高原气象
论文
- 全球、 中蒙干旱区及其部分地区降水分布细节
- 钱正安-;宋敏红;李万源;蔡英
- 2011 Vol. 30 (1): 1-12.
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在简要评述并对比了全球8大主要半永久性干旱半干旱区的情况后, 也具体分析和讨论了中蒙干旱区的范围、 面积、 命名及其部分地区的降水分布细节及成因。主要结论如下: (1)全球主要有北非、 澳大利亚及中蒙等8大干旱半干旱区。(2)中蒙干旱半干旱区主要覆盖中国北方大兴安岭―吕梁山一线以西、 约36°N以北及蒙古国全境, 总面积约5×106km2, 是中国北方及蒙古国约1亿人口的家园。(3)中蒙干旱带呈中间干、 南北两侧稍湿的格局。其最低雨量及年降水变率等堪与北非及澳大利亚等全球主要干旱区相比。该干旱区的主体及极端干旱区均在中国西北区。(4)中蒙干旱区的极端干旱区在南疆盆地东端, 伴有托克逊等4个孤立的干中心, 这是青藏高原大地形北缘的热力补偿下沉运动和东天山及阿尔金山等中地形背风坡焚风效应共同影响的结果; 在高原东侧还有明显南伸的“V”形干谷, 亦系高原东缘的热力补偿下沉所致。
- 中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征(II): 综合气候分区及各分区降水周期变化的进一步分析
- 陈豫英-;陈楠;钱正安-*;王式功
- 2011 Vol. 30 (1): 13-21.
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利用中蒙干旱半干旱区106站1954-2005年降水资料和1961-1997年气温资料, 本文在文献[1]的基础上进一步分析了该区的综合气候分区及各分区降水周期变化的特征。结果表明, (1)主要根据降水REOF分析的各异常模态等, 将全区综合划分为关中汉中、 河东、 河西及蒙古戈壁、 北疆、 南疆、 柴达木、 青海高原南部、 以及蒙古国中北部和西北部等9个气候分区、(2)几乎各分区都不同程度地存在降水的准3年的短周期变化, 且是大部分分区的主要周期、另外, 一些分区也有准16年的中周期及8年的周期。其中, 关中汉中、 蒙古中北部及西北部3个分区的降水周期变化更清楚、 更稳定; 河东、 河西及蒙古戈壁和北疆区降水的周期变化也较清楚; 而南疆、 柴达木及青海高原南部3个分区的周期性较差; (3)对近期关注的“西北气候转型”说, 考虑到明显变湿还不是全西北区尺度的; 似已结束了的近期变湿期可能仅是新疆地区降水20年左右周期(即年代际)变化的反映; 还考虑到干旱区降水气候预测的复杂性和不确定性, 其预测要更加审慎。
- 2008年10月青藏高原东部一次区域暴雪过程及气候背景分析
- 周倩-;程一帆;周甘霖;王式功*;尚可政;杨德保
- 2011 Vol. 30 (1): 22-29.
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2008年10月26~28日青藏高原东部出现了一次历史罕见的强区域暴雪过程。本文利用MICAPS资料、 T213资料和NCEP资料对此次区域暴雪过程形成的气候背景、 环流形势和影响系统进行了分析, 同时对其水汽条件、 动力条件等物理特征也进行了分析。结果表明, 青藏高原东部冬半年区域暴雪过程500 hPa环流形势场可分为北涡南槽型、 西太平洋副热带高压型和南北槽分支型3种类型, 此次区域暴雪过程属于西太平洋副热带高压型; 红外云图显示, 来自孟加拉湾的热带风暴登陆北上为此次暴雪提供了充沛的水汽; 物理量诊断分析表明, 区域暴雪过程期间, 水汽通量场、 水汽通量散度场和垂直运动场都反映出该区域内有大量水汽输送和水汽辐合, 上升运动较强。
- 青藏高原东部土壤冻融过程中近地层湍流统计特征分析
- 尚伦宇;吕世华;张宇;罗斯琼;陈世强;李锁锁
- 2011 Vol. 30 (1): 30-37.
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利用玛曲黄河源区气候与环境综合观测研究站的湍流资料, 分析了青藏高原东部玛曲地区土壤冻融过程中近地层湍流统计特征的差异\.结果表明, 冻融过程中不同阶段近地层湍流输送特征表现出一定的差异性; 各个阶段不稳定层结下无量纲化的风速分量脉动方差与稳定度符合1/3次方律, 近中性条件下无量纲化的风速分量脉动方差近似为常数, 水平方向上的风速分量方差随地表动力学粗糙度减小而呈现逐渐增大的趋势, 垂直方向上的速度脉动方差变化不大, 说明下垫面的物理特性对水平速度分量方差的影响比垂直方向明显; 冻融过程中不稳定层结下无量纲化的温度、 湿度和二氧化碳脉动方差与稳定度符合-1/3次方律, 温度和湿度的拟合系数表现为冻结状态下的值小, 而冻结前和融化后的值大。
- 基于CloudSat资料的中国及周边地区云垂直结构统计分析
- 王帅辉-;韩志刚;姚志刚;赵增亮;项杰
- 2011 Vol. 30 (1): 38-52.
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利用2006年7月-2009年2月的CloudSat 2B-GEOPROF-LIDAR资料, 分析了中国及周边地区(0°~60°N, 70°~140°E)的云垂直结构分布特征, 并根据气候特征的地域差异从该区域选出8个子区域, 逐区统计了云垂直结构特征。结果表明: 整个研究区域内61%的云为单层云, 39%的云为多层云, 其中77%的多层云为2层云; 无论冬、 夏季, 热带地区多层云出现频率均大于中纬度地区, 副热带地区多层云出现频率季节差异较大, 其中印度洋季风区多层云出现频率冬、 夏季差异最大, 夏季多于冬季; 研究区域内, 所有云的平均云顶、 云底高度和云厚度分别为8.2, 5.4和2.8 km, 多层云中各云层之间晴空的平均厚度为4.4 km, 其中2层云中晴空的厚度>3层云中的厚度, 且3层云上层与中层之间晴空厚度小于中层与下层之间厚度; 热带地区所有云的平均云顶高度大于中纬度地区, 且最上层云云顶高度的高值区与热带辐合带(ITCZ)的位置相对应, 从冬季到夏季, 由赤道向北移动; 副热带地区云层平均厚度冬、 夏季差异最大, 夏季大于冬季, 整个研究区域冬季较夏季有更多的薄高云。此外, 对比各区域的云垂直结构特征发现, 印度洋季风区、 中国南海与西太平洋地区具有相似的云垂直结构特征, 但其它各区域差异比较明显。
- 2009年是空梅吗?
- 梁萍;丁一汇
- 2011 Vol. 30 (1): 53-64.
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2009年江淮梅雨异常: (1)在正常梅雨期, 江淮梅雨区的降水量明显偏少, 有人认为是空梅或非典型梅雨; (2)在7月下旬到8月初, 江淮流域又出现了所谓“二度梅”或“晚梅雨”的现象。为什么该年的梅雨会前弱后强?本文重点分析了2009年江淮异常梅雨的大尺度环流背景, 并从季节内振荡角度探讨了异常梅雨的形成机制。结果表明: (1)亚洲夏季风的异常变化是造成6月底~7月初和7月下旬~8月初江淮区域两段梅雨降水期的环流背景。前者发生在亚洲夏季风明显偏弱的时期, 持续时间短, 降水量少; 后者发生在亚洲夏季风明显增强之后, 降水持续性强、 降水强度大, 并发生于通常的少雨时段。(2)东北冷涡异常偏强且持续时间长, 使得夏季风难以北进, 导致第一段梅雨期开始偏晚; 夏季风水汽输送影响偏弱引起该段梅雨期降水量偏少。受东北低涡增强南压影响, 副热带高压南退, 来自西太平洋的异常水汽输送到达江淮地区, 并与北方的水汽输送产生异常辐合, 对第二段梅雨期的持续性异常降水产生重要影响。(3)15~30天大气低频振荡是2009年梅雨降水异常的可能机制。与通常30~60天低频振荡北传影响的情况不同, 2009年东亚夏季风15~30天低频振荡的北传十分明显, 其与北方15~30天低频振荡的南传在江淮汇合, 对江淮两段梅雨降水期有重要作用, 且第二段梅雨期的持续性强降水与15~30天低频振荡的异常增强有关。
- 利用卫星大气成分资料分析夏季亚洲季风区平流层-对流层输送特征
- 陈斌;施晓晖;徐祥德;张胜军
- 2011 Vol. 30 (1): 65-73.
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首先利用臭氧探空资料验证了Aura-MLS卫星反演臭氧产品在青藏高原地区的可信度, 然后基于2005年和2006年夏季的数据产品确定了亚洲季风区夏季对流层向平流层的输送通道。结果表明, 青藏高原及其周边区域上对流层-下平流层(UT/LS)中, 一氧化碳(CO)和臭氧(O3)浓度散点分布大体上呈现出典型的“L”型分布, 夏季季节内变化反相关特征表现最明显的高度位于150 hPa附近。从时间变化上看, 7月份相关系数最大, 说明该月份对流层-平流层物质交换最为强烈。100 hPa高度位于对流层顶高度以上, 具有对流层特性的大气主要分布在青藏高原东南侧、 孟加拉湾、 印度半岛、 阿拉伯海以及阿拉伯半岛等区域上空, 说明该区域可能是亚洲季风区夏季对流层向平流层物质输送的一个主要通道。
- 广义波作用量密度在一次华北暴雨模拟诊断中的应用研究
- 骆凯-;李耀东;章亦涛
- 2011 Vol. 30 (1): 74-82.
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先运用WRF模式对2008年8月发生在华北地区的一次暴雨过程进行了数值模拟, 结果表明, WRF模式比较合理地再现了这个时段的暴雨天气过程。然后利用模式输出结果对两种特殊的广义波作用量密度进行诊断分析, 发现两种广义波作用量密度的高值区基本上能够覆盖主要的降水区域, 但是在其高值中心与降水中心的对应上存在一定偏差。于是, 再借鉴“配料法”的思想, 构造了nzh指数, 研究发现, 其对流层中低层平均值的高值区与前1 h降水落区的对应比单一的诊断量要好; 在降水区域上空, nzh指数高值中心位置的上升会伴有降水强度的加大; 与此同时, 随着其中心强度的增大, 降水强度也会增大。
- 基于WRF模式的三峡地区局地下垫面效应的数值试验
- 李强;李永华-;周锁铨;王中
- 2011 Vol. 30 (1): 83-93.
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基于WRF模式, 在模式下垫面中嵌入长江水体以及改变地形高度, 研究了三峡地区长江水体和局地地形在有降水和无降水事件中的局地效应\.结果表明, 在有降水事件中, 水体下垫面为降水提供了局地水汽, 同时在局地喇叭口和峡谷地形动力强迫作用下, 近地面河谷风增加, 偏南气流携带水汽北上, 三峡地区下游段在峡谷地形的“狭管”效应作用下, 河谷风偏东风增加, 增加水汽向西输送并与偏南风北上水汽在喇叭口地形末端汇合, 下垫面变化的同时也为降水提供了充分的潜热能量, 夹带水汽气流在局地地形的强迫抬升作用下, 促使水汽辐合上升, 与高空的干冷空气造成了层结不稳定, 潜热不稳定能量的释放, 导致了该地区的降水量增加; 在无降水事件中, 长江水体在白天(夜晚)具有相应的降温(保温)作用, 进而呈现出冷(暖)湖效应, 在水体下垫面和地形作用下, 潜热在喇叭口末端聚集, 没有地形对气流阻挡作用, 偏南气流、 偏东气流加强; 在有\, 无降水事件中, 环流特征变化表明局地水体下垫面和局地地形对三峡地区天气均有不可忽视的重要性。
- 区域集合预报增长模繁殖扰动方法研究
- 肖玉华;何光碧;陈静;邓国
- 2011 Vol. 30 (1): 94-102.
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在建立区域AREM模式增长模繁殖(Breeding of Growing Modes, BGM)集合预报系统的基础上, 设计了静态扰动(初始随机扰动、 扰动限定)和动态扰动方法, 利用2008年7月20日强降水个例, 分析了不同类型扰动对强降水预报的影响。结果表明, 静态和动态扰动都对中尺度暴雨预报具有积极的作用, 扰动都不同程度地减少了漏报率。两种静态扰动对预报的改善集中在24 h降水预报, 动态扰动则对24 h和48 h降水预报都有不同程度的改进。两种静态扰动的区域性降水空报率、 漏报率相同, 而动态扰动的区域性强降水漏报率低于静态扰动, 同时, 区域性强降水空报率也较静态扰动略高。动态扰动一定程度地增大了集合预报的离散度。
- 基于非负矩阵和典型相关的场定量预测方法研究
- 杜良敏-;张培群;周月华;肖莺;徐桂荣
- 2011 Vol. 30 (1): 103-108.
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设计了一种基于非负矩阵分解和典型相关的短期气候预测模型(NMF-CCA), 通过选择适当的影响要素场, 建立与预测对象之间的联系, 从而实现对气象场序列的预测。并将NCEP再分析前冬青藏高原积雪作为因子场, 华中五个省市的1971-2008年近38年夏季(6~8月)降水资料作为预报对象场, 分别使用EOF-CCA和NMF-CCA 2种预报模型, 做1999-2008年10年独立样本交叉检验。结果表明, EOF-CCA与NMF-CCA都取得了较好预报效果, 但NMF-CCA模型近10年交叉检验的3种评分的平均值要略好于EOF-CCA方法, ACC, Ps, Ss评分方法的评分分别为0.33, 76.68和0.12, 显示出该模型具有一定的应用价值。
- 基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法及其应用
- 毕研盟;杨光林;聂晶
- 2011 Vol. 30 (1): 109-114.
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开发了基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法, Kalman滤波提供了一种高效可计算的方法来估计过程的状态。将这种方法应用于海南地区GPS小网观测试验中, 成功地层析出观测站上空大气水汽的垂直结构。结果表明, GPS层析得到的水汽廓线信息与探空符合较好, 即使水汽先验估计存在±50%偏差的情况下, 依然能获取正确、 可靠的水汽垂直结构信息。通过初步分析认为, 层析结果较稳定的原因可能是因为这种方法在一定程度上避免了层析方程解算过程中的病态问题, 且对水汽先验信息并不敏感, 使得层析结果更忠实于原始GPS观测资料。
- “4.29”中国西北强沙尘暴数值模拟及螺旋度分析
- 许东蓓;任余龙-;李文莉;段海霞;李忆平;张培燕;刘芳
- 2011 Vol. 30 (1): 115-124.
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利用实况观测资料对2009年4月28~30日中国西北出现的区域性强沙尘暴过程进行了天气分析, 并用GRAPES_SDM沙尘模式对此次过程进行了数值模拟, 然后利用螺旋度理论研究了沙尘暴的动力场结构。结果表明, 500 hPa高空槽及高空锋区、 地面冷锋及热低压等是形成此次强沙尘暴的主要天气系统。此次沙尘暴过程中在新疆北部和高原上存在两个有利于强对流天气发生的|θ|大值带, 分别与冷锋和热低压影响区域相对应, 是沙尘天气主要的发生区域。GRAPES_SDM模式较准确地模拟出强沙尘暴过程的动力结构, 是西北地区沙尘暴预报业务及科研中可依靠的沙尘暴预报模式。强沙尘暴过程中总螺旋度负值中心与500 hPa低压槽密切相关。负值中心轴线位于高空槽附近略偏前的位置, 对高空槽的发展变化有较好的指示意义。沙尘天气出现在总螺旋度零线附近的等值线密集处。水平螺旋度作为总螺旋度的重要组成部分, 对强对流具有预示性, 并为垂直螺旋度的形成或增长提供了有利条件。hpx负值中心的位置和走向与500 hPa低压槽也具有一致性。沙尘天气主要发生在低压槽前、 高压脊后hpx负值与hpy正值相重叠的区域。hpz及ω的垂直结构随时间的变化特征可以反映出沙尘天气强弱的演变过程。沙尘暴区上空有一对正\, 负螺旋度中心相配合, 中低层旋转上升运动出现并发展、 高层下沉运动逐渐达到最强的时段, 往往对应着沙尘暴出现的时段。
- 基于遥感技术的两种区域蒸散估算方法的应用比较
- 李星敏;杨文峰;卢玲
- 2011 Vol. 30 (1): 125-132.
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蒸散发的估算在区域能量平衡和水分循环研究中具有重要意义。本文利用NOAA/AVHRR卫星资料、 常规气象观测站和区域加密自动气象站观测资料, 采用能量平衡单层模型和蒸散系数模型估算了陕西关中渭北生长季的潜热通量。结果表明, 两种模型都能较好地反映出蒸散与研究区域土地利用和植被覆盖间的密切关系; 造成这两种模型估算蒸散结果差异的原因主要有两个: 一是由于估算过程中部分参数取值的差异, 二是由于各模型物理过程对下垫面差异的敏感程度不同。
- AWTP指数在广西农业干旱分析中的应用
- 张凌云-;简茂球
- 2011 Vol. 30 (1): 133-141.
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基于广西32个测站1961\_2007年的逐日降水量资料, 应用降水的平均等待时间(AWTP)指数作为衡量干旱的标准, 分析了广西农业干旱的时空分布特征\.结果表明, 就气候平均状况而言, 广西秋季的相当干期最长, 其次是冬季, 春季和夏季的最短。从时间变化看, 广西春、 夏季相当干期主要以年际、 年代际变化为主, 而秋、 冬季的相当干期除了显著的年际、 年代际变化外, 还存在总体呈上升趋势, 秋季的上升趋势最明显。从空间分布看, 广西各季节农业干旱以全区一致型为主要空间分布型。广西秋、 冬季发生农业干旱的频数较其他季节高, 在全球气候变暖背景下, 广西农业干旱频率有加剧趋势。
- 气象干旱精细化监测指数在陕西黄土高原的研究与应用
- 孙智辉;雷延鹏;曹雪梅;刘志超
- 2011 Vol. 30 (1): 142-149.
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利用陕西黄土高原区域分布均匀的15个气象站1959-2008年4~10月温度和降水资料, 计算了相对湿润度指数, 通过聚类分析将陕西黄土高原分为榆林、 延安北部、 延安南部、 关中西部和关中东部5个区, 并将4~10月分为春(4~6月)、 夏(7~8月)、 秋(9~10月)三个季节。采用百分位数方法, 确定了分区分季节的干旱等级标准。同时利用另外5个代表站对制定的干旱指标进行了检验, 并与2008年7月和2009年6月的降水距平百分率、 标准化降水指数和综合干旱指数进行了对比分析。结果表明, 经本地化订正后的相对湿润度指数适合在陕西黄土高原应用, 大大提高了干旱的精细化监测水平。
- 2008年1月我国南方持续雨雪过程的诊断分析
- 辜旭赞
- 2011 Vol. 30 (1): 150-157.
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采用T213L31产品模式大气资料, 对2008年1月我国南方雨雪过程的天气尺度的凝结函数降水、 水汽通量辐合降水, 以及对流不稳定与层结湿不稳定降水做诊断计算。结果表明, 大尺度稳定性上升运动的凝结函数降水场和天气尺度波动的水汽通量辐合降水场, 可以反映西风带天气系统, 进而反映长波调整与更替及伴随“槽来脊去”的大尺度水汽场相变变化, 以及它们组织中尺度对流不稳定降水过程。La Nia事件是2008年1月欧亚大陆大气环流异常的物理背景, 在西风带“上(下)游效应”和全球遥相关大气波动影响下, 东亚冬季经圈环流和冬季风得到增强, 同时, 西太平洋副热带高压偏强、 偏北, 其西侧北上暖湿低空急流与南下的冷空气相遇, 造成这次我国南方持续异常的雨雪冰冻天气过程。因受地面冷锋和高空槽活动的影响, 凝结函数降水和水汽通量辐合降水是这一次多次雨雪、 乃至大到暴雪降水过程的主要原因, 而对流不稳定降水和层结湿不稳定降水只在初冬那次强冷空气雨雪过程中贡献大, 且仅出现在江南和华南地区。
- 我国冰冻日出现的气象条件分析及其判别模型
- 王遵娅;赵珊珊;张强
- 2011 Vol. 30 (1): 158-163.
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利用1954-2008年中国700个测站逐日气温、 相对湿度、 风速及603个测站天气现象观测资料, 统计分析了出现冰冻天气(雨凇和雾凇)时的气象要素特征, 研究了有利于冰冻产生的气象条件, 并在此基础上研制了冰冻日判别模型。结果表明, 低气温、 高相对湿度和弱风速是产生冰冻的重要条件, 有利于冰冻天气产生的日平均气温自北向南呈增高趋势, 而相对湿度和平均风速在全国各地差别不大。利用日平均气温和天气现象资料构建的冰冻日判别模型可以较好地判断某日是否发生冰冻, 该模型在冰冻频发的云南西北部、 贵州、 广西北部、 湖南南部、 江西南部等地的准确率普遍在60%以上, 漏报和空报日数较少。该模型可以将常规观测或预报产品用于冰冻监测和预警, 具有一定的实用性。
- 重庆地区最高气温变化与南方涛动的相关分析
- 程炳岩;郭渠;孙卫国
- 2011 Vol. 30 (1): 164-173.
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根据1960-2008年重庆地区29个测站的平均最高气温资料, 分析了重庆地区最高气温的空间分布特征, 利用相关分析、 小波分析和小波凝聚谱等方法, 探讨了重庆地区最高气温变化与SO(Southern Oscillation)的关系。结果表明, 重庆地区最高气温变化与SO有较好的相关关系; 在SO偏强时, 重庆地区最高气温偏高, 在SO偏弱时则相反。重庆地区最高气温和SOI变化之间在准2年、 3~6年尺度周期变化上存在较好的相关关系, 但这种相关关系并不稳定, 存在年代际变化, 1960-1974年和1988-2008年呈负相关关系, 1975-1987年呈正相关关系。
- 南半球前期环流异常与重庆汛期降水的关系研究
- 周浩;唐红玉;程炳岩;韩世刚;刘晓冉
- 2011 Vol. 30 (1): 174-181.
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利用1960—2006年近47年重庆34个测站、 西南地区96个国家级基本站的汛期(6~8月)降水量以及美国NCEP/NCAR和欧洲ECMWF的全球再分析资料, 研究了重庆汛期降水与南半球大气环流异常的关系。结果表明, 南半球中高纬度(40°~60°S)1~5月的环流异常与当年重庆汛期降水有显著关系。在此基础上定义了一个用于诊断重庆汛期降水异常的前期因子, 该因子与汛期降水量有显著的负相关关系, 当其偏高时, 重庆汛期降水偏少; 反之, 降水偏多。
- 近47年我国四季长度的变化研究
- 郁珍艳-;范广洲;华维;周定文;赖欣;刘雅星
- 2011 Vol. 30 (1): 182-190.
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利用我国599个测站1961-2007年逐日温度资料, 分析了我国近47年来四季长度的变化趋势。结果表明, 四季长度在全国范围内主要表现为春季变短(-0.8 d·(10a)-1), 夏季变长(3.2 d·(10a)-1), 秋季基本变短(-0.5 d·(10a)-1), 冬季变短(-1.6 d·(10a)-1)的变化趋势, 但这种趋势在空间分布上有所差异, 北方比南方明显, 东部比西部明显。其中夏季的变化最为明显, 秋季的变化相对较小。这种趋势在北方及华东、 华中、 华南大范围地区非常明显。西南地区在21世纪初才有夏季变长, 冬季变短的现象。高原地区从1980年代开始有明显的春季变长\, 冬季变短的趋势。近47年我国年平均气温上升明显, 年平均温度的突变时间超前于四季长度的变化时间, 年平均温度对四季长度的变化有较大的影响。
- 渭河流域一次连续降雪天气过程综合分析
- 武麦凤;梁生俊;李春娥
- 2011 Vol. 30 (1): 191-199.
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利用NCEP/NCAR日平均再分析资料对2008年1月出现在渭河流域的一次连续降雪天气过程进行了分析, 结果表明, 近地层存在持续的强东风, 为连续降雪起到了冷垫作用; 各种有利条件的相互作用, 造成该区持续强劲的垂直上升运动, 甚至形成类似于夏季对流性天气中出现的次级环流, 是这次连续降雪过程的主要抬升机制。高空西风急流位置的迅速抬高和突然下降对降雪的开始和结束有一定的指示意义; 中雪以上的降雪发生前, 高层比湿先增强, 随后低层比湿迅速增大, 渭河流域700 hPa比湿值≥3 g·kg-1的湿舌形成之后, 强降雪开始。
- 山西冬季气温异常的气候特征及成因分析
- 王咏梅;秦爱民;王少俊;张红雨
- 2011 Vol. 30 (1): 200-207.
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利用1961-2006年山西省42个测站的气温及NCEP海平面气压场、 500 hPa高度场、 全球海温资料, 采用EOF、 合成分析和相关分析方法, 分析了山西冬季(12~2月)气温异常的时空特征, 并从大气环流和海温两方面分析了气温异常的成因。结果表明, 山西冬季气温年代际变化特征明显, 1960-1980年代中期为偏冷期; 1987年以后至今则持续偏暖, 尤其是1990年代后期至2004年, 为近46年以来最暖时期。山西冬季气温变暖趋势显著, 气候倾向率为0.52℃·(10a)-1, 变暖趋势的区域差别不明显。冷、 暖冬年大气环流形势差异显著, 同期影响因子主要为海平面气压场的西伯利亚高压、 河套以西至伊朗以东的500 hPa高度。前期秋季影响因子是副热带的西太平洋、 墨西哥湾附近、 大西洋的加那利群岛附近及印度的500 hPa高度; 前期夏季影响因子是贝加尔湖-河套及以西地区、 里海-地中海之间以及北大西洋副热带海区的500 hPa高度。中国东南沿海及日本以南的海温与冬季气温同期相关最好, 当这些海区SST为偏暖(冷)时, 冬季气温偏暖(冷)。前期秋季北大西洋和印度洋SST特定的型态对冬季气温有明显影响, 当秋季这两个海域的海温指数出现暖(冷)异常时, 则引起暖(冷)冬。
- 张掖及兰州榆中地区沙尘气溶胶粒子谱分布的观测研究
- 徐鑫强;王鑫;黄建平
- 2011 Vol. 30 (1): 208-216.
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摘要: 选取张掖和兰州榆中两地春季沙尘气溶胶连续观测资料, 主要对2008年5月发生的一次强沙尘天气过程中气溶胶粒子浓度变化和谱分布特征进行了分析。结果表明, 此次沙尘天气过程的发生与锋面过境有关; 对比分析背景天气下气溶胶浓度, 发现榆中站气溶胶浓度主要受人为源的影响, 而张掖站主要受自然源的影响\.两地沙尘过程的发生时间与物理属性不完全相同\.通过对气团轨迹的分析, 发现此次沙尘气溶胶有多个来源\.由于受河西走廊一带地理位置和地形的影响, 张掖地区沙尘天气比兰州榆中地区更为频繁和严重。
- 一次局地短时大暴雨中-γ尺度分析
- 王丽荣;刘黎平;王立荣;郭卫红;杨荣珍
- 2011 Vol. 30 (1): 217-225.
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利用多普勒天气雷达和地面降水资料, 应用四维变分风场反演方法, 对2008年8月14日发生在石家庄城区西北部的局地短时大暴雨进行了深入分析, 结果表明: (1)短时暴雨发生时, 一般会出现反射率因子超过60 dBz的回波, 而且径向速度图上会产生明显的辐合区。(2)依据回波顶高和垂直累积液态含水量产品能够提前18 min预报短时暴雨的发生。(3)四维变分风场反演产品能够清晰地展现短时暴雨发生前后低层的风场结构: 首先在3 km以下有气旋性涡旋生成, 再由涡旋前部的西南气流激发产生强对流回波, 之后涡旋移动; 但强回波附近始终存在风向的辐合, 致使回波稳定维持, 造成当地短时强暴雨。风场反演揭示的中-γ涡旋和风场辐合等小尺度系统, 对短时强降水的落区及生消预报有较大的作用, 跟踪风场的发展演变可以进一步认清局地短时暴雨发生的机理。
- 热力不均匀场对一次冰雹天气影响的诊断分析
- 刘一玮;寿绍文;解以扬;王雪莲;吕江津;贾惠珍
- 2011 Vol. 30 (1): 226-234.
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摘要: 将天津地面自动观测站资料与850 hPa以上北京探空资料结合, 组成新的探空资料, 对2008年8月27日凌晨发生在天津的一次冰雹过程进行了诊断分析。此次冰雹过程有两处降雹区, 一处位于天津北部的蓟县山区, 另一处位于临海的汉沽地区。通过对热力和动力对流参数的水平分布和逐时变化研究, 结果表明: (1)各对流参数可以反映出强对流天气的中尺度分布特征, 尤其是CAPE高值区和LI低值区与强对流天气的发生区域对应较好, 这对局地强对流天气的短时临近预测具有一定指示意义, 表明边界层内的热力\, 动力特征对强对流天气的发生具有重要作用。(2)汉沽地区热力参数CAPE(LI)随时间增大(减小), 而蓟县地区热力参数的变化则相反, 表明两地冰雹的成因存在较大差异, 前者的热力作用显著, 后者的热力作用则不显著。汉沽地区热力不均匀分布造成的次级环流和上升运动使水汽凝结并释放潜热, 触发了冰雹的发生。蓟县山地的抬升作用, 使东移系统的上升运动得到加强, 触发了冰雹。
- 短时暴雨天气雷达回波概念模型的建立
- 孙莹;王艳兰;唐熠;李向红
- 2011 Vol. 30 (1): 235-244.
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通过对2005—2007年桂林39个短时暴雨个例进行普查分析, 发现造成桂林短时暴雨的回波主要有块状、 带状、 絮状和涡旋状4种类型。通过对天气背景进行分析, 形成了中尺度型块状回波、 台风外围型块状回波、 有无急流型带状回波、 絮状回波、 涡旋状回波6类雷达回波概念模型。建立了包括天气背景、 强度回波特征、 回波演变、 其他产品特征、 回波的源地移动和暴雨落区等的概念模型, 以期为短时暴雨临近预报提供参考依据。
- 渤海湾海风锋与雷暴天气
- 王彦-;于莉莉;朱男男;汪靖
- 2011 Vol. 30 (1): 245-251.
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利用天津新一代天气雷达探测到的2008年6~9月共56次渤海湾海风锋天气过程资料、 255 m高的气象铁塔资料及相应的自动气象站资料, 统计分析了渤海湾海风锋的气候特征, 包括渤海湾海风锋出现的时间、 频率和海风锋触发形成雷暴天气的演变特征。结果表明, 2008年6~9月雷达共观测到渤海湾海风锋56次; 每日海风锋的形成时间有所不同, 最早形成时间是09:30(北京时, 下同), 最晚在16:00; 维持时间也各有长短, 最长维持时间为6.5 h, 最短的仅1 h; 伸展到内陆的一般距离为70~80 km, 最远距离达120 km, 高度一般为1.5 km, 最高为2.0 km。同时, 结合2002-2007年典型的海风锋天气个例分析表明, 单一海风锋由于水平范围小, 垂直厚度最高为2 km, 一般不能形成雷暴天气。但是, 当它与西边很弱的冷锋形成一定角度(30°~90°)碰撞时, 在碰撞的交叉处能够形成雷暴天气; 当海风锋与其它系统呈追赶碰撞时, 一般不能形成雷暴天气; 当海风锋与其它系统平行碰撞时, 有时雷暴加强, 有时雷暴减弱。
- 两块冰雹云催化防雹效果分析
- 李金辉;岳治国;李家阳;杜桂林;孙海燕
- 2011 Vol. 30 (1): 252-257.
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为了研究防雹技术、 客观评价人工防雹效果和减轻冰雹灾害损失, 采用物理效果检验方法中的对比方法, 分析了2007年7月24日两块冰雹云防雹作业前后动态雷达回波特征。对雹云A实施防雹作业1次, 最大回波强度减少10 dBz, 45 dBz回波顶部高度降低0.8 km, 云体加宽、 减弱。平面显示, 回波面积扩大, 云体分裂, 移动停止, 并与后面的云团反向合并。对B块冰雹云实施防雹作业4次, 作业后云顶高度下降范围1.3~0.4 km, 平均降低0.85 km; 45 dBz顶部高度下降0.9~0.4 km, 平均降低0.65 km。平面显示: 前2轮作业后, 云体分裂成2个单体, 面积增大, 第3、 4轮防雹作业后云体面积继续扩大、 分裂。两块冰雹云的高炮人工防雹作业有效。
- 人工影响天气纳米碘化银铜复合粉体催化剂结构特征分析
- 张景红-;金德镇;江忠浩;许乐;孙海燕;刘先黎
- 2011 Vol. 30 (1): 258-261.
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采用液相共沉积方法, 在常温常压下制备了纳米碘化银铜固溶体粉体。利用透射电子显微镜和X-射线衍射仪分析和观察了该纳米粉体的晶体结构、 相结构和微观形貌。结果表明: 纳米碘化银铜粉体的晶体结构为β-相, 无明显团聚; 随铜掺入量的增加, 粉体粒径尺寸减少, 晶格参数逐渐接近冰晶的晶格参数。
- 新一代天气雷达发射机寄生频谱分析与处理方法
- 柴秀梅;李喆;潘新民;周红根;刘桂林;周旭辉;杨金红
- 2011 Vol. 30 (1): 262-266.
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针对新一代天气雷达(CINRAD)发射机频谱中存在寄生谱线的现象, 建立了雷达发射信号寄生调制的数学模型, 根据CINRAD雷达发射机组成原理框图, 分析了寄生谱线产生的原因, 并提出了解决雷达发射机寄生谱线问题的方法, 利用该方法在某CINRAD雷达系统联调和测试中基本消除了发射机输出频谱的寄生谱线, 提高了发射机的频谱纯度。