高原气象

第30卷 第3期 2011-06-28   

论文

  • 夏季北半球青藏高原对流层顶气压异常变动的物理机制研究
  • 朱保林-;管兆勇;卢楚翰;彭妮;田永丽
  • 2011 Vol. 30 (3): 559-567. 
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  • 利用NCEP/NCAR再分析月平均资料, 通过构造青藏高原(下称高原)对流层顶气压指数以及选取1992年和1998年这两个高原对流层顶气压正\, 负异常最大值年份进行对比分析, 研究了北半球夏季高原对流层顶气压异常变动的物理机制。结果表明: (1)高原对流层顶气压异常变动与平流层和对流层气温及位势高度异常有密切联系, 同时, 与地表温度异常也有较好的关系。1992年的地表温度异常偏低, 使得高原对流层顶气压异常偏高; 而1998年的地表温度与1992年的有很好的反位相关系, 地表温度异常偏高, 引起高原对流层顶气压异常偏低。(2)高原对流层顶气压异常变动与同区域OLR变化呈较好的正相关关系, 进一步诊断850 hPa和200 hPa的高\, 低空环流及整层水汽配置, 发现1992年高原对流层顶气压偏高对应着低空风场的反气旋式辐散以及高空风场的气旋式辐合, 并且伴随着整层水汽辐散和南亚高压的异常偏弱, 而1998年的情况与之相反。说明高原地区对流异常是1992年和1998年高原对流层顶气压异常变动的主要原因之一。(3)显著的整层大气非绝热加热差异也是导致1992年与1998年高原区域对流层顶气压显著差异的主要原因。
  • 珠峰地区积雪变化与气候变化的关系
  • 除多-;拉巴卓玛;拉巴;普布次仁
  • 2011 Vol. 30 (3): 576-582. 
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  • 根据三次Landsat遥感数据, 应用GIS空间分析方法, 分析了1975-2000年珠峰地区定日县常年积雪变化特征, 并探讨其与气候变化之间的关系。结果表明, 1975-2000年间定日县内常年积雪总计减少了7.49%, 减少面积为105.35 km2, 主要发生在珠峰及其周围高大山体常年积雪覆盖的边缘地区, 其中, 海拔5 000~6 000 m之间减少最多, 占减少总面积的70%左右。气温和降水量变化是导致常年积雪变化的主要因素, 特别是在全球变暖的大背景下, 珠峰地区的气温上升趋势是其主要驱动因子。气温升高导致珠峰及周围高大山脉边缘的冰川和常年积雪不断消融, 加上1980年代的降水量相对较少, 使得1975-1992年常年积雪面积不断减少; 但1990年代后期降水量增加显著, 研究区东南部海拔相对较低的区域有较多的积雪累积, 1993-2000年常年积雪面积略有增加。
  • 使用混合样本的集合四维变分同化试验研究
  • 邵爱梅;邱晓滨;邱崇践
  • 2011 Vol. 30 (3): 583-593. 
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  • 基于集合和奇异值分解的四维变分同化方法(SVD-En4DVar)的同化效果对采用的预报样本容量有很强的依赖性, 其中一个重要原因是在SVD-En4DVar中分析变量被表示为按照扰动预报集合提取的奇异向量作线性展开的形式, 这种展开存在截断误差, 过少的样本数会造成过大的截断误差。为了在不增加计算量的情况下增加用于同化的样本, 从而改善同化效果, 本文提出了流依赖的预报样本与定常样本相混合的方法。定常样本有两种生成方法: 第一种是按照给定的统计结构给出伪随机扰动场直接叠加到四维背景场上而完全不经过模式积分; 第二种是在第一个同化循环时将伪随机扰动场叠加到初始背景场, 然后在分析时间窗内积分模式得到扰动预报样本, 最后将其中一部分保留不动作为后面同化循环的定常样本。利用浅水方程模式和80个变量的Lorenz-96模式及模拟资料进行数值试验, 比较不同样本结构的同化效果。结果表明, 在浅水方程模式的同化中, 完全采用大容量的定常样本仍然可以得到较好的结果, 但对Lorenz-96模式效果不好。采用混合样本后, 这两类模式的同化都可以得到较好的结果, 在相同的计算时间下, 混合样本方法可以明显提高同化精度, 其中第二种产生定常样本的方法要好于第一种。
  • 2008年初瞬变涡在中高纬阻高异常中的作用分析
  • 徐辉;金荣花
  • 2011 Vol. 30 (3): 600-606. 
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  • 2008年1月中旬到2月上旬, 我国南方地区发生了历史罕见的\, 大范围的严重冰冻雨雪天气, 中高纬大气环流异常尤其是乌拉尔阻塞高压(下称乌阻)异常发展\, 维持是非常重要的原因之一。为了探究中高纬阻塞高压(阻高)稳定维持的内在物理机制, 以2008年初中高纬的一次阻塞过程为例, 利用NCEP逐日再分析资料, 从瞬变涡对平均经向、 纬向气流的强迫作用、 瞬变涡的动量输送以及瞬变涡的热量输送等方面分析和讨论了瞬变涡在中高纬阻高发展维持过程中所起的作用。结果表明, 瞬变涡通过对平均流的强迫作用来加强阻高周围的反气旋气流。阻高区域内纬向气流的平均动能不断地转化成瞬变涡动能, 而阻高北侧西风气流区域内瞬变涡动能则不断地向纬向气流的平均动能转化, 这使得西风急流得以维持, 有利于阻高的维持和发展。阻高区域内具有较强的瞬变涡热量输送, 使得该区域内的温度梯度强度减弱, 这在一定程度上又导致了平均西风气流的减弱, 有利于阻高的发展和维持。
  • 盛夏川渝盆地东西部旱涝并存的特征及其大气环流背景
  • 周长艳;李跃清;卜庆雷;彭骏
  • 2011 Vol. 30 (3): 620-627. 
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  • 基于我国160个测站降水量资料和NCEP/NCAR再分析资料, 分析了盛夏川渝盆地(下称盆地)东、 西部旱涝并存的气候特征及其大气环流成因。结果表明, 1951-2007年该盆地西部盛夏降水总体呈明显的减少趋势, 而盆地东部有弱的增加趋势。盆地盛夏最主要的雨型是西少东多型、 东西部一致偏少型, 东西部一致偏多型出现频率最低。盆地西涝东旱年7~8月, 长江中下游降水显著偏少, 华南、 河套和华北降水显著偏多; 盆地西旱东涝年7~8月, 长江中下游及淮河流域南部地区的降水显著偏多, 华南、 河套和华北的降水明显偏少。盆地西涝东旱年7~8月, 高层南亚高压整体偏强偏北, 在盆地东部、 江淮、 黄海、 日本海一线显著加强\, 且东伸; 中层乌拉尔山附近的高脊、 巴尔喀什湖至贝加尔湖之间的低压槽以及亚洲东部高压脊组成的两脊一槽环流型发展; 西太平洋副热带高压(西太副高)偏北, 盆地西部通常位于西太副高西北边缘附近, 盆地东部及长江中下游则往往受西太副高主体的控制。盆地西旱东涝年7~8月, 高层南亚高压总体偏弱偏南, 在青藏高原东侧我国江淮、 日本海、 黄海一线明显减弱西缩; 中层亚欧大陆中高纬地区以经向型环流为主, 西太副高偏南, 盆地东部及长江中下游地区通常位于西太副高北侧、 西北侧边缘附近。
  • 中国大陆地区不同降水资料的适用性及其应用潜力
  • 吕少宁-;文军;刘蓉
  • 2011 Vol. 30 (3): 628-640. 
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  • 降水资料中的分析和再分析降水数据可以弥补台站观测数据的不足, 对于气象学和水文学具有重要的应用价值。利用目前国际上7种具有代表性的分析和再分析格点降水数据与全国621站的降水数据进行了对比分析。结果表明, 7种逐月降水资料在不同地区的适用性不同, 用格点资料研究西部地区的逐月降水情况会导致较大误差。中国西部部分地区多年平均偏差在50%以上, 累计误差数超过总样本数的30%。中国东部地区平均偏差在10%左右, 累计误差数不超过总样本数的30%。利用卫星反演的降水比模式计算的降水适用性更好, 局地主要降水系统类型和台站数据的不足是影响各降水数据适用性的主要原因; 利用卫星反演和数值模式计算的降水都会导致降水数据中的系统偏差和正态分布, 与降水资料的非正态性不符。未来的降水产品应该是综合台站观测数据、 卫星反演产品和模式计算结果各自的优点, 互补不足, 以提高降水产品的适用性和应用潜力。
  • 我国西南地区电线覆冰天气过程的大气环流异常分析
  • 曲巧娜;李栋梁*;杨绚;刘渝;郭跃明
  • 2011 Vol. 30 (3): 641-650. 
  • 摘要 ( ) PDF (1547KB) ( )
  • 从四川省二郎山观冰站2002-2008年逐年1月份资料中选取12次覆冰过程和8次无覆冰过程, 同时考虑2008年和2005年两个典型覆冰年共有覆冰日期(1月11~19日), 利用NCEP/NCAR再分析格点资料, 分析了大气环流特征。结果表明, 西南地区有覆冰时, 500 hPa高度场距平合成图上呈“北高南低”的形势, 贝加尔湖和巴尔喀什湖之间有一最大的温度负值中心, 冷空气强盛且能延伸到西南地区; 水汽源主要来自阿拉伯海、 孟加拉湾的西南暖湿气流和南海的东南暖湿气流。通过分析二郎山地区2008年1月24~29日的风、 温、 湿廓线可知, 750~650 hPa均有逆温层, 气温的日较差小, 逆温层底部的相对湿度达到80%以上\.750 hPa有风向突变, 低层为东北风, 表明地面有冷空气回流; 750 hPa以上为西南风, 即有较深高原槽或高原切变线活动。进一步分析还发现, 在甘肃南部—四川中部—云南北部有一露点温度梯度极大值带, 此极大值带内有风向的辐合, 冷暖空气在此强烈交汇, 配合大气环流和大气层结条件, 可很好地解释西南地区产生电线覆冰的原因, 对于提高此类覆冰过程的预报有重要的意义。
  • 全球变暖情况下中国季节的变化
  • 张世轩;张璐;孙树鹏;封国林-*
  • 2011 Vol. 30 (3): 659-667. 
  • 摘要 ( ) PDF (1060KB) ( )
  • 利用中国1961-2008年752站逐日地面气温、 气压、 相对湿度和降水量资料, 采用非线性相似度量方法对中国四季进行了划分, 研究了近50年全球显著变暖情形下中国四季的时空演变特征。结果表明: (1)气候增暖背景下中国大部分地区冬季持续时间明显缩短, 缩短幅度达到10天以上, 尤其在20世纪80年代中后期发生转折后缩短趋势突然增强, 平均为0.29 d·a-1; 夏季持续时间自1961年以来增加了2.8天, 秋季增加了4.7天, 且80年代中后期都发生了一次转折变化, 春季持续时间总体48年增加2.6天的变化相对较小, 但在90年代后期发生转折变化后呈现明显的增加趋势; (2)与持续天数的变化相对应, 中国春\, 夏季的起始时间呈现提前的趋势, 而秋\, 冬季则呈现推后的趋势, 尤其是80年代中后期以后变化更为明显; (3)不同季节的变化存在一定的差异, 中国大部分地区冬季持续天数和起始时间变化最为明显, 春、 夏、 秋三季相对较弱; 同一季节不同区域的响应也不同, 就全国而言, 北方比南方的响应更明显, 而以黑龙江为代表的东北地区、 以新疆为代表的西北地区以及以海南为代表的华南等地变化最为明显。
  • 长江三角洲城市带降水特征的卫星资料分析
  • 赵文静;张宁*;汤剑平
  • 2011 Vol. 30 (3): 668-674. 
  • 摘要 ( ) PDF (980KB) ( )
  • 利用TRMM卫星降水资料, 结合MODIS卫星反演下垫面类型资料、 USGS地形资料、 NCEP再分析资料, 对长江三角洲地区的降水分布特征进行了分析。结果表明: (1)长江三角洲城市群所在区域与邻近平原地区相比有明显的降水增幅, 表明城市化很可能是该区域降水增加的一个重要因子; (2)太湖地区存在着明显的降水低值中心, 表明大型水体下垫面对其上空降水的减弱作用较显著; (3)长江三角洲城市群所处区域的降水增幅具有明显的季节性差异, 夏季降水增幅明显高于其他季节; (4)长江三角洲城市群对降水的影响与背景风场特征密切相关, 夏季降水高值中心在城市群下风方向, 上海市表现最为突出, 降水高值中心距上海市中心下风方向约60~70 km; (5)长江三角洲城市群所在区域与邻近周边区域相比, 降水的时次无明显变化, 其强度有明显加强。
  • 城市和沿海大雾遥感自动检测和云\, 雾分离技术研究
  • 周红妹;汤绪;葛伟强;刘冬韡;柏桦;杨引明
  • 2011 Vol. 30 (3): 675-682. 
  • 摘要 ( ) PDF (911KB) ( )
  • 鉴于大雾对沿海城市国民经济的巨大影响, 迫切需要对大雾产生时的分布、 范围、 地点等状况进行实时监测和精细分析。本文以FY-2C/D、 MTSAT静止气象卫星为主, 其他极轨卫星为辅, 从光谱特征出发, 利用大量历史、 实时同步或准同步气象卫星与地面能见度观测资料, 客观分析了云、 雾、 下垫面的晴空象元在可见光和红外各波段的光谱特征及辐射性质, 研究了大雾发生季节可见光遥感图像中下垫面反射率与云、 雾反射率之间的相对关系和变化规律, 提出了生成准雾区动态判别门限, 进而实现准雾区自动提取方法。并在此基础上, 根据雾区的结构、 纹理、 形态等特征, 采用差分计盒维数、 形态分形分析、 区域跟踪检测、 模板特征分析、 红外特征分析等多种实用有效的雾检测和云、 雾分离技术模型对雾区进行自动提取。采用以上遥感方法检测出的雾区, 经地面实测资料计算验证, 其雾区提取精度平均相对误差为 21.03%, 得到了雾区信息提取和业务应用的良好效果。
  • 云南省冰冻灾害气候区划
  • 段旭;陶云;段长春;段玮;吴星霖
  • 2011 Vol. 30 (3): 683-691. 
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  • 通过对1951-2007年云南124个测站的冰冻样本及其对应的气温、 风速、 相对湿度等数据进行了统计分析, 根据冰冻样本概括率和冰冻天气概括率建立了冰冻天气判别式。利用Cressman客观分析方法, 对1958-2007年11月~次年4月逐日地面气温、 相对湿度和风速进行了1 km×1 km细网格插值, 在插值中考虑了气象要素随地形高度的变化并以扫描半径范围为地形订正单元。在这些基础上对云南省冰冻灾害进行了精细化气候区划, 结果表明: (1)云南冰冻天气最严重的是滇东北地区, 其次是滇西北地区, 滇中和滇东南地区较轻, 滇西南除高海拔地区外, 几乎没有冰冻天气; (2)自1958年以来云南省冰冻天气总的趋势在减少, 特别是21世纪以来的7年, 仅2005年偏多, 其余6年均偏少; (3)云南省冰冻灾害最严重的地区是滇东北的镇雄、 威信、 昭通、 鲁甸等地和永善县五莲峰山区; 其次是滇东曲靖市大部分地区、 滇东南泸西和邱北的高海拔地区、 滇西北德钦、 维西、 贡山及其所在的云岭地区; 滇东和滇西北其他地区为轻度灾害区; 其余发生过冰冻天气区域均为轻微灾害区。
  • 我国冻雨时空分布及温湿结构特征分析
  • 欧建军;周毓荃*;杨棋;潘留杰
  • 2011 Vol. 30 (3): 692-699. 
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  • 利用2008年1月-2010年4月全国常规地面观测资料和探空资料, 根据地面观测冻雨记录, 分析了我国冻雨的时空分布规律, 并依据冻雨发生时探空分析的云顶同暖层(>0 ℃)相对位置等结构配置, 初步研究了冻雨温湿结构特征和形成的物理机制类型。结果表明, 我国冻雨一般从11月开始, 到来年3月结束, 以1月居多(占72%); 冻雨多发生在长江以南区域, 占总数的90%以上; 我国冻雨发生主要以暖雨机制为主, 占总数的73%, 而冰相机制冻雨仅有27%; 以暖雨机制产生的冻雨, 云顶普遍不高(低于3 km), 而冰相机制冻雨云顶相对较高(可达9 km); 出现冻雨时, 地面温度(百叶箱温度)均低于0 ℃, 冰相机制冻雨的暖层厚度基本在1 km以上, 暖层最高温度平均在3 ℃以上; 我国北方(30°N以北的地区)发生冻雨的机制比较单一, 主要是冰相机制, 南方(30°N以南的地区)冻雨两种机制都存在, 受地形影响, 一般在海拔高的地区暖雨机制比冰相机制多。
  • 地形影响热带气旋“泰利”降水增幅的数值研究
  • 董美莹-;陈联寿;程正泉;李英
  • 2011 Vol. 30 (3): 700-710. 
  • 摘要 ( ) PDF (1600KB) ( )
  • 利用NCEP/NCAR再分析资料与日本气象厅区域谱模式的融合资料, 采用WRFV2.2模式研究了热带气旋“泰利”(0513)降水增幅过程中的大别山地形效应。结果表明, 大别山地形对“泰利”降水影响明显, 改变了降水增幅的中心位置, 降水强度增幅约为15%, 但是降水增幅是否发生与大别山地形无关。大别山地形的存在导致了地形辐合线和中-β尺度低涡的形成和发展, 使得迎风坡气流辐合加大和维持。随着“泰利”的移动, 其东北侧环流和地形配置发生变化, 降水范围和中心也随之变化, 强降水主要发生在大别山东坡和南坡, 降水中心多位于辐合线和地形迎风坡相交之处。降水增幅期间不同的地形高度造成不同的中低层涡度、 散度和上升运动, 随着地形的升高, 涡度、 辐合和上升运动总体加强。增幅期间, 地形强迫垂直运动占模式最低层总垂直运动的50%左右, 地形强迫对上升运动有明显影响。地形强迫垂直运动极大值出现在峰顶附近的东坡, 降水量极大值出现在峰顶和地形强迫垂直运动极大值之间。
  • 山西省大雪天气的分析预报
  • 赵桂香;杜莉;范卫东;张国勇;胡志新
  • 2011 Vol. 30 (3): 727-738. 
  • 摘要 ( ) PDF (1461KB) ( )
  • 利用1971-2008年山西108个地面气象观测站基本资料和常规观测资料, 综合分析了山西大雪天气的主要特征。结果表明: (1)山西大雪天气主要出现在10月~次年4月间, 但以3月最多; 常出现连续2天以上的大雪天气, 且多以局地为主, 区域大雪仅占16%。38年来, 山西大雪次数年际差异大, 其中有3年异常偏多, 5年异常偏少, 且有两个显著偏少期和一个显著偏多期, 但整体上呈缓慢增加趋势, 平均增长率为0.259次·(10 a)-1; 山西大雪次数南部最多\, 中部最少, 北部和中部呈缓慢增加趋势, 南部呈减少趋势。(2)山西大雪天气的主要影响系统有地面回流、 河套倒槽及两者共同作用等三类, 74%的区域大雪天气伴随500 hPa阻塞形势。(3)诊断分析表明, 大雪区上空上升运动存在两种垂直环流结构, 涡度平流下传是导致垂直上升运动加强, 出现大雪持续和增幅的重要动力因素; 低空超低空急流的维持和加强, 不仅是水汽输送和补充的重要途径, 而且加强了大范围辐合上升运动, 成为对称不稳定的组织者和不稳定能量释放的触发者, 同时加强了低空中尺度上升运动; 在回流形势影响下, 近地层形成“湿冷垫”, 不仅使得暖湿空气沿其爬升, 增湿、 冷却达到饱和, 而且加强了动力抬升作用, 导致大雪的持续和增幅。(4)不同系统影响下高低空流型配置不同, 造成的大雪强度、 落区、 时间均不同。
  • 上海“010805”特大暴雨与“080825”大暴雨对比分析
  • 曹晓岗;王慧;邹兰军;陈永林;张吉
  • 2011 Vol. 30 (3): 739-748. 
  • 摘要 ( ) PDF (1357KB) ( )
  • 通过对“010805”特大暴雨和“080825”大暴雨两次过程的天气环流背景、 产生强降水的热力、 水汽和动力条件以及卫星云图对比分析, 得到一些异同点: “010805”特大暴雨是热带低压(简称010805TD)影响产生的, “080825”大暴雨是由中纬度低涡切变引起的, 但是登陆减弱的2008年第12号热带风暴“鹦鹉”为“080825”大暴雨提供了大量的水汽和能量。两次过程都有来自北方的弱冷空气影响, 中低纬度不同气团的相互作用对暴雨的产生有十分重要的作用。移动缓慢的010805TD东侧的偏南、 东南急流不断为“010805”特大暴雨提供水汽和能量, 维持了010805TD强度。西太平洋副热带高压西北侧与低空切变之间存在强的西南低空急流, 给下游的上海输送了水汽和能量。\!010805\"过程开始前24 h对流不稳定能量开始积聚, 而\!080825\"过程则是在产生前12 h才快速增加, 其大气的对流不稳定发展更为强烈。上海在两次降水过程开始前都变得不稳定, K指数增加到36 ℃以上。两次过程开始前12~24 h的水汽输送就开始了。“010805”特大暴雨由偏南、 东南急流输送来自东海的水汽; “080825”大暴雨由西南急流输送来自南海及西南地区的水汽, 而且也有低空偏东气流输送来自东海的水汽和能量。两次过程上海上空的大气可降水量都在60 mm以上, 正涡度和上升气流都集中在上海上空非常窄的地区, 这从一个侧面说明了仅在上海产生特强降水的原因。对流云团有向后传递的特点, 在减弱的对流云团后部再生新的云亮核与其合并是中尺度云团迅速发展\, 加强的原因之一, 多个云团合并同样是中尺度云团迅速\, 发展加强的原因, 有很强的突发性。
  • 连续少雨背景下北京暴雨的若干特征
  • 廖晓农;魏东;石增云;轩春怡
  • 2011 Vol. 30 (3): 749-759. 
  • 摘要 ( ) PDF (1508KB) ( )
  • 1999-2007年北京地区的平均年降水量持续偏少, 出现了1960年以来最长的少雨期。本文利用北京地区人工观测站和自动站观测资料, 分析了暴雨的频次、 落区、 影响范围、 持续时间及降水强度等, 通过对比分析得到了连续少雨期北京地区暴雨的一些新统计特征。在连续少雨期, 暴雨发生的平均频数减少, 平均年降水量与年暴雨频次在一些年份不存在正相关的关系。暴雨的局地性和短历时性明显增加, 暴雨过程中短时强降水(10 min降水量超过10 mm)的比例上升, 而且暴雨日最强雨峰出现的时段更加集中(傍晚前后和凌晨)。北京城区南部(丰台)暴雨增加, 东南部地区(通州)暴雨减少。天气尺度分析结果表明, 造成暴雨统计特征变化的原因之一是连续少雨期内暴雨过程与冷空气活动的关系更加密切, 使得降水的对流性增强。短历时暴雨过程显示, 暴雨中尺度系统主要存在于边界层内, 系统一般较浅薄, 但是由于环境大气处于很不稳定的状态, 为对流的旺盛发展提供了条件, 从而有可能在短时间内产生较大的降水。
  • 中国地区两种MODIS气溶胶产品的比较分析
  • 王宏斌;张镭*;刘瑞金;张志薇;曹贤洁
  • 2011 Vol. 30 (3): 772-783. 
  • 摘要 ( ) PDF (1265KB) ( )
  • 对比分析了2003-2009年中国及其周边地区中分辨率成像光谱仪(MODIS)C004和C005的气溶胶光学厚度(AOD)产品特征, 并将MODIS的气溶胶产品与AERONET观测站资料做了对比分析。结果表明: (1)中国及其周边地区AOD平均值为0.34±0.32, 具有显著的空间变化; C005反演算法得到的AOD产品对C004在海洋上表现为小的正订正, 在陆地上多数表现为较显著的负订正, 表明MODIS C005 AOD反演算法在一定程度上减小了C004在陆地上的高估值; 并且订正值在不同季节和不同区域也不同。(2)MODIS AOD产品在不同地区具有不同的精度, 香河C005 AOD产品精度较C004有很大改善; 而太湖C005 AOD较C004没有显著改善; 由于亮地表及气溶胶模型的限制, 榆中的MODIS AOD产品相对其他两地较差。(3)MODIS Angstrom波长指数产品不能定量说明气溶胶粒子尺度分布, 但可用于定性判断; MODIS fAOD与AERONET fAOD有较好的线性关系, 可以用来定量描述细粒子光学厚度和研究气溶胶的人为源特征。
  • 下击暴流自动识别算法研究
  • 陶岚;戴建华-
  • 2011 Vol. 30 (3): 784-797. 
  • 摘要 ( ) PDF (2067KB) ( )
  • 针对下击暴流反射率因子核心下降和低层强辐散的流场特征, 开发了基于多普勒天气雷达资料的下击暴流自动识别算法。首先采用风暴识别和追踪算法对风暴进行分类识别, 计算风暴反射率因子核心下降的高度, 同时对多普勒雷达最低层径向速度资料进行处理, 寻找符合低空辐散特征的一维辐散矢量; 其次利用二维识别技术合并成二维辐散特征, 并采用一组质量控制方法来去除非下击暴流的辐散场, 从而获得下击暴流在多普勒雷达速度场中的重要特征信息; 最后利用下击暴流的模拟数据以及三次静止型和移动型实际观测的多普勒雷达数据对该算法进行了测试, 结果表明, 该算法可以自动识别静止型和移动型的低层辐散现象明显的下击暴流, 并提前6~12 min警戒, 对自动站网可能漏测的一些较小尺度的下击暴流提供了新的监测手段。该算法已经加载到中国气象局灾害天气短时临近预报预警业务系统(SWAN)试运行版本中进行实测。
  • 珠江三角洲地区两次夏季典型雷电天气系统的雨滴谱特征观测研究
  • 廖菲-;邓华-;万齐林-;钱嘉星;黄辉军-;毛伟康-
  • 2011 Vol. 30 (3): 798-808. 
  • 摘要 ( ) PDF (1354KB) ( )
  • 摘要: 为了进一步研究珠江三角洲地区夏季典型雷电天气系统影响下降水微物理特征, 选取2008年6月13日锋面过程和6月25日台风登陆过程所引起的两次降水过程为研究对象, 利用Parsivel激光降水粒子谱测量系统获取的雨滴尺度谱和速度谱的观测信息, 对这两次降水的雨滴谱特征进行了较深入的分析。结果表明, 锋面和台风影响下的两次降水过程中雨滴平均立方根直径的大小基本相当, 分别为1.14 mm和1.18 mm; 台风降水的平均雨滴数密度为1 082个·m-3, 而锋面降水的平均雨滴数密度为717个·m-3, 但锋面降水的最大瞬时雨强较大。两次降水过程中, 除雨水含量与雨强有较好的相关外, 其他各谱特征量与雨强的相关表现不一。云系不同部位雨滴谱各谱特征量有所不同, 对流性降水区雨滴直径相对较大, 雨滴数密度也较大, 含水量的贡献主要来自大雨滴。锋面降水中雨滴的分布具有典型的非均匀性, 各粒径档内雨滴数浓度的起伏变化剧烈, 尤以较大直径的雨滴数浓度在不同降水阶段时变化最为明显, 降水过程雨滴谱的谱宽一直较大, 且在降水旺盛时期表现出双峰(多峰)的谱型分布; 台风降水中除较小粒径内雨滴数浓度变化较大外, 同一时刻其他各粒径档内雨滴数浓度基本相当, 雨滴谱是典型的单峰型分布。
  • 双极性窄脉冲电场波形特征
  • 吴亭;董万胜;刘恒毅
  • 2011 Vol. 30 (3): 823-830. 
  • 摘要 ( ) PDF (666KB) ( )
  • 利用2007年夏季野外试验取得的多站电场数据, 通过一个较为宽泛的标准并配以手动判别的方法, 挑选出14 871例双极性窄脉冲(NBE)的电场波形, 对比分析了正、 负极性NBE的3个基本特点: 极窄的宽度、 极大的峰值及孤立性。结果表明, 两者的电场波形特征具有明显的差异。正、 负极性NBE的脉冲平均宽度分别为6.42 μs和5.46 μs, 并且正极性NBE的脉冲宽度更容易出现极大值, 其最大值为19.76 μs。正、 负极性NBE的脉冲平均峰值分别为403.4和627.0数字单位, 而同时期观测到的97 713例负地闪回击的平均电场峰值仅为256.7数字单位。负极性NBE的脉冲峰值更容易出现极大值, 其最大值为5 118数字单位, 而正极性NBE的脉冲峰值最大值为3 347数字单位。NBE的孤立性明显, 分别有73.5%和78.5%的NBE在其发生后和发生前的1 s内没有其他任何触发事件。正、 负极性NBE的孤立性差异也较明显, 4.39%的正极性NBE在其发生后的10 ms内出现了其他放电过程, 而负极性NBE对应的比例仅为1.61%。基于这些特点, 并结合两者放电高度的差异, 初步探讨了两者放电过程的一些差异。