论文

• 青藏高原东南侧南风的季节演变特征分析
• 祁莉;何金海
• 2011 Vol. 30 (5): 1139-1147. 
• 摘要 ( ) PDF (1522KB) ( )
• 通过对观测资料的诊断分析， 发现青藏高原(下称高原)东南侧存在一个常年南风区， 无论是气候平均场还是年际变化的主要模态, 该地区均表现为常年经向风分量维持南风， 这与东亚典型的季风气候是矛盾的; 然而， 它同时具有显著的季节变化特征， 早在2月就出现了季节性的南风增强， 是东亚地区大气环流形势由冬转夏的“敏感区”; 并且在3月底4月初及6月底分别达到峰值， 形成“双峰”结构， 恰为东亚副热带夏季风的开始建立时间和盛期阶段， 因此， 高原东南侧常年南风区南风与东亚副热带夏季风密切相关。不仅如此， 常年南风区南风偏强年， 夏季6～8月我国东部地区盛行偏强的西南风， 雨带推进至更北的地区， 西太平洋副热带高压偏强偏西， 然而越赤道气流偏弱， 孟加拉湾槽偏弱， 表明此时热带夏季风偏弱。在常年南风区南风偏强年， 热带夏季风偏弱， 东亚副热带夏季风偏强， 正是由于东亚副热带夏季风异常偏强， 偏南风向北推进至华北-东北。因此， 高原东南侧常年南风区南风既有特殊性又有重要性， 是影响我国东部天气气候事件的关键区域。
  

• 南亚高压和西太平洋副热带高压的变化及其与降水的联系
• 陈永仁-;李跃清;齐冬梅
• 2011 Vol. 30 (5): 1148-1157. 
• 摘要 ( ) PDF (1361KB) ( )
• 利用 NCEP/NCAR再分析资料和我国160站月降水资料， 分析了南亚高压与西太平洋副热带高压（下称西太副高）在不同时间尺度上的关系及对降水的影响。结果表明， 南亚高压东伸指数存在3～6年、 10～15年和20年以上的周期变化， 西太副高西伸指数存在3～6年和20年以上的周期变化。其中在3～6年尺度和10～15年尺度上， 南亚高压东伸（西退）与西太副高西伸（东退）关系更为明显， 并以1980-1990年代的位相关系最好。交叉谱分析表明， 在10～15年左右， 3年及6年的周期上， 两者的关系显著。进一步分析两者与同期降水的关系表明， 在10～15年尺度上， 南亚高压与我国长江流域的降水关系最好， 为正相关， 但在这一尺度上， 西太副高与该流域降水关系不显著, 说明在一定程度上长江流域降水年代际变化与南亚高压联系更为密切\.因此， 在10～15年尺度上， 南亚高压可作为预测长江流域降水年代际变化的一个参考信号。
  

• 一次西南低涡暴雨过程的诊断分析与数值模拟
• 赵大军-;江玉华;李莹
• 2011 Vol. 30 (5): 1158-1169. 
• 摘要 ( ) PDF (2240KB) ( )
• 利用常规观测资料、 FY-2C卫星云图、 NCEP/NCAR再分析资料, 对一次西南低涡暴雨过程进行了诊断分析\.结果表明, 这次暴雨天气过程的主要影响系统有对流层高层南亚高压、 中层低涡、 低层切变线（低涡）以及台风“天鹅”\.该过程是由3个接连发生的中尺度对流云团直接造成的， 发生在西南低涡闭合涡旋范围内的非对称处。利用WRF_ARW（The Advanced Research WRF）中尺度模式进行了数值模拟， 结果表明, 对流层高层南亚高压脊线附近的强辐散、 对流层中层低涡的垂直涡度耦合和对流层低层强劲的东风干冷急流与南风暖湿急流在四川盆地内交汇， 促使西南低涡发展\, 加强。对流层高层的强辐散和低层强辐合相配合, 有利于西南低涡的增强\, 发展。温度场上, 发展的西南低涡在300 hPa附近出现“暖心”结构， 在850 hPa以下北冷南暖， 冷暖空气交界随着高度的增加向北倾斜。低涡中心南北两侧的次级环流圈上升支在低涡中心附近汇合, 出现剧烈的上升运动， 促使西南低涡增强。随着高层南亚高压的南移、 高空急流的南压， 高层辐散减弱， 西南低涡也减弱\.当中层西风大槽主体移过河套地区， 其携带的强冷空气沿高原东侧迅速南下， 大量冷空气进入四川盆地， 促使西南低涡向南移出盆地， 最终减弱\, 填塞。
  

• 近50年四川地区旱涝时空变化特征研究
• 齐冬梅;李跃清;陈永仁;王斌;刘昆鹏;白莹莹
• 2011 Vol. 30 (5): 1170-1179. 
• 摘要 ( ) PDF (1136KB) ( )
• 根据1961-2007年四川地区123个测站的逐日降水资料和NCEP/NCAR逐月再分析资料， 采用Z指数作为旱涝等级划分标准， 分析了四川地区旱涝出现的频率， 采用EOF、 REOF分析、 趋势分析、 滑动t检验以及小波分析等方法， 研究了四川地区旱涝灾害发生\, 发展的空间演变特征及时间变化趋势。结果表明, 该地区旱涝事件的空间分布可分为4个区, 分别是四川盆地东部区、 西部区、 川西南山地区和川西高原区。从时间变化趋势上看， 四川盆地东部区、 川西南山地区和川西高原区由偏旱逐渐向偏涝转变； 而四川盆地西部区由偏涝逐渐向偏旱转变。4个分区的周期振荡特征显著， 有明显的年际变化和年代际变化。夏季西太平洋副热带高压及南亚高压位置的南北变化、 高原季风的强弱变化分别对四川盆地东部区、 西部区及川西高原区的旱涝事件有显著的影响。
  

• 春季内蒙古草原典型晴天与沙尘条件下湍流速度统计特征对比分析
• 岳平-;张强;牛生杰;杨金虎;王胜;张建忠;刘秀兰
• 2011 Vol. 30 (5): 1180-1188. 
• 摘要 ( ) PDF (904KB) ( )
• 利用2008年春季内蒙古草原地区近地层通量观测资料， 分析了典型晴天和沙尘天气条件下湍流统计特征。结果表明， 当大气层结不稳定时， 晴天和沙尘天气期间无量纲水平风速分量标准差和垂直速度标准差均遵循M-O相似性规律， 无量纲水平风速分量标准差和垂直速度标准差与稳定度之间满足1/3幂次规律； 中性条件下， 晴天和沙尘天气期间无量纲速度均为常数\.当大气层结稳定时， 晴天和沙尘天气期间风速标准差均随大气稳定度增加而增大， 且满足1/3幂次规律。
  

• 1998年5~6月区域大气角动量收支与东亚天气尺度系统变化
• 王亚非;魏东;李琰
• 2011 Vol. 30 (5): 1189-1194. 
• 摘要 ( ) PDF (729KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR再分析资料计算了1998年5～6月区域角动量收支的主要分量， 对比分析了范围较大的欧亚区域角动量矩和限制在欧亚大陆范围内的喜马拉雅山角动量矩的差异， 发现两者有很好的相关， 限制较小范围的计算表明, 喜马拉雅山山脉力矩的作用显著。角动量收支项占较大量级的山脉力矩和摩擦力矩， 并与梅雨锋区域的700 hPa高度进行了滞后相关分析， 发现摩擦力矩与梅雨区域700 hPa高度场有提前3天的较高相关， 它们的滞后相关存在6天左右的周期。合成分析表明， 较大的负山脉力矩对应着可降水量的正距平带, 该距平带从长江以南区域延伸至日本以南区域； 较大的负摩擦力矩出现后3天对应着可降水量的更大正距平, 且覆盖江淮区域延伸至日本南部区域。
  

• 近20年新疆中部明显增湿事实的进一步分析
• 柳媛普;白虎志;钱正安-;杨霞;张良;段海霞
• 2011 Vol. 30 (5): 1195-1203. 
• 摘要 ( ) PDF (1108KB) ( )
• 利用1951-2008年新疆中部15站的实测降水及博斯腾湖部分实测水文资料， 用小波分析等统计方法， 进一步分析了近20年新疆中部明显增湿的事实。结果表明： (1)新疆中部过去60年交替出现了3段约20年的干、 湿期， 近20年明显增湿期的平均雨量比气候值增加了约10%～20%。(2)近20年新疆中部的明显增湿主要出现在夏季。(3)过去60年新疆中部降水变化的准3年短周期相当清楚\.另外， 还存在约20年的中周期变化。(4)鉴于新疆中部的明显增湿还不是全西北区尺度， 也考虑到新疆中部降水准20年的固有周期， 且近20年的湿期似已结束， 故近20年的增湿可能仅是新疆降水准20年周期变化的响应。
  

• 一次异常强渤海海效应暴雪的三维运动研究
• 杨成芳;高留喜;王方
• 2011 Vol. 30 (5): 1213-1223. 
• 摘要 ( ) PDF (1615KB) ( )
• 2008年12月4～6日发生在渤海中东部及山东半岛地区的暴雪过程是一次异常强渤海海效应暴雪个例， 利用中尺度数值模式RAMS4.4， 以三维轨迹和物理量诊断分析相结合的方法研究了暴雪的三维运动结构及其演变特征。结果表明： (1) 气块的三维轨迹分析揭示出各层冷空气进入渤海前后产生不同的运动路径， 低层冷空气气块流经渤海时产生了上升运动， 而中高层的气块基本不受影响， 仍然维持原来的运动方向， 表明暖海面对对流层低层冷空气的作用。(2) 天气尺度系统产生的动力强迫与海效应两种作用相结合， 是造成异常强降雪的重要原因。经向度大的高空槽发展\, 加深时， 一方面槽前正涡度平流增强使得低空产生质量补偿辐合上升， 为降雪提供了有利的动力条件; 另一方面它引导冷空气向下向南爆发， 造成海面上空温湿场垂直差异更大， 形成较强的对流不稳定层结， 海效应降雪增强， 最强降雪就出现在高空槽影响期间\.因此, 高空槽是否过境可作为强降雪时段的预报着眼点。(3) 对流层低层西北气流受到长白山南部及辽东半岛千山山脉的影响， 转为东北风自渤海北部向南吹， 在渤海与环境风场的西北风构成切变线， 产生辐合上升运动， 触发不稳定能量产生强降雪。在地面气压场上， 相应的切变线表现为渤海至渤海海峡的等压线存在气旋性弯曲。该切变线是渤海海效应降雪的重要影响系统， 其方向和位置决定了强降雪的落区及强度。(4) 对流层中低层的垂直风向切变大小影响海效应降雪带的分布， 垂直风向切变很小时使得低层热量和水汽汇合到狭窄的区域， 有利于形成局地强降雪。
  

• 中尺度对流系统与东北暴雨的关系
• 袁美英;李泽椿;张小玲;李勋;徐南平
• 2011 Vol. 30 (5): 1224-1231. 
• 摘要 ( ) PDF (1071KB) ( )
• 利用2005-2007年6～8月FY-2C卫星逐30 min红外云图资料， 对东北及其邻近地区中尺度对流系统（包括椭圆型（MCC型）和持续拉长型（PECS型））进行普查分析， 并把中尺度对流系统（MCS）分成3种尺度： MCC（或PECS）、 MαCS和MβCS, 统计分析了它们的时空分布及其与暴雨的关系。结果表明, MCS主要分布在东北平原和大兴安岭山脉， 主要有3个中心： 东北平原中部、 东北平原入口区和大兴安岭北部山脉, 以PECS型居多， 占总数的62.7%， MCC型占37.3%。时间分布上， 在季节上主要以6月居多， 其次是7、 8月， 一天当中有两个峰值, 即在15:00～22:00和00:00～07:00。成片暴雨区与MCS关系最为密切， 有71%以上的成片暴雨区由中-α（β）尺度对流系统(MαCS和MβCS)造成， 其中42.8%由MαCS造成， 28.5%由MβCS造成。
  

• 北京局地暴雨过程中近地层辐合线的形成与作用
• 李青春;苗世光;郑祚芳;李耀东;曹晓彦
• 2011 Vol. 30 (5): 1232-1242. 
• 摘要 ( ) PDF (1780KB) ( )
• 由近地面层辐合线（切变线）引发的局地暴雨是北京夏季一种较为常见的天气类型。利用常规气象资料、 数值预报产品难以分析预报出引发局地暴雨的中小尺度系统、 进而不能正确把握降雨出现的时间、 落区和量值的大小。本文利用北京S波段多普勒天气雷达(CINRAD-SA)监测资料、 风廓线仪、 微波辐射计等新型探测资料， 以及北京加密自动站观测资料， 并结合常规地面、 高空探测资料， 对2009年7月13日北京一次典型局地暴雨天气过程分析强降雨发生前期的天气形势背景、 温湿条件、 环境大气对流稳定性、 风垂直分布等演变特征， 分析诊断出造成局地暴雨的诱发系统主要是近地层切变线， 研究了该系统与雷达降水回波形成、 发展并造成强降雨过程的关系， 探讨了近地面层辐合线与降雨强度及落区的关系， 对探测资料如何运用于预报业务做了有益的尝试。
  

• 两次大连春季暴雨的环流特征和诊断分析
• 梁军;李英;隋洪起;蒋晓薇;王树雄
• 2011 Vol. 30 (5): 1243-1254. 
• 摘要 ( ) PDF (1817KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR再分析资料、 常规观测资料和大连地区近100个逐时自动气象站雨量资料， 对大连地区2007年3月3～5日和2009年4月19～21日两次春季暴雨过程的大尺度环流特征进行了诊断分析， 研究了大尺度环流条件对大连地区春季暴雨的影响。结果表明： (1)对流层低层的增温、 增湿及中纬度冷空气的侵入， 是导致两次春季暴雨的重要条件。(2)气旋生成后若位于长波槽前， 有靠近中纬度斜压锋区的趋势， 则降水强度大; 若无长波槽靠近， 并远离中纬度斜压锋区， 则降水强度小。(3)若长时间维持低空急流水汽输送通道， 将有利于大连地区强降水的产生。(4)南支高空急流的西风动量下传， 有利于江淮气旋的生成、 发展\.在其北上过程中， 靠近中纬度高空急流， 加大了向东北方向的高空流出气流， 有利于气旋的再次增强和维持。(5)高层强湿位涡向低层下传， 使冷空气侵入气旋外围， 锋生的强迫作用， 加剧了暖湿气流的上升。强湿位涡下传与地面正涡度区连通， 加大了局地的位涡扰动， 有利于低层锋区诱生出气旋环流， 促使气旋发展、 加强， 导致强降水的产生。(6)摩擦耗散损失的能量从高层环流背景中的非地转运动和气压梯度力做功获得动能补充， 有利于降水强度增大。因此， 春季在江淮气旋生成并东北移的过程中， 可从上述诸因子初步判断气旋是发展还是减弱， 并预报降水的强弱。
  

• 一次华东地区大范围持续雾过程的诊断分析
• 张恒德;饶晓琴;乔林
• 2011 Vol. 30 (5): 1255-1265. 
• 摘要 ( ) PDF (1718KB) ( )
• 利用地面观测资料\, 高空探测资料以及NCEP/NCAR再分析资料, 分析了2009年1月30日～2月10日华东地区大范围持续雾形成过程的特点、 性质及环流背景; 诊断分析了该雾过程中的水汽、 动力等条件; 同时还对比分析了该过程与2008年1月上旬我国中东部地区雾霾过程的差异。结果表明, 该过程雾的性质主要为辐射雾， 每天05:00～08:00最严重， 整个过程分为3个时段， 较严重的几天分别为1月31日和2月1， 5， 10日。该雾过程发生在中高纬处于纬向型环流背景下， 西风气流平直， 不利于冷空气南下影响我国中东部地区， 华东地区基本上处于地面高压内的均压场中， 气压梯度力小， 近地面风速小， 有利于雾的形成和维持。风及湿度等各物理量分布均利于此次雾的发生, 即: 地面风速维持在1～3m·s-1、 低层辐散、 负涡度及垂直上升运动弱是形成雾的动力条件； 低层相对湿度大、 温度露点差小, 对流层中层相对较干； 低层逆温层的存在和大气层结稳定构成了稳定性条件。与2008年1月上旬我国中东部地区雾霾天气过程相比, 此次雾过程以辐射雾为主, 近地面风更小, 相对湿度更大\.

• 近49年中国西北地区极端低温事件的演变特征
• 陈少勇-;王劲松;任燕;乔立
• 2011 Vol. 30 (5): 1266-1273. 
• 摘要 ( ) PDF (898KB) ( )
• 利用中国西北地区135个测站1961-2009年历年逐日地面最低气温和NCEP/NCAR再分析资料， 采用线性趋势分析、 Mann-Kendall分析、 子波分析、 功率谱分析和合成分析等方法， 分析了近49年中国西北地区极端低温事件的演变特征。结果表明： （1）西北地区极端低温的低值主要出现在北疆和青海高原， 这些地方的阈值在-20 ℃以下； （2）西北地区年极端低温频率以-3.7 d·(10 a)-1的速率显著下降, 大多数地方则以3～5 d·(10 a)-1的速率显著下降， 突变出现在1985年， 低温频数有显著的3年周期。（3）西北地区极端最低气温介于-49.8～-8.6 ℃之间， 最低值出现在新疆的富蕴。低温强度与极端低温在地域上有相同的分布， 极端低温越强， 持续的日数就越多; 极端低温频发的时段也是低温最强的时段， 气候变暖导致极端低温事件减少， 强度减弱。（4）环流特征量分析表明, 新疆极端低温与纬向环流、 极涡特征量和大西洋欧洲环流型有关， 而其余地方主要与副热带高压和青藏高原高度场有关。合成分析表明， 极涡偏于东半球， 极区为正距平， 中纬度为带状负距平， 新疆脊偏西， 东亚大槽深厚， 中国西北地区处于新疆脊前， 西北气流强， 易出现低温天气； 乌拉尔山低槽、 新疆脊和东亚大槽中高层位置稳定， 大气为准正压状态， 在新疆脊控制下， 西北地区不利于产生大范围持续性低温天气。
  

• 2009年1月-2010年4月我国地气系统的演变分析
• 邓国卫-;汤懋苍;郭维栋
• 2011 Vol. 30 (5): 1274-1278. 
• 摘要 ( ) PDF (618KB) ( )
• 利用2009年1月-2010年4月地震、 3.2 m地温、 降水场资料对该时段地气系统的演变特征进行了分析， 解释了其气候变化原因， 并初步估计2010年全国汛期降水形势。结果表明, 强震是破坏“正多负少规则”的重要因素， 震前的孕震三步曲\, 震后两强震连线中点的拍频涡及强震后准半年周期性干旱共同组成了影响2009年气候异常的控制系统。
  

• 两类El Nio事件对我国河西走廊地区水文气象要素的影响
• 秦甲;丁永建;叶柏生;王雁
• 2011 Vol. 30 (5): 1279-1285. 
• 摘要 ( ) PDF (777KB) ( )
• 在两类El Nio事件下， 通过滑动平均， 对河西走廊地区降水量、 气温及出山径流量与El Nio的相关性进行了研究， 并用距平法分析了1959-2005年期间两类El Nio事件对研究区气温、 降水量和出山径流量变化的具体影响。结果表明, 整个河西地区受El Nio较强影响， 在第一类El Nio事件年， 高温少雨、 出山径流量偏少； 第二类El Nio事件年该地区低温多雨、 出山径流量较丰。相比高海拔山区， 气温在低海拔地区对El Nio响应程度更高， 降水对El Nio的响应在山区和低海拔平原区差别不大， 均表现出较高的敏感性。与出山径流量相比, 降水量和气温对El Nio的响应更高一些。
  

• 近50年河西走廊地区降水均值突变特征分析
• 王素萍;宋连春;韩永翔;陆登荣
• 2011 Vol. 30 (5): 1286-1293. 
• 摘要 ( ) PDF (979KB) ( )
• 利用1960-2009年河西走廊地区16个测站的年和季降水资料， 在对该区降水量进行气候分区的基础上， 采用墨西哥帽小波函数， 对该区域各代表站年和季降水的均值突变特征进行了小波分析， 揭示了河西走廊地区降水变化的多时间尺度突变特征。结果表明, 河西走廊地区降水量在1968, 1973, 1982, 1991及2005年左右发生了均值突变， 其中， 河西走廊西部荒漠区（敦煌）降水量在1968年发生了由偏少到偏多的极强突变， 在1982-1983年间发生了由偏多到偏少的强突变， 在1991年发生了由偏少到偏多的较强突变， 2007年发生了由偏多到偏少的较强突变； 河西走廊东部（武威）年降水量在1973年和1989-1992年间分别发生了由偏多到偏少和由偏少到偏多的较强突变； 中部（张掖）年降水量在2004-2005年间发生了由偏少到偏多的强突变； 马鬃山区（马鬃山）年降水量在1968年发生了由偏少到偏多的较强突变， 1982年发生了由偏多到偏少的强突变； 各站夏季降水量占年降水量的50%以上， 夏季降水量突变特征最显著， 其显著突变年与年降水量的显著突变年具有较好的一致性。
  

• 塔克拉玛干沙漠腹地地气相互作用参数研究
• 刘永强-;何清;张宏升;艾力·买买提明
• 2011 Vol. 30 (5): 1294-1299. 
• 摘要 ( ) PDF (697KB) ( )
• 利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中A站2008年7月-2009年7月的连续观测数据， 分析了沙漠地气相互作用的几个关键参数。结果表明： (1)地表反照率的计算需选取太阳高度角≥10°的数据， 其日均值季节性变化明显， 冬季高\, 夏季低， 年均值为0.270±0.003。(2)土壤热容量和热传导率也具有明显的季节变化， 冬季值稳定且低而夏季值不稳定且高。平均土壤热容量、 热传导率和热扩散率分别为1.559(±0.140)×106 J·m-3·K-1\, 0.234(±0.021) W·m-1·K-1和1.504(±0.110)×10-7m2·s-1。(3)地表比辐射率值为0.91。(4)动力学粗糙度远低于国内其他沙漠， 值的范围是(2.7~8.0)×10-5 m， 比敦煌和黑河试验中的值小2个量级。但在冬季时其值偏大， 达到(21.04~91.32)×10-5 m。
  

• 近10年东亚沙尘气溶胶辐射强迫与温度响应
• 宿兴涛;王汉杰;宋帅;张志标
• 2011 Vol. 30 (5): 1300-1307. 
• 摘要 ( ) PDF (931KB) ( )
• 利用一个耦合了在线沙尘模型的区域气候模式RegCM3， 对2000-2009年东亚沙尘气溶胶辐射强迫及温度响应进行了数值模拟。结果表明： （1）东亚沙尘气溶胶分布具有明显的地理差异和季节差异， 柱含量高值区主要位于塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠， 最大值均在1 000 mg·m-2以上； 从季节分布来看， 春季最大， 冬季次之， 秋季最小。（2）沙尘气溶胶辐射强迫与分布具有较好的对应关系。东亚地区大气顶辐射强迫, 春、 秋季分别为-1.72 W·m-2和-1.17 W·m-2; 而地表辐射强迫, 春、 秋季分别为-4.34 W·m-2和-2.33 W·m-2。（3）沙尘气溶胶使地表温度降低， 东亚地区平均地表温度降低, 春季为0.154 ℃， 秋季为0.085 ℃。（4）沙尘气溶胶在不同高度对气温有不同的影响。在对流层下层， 沙尘气溶胶使得气温降低， 随高度增加， 气温降幅逐渐减小； 春季在300~400 hPa出现升温区， 而秋季升温区出现的高度东西差别较大。
  

• 一次锋面层状云云系结构、 降水机制及人工增雨条件研究
• 洪延超;李宏宇
• 2011 Vol. 30 (5): 1308-1323. 
• 摘要 ( ) PDF (1840KB) ( )
• 利用观测资料\, 中尺度模式MM5和一维层状云模式, 分析和研究了典型层状云系的“催化-供给”云结构及其分布、 降水形成微物理机制; 通过分析云的结构、 降水机制和水分转化研究了人工增雨条件。结果表明, 云系的不同部位， 其垂直结构也不同， 云系中有3个不同高度的含水量中心： 高层冰云由冰晶和雪组成， 含水量中心在300 hPa高度; 中层云为冰水混合层， 云含水量中心在600～650 hPa之间; 低层云在800～900 hPa之间， 完全由液态水组成。这些含水量中心的高度大体上与凝结率极大值的高度对应。在锋面云系的不同部位， 三层云有不同的组合。多层云是云系的主要宏观结构特征， 说明“催化-供给”云体系是冷锋降水云系的主要降水机制。锋面云系中\!催化-供给\"云的水分转化分析表明， 有29%的云水转化成降水粒子， 冰粒子的撞冻增长是云水转化成降水的主要过程。约有49%的冰晶转化成雪， 约有92%的雪融化成霰， 约有96%的霰融化成雨水， 占形成雨水总量的57%。锋面云系的部位不同, 降水形成的机理也不同。远离锋区的锋后部位降水几乎完全由冷云过程形成， 冰粒子主要通过凝华方式增长， 撞冻增长过程很弱， 降水完全由冰粒子融化形成。与锋区相比， 锋前区暖云过程对雨水的贡献较大， 60%的雨水是由暖云过程产生的; 而锋区附近冷云过程对雨水的形成贡献较大。在云结构和降水机制研究基础上分析了云的人工增雨条件, 可以用云体“催化-供给”云结构、 降水机制、 过冷水含量、 冰晶浓度和云的暖区含水量以及冰面过饱和水汽量判断人工增雨催化条件\.
  

• 石家庄地区一次秋季冷锋云系垂直微物理结构的观测研究
• 居丽玲-;牛生杰;段英;石立新
• 2011 Vol. 30 (5): 1324-1336. 
• 摘要 ( ) PDF (1739KB) ( )
• 利用2008年10月4～5日石家庄一次降水性层状云系的飞机探测资料， 结合实时天气、 卫星、 雷达等资料， 分析了降水过程的天气背景条件、 降水初期云中的液态含水量、 云粒子平均直径和粒子谱等要素的垂直分布与变化特征， 以及云系的垂直微物理结构。结合云中冰雪晶二维粒子图像的增长和地面降水特征， 初步探讨了该层状云系降水形成的物理机制。结果表明， 此次降水为北方秋季典型的较稳定性冷锋降水过程， 云系由高层卷云、 中层高层云、 低层层积云组成， 垂直结构特征明显; 云系微物理要素的垂直分布结构与粒子增长过程符合顾震潮先生的三层模型的冷云降水形成机制。
  

• 超低仰角扫描改进高山雷达降水估测
• 徐八林-;刘黎平;王改利
• 2011 Vol. 30 (5): 1337-1345. 
• 摘要 ( ) PDF (1235KB) ( )
• 利用2004年5月云南大暴雨过程的26次昆明雷达超低仰角对比观测体扫资料， 分析了昆明雷达0°和0.5°仰角数据以及对比了定量估测降水的情况。结果表明: 0°仰角探测到的降水分布范围更大; 与0\^5°仰角相比， 通过定量计算， 探测降水范围能提高约9.96%， 估测的降水总量约为11\^6%\.从探测到的降水量和范围来看， 0°仰角较0.5°仰角能明显改善高山雷达远距离降水探测效果。对比分析0°仰角和0.5°仰角数据表明， 对于高山雷达， 如果周围地形不高， 采用0°仰角估计雨量更合理。利用德宏高山雷达进一步探测局部区域降水时， 对比两个不同仰角的回波强度与雨量计观测雨量的相关性， 除得到与昆明雷达相似的结果外， 0°仰角时反射率因子与雨量计雨量的相关性较好， 说明0°仰角对降水的探测能力较高。另外， 雷达反演降水的垂直和水平结构均反映出云南高原地区降水分布存在较强不均匀性。结果表明, 高山雷达排除地物等因素影响后， 合理选用超低仰角探测可进一步提高雷达探测降水的能力， 提高范围在2%～9.96%之间\.这一结果对于雷达观测模式的优化有一定的参考价值。
  

• 济南及周边地区大气气溶胶空间分布特征
• 张佃国;王俊;李晓印;樊明月;陈西利;范烨
• 2011 Vol. 30 (5): 1346-1355. 
• 摘要 ( ) PDF (1034KB) ( )
• 利用北京人工影响天气办公室新引进的PMS粒子测量系统探测的气溶胶资料， 分析了济南及周边地区的气溶胶空间分布特征， 探讨了气溶胶与逆温层和大气温湿度的关系。结果表明， 气溶胶粒子数浓度垂直分布存在较大的差异， 逆温层的存在和相对湿度峰值对气溶胶的分布影响很大。逆温层附近和相对湿度峰值区会产生较高的气溶胶数浓度， 造成气溶胶粒子的累积。气溶胶粒子数浓度最大量级可达1×104 cm-3， 平均直径最大值为0.38 μm。由于逆温层和相对湿度的影响， 气溶胶粒子谱型为多峰谱， 峰值变化与逆温层和相对湿度吻合较好， 平均直径和数浓度多呈反比例关系。气溶胶粒子谱型比较相似， 基本为单峰谱， 峰值在小粒子段， 谱宽可达2.4 μm， 在0.28 μm附近出现气溶胶粒子骤减现象\.最后对气溶胶数密度谱型进行了拟合分析。
  

• 气溶胶对北京地区不同类型云降水影响的数值模拟
• 岳治国-;刘晓东;梁谷
• 2011 Vol. 30 (5): 1356-1367. 
• 摘要 ( ) PDF (1467KB) ( )
• 利用耦合Milbrandt双参数显式云方案的WRF模式， 在大陆型和海洋型气溶胶浓度背景下， 对北京地区暴雨、 中雨和微量降水等3次云降水过程进行了数值模拟研究。结果表明， 气溶胶的增加对北京地区云降水有多方面的影响： （1）影响地面降水量。随着气溶胶浓度的增加， 北京地区的暴雨、 中雨和微量降水平均累计降水量分别减少了23.8%， 16.6%和14%; （2）影响地面降水分布。在暴雨过程中, 随着气溶胶浓度的增加， 北京大部分地区的降水量减少了20 mm以上。在中雨降水过程中， 随着气溶胶浓度增加， 降水量增加的面积较大而总降水量减少。在微量降水过程中, 随着气溶胶浓度的增加， 北京西部的降水量有所增加, 东部则减少。气溶胶浓度的增加延迟了暴雨系统中对流云团降水的发生; （3）影响地面雨强。随着气溶胶浓度的增加， 暴雨雨强峰值宽度变窄， 雨强峰值高度降低， 高气溶胶浓度延长了暴雨降水时间。气溶胶浓度的增加导致了中雨降水过程提早结束; （4）影响空中水凝物。气溶胶浓度的增加导致了暴雨和中雨降水过程中云水含量的增加和雨水含量的减少。
  

• 一次多层云系云物理垂直结构探测研究
• 王维佳;董晓波;石立新;刘建西;刘平;张世林
• 2011 Vol. 30 (5): 1368-1375. 
• 摘要 ( ) PDF (982KB) ( )
• 利用飞机PMS探测数据、 雷达回波资料和FY-2卫星云图, 分析了2009年6月四川盆地上空一次未形成地面降水的多层云系。结果表明, 云系为Cs-As2-As1-Sc2-Sc1结构， 夹有干层。云系中暖层厚， 过冷层很薄。液态含水量随高度分布很不均匀， 出现多个峰值。云系中液态含水量主要由小云粒子浓度决定, 并且存在大量的小云滴、 一些大云粒子、 很少的降水粒子和稀少的冰晶， 粒子的垂直分布很不均匀。云系内缺乏足够的冰晶作凝结核， 不含过冷水， 冷云过程对降水粒子的形成贡献很小。在中低层的暖云过程， 由于As2很弱， As1缺乏大滴， 云雨转化主要依靠耗时相当长的凝结增长， 降水粒子没有落出As1云底。Sc2中发生了凝结增长和碰并增长， 但是由于降水粒子主要集中在小粒子端， 大粒子相当少， 云雨转化的速度不快、 效率不高， 降水粒子未能穿过夹层影响到底层的Sc1。云系底层的Sc1没有形成>300 μm的降水元, 未能形成地面降水。
  

• 风廓线雷达探测零度层亮带的试验研究
• 黄钰-;阮征-*;葛润生;陈钟荣
• 2011 Vol. 30 (5): 1376-1383. 
• 摘要 ( ) PDF (1086KB) ( )
• L波段风廓线雷达采用相干累积技术提高雷达探测灵敏度， 用于对降水云体垂直探测， 能获取高分辨率的云体返回信号的全谱信息。应用它对2009年5月14日层状云降水过程中出现的零度层亮带进行了连续探测研究， 得到零度层亮带附近区域中返回信号的谱参数（功率、 平均多普勒速度、 速度谱宽）和回波功率谱密度分布随高度的变化和演变特征。在零度层亮带区附近质点的冰水转化过程中， 云体中大部分冰晶、 雪花从-1.3 ℃附近开始表面融化， 0.8 ℃附近冰晶、 雪花的整体冰框架开始破碎分离成尺度较小的液态降水质点， 3.5 ℃附近冰晶、 雪花全部融化为液态降水质点。同时， 在0.8 ℃附近约300 m厚度的层次中观测到回波强度谱区范围突然展宽现象， 这反映出降水质点的冰水转化引起局部环境强烈降温可能导致出现少量的细部对流现象。
  

• 新一代天气雷达\, 雷电资料的分析与应用
• 孙鸿娉;闫世明;李培仁;晋立军;申东东;刘丽英;李玉宏
• 2011 Vol. 30 (5): 1384-1391. 
• 摘要 ( ) PDF (1065KB) ( )
• 利用闪电定位资料和多普勒雷达资料， 分析了山西一次大范围暴雨天气过程\.结果表明, 闪电发生频数、 强度和雷达回波强度在时间序列上有较好的一致性\.在雷达回波发展的不同阶段， 闪电发生的位置与雷达强回波位置有时相同， 有时偏离， 有时甚至无闪电发生\.雷达回波显示, 在低层存在不利于对流发展的环境风场特征时， 降水回波在向测站移动的过程中趋于消散， 闪电频数也随着减少\.在降水回波速度辐合区， 对应闪电活动频繁\.雷达回波速度场中逆风区的出现与雷电发生密切相关， 这对雷暴天气闪电短时预警工作有非常重要的价值。
  

• 祁连山区降水的大气特征分析
• 马学谦;孙安平
• 2011 Vol. 30 (5): 1392-1398. 
• 摘要 ( ) PDF (924KB) ( )
• 利用祁连野外试验站观测资料， 引入客观反映高空大气云和降水的表示方法， 分析了祁连山区降水的大气特征。结果表明, 高层冷云和低层暖云是祁连山区形成降水的主要云系， 高层冷云由天气尺度系统决定， 而低层暖云则由地形阻挡和加热等作用形成。在不同的天气系统下， 地形对降水的作用不同。在西南气流影响下易形成谷风环流, 从而增强降水； 在西北风、 平直西风等气流影响下易形成山风环流， 将水汽从谷底向中高空输送， 但受主导气流抑制易形成浅薄的降水云层。夏季山顶附近温度在0 ℃以上， 对应明显的湿区或饱和区， 云以水云为主。此外， CAPI能够客观地反映高空云和降水出现的位置和基本特征; 其随高度的变化趋势与地面降水随时间的变化趋势基本一致\.
  

• 近100年天津平均气温与极端气温变化
• 郭军;任国玉;任雨
• 2011 Vol. 30 (5): 1399-1405. 
• 摘要 ( ) PDF (653KB) ( )
• 利用1910-2009年天津气象站逐日最高、 最低气温观测资料， 计算了平均气温和平均最高（低）气温序列， 以及高（低）温阈值、 最长暖日（冷夜）日数和霜冻日数等极端气温指数序列。利用线性回归和Mann-Kendall检验分析了这些气温序列变化趋势的显著性和跃变特征。结果表明, 天津市近100年平均气温显著上升， 冬、 春季最低气温增加趋势最明显; 夏季和全年高温阈值显著降低， 但最长暖日天数自20世纪90年代开始趋于增多; 低温阈值显著上升， 冬季升幅最大， 冬、 春季霜冻日数和最长冷夜日数均显著减少; 从百年序列的跃变情况看， 20世纪80年代后期的升温主要在于最低气温和冬季气温的快速升高。近100年天津年平均气温及平均最高、 最低气温、 连续最长暖日天数和冷夜天数时间序列， 后50年与前50年相比， 方差均明显减小， 表明气温的年际间差异和极端性正在减弱。
  

• 三种干旱指数在山西省干旱分析中的比较
• 杨世刚-;杨德保;赵桂香;付亚平;武捷
• 2011 Vol. 30 (5): 1406-1414. 
• 摘要 ( ) PDF (642KB) ( )
• 利用1957-2003年山西省30个测站逐月、 逐年降水量\, 平均气温资料\, 降水距平百分率、 帕尔默指数和Z指数等三种干旱指数的计算方法和判定标准， 分别在山西省北部、 中部、 南部和全省的旱涝状况进行判定的基础上， 对三种干旱指数的判定结果进行了比较和相关分析\.结果表明： (1)从旱涝年发生频次来看， 降水距平百分率判别干旱的趋势可信度最高， 帕尔默指数次之， Z指数相对较低； (2)在干旱强度判定方面， Z指数判定的干旱级别比降水距平百分率指数偏大二个级别， 比帕尔默指数偏大一个级别。帕尔默指数判定干旱的强度比较符合实际； (3)降水距平百分率直观地表现了自然降水的多寡对造成旱涝的影响， Z指数更适用于反映单站的旱涝变化， P指数描述干旱强度方面更占优势。
  

• 华东地区气温变化对居住建筑能源消耗的影响研究
• 史军;陈葆德;崔林丽
• 2011 Vol. 30 (5): 1415-1421. 
• 摘要 ( ) PDF (755KB) ( )
• 基于1961-2007年华东478个测站和2010-2039年RegCM3模式模拟的日平均气温资料， 分析了华东采暖度日和制冷度日时空变化特征及其与气温变化的关系。结果表明， 1961-2007年期间， 华东采暖度日呈先增加后减少的变化趋势， 制冷度日则呈先减少后增加的变化趋势。在2010-2039年期间， 华东采暖度日将继续减少， 制冷度日将继续增加。空间上， 整个华东采暖度日在过去47年间和未来30年间基本都减少， 并且北部减少多于南部。制冷度日在过去47年间以长江三角洲、 浙江东部和福建增加最为明显， 在未来30年间则以华东中西部增加较多。华东采暖和制冷度日的变化与气温变化密切相关。在过去47年间， 由于气温升高华东采暖度日减少了7％， 制冷度日增加了17％。未来30年间， 华东气温将继续显著升高， 采暖度日将减少8％， 制冷度日将增加30％。
  

• 近50年西宁市日照时数变化规律分析
• 黄胜;马占良
• 2011 Vol. 30 (5): 1422-1425. 
• 摘要 ( ) PDF (595KB) ( )
• 利用近50年西宁市日照时数实测资料， 分析了其日照时数年代际、 年际、 季和月的变化特征， 并用气候突变理论对其进行检验。结果表明, 近50年西宁市日照时数呈减少趋势， 其气候变化率为每10年减少75.1 h; 日照时数的年际变化幅度较大， 峰值（1963年）与谷值（2007年）相差635.3 h。日照时数存在明显的季节差异， 各季日照时数年际变化从大到小依次为夏季>冬季>秋季>春季。各月日照时数呈减少趋势， 其中减少趋势最显著的是１月， ４月的最不明显。年日照时数在1983年发生了由多到少的明显突变。