论文

• 从湍流经典理论到大气湍流非平衡态热力学理论
• 胡隐樵;陈晋北;吕世华
• 2012 Vol. 31 (1): 1-27. 
• 摘要 ( ) PDF (4900KB) ( )
• 湍流是日常生活中一种普遍的自然现象， 也是经典物理学仍未完全解决的难题。湍流更是大气运动的最基本特征。本文系统地回顾了大气湍流经典理论发展简史， 进一步详细介绍了大气湍流非平衡态热力学理论。大气湍流非平衡态热力学理论在熵平衡方程中引入动力过程， 进而统一推导出大气湍流输送的Fourier定律、 Flick定律和Newton定律， 证明了Dufour效应、 Soret效应、 可逆动力过程与热力不可逆湍流输送过程之间的交叉耦合效应， 以及湍流强度定理。这些定律和定理中得到了观测的事实验证， 同时它们的唯象系数也由观测资料所确定。湍流强度定理揭示， 湍流发展的宏观原因是速度和温度的剪切效应， Reynolds湍流和Rayleigh-Bénard湍流共存于大气湍流中。热力过程和动力过程间耦合效应现象的发现突破了传统湍流输送理论， 即Fourier定律、 Flick定律和Newton定律的观点一个宏观量的输送通量等价于这个宏观量的梯度湍流输送通量。热力和动力过程间的耦合原理认为, 一个宏观量的输送通量包括这个量的梯度湍流输送通量和速度耦合输送通量两部分。因此， 能量和物质的垂直输送通量除了相应物理量梯度造成的湍流输送外， 还应包括垂直速度耦合效应， 即辐散或辐合运动造成的耦合效应。在一个很宽的尺度范围内， 地表面的空间特征是非均匀的。下垫面非均匀性造成的对流运动将引起大气的辐散或辐合运动。这可能是导致地表能量收支不平衡的重要原因之一。垂直速度对垂直湍流输送的交叉耦合效应为非均匀下垫面大气边界层理论的发展， 并为克服地表能量收支不平衡问题及非均匀下垫面大气边界层参数化遇到的困难提供了可能的线索。 

• 边界层局地相似理论在草原下垫面的适用性检验
• 王丙兰;胡非;程雪玲;朱蓉
• 2012 Vol. 31 (1): 28-37. 
• 摘要 ( ) PDF (934KB) ( )
• 利用锡林浩特草原平坦下垫面塔层湍流资料， 对常值通量层的高度进行了估计， 检验了局地相似理论在均匀草原下垫面的适用性， 对Monin-Obukhov相似理论和局地相似理论在常值通量层以上的大气边界层的适用性进行了比较。结果表明： (1)对于锡林浩特草原来说， 常值通量层厚度在50 m左右； (2)通过分析无量纲风速和温度梯度、 无量纲风速方差、 无量纲标量（温度T、 水汽q、 CO2浓度C）方差与稳定度z/L之间的关系， 验证了局地相似理论在均匀草原下垫面70 m以下大气边界层的适用性； (3)感热通量尺度与浮力长度尺度之间存在线性关系； （4）从经典Monin-Obukhov长度、 局地Monin-Obukhov尺度和浮力长度尺度的对比分析来看， 局地尺度更适用于50 m以上的大气边界层， 而浮力长度尺度不适用于50 m以上的大气边界层。

• 内蒙古科尔沁沙地起沙近地层动力学阈值的试验研究
• 李晓岚;张宏升
• 2012 Vol. 31 (1): 38-46. 
• 摘要 ( ) PDF (971KB) ( )
• 利用内蒙古科尔沁沙地沙尘暴探测与监测试验站2008年和2009年春季沙尘和近地层观测资料， 研究了不同沙尘天气条件下沙尘浓度随摩擦速度的变化规律， 对比分析了不同天气（晴天、 扬沙、 沙尘暴和强沙尘暴）入射短波辐射和净辐射的演变， 并利用两层高度沙尘浓度差， 区分局地起沙和非局地起沙， 有效地避免了沙尘水平输送引起的起沙阈值的低估。结果表明, 起沙前， 摩擦速度和沙尘浓度数值都较低； 临近起沙阶段， 摩擦速度迅速增大而沙尘浓度基本保持不变； 起沙时， 摩擦速度数值较高， 沙尘浓度迅速增大； 沙尘天气减弱阶段， 沙尘浓度随摩擦速度近似呈线性减小。科尔沁沙地春季临界起沙摩擦速度u*t和临界起沙风速ut分别为0.62 m·s-1和9.5 m·s-1， 扬沙、 沙尘暴和强沙尘暴天气的起沙阈值依次略有增加。与晴天天气相比， 沙尘天气到达地面的短波辐射和净辐射明显减少。
   

• 切比雪夫多项式在模式地形平滑中的应用研究
• 屠妮妮;陈静;何光碧
• 2012 Vol. 31 (1): 47-56. 
• 摘要 ( ) PDF (1390KB) ( )
• 利用切比雪夫多项式展开滤波方法获得较为平滑的模式地形， 并对2008年7月20～22日四川省一次大暴雨过程进行了数值模拟， 通过地形敏感性试验讨论了地形对暴雨的影响作用以及平滑地形对GRAPES模式的适用性。结果表明, 切比雪夫多项式展开滤波方案选取高阶截断项数， 促使模式地形更为平滑， 地形高度变化使得垂直速度发生变化， 进而引起降水变化， 上升运动强度增强（或减弱）引起该区域内雨强增强（或减弱）。2008年7月2～28日连续26天的试验表明， 切比雪夫多项式展开滤波方案对GRAPES模式中的小雨和中雨预报有改善作用， 对大雨和暴雨改善较小。总体来看， 切比雪夫多项式在地形平滑中对降水预报有正的效果。
   

• 青海湖水位变化对青藏高原气候变化的响应
• 袁云;李栋梁;安迪
• 2012 Vol. 31 (1): 57-64. 
• 摘要 ( ) PDF (1032KB) ( )
• 利用1959-2008年青海湖流域刚察和天峻站的降水、 气温、 风速及布哈河流量、 青海湖水位高度、 青藏高原地面加热场强度距平指数和青藏高原季风指数等逐月资料, 分析了气候变化对青海湖水位年际波动的影响。结果表明, 冬季青藏高原地面加热场的加强有利于青藏高原冬季风的加强, 春末夏初（5～6月）青藏高原地面加热场强度的增强有利于青藏高原夏季风的提前（5～6月）加强； 冬、 春季青海湖流域风速与布哈河流量是引起青海湖水位年际差变化的主要因子; 夏、 秋季, 青海湖水位年际差受流域降水量、 风速和流量的共同作用, 随着流域降水增加、 入湖流量的加大、 风速减小, 水位年际差呈上升趋势（水位下降速度减慢）。建立了青藏高原热力作用和气候变化的关系及其对青海湖水位下降趋缓（年际差增大）的概念模型。

• WRF模式陆面参数扰动对一次西北暴雨影响的数值模拟
• 李安泰;何宏让;张云
• 2012 Vol. 31 (1): 65-75. 
• 摘要 ( ) PDF (1210KB) ( )
• 利用NCEP每6 h一次的1°×1°再分析资料和中尺度模式WRF V3.1， 以2005年7月1～2日发生在甘肃东南部的一次暴雨天气为例， 根据NOAH 陆面方案中土壤最大容积水含量（MAXSMC）初始扰动对此次暴雨进行了敏感性数值模拟试验。结果表明， 此次暴雨对陆面参数MAXSMC扰动比较敏感， MAXSMC初值减少20%， 模拟的降水与实况更接近， 而增大MAXSMC则对降水的影响不大； 浅层土壤湿度、 低层气象要素以及地表通量均对MAXSMC扰动有一定的敏感性， 但是由于不同的下垫面类型， 其敏感性也存在明显的差异； 地表通量的直接输送和由低层不稳定所导致的间接水汽输送的变化， 对降水的影响是最主要的。在不同的区域， 由于下垫面性质的差异导致二者所占的比例存在差异， 故模拟的降水会出现完全不同的走势。

• 引入对流凝结潜热作用对非均匀饱和大气中非地转湿Q矢量的改进研究
• 曹钰;苗春生;岳彩军;寿绍文
• 2012 Vol. 31 (1): 76-86. 
• 摘要 ( ) PDF (1377KB) ( )
• 结合2009年第8号台风“莫拉克”登陆福建省引发的强降水过程， 通过考虑对流凝结潜热加热， 探讨了对非均匀饱和大气中非地转湿Q矢量（Qum）的改进。结果表明： （1）2009年8月9日08:00(北京时, 下同)~10日08:00台风“莫拉克”给浙江大部分地区和福建中北部地区带来了一次暴雨过程， WRF模式较成功地模拟出了此次强降水过程。（2）850 hPa Qum矢量散度场对同期降水落区具有一定指示意义， 散度辐合强度变化与降水强度变化趋势有一定的对应关系。（3）此次暴雨过程中伴有大量的对流凝结潜热释放， 最大潜热中心主要位于600 hPa。（4）考虑对流凝结潜热加热作用得到改进的Qum矢量， 600 hPa改进后的Qum矢量散度辐合区对同期降水落区的指示作用得到进一步增强， 诊断能力也得到进一步提高。

• 亚洲副热带高空西风急流活动的气候特征及其与我国部分地区夏季降水的关系
• 魏林波;周甘霖;王式功;尚可政;马玉霞
• 2012 Vol. 31 (1): 87-93. 
• 摘要 ( ) PDF (768KB) ( )
• 利用1948-2008年NCEP/NCAR再分析风速资料， 分析了亚洲副热带200 hPa西风带急流（下称西风急流）时空变化的气候特征及其与我国江淮流域梅雨期降水和新疆夏季降水的关系。结果表明： （1）由冬入夏时， 西风急流轴由30°N左右北进到45°N左右， 中间有两次明显的快速北进， 分别发生在4月和6~7月； 由夏入冬时， 急流轴再由45°N左右南撤至30°N附近。急流轴在北进过程中以90°E处出现最早， 也最明显。（2）一年之中， 西风急流中心主要位于西太平洋上空140°E处， 只有两个月左右的时间停留在亚洲大陆上空。急流中心在6月中旬开始迅速西移， 6月下旬移至江淮流域上空， 7月底到达新疆天山地区上空， 8~9月东退至冬季平均位置140°E左右。（3）江淮流域梅雨期的降水量与西风急流的位置有一定相关关系。若某年1月急流中心异常偏西， 4~5月急流轴又异常偏南， 则该年可能为丰梅年， 江淮地区易出现暴雨洪涝灾害； 否则相反。（4）盛夏季节新疆上空急流的强度及纬度位置与新疆降水也有一定关系。若某年4月中旬~5月下旬新疆和中亚地区西风急流轴明显偏北， 该年夏季急流轴又偏南， 且急流偏强， 则新疆多雨； 否则相反。

• 我国南方低温雨雪冰冻灾害期间阻塞高压异常特征分析
• 李艳;王式功;金荣花;王金艳;李江萍
• 2012 Vol. 31 (1): 94-101. 
• 摘要 ( ) PDF (792KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析资料和PV-θ阻高指数, 分析了2008年初我国南方发生的低温雨雪冰冻灾害\.结果表明, 欧亚大陆3个关键区的阻塞高压(简称阻高)在此次灾害发生的环流背景中起着非常重要的作用， 并存在异常特征\.与1950—2008年历史同期相比， 2008年初乌拉尔山和贝加尔湖阻高发生的日数显著偏多， 而鄂霍茨克海地区无阻高发生； 乌拉尔山阻高的强度偏强， 而贝加尔湖阻高的强度则偏弱； 乌拉尔山地区最大PV-θ阻高指数发生的位置比大多数年份偏东， 而贝加尔湖地区最大PV-θ阻高指数发生的位置比大多数年份偏西， 这种位置的异常特征说明此次我国南方低温雨雪冰冻灾害期间欧亚大陆关键区阻高在位置上很集中。3个关键区的阻高在发生日数、 强度以及位置上异常特征的共同配置， 使得分裂出的小槽活动偏多, 造成冷空气活动频繁并不断南下补给， 加之此时的异常环流特征， 共同造成这次低温雨雪冰冻灾害。
   

• 我国北方500 hPa春、夏季平均长波年际异常的EOF分析
• 魏红;韦志刚;刘慧;李振朝;王超
• 2012 Vol. 31 (1): 102-112. 
• 摘要 ( ) PDF (1382KB) ( )
• 利用1958—2008年全球逐日2.5°×2.5° NCEP/NCAR再分析资料， 采用经验正交函数分解（EOF）和谐波分析方法对我国北方地区春、 夏季平均长波进行了分析。结果表明: （1）我国北方春季平均长波主要表现为亚洲北部从咸海到日本存在一个完整的长波： 巴尔喀什湖到我国罗布泊地区以长波脊活动为主， 我国东北地区以长波槽活动为主， 长波槽、 脊的强度均呈增强趋势； 夏季平均长波主要表现为乌拉尔山、 贝加尔湖及鄂霍次克海地区的长波脊、 槽、 脊分布， 蒙古国到我国北部地区多为长波槽活动， 近51年来长波槽存在减弱趋势。（2）春季平均长波的距平变化主要表现为我国西北、 华北地区与其上游和下游邻近地区存在反相关关系； 夏季平均长波距平变化和春季相比有所东移， 即我国北方大部分地区距平变化与其上游和下游地区存在反相关关系。

• 海洋飞沫对台风“Morakot”结构影响的数值模拟研究
• 王平;陈葆德;曾智华;范广洲
• 2012 Vol. 31 (1): 113-125. 
• 摘要 ( ) PDF (1609KB) ( )
• 将海洋飞沫参数化引入到高分辨率、 非静力中尺度模式中， 并对0908号台风\!Morakot\"进行了数值模拟， 研究了海洋飞沫对台风\!Morakot\"结构和强度的影响。结果表明： （1）不论是否考虑海洋飞沫作用， 模式均能较好地模拟出台风\!Morakot\"的移动路径， 说明海洋飞沫对其移动路径影响不大； （2）引入海洋飞沫参数化后， 台风眼墙区域的切向风速、 径向风速、 垂直速度、 涡度、 云水混合比、 雨水混合比等物理量均增强， 表明飞沫对台风结构变化的影响明显； （3）海洋飞沫对台风\!Morakot\"演变的直接影响是在对流层低层， 低层风速明显增大， 大风速区的影响尤为显著； （4）飞沫的蒸发使台风范围内的潜热和感热通量明显增强， 尤其是潜热通量， 其大值区对应着台风中心附近的最大风速区。由于水汽和热量输送的增强， 使台风眼壁附近的云水量与雨水量增多， 因此降水强度明显增加。

• 中国近50年气温变化准3年周期的普遍性及气温未来的可能变化趋势
• 王澄海;李健;许晓光
• 2012 Vol. 31 (1): 126-136. 
• 摘要 ( ) PDF (1660KB) ( )
• 利用全国98个测站的年和冬季气温资料, 采用Marr小波分析方法, 分析了近50年（1961—2009年）中国8个气候区的年和冬季气温变化， 研究了中国气温变化的周期性， 并对未来20年（2010—2029年）气温的可能变化趋势进行了预测。结果表明， 我国8个气候区气温的年际变化以高频变化为主， 普遍存在着准3～4年周期变化, 尤其是冬季气温的准3年周期变化显著， 而且这种周期变化具有相对的稳定性。而年气温的周期特征存在显著的南北差异。周期叠加外推的结果表明， 未来20年， 中国将继续保持增暖趋势， 北方地区和青藏高原的升温要大于除西南地区外的南方地区。如果按照线性趋势升温， 2010-2029年气温上升幅度不会超过1 ℃。
   

• 逾量旋转动能在区分我国龙卷与非龙卷中气旋中的应用
• 周小刚;王秀明;俞小鼎;费海燕
• 2012 Vol. 31 (1): 137-143. 
• 摘要 ( ) PDF (704KB) ( )
• 多普勒天气雷达中气旋算法是为探测直径在1.8~9.2 km（1~5 n mi）的中气旋而设计的。绝大多数强龙卷都属于发生在中气旋内部的超级单体龙卷， 但并不是所有的中气旋都能发展成龙卷。文中引入中气旋核的逾量旋转动能（ERKE）概念， 结合中气旋算法和速度产品， 分析了龙卷和非龙卷中气旋个例维持期间ERKE值的演变特征， 并计算了一些超级单体风暴个例的中气旋初始的ERKE及其权重高度值。结果表明, 与非龙卷中气旋相比， 龙卷中气旋中ERKE的值普遍较大且其权重高度较低； 超级单体风暴的初始中气旋ERKE值及其权重高度可以有效地区分中、 低对流层中的龙卷和非龙卷中气旋， 并可作为龙卷中气旋识别的定量指标。同时在我国平均中气旋气候特征的基础上， 还绘制了ERKE图解， 可从中气旋旋转速度和旋转半径快速查得对应ERKE值的大小。

• 2010年我国天灾预测结果的回顾
• 廖留峰;汤懋苍;高晓清
• 2012 Vol. 31 (1): 144-149. 
• 摘要 ( ) PDF (790KB) ( )
• 2010年是我国的一个重灾年， 利用天灾（旱、 涝、 震）预测方法， 对2010年4月14日玉树强震、 西南地区2009-2010年秋\, 冬\, 春季连续大旱、 汛期长江中下游和青海省多雨、 2010年8月7日晚暴雨引发的舟曲泥石流等天灾的预测过程进行了分析。结果表明， 洪涝、 干旱和强震等天灾均可与地球外核的对流活动（Benard对流）相联系， 外核对流上升体对壳幔层的顶托是地震形成的原因\.由于上升体中心与附近下沉体中心连线的中点是垂直速度的水平切变最强点， 很可能就是震中位置所在。两个对流上升体在其中点因共振而形成的“拍频”效应是暴雨形成的原因； 而强震后地壳复原（拉伸）效应则是干旱形成的原因\.为了与岩石圈中渗流体的“浅地下系统”相区别， 把这些活动统称为“深地下系统演变”。

• 天津夏季大气消光性质的研究
• 蔡子颖;韩素芹;刘爱霞;姚青;黄鹤
• 2012 Vol. 31 (1): 150-155. 
• 摘要 ( ) PDF (693KB) ( )
• 利用2010年夏季天津城市边界层观测站颗粒物、 黑碳气溶胶、 氮氧化物(NOX)浓度、 地面能见度和气象梯度观测资料， 分析了天津夏季大气消光特性及低能见度事件产生的原因。结果表明， 天津夏季主要污染物为PM10和PM2.5， 大气气溶胶消光系数为529.06 M·m^-1， 其中， 吸收系数为50.17 M·m-1， 散射系数为478.89 M·m^-1， 气体吸收系数为7.74 M·m^-1， 气溶胶单次散射反射率为0.87。天津夏季边界层大气状态有近一半的时间为中性或偏稳定层结， 当出现中性或偏稳定层结大气时则有接近一半的情况出现低能见度事件（能见度<5 km）， 影响人们的日常生活。

• 干旱区一次春季沙尘过程的大气气溶胶垂直分布结构及其特征
• 张杰;唐从国
• 2012 Vol. 31 (1): 156-166. 
• 摘要 ( ) PDF (1322KB) ( )
• 采用微脉冲激光雷达（Micro-Pulse Lidar， MPL）对干旱荒漠代表站张掖站上空一次春季沙尘暴过程的边界层和自由大气的气溶胶分布和大气环境进行了观测。结果表明， 气溶胶的垂直廓线可分为高、 中、 低3层， 高层气溶胶出现在5～9 km， 主要是通过上风方向的高海拔区域或低层气溶胶通过对流等过程突破边界层顶进入自由大气输送而来， 其分布高度在一天中随着时间的推移逐渐降低； 中层气溶胶位于2.5～4.5 km， 其消光特性随高度的增加没有明显的变化， 具有垂直混合现象； 低层气溶胶在2.5 km以下， 其消光特性随着高度增加反而降低； 中、 低层气溶胶主要来源于外部源区或当地沙尘源区和沙壤土起沙。气溶胶垂直分布表现出3种形式： 在大气稳定条件下， 气溶胶随高度增加呈单峰型减小趋势； 不稳定条件下随高度增加指数型降低； 混合层中随高度增加而保持稳定。由于受边界层日变化的影响， 气溶胶分布的上界出现单峰型日变化特征， 具体表现为下午较高， 早晨较低。

• 华南前汛期福建一次致洪暴雨过程的中尺度结构特征
• 赖绍钧;何芬;陈海山;沈桐立;吴伟杰;吴毅伟
• 2012 Vol. 31 (1): 167-175. 
• 摘要 ( ) PDF (1320KB) ( )
• 利用FY-2E卫星云顶亮温资料、 全国加密自动站资料和NCEP再分析资料， 对2010年6月19~20日华南前汛期福建一次特大暴雨过程的中尺度对流系统的演变及其结构特征进行了分析和讨论。结果表明, 特大暴雨发生在稳定的环流背景下， 整个过程有4个主要的中尺度对流系统， 沿着低层切变线东移和发生\, 发展， 为强降水的发生提供了有利条件； 高层辐散和低层辐合促进了强降水区中的上升运动， 低层辐合的水汽在强上升过程中释放凝结潜热， 进一步促进了水汽的上升运动和低涡的发展， 是强降水发生的动力特征； 地面不稳定能量和西南暖湿气流在强上升运动作用下, 与中高层沿等θse线向低层侵入的干冷空气在对流层中层相遇并形成锋区， 是特大暴雨过程的热力特征； 湿位涡的诊断分析表明， 对流不稳定和条件性对称不稳定的发展促使强降水区附近的涡旋发展， 上升运动的加强， 对强降水的发生和持续起了重要作用。

• 2009—2010年贵州秋、 冬、 春季干旱气象要素与环流特征分析
• 池再香;杜正静;陈忠明;于俊伟;帅士章;龙先菊;付琼
• 2012 Vol. 31 (1): 176-184. 
• 摘要 ( ) PDF (1080KB) ( )
• 利用2009年9月—2010年5月贵州88个气象站地面观测资料， 800个自动气象站温度、 降水资料以及NCEP再分析资料， 分析了持续干旱过程中的大尺度环流背景及气象要素分布特征， 同时运用气候干湿指数、 综合气象干旱指数对此次持续干旱程度进行了模拟。结果表明， 贵州此次持续干旱天气主要发生在西太平洋副热带高压呈带状分布， 强度偏强\, 位置偏西\, 南支系统偏弱及冷空气活动路径偏北偏东的环流条件下。在干旱期间， 贵州西部地区气温为正距平， 降水为负距平， 空气相对湿度为38％～73％， 气候干湿指数＜0.6； 东部地区气温除2009年11月和2010年4～5月为负距平外， 其余月份均为正距平， 降水基本上为负距平， 空气相对湿度为60％～81％， 除2009年11月和2010年4～5月气候干湿指数＞1.0外， 其余月份均<0.6。总体上， 贵州西部地区的旱情较东部地区严重。
   

• 近60年西安日照时数变化特征及其影响因子分析
• 王钊;彭艳;白爱娟;董妍;李星敏
• 2012 Vol. 31 (1): 185-192. 
• 摘要 ( ) PDF (924KB) ( )
• 利用常规气象观测资料和MODIS卫星C5气溶胶产品， 分析了近60年西安日照时数变化特征及其相关影响因子。结果表明， 西安日照时数在1981-2001年之间存在明显的下降趋势， 以春、 夏季日照时数下降最为明显， 秋、 冬季次之。渭南、 华县的日照时数变化表明， 西安及其以东地区的日照时数存在区域性下降， 且3个城市的日照时数下降百分率存在明显的相关性。而华山（海拔2064.9 m）的日照时数在近几十年中并未出现明显的增加或减少趋势， 因此， 影响西安及其东部日照时数下降的原因很可能位于近地面2 km以下。通过分析气溶胶光学厚度、 总云量、 低云量和降水量的变化， 发现关中东部地区的气溶胶光学厚度明显高于西部地区， 高浓度的气溶胶并未导致西安、 渭南、 华县3个城市的总云量、 低云量和降水量的增加， 相反云量和降水量均呈现弱的区域性下降趋势。因此， 西安及其以东地区日照时数的区域性下降不是气溶胶的间接效应引起的， 很可能是在地形和盛行风向的共同作用下导致气溶胶在关中东部地区堆积而产生的直接辐射效应所致。

• 川西马尔康7月平均气温的重建及其气候周期信号检测
• 喻树龙;袁玉江;魏文寿;张同文;尚华明;陈峰
• 2012 Vol. 31 (1): 193-200. 
• 摘要 ( ) PDF (867KB) ( )
• 利用阿依拉山采样点的树木年轮标准化年表与川西高原的马尔康和红原前一年10月至当年9月的气候资料进行相关分析。结果表明， 马尔康7月平均气温与阿依拉山采样点的树木年轮生长有较好的相关性， 相关系数达0.644。利用树轮年表重建了1597-2005年马尔康7月平均气温序列， 方差解释量为41.5%， 经过检验， 转换方程稳定可靠。检测409年重建气温序列的周期信号， 发现重建序列存在3～4年、 5～9年、 21～28年和56～76年的周期振荡， 其中较短的年际周期的强振荡期均出现在21世纪， 中周期的强振荡期主要出现在最后一次小冰期， 而长周期则在工业革命之前能量最强。

• 新疆地区平均气温空间插值方法研究
• 王智;师庆东;常顺利;吴友均;梁凤超
• 2012 Vol. 31 (1): 201-208. 
• 摘要 ( ) PDF (916KB) ( )
• 基于1981—2008年新疆地区53个测站和甘肃青海邻近10个测站的多年月（年）平均气温进行探索性分析和试验性插值的基础上， 以“多元回归+残差内插+地形调节”和“海拔订正+零海拔插值+地形调节”两种混合性气温空间插值方法对该地区的多年月（年）平均气温进行了空间分布插值\, 交叉验证和对比分析。结果表明， 单一的任何一种确定性函数或地统计方法都不能对新疆地区的气温进行较准确的插值， 缺乏对影响因子的考虑， 与实际情况相差较远； 两种混合性插值方法都可以得到较精确的气温空间插值结果， 空间分布一致， 精度都随月份有所差异， 对夏、 秋季的插值结果较冬、 春季的稳定、 精度高； 两种方法对夏、 秋季各月的插值结果并无显著差异， 而在冬、 春季后者的误差大于前者\.整体而言， “多元回归+残差内插+地形调节”的方法较“海拔订正+零海拔插值+地形调节”法更准确、 稳定， 但两种方法各有优缺点， 应根据实际应用情况进行选择。

• 基于雷声到达时间差的单站闪电通道三维定位系统
• 章涵;王道洪;吕伟涛;孟青;张义军
• 2012 Vol. 31 (1): 209-217. 
• 摘要 ( ) PDF (934KB) ( )
• 利用麦克风阵列采集雷声信号， 设计了一套由麦克风阵列和便携式数据采集存储设备组成的单站闪电通道三维定位系统， 采用CCF相关函数法计算了雷声脉冲信号到达不同麦克风的时间差， 通过最小二乘法获得声源的方向角和仰角信息， 并结合声源与麦克风阵列的距离定位声源的三维位置。对一次包括8次回击的人工触发闪电过程进行了观测， 得到多个声源点的三维定位信息。系统的定位结果与高速摄像的观测结果具有较好的一致性， 定位方法合理\, 可行， 为进一步研发便携式闪电通道三维定位系统奠定了基础。

• 一次多回击闪电过程的物理特性分析
• 瞿海燕;袁萍;张廷龙;郄秀书;张义军;张广庶
• 2012 Vol. 31 (1): 218-222. 
• 摘要 ( ) PDF (575KB) ( )
• 利用西藏那曲无狭缝光栅摄谱仪获得的一次多回击云对地闪电光谱, 研究了各放电通道的温度及其变化。结果表明, 一次闪电不同回击过程的通道温度有明显差异, 闪电前期的温度通常较高, 之后呈逐渐降低趋势。将闪电光谱与同步电学观测资料相结合, 讨论了光谱特征、 通道温度与闪电放电特性、 电流热效应的相关性。数据分析显示, 光谱总强度与辐射电场的变化幅度成正比; 光谱总强度与放电电流的大小成正比; 通道温度与回击过程传输的能量为正相关。

• 移动X波段双线偏振多普勒天气雷达差分相位数据质量控制
• 肖艳姣;王斌;陈晓辉;曹俊武;杨贤明
• 2012 Vol. 31 (1): 223-230. 
• 摘要 ( ) PDF (1016KB) ( )
•  针对移动X波段双线偏振多普勒天气雷达, 提出了一套差分相位数据质量控制算法， 包括地物杂波抑制、 退折叠、 初始差分相位调整和滤波等， 然后利用2个个例分析了这种差分相位数据质量控制算法的效果\.结果表明， 该算法能有效地识别和消除差分相位数据中的地物杂波、 退掉折叠的相位和滤除正常的随机差分相位波动。
   

• 超强台风“圣帕”引发温州类龙卷的特征分析
• 郑峰;钟建锋;张灵杰
• 2012 Vol. 31 (1): 231-238. 
• 摘要 ( ) PDF (1149KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR 1°×1° 6 h再分析资料、 多普勒天气雷达资料及FY-2C卫星TBB资料， 分析了2007年8月18日23:10(北京时, 下同)～23:20在0709号超强台风\!圣帕（Sepat）\"外围温州市龙港镇诱生类龙卷。诊断分析表明， 类龙卷发生地所处环境特征为高层辐散、 低层辐合、 从低层一直延展到高层的强烈上升运动、 超低空强垂直风切变等； 雷达连续跟踪探测到气旋式速度存在由中层向低层发展的现象, 该中气旋中伴有明显的相邻方位角速度切变， 尽管没有满足龙卷涡旋特征（TVS）的所有指标， 但强烈的旋转风在极短时间由高层向低层迅速发展下传， 进而产生超级单体龙卷。

• 2010年福建一次早春强降雹超级单体风暴对比分析
• 冯晋勤;俞小鼎;傅伟辉;曹长尧
• 2012 Vol. 31 (1): 239-250. 
• 摘要 ( ) PDF (1769KB) ( )
• 利用探空、 地面资料以及建阳、 龙岩、 长乐三部新一代天气雷达资料, 对2010年3月5日福建中北部地区5 cm强降雹的两个超级单体风暴进行了对比分析\.结果表明, 干暖盖、 强垂直风切变、 中高层正涡度区及地面中尺度低压为超级单体的形成提供了良好的环境场。两个超级单体都是由多单体合并后发展起来的， 在成熟阶段以右移为主， 属长寿命右移风暴： 第一个超级单体在发展过程中由于地形作用和新单体的并入经历了3次加强过程， 低层出现明显的钩状回波、 中高层三体散射特征； 第二个超级单体经历了多单体风暴—超级单体风暴—多单体风暴3个阶段， 成熟阶段低层呈现出明显的倒“V”形回波特征， 中高层有明显向右伸展的云帖。两个超级单体风暴的中气旋都是由中层发展起来， 随着中气旋强度不断加强和厚度加大， 最强切变中心突降时出现冰雹、 大风强对流天气\.通过对第一个超级单体中气旋流场分析， 发现风暴前\, 后侧的下沉气流与低层入流形成了明显的辐合旋转作用， 下沉的干冷气流进一步推动低层的暖湿入流， 形成强烈的上升气流， 并在风暴顶形成强辐散， 使得风暴长时间维持。第二个超级单体在风暴减弱阶段， 风暴右侧出现中气旋分裂， 之后减弱\, 消失。产生强对流天气时， 中高层维持高反射率因子， 出现三体散射现象、 风暴顶强烈辐散以及较大的VIL密度等特征。

• 超低仰角扫描改进雷达观测台风的探讨
• 徐八林;刘黎平;吴昌叨;王改利;解莉燕
• 2012 Vol. 31 (1): 251-257. 
• 摘要 ( ) PDF (1024KB) ( )
• 利用长乐雷达超低仰角探测资料， 对比分析了台风\!海棠\"和“蔷薇”的超低仰角和0.5°仰角PPI回波资料的差别\.结果表明, 在不受或尽量少受地物影响的情况下, 雷达合理选用超低仰角探测是可行的, 且在低层降水回波探测方面效果较0.5°仰角好, 特别在远距离探测能力方面有明显改进, 一般在距离>100 km后探测能力较0.5°仰角有明显优势\.雷达超低仰角反映出的台风云块的分布比较清晰, 雷达加入超低仰角探测对台风低层探测和预警有一定程度的改进\.降低0.12°后的超低仰角探测可提前台风预警时间和提早约2~6个体扫; 提高台风探测范围约1.09倍, 其他几次体扫的对比情况也反映出降低仰角, 0.31°仰角比0.48°仰角提高台风“蔷薇”探测范围约为2.1%~9.6%\.雷达超低仰角提高探测台风云体低层结构的同时, 更易受近距离海浪杂波的影响, 海浪杂波有时可能干扰对台风结构的判断, 应引起注意\.在选取多大的超低仰角时, 应兼顾二者关系\.
   

• 一次强飑线云结构特征的卫星反演分析
• 徐小红;余兴;朱延年;刘贵华;戴进;岳治国
• 2012 Vol. 31 (1): 258-268. 
• 摘要 ( ) PDF (1417KB) ( )
• 利用NOAA卫星AVHRR资料, 对2006年4月28日山东一次春季强飑线过程进行了分析, 重点研究了卫星资料多光谱综合分析的强对流云微物理特征和卫星识别的对流强信号, 并与雷达、 FY-2C卫星观测资料进行了对比分析\.结果表明: （1）RGB合成图能清晰地显示云顶的结构\, 纹理\, 云砧\, 组成\, 高度及云厚等信息, 是一种很方便的分析工具。（2）多光谱综合分析归纳出卫星探测对流强信号: 云顶的对流结构和纹理突出, 有明显的云砧, 云顶以小粒子为主, 粒子有效半径Re随高度增长缓慢, 云团上部存在明显的Re随高度递减带, 云顶Re和-dRe/dT能定量指示对流的强弱。据此, 卫星识别出强中心A比实际降雹提前了近1 h, 比飑线发生提前了2.5 h, 比多普勒雷达监测提前了近2 h, 特别是识别出的强中心B比实际降雹提前了近4 h\.卫星探测为强对流天气的监测预报和预警提供了一种新途径。

• 降雹类型及相关因子的分布特征
• 孙玉稳;韩洋;孙霞;银燕;赵志军;石安英;姜岩;齐作辉
• 2012 Vol. 31 (1): 269-276. 
• 摘要 ( ) PDF (665KB) ( )
• 通过对全自动雹雨分测计所测16次降雹天气系统自记纸做雹雨分档、 同步读数分析， 得到5种降雹类型及相关因子的分布特征： （1）降雹强度特大类； （2）降雹强度中小类； （3）降雹总量特大且具有毁灭性灾害类； （4）雹量成脉冲式涌动； （5）降雹云系弱、 持续时间长\, 降雹量小及强度弱。这对研究冰雹云的结构、 雹胚的生成起引导作用， 为模拟冰雹生成和落地提供了观测数据。

• 基于作物模型灾损识别的黄淮区域冬小麦晚霜冻风险评估
• 张雪芬;余卫东;王春乙
• 2012 Vol. 31 (1): 277-284. 
• 摘要 ( ) PDF (956KB) ( )
• 利用近50年黄淮地区54个农业气象观测站的作物观测资料和气象资料， 结合人工移动式霜箱试验结果， 研究了WOFOST作物模型中增加晚霜冻影响的处理技术， 揭示了晚霜冻对冬小麦各生长量的影响结果。利用修改后的作物模型提取晚霜冻灾损评估技术， 建立以晚霜冻的危险性、 暴露性和脆弱性为风险因子的风险评估模型， 开展黄淮区域晚霜冻风险评估。结果表明， 黄淮区域冬小麦晚霜冻风险分布呈西高东低分布， 高风险地区主要分布在黄淮区域的河南西部、 西南部、 西北部及东部永城、 沈丘一带。其中， 黄淮西部的高风险主要是由晚霜冻高灾损引起的， 河南西南部的高风险是由晚霜冻的高频率引起的， 其西北部和东部的高风险则是由晚霜冻的高频率和高灾损共同引起的。

• 1982-2011年《高原气象》论文发表趋势---基于文献计量分析结果
• 宁宝英;宋敏红;申巧南;张静辉
• 2012 Vol. 31 (1): 285-293. 
• 摘要 ( ) PDF (1100KB) ( )
• 《高原气象》作为国内集中体现高原气象、 大气科学及相关问题研究成果的载体， 至今已创刊30年。本文利用文献数据库提供的详细信息， 基于《高原气象》刊载论文的数量、 学科分类、 研究地域、 核心作者群、 研究热点、 被引用情况、 基金资助及期刊影响因子等指标的量化年际分布， 分析了该刊所关注的研究内容与研究方向变化， 探讨了国内从事该领域研究的组织机构分布、 核心作者和学科资助基金的主要构成。结果表明， 在30年中， 《高原气象》的论文发表数量总体呈快速增长趋势， 特别是中国科学院实施知识创新工程以来， 这种增长趋势尤为明显； 相关研究机构具有明显的学科相关性， 西北地区较多； 青藏高原、 数值模拟和气候变化为该刊出现频次最高的3个关键词， 自1991年至今， 青藏高原和数值模拟基本是出现频率最高的关键词， 说明二者是《高原气象》持续关注的研究热点。引文分析表明， 《高原气象》刊载的论文被CSCD和SCI引用频次和期刊影响因子不断提高， 这进一步说明该刊的学科影响力在持续增强。另外， 由于新兴研究力量的兴起和研究者提高国际影响力的需求， 导致该刊尚未形成稳定的核心作者群， 这对《高原气象》的持续发展和向国际推介提出了新的机遇与挑战。