涡, 涡区内斜压性强, 比未移出的大近一倍。(4) 移出高原低涡, 涡区内500 hPa有高位涡沿东北方向向上输送位涡平流, 未移出高原低涡的有次高位涡沿东南方向向下输送位涡平流。(5) 移出高原低涡是下层‘正涡度、 暖区’、 上层‘负涡度、 冷区’; 未移出高原低涡是下层‘正涡度、 冷区’、 中层‘负涡度、 弱暖区’、 上层‘正涡度、 冷区’。
- SHAW模式对青藏高原中部季节冻土区土壤温、 湿度的模拟
- 郭东林-;杨梅学
- 2010 Vol. 29 (6): 1369-1377.
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利用水热耦合模式(Simultaneous Heat and Water, SHAW)及“全球协调加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验(CAMP/Tibet)”中那曲地区BJ站2002年8月1日\_2003年8月31日的观测资料, 对青藏高原中部季节冻土区的土壤温湿特征进行了单点模拟研究。SHAW模式能较好地模拟BJ站不同深度土壤温度, 模拟值与观测值的相关系数在0.97以上, 平均偏差在1℃以内。随着土壤深度增加, 土壤温度的模拟效果变好, 100 cm以下土壤温度的观测值和模拟值基本吻合。由于净辐射和土壤热通量在冬\, 春季的模拟值较观测值略偏大, 使得模拟的土壤温度在冬\, 春季也略微偏大。就模拟结果而言, 60 cm以上土壤温度对降雪是比较敏感的。模拟的土壤湿度基本上能够再现土壤未冻水含量随时间的实际变化趋势, 除4 cm土壤层外, 其他层的模拟值与观测值差异较大。由于影响土壤湿度的因素较多及其本身具有较复杂的相态变化, 陆面模式中对其进行合理的参数化仍是难点之一。
- 全球变暖背景下青藏高原气温周期变化与突变分析
- 吕少宁-;李栋梁*;文军;王磊;刘蓉;王欣
- 2010 Vol. 29 (6): 1378-1385.
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利用青藏高原地区自1956年建站以来126个站的逐月平均温度与北半球温度距平序列, 分析了高原地区气温变化的时空特征。利用相关方法研究了高原温度分布型的变化特征。通过Mann-Kendall方法和小波分析方法分析了高原内部不同区域温度周期变化和均值突变的时间顺序和空间变化。结果表明: 在全球变化背景下, 青藏高原温度突变存在空间上的不一致, 1980年代和1990年代均有突变发生, 高原东部、 东南部突变较早, 北部、 西北部和西部次之。高原南部的突变时间最晚。均值突变和周期变化并不是同步一致的, 两者在空间分布上没有必然的联系。最后, 通过温度变化的对比分析, 讨论了其预测结果和实际观测的差异。
- 重力波特征线显式数值解法试验
- 彭新东;李婷婷;常飞;尤卫红
- 2010 Vol. 29 (6): 1386-1396.
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利用CIP(Constrained Interpolation Profile)特征线半拉格朗日解法对平面一维和二维浅水波方程的重力波和普通经纬度网格下的球面浅水波模式进行了数值求解试验, 给出了CIP特征线法的数值结果和对应大时间步长积分的对比。结果显示, 一维CIP特征线法对重力波的位相、 振幅和传播有很好的描述, 对于不同时间步长都显示出计算稳定的特性。空间分离的二维特征线法是多维问题计算中简单有效的方法, 在平面和球面二维问题的数值结果中都得到了CIP特征线法稳定的计算和良好的波动传播结果, 在浅水波方程中可以克服半隐式算法在高分辨率时的大量运算, 并有望成为处理重力波的替代算法。
- WRF模式对山谷城市边界层模拟能力的检验及地面气象特征分析
- 王颖;张镭*;胡菊;张燕
- 2010 Vol. 29 (6): 1397-1407.
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利用先进的WRF中尺度模式中3种边界层参数化方案(YSU、 MYJ和ACM2), 模拟了2005年1月25~28日兰州市冬季地面温度和风速的变化, 并与同期系留探空和自动气象站的实测资料进行了对比分析。结果表明: 对兰州冬季大气边界层地面温度日变化的模拟, 局地闭合的MYJ方案优于非局地闭合的YSU和ACM2方案; 3种方案模拟的夜间位温廓线较好, 白天的较差; 在边界层低层, 考虑局地和非局地闭合的ACM2方案模拟的位温廓线与观测值比较一致; 在边界层上部, 局地闭合的MYJ方案则更适合于描述大气湍流对位温垂直分布的影响; 3种边界层参数化方案模拟的兰州地区冬季温度场空间分布特征相似, 但MYJ方案模拟的夜间温度低于YSU和ACM2方案, 白天则高于YSU和ACM2方案。
- 黄河上游玛曲地区空气动力学参数的确定及其在陆面过程模式中的应用
- 李锁锁-;吕世华;柳媛普;张宇;奥银焕;高艳红;陈世强;尚伦宇
- 2010 Vol. 29 (6): 1408-1413.
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为了定量描述黄河上游玛曲地区草地下垫面的空气动力学特征, 为模式提供准确的下垫面参数, 利用“黄河源区气候与环境综合观测研究站”2006年9月的湍流观测资料, 结合Martano由单层超声观测资料确定下垫面空气动力学参数的方法, 计算了黄河上游玛曲地区草原下垫面空气动力学粗糙度z0和零平面位移d, 即z0为0.035 m, d为0.143 m。同时, 将z0和d应用于陆面过程模式CoLM中, 检验其对模式模拟性能的影响, 结果表明, 改进陆面参数后的模式对感热通量和潜热通量的模拟均有明显改善。
- 金塔绿洲解放村水库夏季晴天水文气象效应的数值模拟
- 赵林-;陈玉春;吕世华;孟宪红;李万莉-;李江林-
- 2010 Vol. 29 (6): 1414-1422.
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利用非静力中尺度数值模式RAMS, 模拟了金塔绿洲南部边缘面积约为6 km2的小水库(解放村水库)夏季晴天的水文气象效应\.结果表明: 金塔绿洲附近的解放村水库面积虽然很小, 但水库水体具有比较明显的“暖湖”、 “冷湖”和“湿岛”效应, 且有明显的湖风出现。敏感性试验表明水库水体总的作用是冷却作用, 最大降温幅度为2.2℃; 水库水体对风场有加速作用, 最大增幅为1.4 m·s-1; 水库水汽的影响高度能达到650 m左右, 下风岸影响的最大距离约为3 km, 上风岸约为300 m。
- 河西走廊中部干旱区陆面水分和辐射特征研究
- 孙昭萱;-;张强-
- 2010 Vol. 29 (6): 1423-1430.
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利用河西张掖试验站2005年11月\_2006年10月的陆面过程观测资料, 研究了河西中部干旱区土壤温度、 土壤湿度、 降水量、 地表反照率、 地表辐射分量和土壤热通量等物理量的年变化和日变化特征及其影响机制, 分析了土壤湿度与降水量的相关关系\, 地表反照率与降水量及土壤湿度的相关关系。结果表明: 干旱荒漠地区土壤温度对太阳加热的响应比较迅速, 而且年较差和日较差也比较大。地表层土壤主要受蒸发和降水的影响, 土壤湿度变化响应得较快, 而深层土壤湿度基本不受地表影响, 在冬季土壤湿度变化对降水的响应要滞后1~2个月。降水量与5 cm土壤湿度的相关最好, 与深层50 cm的土壤湿度相关最差。地表反照率的起伏变化与降水过程对应的比较好, 反照率的谷值正好对应降水过程比较集中的时段。地表反照率随土壤湿度的增大是减小的, 两者的相关系数达到了0.7346。 干旱荒漠区辐射分量年变化幅度普遍比较大, 年平均日变化特征表现为非常典型而平滑的日循环形态。土壤冬季向大气输出热量而夏季转变为大气向土壤输入热量, 且输入的热量要大于输出。随着季节变化, 土壤热通量的日最大值冬季出现最晚\, 夏季最早, 与20 cm土壤温度的变化趋势基本一致。
- 一次苏皖特大暴雨过程中边界层急流结构演变特征和作用分析
- 吴海英;曾明剑;尹东屏;王啸华;孙燕
- 2010 Vol. 29 (6): 1431-1440.
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利用加密自动气象站、 多普勒雷达和NCEP再分析资料, 结合中尺度数值模式的模拟结果, 详细分析了2008年8月1日苏皖地区特大暴雨过程的演变特征及形成机理。研究表明, 与特大暴雨过程始终伴随的边界层急流促进了降水的发展与加强, 在特大暴雨产生的动力和水汽输送条件上扮演着重要角色。边界层急流的波动与降水的发展密切相关, 中层弱冷空气的入侵使边界层急流明显减弱, 导致了降水区中大气对流不稳定结构与垂直风切变的增强, 使对流性降水发展, 在经历短暂的减弱之后, 边界层急流后部南风再次增强并推动其北侧切变线的发展, 在两者的共同作用下, 暴雨区内局地的辐合与气旋性涡度大大增强, 并强迫出一支狭窄而深厚的上升气流, 促进了暴雨区及附近的中小尺度对流系统发展, 使降水发展至最强\.另外, 与边界层急流相伴随的一支水汽通量辐合带是这次暴雨主要的水汽输送通道。
- 三个模式对2008年夏半年西南区降水预报效果的检验
- 公颖-;王叶红;赖安伟
- 2010 Vol. 29 (6): 1441-1451.
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利用AREM(-YW and SY)、 T213L31\, JAPAN 三个模式对2008年夏半年(5~11月)西南地区(25°~34.5°N, 97°~110.5°E)降水预报进行了统计检验, 并对其中两次强降水过程的预报效果进行对比分析, 以期了解各模式在西南地区的预报效果及特点, 结果表明: (1)小雨-大雨量级JAPAN模式预报情况较好, 暴雨量级T213L31、 JAPAN、 AREM均预报较好, 大暴雨量级AREM-SY模式预报较好。(2)对西南地区的降水预报, T213L31预报偏强情况较多, AREM预报偏弱情况多, JAPAN预报相对适中。(3)在西南地区, 当降水陡增(即实况降水量较前一天大一个量级以上, 且雨量比前一天多5 mm以上)和其后强降水持续阶段, 是各模式预报偏弱情况最可能发生的时期, 同时也是各模式预报效果较差的时段。(4)三个模式在青藏高原东南缘地区均有降水空报现象, AREM模式的降水空报与其在此处存在低涡空报有关。(5)对于西南低涡这一尺度小、 结构复杂的特殊天气系统, 当前模式对其强度、 位置和诱发的强降水预报效果仍有待提高。
- 印度半岛热力变化对亚洲季风环流异常的影响
- 晏红明;杨辉;王灵;梁红丽
- 2010 Vol. 29 (6): 1452-1463.
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海陆热力差异的季节性变化是季风产生的原始驱动力, 因此海洋和大陆任何一方的变化必然会影响季风环流出现异常。本文探讨了欧亚大陆高\, 低层气温\, 南亚大陆和印度洋之间海陆热力差异的变化特征, 发现南亚大陆的印度半岛区域下垫面的季节性增暖出现最早, 其增暖从春季就开始出现, 比对流层上层增暖偏早约两个月, 相应的低层经向海陆温度梯度由冬季型转为夏季型最早的区域出现在80°E附近。进一步分析了印度半岛下垫面热力异常的变化特征及其与季风环流异常的关系, 初步揭示了南亚区域高\, 低层气温变化的相互联系, 发现印度半岛下垫面的迅速增温引起了大气的强感热加热, 进而影响高\, 低层季风环流的异常变化。结果表明, 春末夏初印度半岛暖下垫面的加热作用有利于亚洲夏季型季风环流建立偏早, 同时也有利于亚洲夏季季风环流的加强, 而冷下垫面的作用则相反。
- 新疆春季降水异常的环流和水汽特征
- 杨莲梅;史玉光;汤浩
- 2010 Vol. 29 (6): 1464-1473.
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利用1961\_2007年新疆75个气象站月降水量资料和NECP/NCAR逐日4次再分析资料(2.5°×2.5°), 分析了新疆3~5月降水异常环流、 水汽输送和收支特征, 以及环流和水汽异常对整个水汽输送异常的贡献。结果表明, 斯堪的纳维亚环流型(SCA环流型)是造成新疆春季各月降水异常的主要环流型。3月水汽输送量最小, 4~5月相当, 各层西边界为主要流入界, 东边界为主要流出界, 西风气流输送水汽多少决定降水异常。各月降水偏多的水汽输送异常表现为3月出现巴伦支海—新地岛以东向南到里海、 咸海—巴尔喀什湖水汽输送异常, 然后其随西风气流进入新疆; 4月出现西伯利亚向里海、 咸海地区和阿拉伯半岛向里海、 咸海水汽输送异常, 而后其随西风气流进入新疆; 5月出现西伯利亚向咸海—巴尔喀什湖、 巴伦支海向南到地中海东部的水汽输送异常, 同时还出现红海向地中海东部和阿拉伯海向北到中亚的水汽输送异常, 高、 低纬向中纬水汽输送异常并汇合于中纬后沿西风气流进入新疆。各月环流异常对整个水汽输送异常起主要作用。
- β效应和垂直切变对台风非对称结构及眼墙替换的影响
- 陈国民-;沈新勇;杨宇红
- 2010 Vol. 29 (6): 1474-1484.
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利用一个完全可压、 非静力及原始方程热带气旋模式(TCM4), 通过对f平面和β平面中不同强度的垂直风切变下理想热带气旋的模拟, 研究了β效应和垂直风切变对热带气旋强度和结构的影响。结果表明: (1)理想气旋植入相对较弱的垂直风切变之后其强度最终将会进入一种近似常定状态, 通过研究这种准常定状态对切变强度的敏感性发现, 研究垂直风切变对理想气旋影响, 应该讨论理想气旋能否维持在一个特定强度(台风\, 热带风暴及热带低压等)的极限垂直切变, 而不是去讨论决定理想气旋将减弱还是增强的极限垂直风切变值; (2)在f平面下, 由于垂直风切变造成涡度平流随高度变化, 使得在顺切变前部以及左侧边界层附近产生辐合, 伴随着空气的气旋式螺旋上升, 外流层对应区域产生辐散, 从而使得强对流和强降水发生在顺切变左侧。 (3)行星涡度梯度(β效应)也能使涡旋产生一定的非对称性。当考虑β效应和垂直风切变的双重叠加效应时, 所产生的非对称性比单纯由β效应或垂直风切变产生的非对称性更大, 并且强对流区主要集中在顺切变左前部。(4)热带气旋眼墙替换过程或许可以被预测, 因为它们似乎与β效应和环境流(VWS)存在联系。
- 东中国海夏季潜热通量的时空特征及其与中国东部降水的联系
- 李翠华;蔡榕硕-*;陈际龙
- 2010 Vol. 29 (6): 1485-1492.
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利用1985\_2006年OAflux、 NCEP/NCAR再分析资料和中国大陆东部的120个测站降水资料, 应用EOF分解和线性回归等方法分析了东中国海夏季海气热通量时空特征及其与中国东部夏季降水的关系。结果表明, 东中国海夏季潜热通量EOF1模态空间场的强信号区为黄海、 东海至台湾海峡和南海北部局部海域, 时间系数(PC1)表现出显著的年际变化和1997年前后的突变。降水和经向环流的PC1回归分析还表明, 夏季潜热通量的异常变化与中国东部降水和经向环流的变化密切相关, 潜热通量正异常对应黄淮地区和华南地区的上升气流正异常, 降水偏多, 而东北与华北地区为下沉气流正异常, 降水偏少。1997年前后东中国海潜热通量发生突变之后呈明显的上升增强趋势, 使得上述现象更为显著, 即: 对应东中国海夏季潜热通量的正异常, 黄淮地区和华南地区为上升气流正异常, 降水偏多; 东北地区和华北地区为下沉气流正异常, 降水偏少。这表明夏季东中国海及邻近海域潜热通量的异常变化是导致中国东部汛期降水年际和年代际异常的重要原因之一。
- 蒙古高压若干环流指数及与我国冬季气温异常相关的分析和比较
- 孙晓娟;王盘兴*;智海;郭栋
- 2010 Vol. 29 (6): 1493-1500.
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比较和分析了1990年代以来不同学者提出的冬季蒙古高压(MH)5种强度指数(Ii, i=1~5)、 2种中心位置指数(λi\, φi, i=4, 5)的时频特征及与我国同期气温(T)的相关\.分析表明, (1)5种强度指数间存在高相关, 其演变特征十分相似; 多数Ii均存在显著年代际变化(I4例外), MH由强转弱的突变发生在1960年代后期。(2)2种中心位置指数地理分布区域及经向分量(φi)的年代际变化的显著性存在明显差异; MH由偏北转向偏南的突变发生在1970年代末, 较Ii推迟约10年。(3)Ii\, φi与我国冬季T的负相关均显著, MH强(′i>0)、 中心位置偏北(′i>0)年偏冷(T′<0); 反之亦然。(4)在提供中心位置指数的两组环流指数(I4, I5)的比较中, 后者在强度指数(I)的年代际变化显著性、 经向位置指数(φ)的独立性及与中国同期气温的相关等方面较优于前者。这些可为环流异常和短期气候预测研究及应用提供参考依据。
- 中国西部9月降水与东亚700 hPa风场的关系
- 陈少勇-;林纾;郭凯忠
- 2010 Vol. 29 (6): 1501-1506.
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利用NCEP/NCAR 700 hPa风场再分析资料, 定义了影响中国西部9月降水的区域风指数: 西南、 东南和偏北风3个风场面积指数, 这可能是东亚季风变化的一个反映。研究了各个风指数之间的相互关系, 表明它们之间既有一定联系, 又有独立性。另外, 还分析了各个风指数与西部9月降水的联系, 结果表明, 这些风指数与西部9月降水有很好的关系, 西南风和东南风指数影响降水的区域有较大差异, 西南风的影响范围大于东南风, 西南风是影响西部秋季降水的主要因素, 西南风减弱是导致高原东侧秋季降水减少的主要原因。
- 华南南部前汛期气温与阿拉伯海和孟加拉湾北部海温的关系
- 马慧;陈桢华;徐宁军;王谦谦
- 2010 Vol. 29 (6): 1507-1513.
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利用国家气候中心整编的1951\_2008年中国160站的月平均气温资料, 选出华南地区10个代表站, 分析了华南南部前汛期气温异常的季节、 年际和年代际变化的时空特征。结果表明, 58年的温度变化总趋势是增加的, 1950\_1990年代初为相对低温期, 1990年代中期开始温度明显升高。华南南部前汛期气温异常存在2, 4和5年的年际周期和12年和19年的年代际周期。在研究华南南部前汛期气温异常的基础上, 还分析了华南南部前汛期气温与阿拉伯海和孟加拉湾北部海温的关系, 发现前一年10~11月阿拉伯海和孟加拉湾北部海域存在一个与次年华南南部前汛期气温有较好正相关的关键区(85°~97°E, 5°~16°N)(简称关键区), 当前一年10~11月关键区海温异常偏高(偏低), 次年华南南部前汛期气温偏高(偏低), 关键区海温异常和华南南部前汛期气温异常都具有准2年、 准5年和准12年的振荡周期, 冷、 暖水年次年的华南南部前汛期环流形势存在很大的差异。
- 地基微波辐射计遥感大气廓线的BP神经网络反演方法研究
- 刘亚亚;毛节泰;刘钧;李峰
- 2010 Vol. 29 (6): 1514-1523.
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讨论了12通道地基微波辐射计遥感反演温度、 相对湿度和云液态水廓线的BP神经网络反演方法, 利用探空资料, 对北京春、 夏、 秋、 冬四个季节的大气廓线进行神经网络训练, 并对训练好的网络的反演能力进行数值检验, 分析了反演精度; 对北京南郊观象台12通道微波辐射计的观测亮温资料进行实际反演, 结果表明, 神经网络(BPNN)反演的廓线与微波辐射计自带RadiomeNN的相比更加接近实际。
- 利用地面电场对中川地区一次雷暴过程电荷结构的研究
- 张廷龙;言穆弘;张彤;赵阳
- 2010 Vol. 29 (6): 1524-1532.
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针对中国内陆高原地区雷暴多为孤立且尺度较小的特征, 假定孤立雷暴在闪电发生前, 当地面电场处于平稳状态时, 云内的电荷区在水平方向上均匀分布, 且只与垂直高度有关\.根据云厚可将雷暴云在垂直方向上分为若干个厚度相等的区域, 地面电场值即为雷暴云内多个水平均匀分布的电荷区域共同作用的结果。在此理论假设基础上, 利用甘肃中川地区一次典型雷暴过程引起的多站地面电场观测资料, 对该雷暴过程的电荷结构及其演变特征进行最小二乘法的拟合研究\.结果表明, 在雷暴发展演变过程中, 其下部始终存在一范围和强度都较大的正电荷区, 同时在雷暴云顶部存在强度较小的负电荷区, 使得雷暴整体上呈四极性电荷结构。通过与雷达回波的对比, 发现雷暴电荷中心与雷达强回波中心位置大体一致。
- 基于多雷达三维插值格点强冰雹诊断因子的强冰雹识别方法
- 王瑾-;李明元;汪华
- 2010 Vol. 29 (6): 1533-1545.
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为解决单部雷达强冰雹识别产品在雷达的探测范围、 雷达的静锥区以及与基于格点的近风暴环境因子的融合上存在局限性的问题, 本文建立了雷达反射率因子的三维局部空间插值及多部雷达拼图方法; 类似于SCIT算法的风暴单体的VIL及SHI等冰雹识别参数的计算, 基于多部雷达三维插值拼图数据集, 实现了格点VIL、 SHI、 POH和POSH等算法, 建立了基于三维格点的多部雷达强冰雹识别参数因子、 风暴数值模拟的近风暴环境因子(0°层及-20°层高度)为识别参数的冰雹识别算法。为确定适合于贵州地区的冰雹识别阈值, 使用贵州504个防雹炮点的冰雹观测资料及贵州2005年和2006年8次贵阳、 遵义雷达站冰雹个例观测资料, 建立了冰雹算法校验数据库; 通过对降雹校验数据库的统计分析, 建立了适于贵州地区VOD与冻结层高度统计关系式, 确立了VIL密度产品的强冰雹判别阈值, 并通过对WTSM的调整, 改进了原来的POSH算法, 在贵州西北部到中部一线的一次强冰雹过程中对强降雹区的识别效果较好。
- 基于雷达回波拼图资料的风暴识别、 跟踪及临近预报技术
- 王改利;刘黎平;阮征;王红艳;陈秋萍
- 2010 Vol. 29 (6): 1546-1555.
- 摘要 ( ) PDF (1198KB) ( )
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以中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的区域雷达组网三维数字产品为基础, 采用区域增长法实现二维风暴的识别, 进而在垂直方向上进行关联以实现三维风暴的识别, 并提取三维风暴的特征参数对相邻时刻的风暴进行跟踪, 在此基础上对风暴未来时刻的位置及大小进行预报\.个例分析结果表明: (1)用区域增长法及垂直方向的投影关联法能够实现三维风暴的自动识别, 从风暴特征参数随时间的变化可以看出, 体积的变化是风暴不同发展阶段的主要特征, 而风暴的平均反射率因子及最大反射率因子随时间的变化特征不明显; (2)采用最优法对相邻时刻的风暴进行匹配, 并考虑了合并与分裂的情况, 与观测资料的对比可以看出, 跟踪还是比较合理, 在风暴发生合并或分裂的情况下也能够正确跟踪。对风暴历史时刻的位置通过最小二乘拟合法得到的风暴移向、 移速随时间的变化曲线比较光滑, 没有出现跳变的现象。(3)风暴位置的预报要好于风暴大小及VIL的预报, 其主要原因是由于风暴在不断地发展变化, 其合并、 分裂也是经常发生的, 对于未来发展趋势的预报, 仅根据风暴历史时刻的发展趋势还是很难预报的。总体来说, 预报误差随预报时效的增大而增加。
- 重庆一次超级单体风暴的综合分析
- 廖向花-;周毓荃*;唐余学;李轲
- 2010 Vol. 29 (6): 1556-1564.
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利用MICAPS常规天气资料、 卫星和多普勒雷达等资料对2008年6月5日发生在重庆的一次超级单体风暴进行了综合分析。结果表明, 该超级单体是在典型的“上层干冷、 下层暖湿”的大气垂直结构下产生的, 产生风雹的区域正好位于低空急流出口区及中低层风速辐合区; 多普勒雷达观测表现为典型钩状回波、 低层有界弱回波区和“穹隆”、 中气旋、 阵风锋等超级单体特征; 垂直累积液态水(VIL)的突然跃增比冰雹降落时间提前2~3个体扫, 对冰雹预报具有一定的指示意义; 卫星反演的云粒子有效半径的大值区与冰雹落区较为一致; 云中粒子半径>36 μm的粒子越多, 所占比重越大, 降雹的可能性就越大。
- 大连地区冰雹气候特征及防雹天气预警概念模型
- 李红斌;孙鸿雁;程相坤;张殿刚;濮文耀;何玉科;王丽娜
- 2010 Vol. 29 (6): 1565-1570.
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利用近20年大连地区7个测站的降雹观测记录和气象资料, 分析了大连地区冰雹的分布规律和气候特征; 对大连地区产生降雹的天气背景条件及相关气象要素进行了系统的总结, 归纳了大连地区防雹作业的天气预警指标; 并根据各项防雹预警指标着重研究了3种主要的大连市防雹作业天气概念模型, 为更好地科学组织防雹作业提供基础。
- 陕西关中地区层状云降水及雷达特征分析
- 李金辉;罗俊颉;梁谷;田显;陈保国
- 2010 Vol. 29 (6): 1571-1578.
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作为人工增雨的一项基础工作, 利用陕西关中地区宝鸡等3个雷达站附近共12个气候站1998-2007年2~11月的降水及雷达实测资料, 分析了该地区的层状云降水及雷达回波特征\.结果表明, (1)关中地区人工增雨的适宜时段为每年的2月5日~11月15日; (2)对层状云降雨的天气形势和雷达回波进行了分类; (3)统计分析了宝鸡雷达站稳定性层状云降雨和混合性层状云降雨雷达回波的最大回波强度、 回波顶高度、 冷层厚度、 暖层厚度、 融化层厚度、 融化层高度等特征; (4)春、 秋季稳定性层状云及混合性层状云冷层厚度大于暖层厚度一倍以上, 云层中水汽条件较好, 更适合人工增雨作业。
- 环北京地区八月风暴云的气候分布特征
- 潘留杰-;朱伟军;周毓荃;张宏芳;欧建军
- 2010 Vol. 29 (6): 1579-1586.
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基于2006—2008年8月北京新一代天气多普勒雷达资料, 在TITAN(Thunderstorm Identification Tracking Analysis and Nowcasting)三维风暴识别、 跟踪、 分析算法的基础上, 客观分析了北京地区8月的风暴气候特征。结果表明: (1)风暴初生的日变化特征表现为典型的双峰型, 峰值分别在凌晨06~08时和傍晚18~20时; 西南—东北走向的山脉附近风暴云初生频次明显高于其它地区, 且迎风坡大于背风坡, 表明地形对风暴触发的重要作用, 同时地形对风暴移速、 降水的分布等产生重要影响; (2)环北京地区8月50%的对流风暴云持续时间<30 min, 绝大部分风暴云体积<400 km3,平均风暴云顶高度为6.9 km; (3)反射率因子阈值为35 dBz的风暴体积、 面积、 高度的频率近似呈对数正态分布; (4)通过尺度分析发现8月主要为D尺度风暴云, 其平均组合面积较低纬度偏大, 平均回波顶高比低纬偏高。
- 长江中下游地区干旱变化特征分析
- 王文;蔡晓军
- 2010 Vol. 29 (6): 1587-1593.
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利用1961\_2007年新疆75个气象站月降水量资料和NECP/NCAR逐日4次再分析资料利用24°~35°N, 104°~124°E范围内180个测站的日降水量和气温资料, 计算了各季1969-2008年的综合气象干旱指数, 以及3个代表站1953-2008年的Z指数, 分析了近40年长江中下游地区的干旱发生频率、 覆盖范围及年际变化和不同干旱强度的空间分布\.结果表明, 干旱覆盖范围达90%以上的事件在1980年以前主要出现在冬季, 1990年代主要出现在春季, 到21世纪则主要出现在夏季。春、 秋季干旱有下降的趋势, 而冬、 夏季为增加趋势。虽然长江中下游地区冬季干旱覆盖范围在减小, 但出现干旱的频率较大, 说明冬季出现局部干旱的程度在增大。而夏季干旱发生频率较小, 但覆盖范围正在高值期, 说明夏季的旱涝程度还在加大。虽然春季发生干旱的频率较高, 但多以轻旱为主, 并且覆盖范围也处在下降期, 因此, 春季干旱应比过去有所减缓。从各方面来看, 秋季出现干旱的几率最低。
- 近46年来我国降雪变化特征分析
- 孙秀忠;罗勇;张霞;高迎新
- 2010 Vol. 29 (6): 1594-1601.
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利用国家气象信息中心提供的各测站多年逐日降水和逐日天气现象资料, 在运用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function, REOF)和相关分析进行降雪分区的基础上, 重点分析了近46年来我国降雪的时空分布、 演变特征和长期气候趋势。结果表明, 降雪分布清楚地反映了我国的地理特征和气候特点, 即高纬度、 高海拔地区降雪多, 南方降雪地区集中。在空间上, 降雪增加的区域主要分布在新疆北部、 东北区北部、 西藏高原东部和淮河流域部分地区。在时间上, 我国平均年降雪量总体呈弱的减少趋势。在气候变暖的背景下, 除东北区北部和西北区西部降雪趋势为正值外, 其它分区都为负值, 其中长江中下游地区降雪减少最明显。Mann-Kendall检验表明, 在20世纪90年代新疆北部、 东北区北部的降雪发生了由少到多的突变, 且增加趋势显著, 其它分区没有突变发生。
- 平定高速公路沿线近40年气候特征分析
- 奥银焕;王毅;张得文;罗斯琼;文小航;毛云程;王小勇
- 2010 Vol. 29 (6): 1602-1608.
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利用过去近40年平定高速公路沿线(下称平定沿线)6个测站的地面气温和雨量等实测资料, 分析了平定沿线气象条件对公路边坡病害的影响\.结果表明: 在全球气候变暖的大背景下, 平定沿线区域的气温呈上升趋势, 降水呈减少趋势, 土壤冻结厚度变浅。但公路东、 西段的小区域气候仍存在一定差异。可将公路沿线6个测站划分为东段半湿润区(泾川至平凉段)和西段半干旱区(定西至会宁段)。半干旱区的定西路段降雨量少、 强度大; 气温低, 气温变率大, 年气温倾向率(增温)较大; 土壤冻结早, 解冻晚, 厚度深, 表层冻融过程发生频繁。半湿润区的平凉路段, 降雨量大, 大雨及暴雨发生频次多, 降水强度大; 气温高, 年增温率较高; 土壤冻结晚, 解冻早, 冻结厚度薄。
- 乌鲁木齐-昌吉地区城市化对温度的影响及热岛效应分析
- 李景林;郑玉萍;李悦;李霞;张山清;陈洁;许嘉钰;陈义珍
- 2010 Vol. 29 (6): 1609-1618.
- 摘要 ( ) PDF (1220KB) ( )
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利用乌鲁木齐-昌吉地区3个城市气象站和3个郊区气象站1976-2008年的气温观测资料, 分析了乌鲁木齐及周边城市发展的热岛效应\.结果表明, 33年来乌鲁木齐-昌吉地区城市化对城市地面平均气温具有显著影响, 气温随年代递增率城市大于农村, 城市和郊区年平均气温递增率分别为0\^79和0.38℃·(10a)-1; 城市气温的极端性趋于弱化, 近33年地面气温递增的最主要表现是城市平均最低气温明显上升, 城市和郊区年平均最低气温的递增率分别为1.12和0.41℃·(10a)-1; 城市气温日较差呈明显的下降趋势, 郊区却略呈上升趋势; 城市寒冷日数减少的趋势大于农村, 城市采暖季最低气温随年代的递增趋势最为显著, 采暖季城市和农村平均最低气温的递增率分别是1.46和0\^57℃·(10a)-1; 年平均热岛强度递增率为0.71℃·(10a)-1, 冬季为1.06℃·(10a)-1, 秋、 春和夏季分别为0.63, 0.57和0.46℃·(10a)-1。热岛强度夜间强、 白天弱, 02:00, 08:00, 14:00和20:00的平均热岛强度分别为2.9, 2.9, 0.0和3.0℃, 其中02:00和08:00热岛强度递增率分别是1.17和1\^13℃·(10a)-1, 20:00为0.70℃·(10a)-1, 冬季没有逆温的状况下, 市区高温区与繁华区相吻合, 城区中心的温度比郊区高3~4℃。
- 2008年北京奥运交通限制效果的模式研究
- 李岩-;安兴琴*;左洪超;曹国良;林伟立;王瑛
- 2010 Vol. 29 (6): 1619-1626.
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利用美国国家环保署(EPA)开发的区域多尺度空气质量模式Models-3/CMAQ研究了北京城区奥运交通限行期间VOC、 NOX和O3的浓度变化状况。结果表明: Models-3/CMAQ模式能够较好地反映VOC、 NOX和O3浓度的变化趋势; 交通限行造成的机动车排放源削减使北京奥运期间大气VOC浓度平均减少约12%, NOX浓度平均减少约21%, 而O3浓度则平均增加约22%。
- 2001—2007年兰州市主要大气污染物污染特征分析
- 陈雷华;余晔*;陈晋北;李万源;李江林
- 2010 Vol. 29 (6): 1627-1633.
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以兰州市2001-2007年空气污染指数资料为基础, 对每日空气污染指数(Air Pollution Index, API)、 空气质量级别和PM10浓度等的年、 季、 月变化特征以及采暖期和非采暖期污染变化差异进行了分析。结合甘肃省地面气候资料集兰州市日观测资料, 通过单因素方差分析和线性相关分析, 找出不同季节对PM10浓度有显著影响的气象要素, 得到不同季节与PM10浓度呈显著线性相关的气象因子。结果表明: (1)兰州市的首要污染物仍以PM10为主, 其中冬季和春季污染最严重, PM10浓度在冬季12月有一主峰值, 在春季3, 4月份有一次峰值; (2)近年来, 兰州市污染天数有减少趋势, 并与兰州市烟、 粉尘年排放量减小趋势一致; (3)采暖期PM10浓度有明显减小趋势, 而非采暖期PM10浓度减小趋势不明显, 污染日越来越集中在采暖期; (4)与PM10浓度呈显著线性相关的气象要素存在季节差异, 但总体上风速、 气温和湿度(或降水)是影响兰州市PM10浓度的主要气象因子, 因此湿度\, 温度和风场条件的改变将对兰州市的大气环境产生影响。
- 酒泉地区风能资源开发优势度分析
- 邓国卫-;高晓清*;惠小英;桂俊祥;汪宁渤;刘建彪
- 2010 Vol. 29 (6): 1634-1640.
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运用新一代中尺度模式WRF对酒泉部分地区进行了风场的数值模拟\.结果表明, WRF模式对复杂地形条件下的风场具有较好的模拟能力, 也能较好地模拟出地形对风速的影响。在此基础上, 结合GIS技术在空间信息处理方面的优势, 综合考虑各种地理要素的影响, 对酒泉地区风能资源进行精细化研究, 分析风能资源开发的优势度, 发现(1)研究区域具有非常丰富的风能资源, 较丰富区以上地区的面积将近达到研究区域的一半; (2)丰富风能资源区与该地区的地形有很好的对应关系, 主要处于有地形狭口效应的区域; (3)最有利于风能资源开发的区域在玉门镇以南至昌马, 这一片区域的地形平坦, 风能资源丰富, 又是戈壁, 非常适合建设大型风力发电场。这些显示了酒泉地区风能资源开发的优势度分布, 能为风电场的选址提供参考。
- CINRAD/SB发射机系统故障定位方法与技巧
- 柴秀梅;潘新民;汤志亚;崔炳俭;黄跃青;王全周;李喆
- 2010 Vol. 29 (6): 1641-1647.
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总结了CINRAD/SB雷达发射机系统的高频脉冲整形、 全固态调制器、 回扫充电、 充电校平和同步交流方波稳流灯丝电源等新技术的特点, 详细介绍了CINRAD/SB发射机信号流程、 同步信号特征、 关键点波形和技术参数。对多年来CINRAD/SB雷达发射机系统出现的故障和报警信息进行了归类, 分析了发射机系统电源、 高频放大链、 调制器、 控制保护电路故障的定位方法和技巧, 列举了高频放大链电路、 回扫充电电路、 同步信号时序电路典型故障的分析定位和处理结果, 提出了CINRAD/ SB雷达发射机系统定位方法与技巧, 同时给出了发射机系统出现故障时所能采取的应急措施, 以及对发射机故障定位、 维修、 维护等方面的建议, 为新一代天气雷达提供技术支持和保障。