论文

• 亚洲夏季风季节内振荡对云南主汛期降水的影响Ⅰ： 云南主汛期季节内振荡特征及其传播过程
• 李汀;琚建华
• 2013 Vol. 32 (3): 617.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00060
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• 利用云南省124个气象观测站降水资料和NCEP OLR再分析资料， 分析了云南主汛期（6-8月）季节内振荡（ISO）的活动特征及其传播的年际差异， 并着重分析了云南主汛期ISO活跃年热带印度洋ISO向云南传播的两条路径和两个亚洲季风系统ISO分别对云南主汛期ISO的影响。云南主汛期平均降水量与区域平均OLR呈显著负相关， 用低频（30~60天）OLR表征云南夏季风ISO， 其强度具有明显的年际差异。在云南主汛期ISO活跃年， ISO主要来自于两条传播路径： 一条是从副热带西太平洋或中国东南部的三次西传， 强度较大， 分别造成云南主汛期内3次低频对流显著活跃期； 另一条是从热带印度洋沿孟加拉湾西岸的西南-东北向传播， 到达云南时加剧了云南主汛期的低频对流。在云南主汛期ISO不活跃年， 主汛期仅有两次弱的低频对流， 主要来自于副热带两次弱的纬向低频OLR传播， 第一次是从副热带西太平洋的西传， 第二次是从阿拉伯海北部的东传。在云南主汛期ISO活跃年， 热带印度洋低频对流一方面沿孟加拉湾西岸向西南-东北方向传播， 激发了孟加拉湾西南季风ISO继续向云南传播； 另一方面东传到南海以南的热带洋面并向南海北传， 激发了南海夏季风ISO北传到副热带中国东部地区， 再向云南西传， 越过云南后与从东北方向传来的低频对流在孟加拉湾以北地区交汇， 完成了一个经纬向接力传播的周期。因此， 正是热带印度洋ISO通过两条路径对南海夏季风ISO和孟加拉湾西南季风ISO的激发， 使得东亚夏季风和南亚夏季风这两个亚洲季风系统共同作用于云南主汛期ISO。

• 亚洲夏季风季节内振荡对云南主汛期降水的影响Ⅱ： 云南主汛期季节内振荡活动过程及其对MJO活动的响应
• 李汀;琚建华
• 2013 Vol. 32 (3): 626.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00061
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• 利用NCEP OLR、 风场再分析资料和日本APHRO_MA_V1003R1降水资料， 针对云南主汛期季节内振荡（ISO）活跃年分析了对应低频对流场、 环流场和降水的异常特征， 以及热带印度洋大尺度振荡MJO分别激发孟加拉湾西南季风ISO和南海热带季风ISO， 从而对云南主汛期ISO和降水产生的影响。在云南主汛期ISO活跃年， 低频对流场和环流场在云南ISO波动的1~3位相和4~6位相呈反位相特征， 这主要由热带印度洋低频对流东传、 北传和副热带西太平洋低频对流西传造成的。热带印度洋的低频对流在发展过程中， 一方面沿孟加拉湾西岸向西南—东北方向传播， 激发了孟加拉湾西南季风ISO活跃并继续向云南传播； 另一方面沿孟加拉湾以南继续东传到南海， 激发了南海热带季风ISO活跃并北传到副热带中国东部地区， 再沿副热带西传至云南， 越过云南后与沿孟加拉湾西岸从东北方向传来的低频对流在孟加拉湾以北地区交汇， 完成了一个经纬向接力传播的周期。云南主汛期降水在1~3位相由于副热带低频对流西传和孟加拉湾低频对流东北向传播而处于正距平（第2位相降水最多）； 在4~6位相， 由于副热带低频对流抑制区西传和孟加拉湾低频对流抑制区东北向传播而降水减少（第5位相降水最少）， 云南主汛期降水与当地低频对流有较好的对应关系。当热带印度洋MJO较强时， 4-7月以两条路径向云南的三次传播增强和提前， 使得云南主汛期ISO活动也加强， 对应产生三次低频对流活跃期， 这种MJO由热带印度洋向云南的传播需要30~40天的时间。因此， 正是热带印度洋MJO分别对孟加拉湾西南季风ISO和南海热带季风ISO的激发， 使得东亚夏季风和南亚夏季风这两个亚洲夏季风系统共同作用于云南主汛期ISO， 影响当地降水。

• 青藏高原及其周边干旱区气候变化特征与GLDAS适用性分析
• 王婉昭-;高艳红;许建伟-
• 2013 Vol. 32 (3): 635.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00054
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• 青藏高原及其周边干旱区的水循环过程对全球变化的响应十分敏感。基于观测资料驱动的全球陆面数据同化系统(GLADS)能为区域尺度水循环变化研究提供更全面的数据。利用GLADS数据， 首先对青藏高原及其周边干旱区进行气候区划分， 分析了各气候区内气温和降水的时空分布和变化特征； 然后检验了GLDAS数据在青藏高原地区的适用性； 最后探讨了模拟期间地表水循环关键要素的时空变化特征及区域水资源分配格局。结果表明, 各气候区在2000-2007年比1979-1994年平均气温上升了0.65~0.97 ℃, 增幅明显提高。不同区域降水量变化各异， 干旱区和半干旱区2000-2007年比1979-1994年平均年降水量分别升高了14 mm和25 mm。1979-1994年间GLDAS气温、 降水数据在青藏高原及其周边地区适用性较高; 极端干旱区气温数据与中国地面气温格点数据之间的均方根误差仅为0.41 ℃； 在各气候区GLDAS数据与APHRODITE平均降水差值均小于0.18 mm·d-1, 但2000-2007年数据质量有待提高。研究时段内研究区域水循环处于动态平衡状态。2000年以来青藏高原及其周边干旱区径流量、 蒸发量呈增长趋势的区域明显扩大， 且幅度大幅上升， 但变化量级存在不确定性。新疆大部分地区水循环变化特征表现为暖干向暖湿转变。青藏高原及其周边干旱区自2000年以来水循环有所加强， 降水仍主要用于蒸发， 多年平均径流系数大多小于0.2。

• 藏北高原土壤热传导率参数化方案的优化和检验
• 王愚-;胡泽勇;荀学义;徐丽娇;薛鹏成
• 2013 Vol. 32 (3): 646-653.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00063
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• 利用中国科学院大气物理研究所发展的冻土模式FSM中原始和优化的土壤热传导率参数化方案分别对青藏高原中部NewD66观测点土壤温度进行了模拟。结果表明， 该模式中原始的土壤热传导率参数化方案高估了实际的土壤热传导率， 因而导致模拟的土壤温度偏高。优化的参数化方案较原始参数化方案更能真实地模拟出土壤温度的变化， 尤其对深层土壤温度的模拟效果更加显著。这些表明应用优化参数化方案的FSM模式对土壤温度模拟的准确性比原模式有所提高。

• 黄土高原干旱半干旱地区气溶胶光学厚度遥感分析
• 胡蝶;张镭;王宏斌
• 2013 Vol. 32 (3): 654-664.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00062
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• 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2006年8月-2008年10月太阳光度计(CE-318) 观测资料和同期卫星MODIS(Terra和Aqua)产品资料， 分析了该站气溶胶光学厚度(AOD)日变化、 月变化和Angstrom波长指数(α指数)月变化特征， 发现春季AOD日变幅最大， 存在双峰现象， 秋、 冬季较小； 9月AOD最小， 4月和12月AOD较大； α指数在4月最小， 7月最大。采用太阳光度计反演的550 nm AOD与Terra-MODIS和Aqua-MODIS AOD产品相比较， Terra-MODIS与太阳光度计AOD相关系数为0.69， 大于Aqua-MODIS的0.62。并从地表反照率假设、 气溶胶模型选择和云影响等方面分析了产生对比偏差的原因， 进一步分析了黄土高原干旱半干旱地区AOD的分布和季节变化特征\.结果表明： 气溶胶光学厚度呈西低东高的分布特征； AOD高值中心与大城市有较好对应； 黄土高原干旱半干旱地区AOD在春季最大， 夏季有所减小， 秋季最小， 但冬季升高; Aqua-MODIS中深蓝算法对西北荒漠地区亮地表AOD的反演效果较好。

• 黄土高原大孔径闪烁仪观测特征量T*的研究
• 郝小翠-;张强;;;岳平;王胜;李宏宇;
• 2013 Vol. 32 (3): 665-672.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00063
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• 基于黄土高原定西站2009年9月大孔径闪烁仪（LAS）的观测数据， 结合涡动相关系统（EC）和梯度塔的同步观测资料， 分析了LAS和EC在测量感热通量过程中的温度特征尺度T*及其差异与近地层气象要素风向、 位温梯度和稳定度等的关系。结果表明, 黄土高原下垫面LAS测量的T*LAS和EC测量的T*EC有很好的相关性， 相关系数达到0.955， 拟合的线性趋势系数是1.482。对9月进行风向统计， 主风向为NNE和SE， NNE风向上T*LAS和T*EC的相关系数是0.960， 拟合的线性趋势系数是1.349， SE风向上T*LAS和T*EC的相关系数是0.968， 拟合的线性趋势系数是1.619， 风向对T*有显著影响。位温梯度与T*呈很好的线性相关关系， T*LAS相较于T*EC与位温梯度有更好的相关性。当稳定度z/L<1.5时， T*LAS/T*EC随着z/L的增大而减小; 当z/L>1.5时， T*LAS/T*EC随着z/L的增大而增大\.T*LAS/T*EC的变化范围随着z/L的增大逐渐变小， 当z/L增大到4后， T*LAS/T*EC开始保持较小的变化范围。

• 青藏高原东北部地区闪电特征初步分析
• 张荣-;张广庶;王彦辉;李亚珺
• 2013 Vol. 32 (3): 673-681.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00083
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• 利用VHF辐射源三维定位系统及快、 慢天线资料， 对青海大通地区5次雷暴过程中云闪、 负地闪、 正地闪的起始高度、 持续时间、 辐射源数目及正、 负地闪云内放电过程的持续时间和回击次数进行了统计分析。研究表明， 该地区闪电持续时间较短， 平均<0.5 s； 正、 负地闪首次回击发生前均有较长时间的云内放电过程， 正地闪的云内放电过程持续时间略长于负地闪； 负地闪的回击次数较少， 平均为2.5次， 其中40%的负地闪只有1次回击， 而正地闪回击次数均为1次； 云闪的起始高度最高， 负地闪的起始高度低于云闪， 正地闪的起始高度最低； 云闪产生的辐射源数目最多， 负地闪少于云闪， 正地闪产生的辐射源数目最少。

• 拉萨光合有效辐射的变化趋势及其估算方程的建立
• 王文玲;胡波;安俊琳;王跃思
• 2013 Vol. 32 (3): 682-688.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00064
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• 利用2005年1月—2010年12月中国生态研究网络拉萨农田站的观测数据， 分析了拉萨地区光合有效辐射Qp的变化特征\.结果表明， 拉萨地区的Qp与太阳总辐射Rs具有相同的月变化和日变化特征， Rs与Qp的平均日累计值分别为20.2 MJ·m-2和37.2 mol·m-2， Qp呈逐年递减趋势。Rs与Qp的月变化表现为6月最大、 1月最小， 其最大、 最小值分别为25.4 MJ·m-2、 14.0 MJ·m-2和48.7 mol·m-2、 25.2 mol·m-2。日变化表现为正午大、 早晚小。光合有效辐射系数（Qp/Rs）的变化范围在1\^3~3.2 mol·MJ-1之间， 年平均值为1.89 mol·MJ-1， 呈逐年递减趋势， 2010年比2005年降低了6\^7%。Qp/Rs的日变化表现为早晚大、 正午小， 季节变化表现为夏季最大、 春秋季次之、 冬季最小， 而且夏、 冬两季的季节变化较为明显， 冬季比夏季低10.6%。通过分析Qp与晴空指数和太阳天顶角之间的关系建立了拉萨地区Qp的估算方程， 相对误差在4.49%左右。

• 基于GRAPES-MESO模式的非静力三维变分同化方案性能分析
• 王叶红;赖安伟;林春泽;王明欢
• 2013 Vol. 32 (3): 689-706.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00065
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• 利用国家气象中心中尺度业务模式GRAPES-MESO V3.0， 以2009年6—8月为例， 用T213模式12 h预报场为大尺度模式背景场， 进行了非静力GRAPES-3DVAR系统同化（3DVAR试验）与不同化（CNTL试验）探空资料的两组数值试验， 并对降水、 高度、 温度、 风场和相对湿度场进行了统计检验和典型个例分析， 探讨了非静力三维变分同化系统的性能。结果表明： (1）除700 hPa相对湿度场外， 3DVAR试验850, 700和500 hPa初始温、 压、 湿和风场均方根误差均比CNTL试验有所增加， 其中3DVAR试验对500 hPa初始温、 压和风场的负贡献最为显著。随着预报时间延长， 3DVAR试验对500 hPa风场预报的负贡献较为明显； (2）对整个模式积分区域平均状况而言， 3DVAR试验对模式0～24 h和12～36 h降水预报中大多数降水量级的TS评分都小于CNTL试验； (3）CNTL试验对小雨、 中雨的预报范围比较适中， 对大雨、 暴雨及大暴雨的预报范围均小于实况， 且随着降水量级的增大， 预报范围较实况偏小的程度加剧； 3DVAR试验则对各量级降水范围预报偏小的程度均大于CNTL试验， 特别是中雨以上强度的降水； (4）CNTL试验较3DVAR试验能更好地模拟雨带的分布、 演变特征和降水强度的变化； (5）CNTL试验较好地再现了长江中下游、 华南、 华北、 东北、 西南地区东部和华东平均降水率的逐日演变及峰值、 谷值模拟， 但强度普遍偏弱；  3DVAR试验模拟的各区域日平均降水率的演变趋势与CNTL试验类似， 但强度弱于CNTL试验， 因而其与实况的差异进一步加大； (6）两个试验与观测均有较好的一致性， CNTL试验的一致性略好于3DVAR试验； 对<1.5 mm·d-1的降水， 两个试验都倾向于过多地预报了降水量； 对>1.5 mm·d-1的降水， 两个试验预报的都偏弱； 对1.5 mm·d-1以下的降水， 两个试验的预报水平相当； 对1.5 mm·d-1以上的降水， CNTL试验的预报优于3DVAR试验； (7）对2009年6—8月逐日降水预报结果进行了考察， 整体而言， CNTL试验能较好地预报出逐日雨带的位置， 强度也与实况基本接近， 对西风带低槽、 台风、 低涡、 切变线和局地降水都有较好的表现。3DVAR试验对逐日雨带的预报大致与CNTL试验类似， 但预报的降水强度普遍弱于CNTL试验。

• 东风带扰动热力特征及其对西太副高东退影响的个例分析
• 孙建元-;朱伟军;姚秀萍-
• 2013 Vol. 32 (3): 707-717.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00066
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• 利用NCEP/NCAR再分析资料， 分析了2003年6月22—25日西太平洋副热带高压（下称西太副高）西伸东退时热带东风带扰动附近大气热源的分布和演变特征， 以及对西太副高西伸东退的影响和机制。结果表明， 高层东风带扰动附近的非绝热效应分布和强度的突变影响西太副高西伸东退， 当扰动中心西侧非绝热加热加强， 扰动中心东侧西太副高区域冷却加强时， 西太副高东退； 潜热释放造成的非绝热效应在高层变化最为明显， 非绝热变化的主要影响因子是垂直运动。总结了西太副高东退过程与东风带扰动系统热力联系的可能概念模型： 东风带扰动处大气热力结构变化引发经向风场异常， 使东风带扰动西侧高层有北风发展和强烈的上升运动， 扰动东侧有整层的南风发展， 有助于西太副高异常东退。因此， 西太副高的西伸东退与热带东风带扰动系统的热力作用密切关联。

• 一次台风远距离作用下的西南低涡大暴雨个例分析
• 李强;刘德;王中;廖峻;翟丹华
• 2013 Vol. 32 (3): 718-727.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00067
• 摘要 ( ) PDF (1638KB) ( )
• 利用2009年8月2—5日发生在川渝地区一次远距离台风暴雨的实况降水资料和NCEP/NCAR再分析资料， 研究了远距离台风作用下的水汽和温湿能输送特征； 利用25点平滑算子方法研究了台风“天鹅”对此次暴雨影响系统——西南低涡作用下的中尺度特征\.结果表明, 此次大暴雨过程是在有利的环流背景下发生的， 东移的高空槽耦合了西南低涡， 远距离的台风“天鹅”使得西南低涡在川渝地区长时间维持， 台风“天鹅”倒槽对低涡系统暖湿结构具有重要作用； 在台风倒槽偏东气流驱动下， 其携带的水汽和能量与西南低空急流输送的暖湿水汽汇合， 构建了输送到低值系统附近的水汽和能量通道， 增强了强降水区水汽和能量积聚效应， 这种积聚效应促使低涡系统物理结构的维持； 在台风倒槽顶部偏东气流动力作用下， 促使低涡系统中低层正涡度增强， 进一步促使垂直涡度增长， 对低涡系统动力结构维持起到积极作用， 进而促使低涡系统长时间维持， 最终导致长时间强降水的发生。

• 应用新型辐散方程诊断“6.28”关岭大暴雨的激发和维持机制
• 杜小玲-;彭芳;吴古会;杨静
• 2013 Vol. 32 (3): 728-738.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00068
• 摘要 ( ) PDF (1664KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR 1°×1°和2.5°×2.5°再分析资料、 FY—2E相当黑体亮温TBB资料和区域自动站逐时降水资料， 结合新型辐散方程， 对2010年6月28日贵州省关岭县一次特大暴雨天气的发生和维持机制进行了诊断分析\.结果表明： (1）大气运动非平衡强迫使贵州西部地区出现辐合增长， 激发了该区域暴雨天气的产生； (2）能量锋生与垂直风切变的耦合强迫， 促进了贵州西部地区辐合的持续增长， 使暴雨得以维持； (3）对流层中低层湿位涡水平分量与垂直涡度耦合， 其负值中心与地面强降水中心相对应， 随后中尺度对流复合体(MCC)云团北侧出现了新生单体， 第二轮暴雨随即发生并维持。

• 陕西中南部一次秋季连阴雨中区域性暴雨的成因分析
• 刘勇;徐娟娟;李明娟;胡启元;李萍云
• 2013 Vol. 32 (3): 739-749.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00069
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• 利用常规高低空气象观测资料、 探空资料和FY-2C红外云图， 对2011年9月16-18日陕西中南部一次秋季连阴雨中区域性暴雨过程进行了分析， 结果表明，  暴雨发生在500 hPa稳定的东高西低形势下， 西西伯利亚阻塞高压和副热带高压强度偏强， 持续强劲的东路冷空气和西南暖湿气流为区域性暴雨天气提供了有利的环流背景； 高、低空急流是暴雨产生的主要影响系统。暴雨系统的层结特征与夏季暴雨相比有明显的差异， 即暴雨发生在大气层结稳定的状态下； 卫星云图显示， 暴雨云系主要以中低云为主， 云顶亮温一般最低为-43 ℃； 低层东路的冷空气对暴雨的作用远远超过中空冷空气； 低层锋区附近的强水汽辐合是秋季区域性暴雨产生的主要机制。

• 2010年长江中游梅雨期β中尺度系统环境特征的分析
• 王晓芳;汪小康;徐桂荣
• 2013 Vol. 32 (3): 750-761.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00070.
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• 利用常规观测、 地面和高空加密、 红外卫星TBB、 多普勒雷达反射率和NCEP再分析等资料， 对2010年7月8-14日长江中游地区持续性暴雨过程进行了分析。结果表明, 副热带高压脊线稳定地维持在23°-24°N之间, 500 hPa贝加尔湖西部大槽不断有小波动向中纬度地区东传, 冷暖气流在长江中游地区交汇和青藏高原东侧东传的低值系统为暴雨的发生和持续提供了有利的环境条件。梅雨期南风活动呈现出明显的日变化， 使得降水也有周期性和日变化特征。梅雨期间有多个中尺度对流系统MCSs活动， 对应地面风场有中尺度辐合线、 中尺度涡旋环流及气流汇合中心的辐合区。强降水发生前， 大气层结表现为位势不稳定， 为降水的发生积累不稳定能量； 临近强降水发生时， 大气层结表现为深厚的湿中性层结； 在降水即将结束时， 大气层结转为弱稳定， 空气柱水汽减少\, 变干， 暴雨期间大气层结的结构特征对暴雨业务预报具有一定的指示意义。持续性暴雨过程中对流层有明显的锋区， 锋前上升运动有利于中尺度对流系统的发生、 发展； 锋区附近的锋生作用与强降水密切相关， 锋生函数计算结果表明， 水平形变对锋生作用的贡献最大。

• 对流层中层大气能量转换特征与暴雨激发和维持的关系
• 葛非-;郭胜利-;谌芸;肖天贵;唐玮玮
• 2013 Vol. 32 (3): 762-769.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00071
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• 利用NCEP/NCAR再分析资料和中国2 513个测站逐日降水资料， 分析了2008年9月22—27日四川盆地持续性暴雨过程中对流层中层大气风场动能和势能的相互转换和分布特征。结果表明,在暴雨迅速发展阶段， 受环流形势和地形等条件的影响, 动能能量转换成驻波形式的波动势能； 在强降水维持并减弱阶段， 动能和势能之间的转换趋于平缓。在整个暴雨过程中， 强降水区与500 hPa风场能量大值区分布基本一致。此外, 台风“黑格比”也为此次暴雨过程提供了必要的水汽。

• 一次浓雾宏微观结构特征及快速消散的原因分析
• 濮梅娟;尚倩-;李子华;杨军;刘端阳
• 2013 Vol. 32 (3): 770-777.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00086
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• 利用2010年11月17-18日南京北郊雾的综合观测资料, 分析了此次浓雾过程的边界层特征、 生消物理机制和微物理结构特征。结果表明， 此次雾是在晴夜、 微风、 辐射降温和逆温层背景下形成的; 源源不断的水汽平流导致了雾层发展深厚; 雾在爆发性发展之后立即进入快速消散过程， 1 h之内全部消散， 这与太阳辐射、 气温快速升高及逆温层的消失有关， 强梯度风也是雾快速消散的一个重要动力因子。

• 降尺度方法对中国未来两种情景下降水变化预估
• 胡轶佳;朱益民;钟中;张惠君
• 2013 Vol. 32 (3): 778-786.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00072
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• 利用1951—2000年中国160个气象站的降水资料和美国GFDL-CM2.1模式输出的500 hPa位势高度资料， 建立了一个统计降尺度模型， 并利用该模型对中国2011—2100年的降水进行了降尺度预估， 分析了CO2浓度变化对中国未来降水变化的可能影响。结果表明， 在未来A1B和A2情景下， 中国各气候区各季节的降水都发生了变化, 两种情景下的降水变化格局和变化幅度非常相似， 但由于A2情景下的2011—2100年平均CO2浓度比A1B情景高， 故其降水变化的幅度更为剧烈。CO2浓度的增加是中国未来降水变化的主要贡献因子， 但它不会从根本上改变中国未来降水的分布格局， 只会增强降水本身的自然变化幅度， 是降水自然变率的放大器， 且放大的幅度远远大于自然变率本身。CO2浓度变化引起的降水变化一般比CO2浓度变化滞后20～30年。CO2浓度增加引起的气温升高会导致中国大部分地区500 hPa等压面的抬升和环流形势的改变， 从而对未来降水产生影响。

• 近50年华北区8月降水异常的时空特征及其成因分析
• 翟颖佳-;李耀辉;施春华
• 2013 Vol. 32 (3): 787-797.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00073
• 摘要 ( ) PDF (1581KB) ( )
• 利用1958-2007年8月华北53个气象站降水实测资料和NCEP/NCAR同期月平均再分析资料， 采用EOF和REOF分析以及曼-肯德尔法等统计方法， 分析了近50年华北区8月气候异常的空间分布特征和降水演变趋势， 并对多、 少雨年500 hPa平均位势高度场、 850 hPa矢量风及水汽通量场等进行了对比分析。结果表明： （1）华北区8月降水的EOF分析前3个特征向量场较好地反映了降水异常的空间分布， 分别为整体一致、 南北相反和东西相反的空间结构； REOF旋转后的前6个空间模态表明了华北区8月降水异常的次区域分布特征。从时间变化趋势来看， 华北区8月降水呈现递减趋势， 1986年是降水由多雨期向少雨期转折的年份； 近10年华北区8月降水较20世纪50年代减少近三分之一； 各次区域近50年降水趋势不一致， 华北南部变化不明显， 东南区有增湿趋势， 西北区和东北区干旱化趋势最为明显， 对整个华北8月干旱化有主要贡献。（2）西太平洋副热带高压与华北区8月降水有密切关系。当西太平洋副热带高压偏强且位置偏西、 偏北时， 有利于我国中高纬500 hPa形成“西低东高”环流型， 同时对流层低层偏南气流强烈发展， 将大量水汽向北输送， 造成华北区降水偏多； 当西太平洋副热带高压偏弱、 位置偏东时， 华北区降水偏少。（3）华北区干旱化趋势主要源于1986年前后500 hPa环流的明显调整和维持。

• “5.10”岷县暴雨灾害天气过程的数值模拟和诊断分析
• 杨小银-;宋广宁;付培健
• 2013 Vol. 32 (3): 798-805.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00031
• 摘要 ( ) PDF (1298KB) ( )
• 利用NCEP再分析资料和中尺度模式WRF, 对2012年5月10日甘肃岷县出现的罕见雷电、 短时强降水、 冰雹和阵性大风等强对流天气过程进行了模拟， 同时使用HYSPLIT后向轨迹模式对此次天气过程的水汽来源进行了模拟, 并对模式输出的多种物理量进行了诊断分析。结果表明, WRF模式能较好地模拟此次天气过程； 在此次降水发生过程中， 暴雨区出现了很强的辐合上升运动, 为降水的形成和发展提供了动力条件， 中低层负螺旋度的短暂出现可作为降水即将发生的一个指标； 来自西亚地区和孟加拉湾的水汽在甘南中层辐合， 为此次暴雨提供了足够的水汽； 不稳定能量的积累和释放， 且能量的释放过程比积累过程快， 导致暴雨的产生。

• 广西一次特大暴雨的MCC演变过程及结构特征分析
• 黎惠金;李向红;黄芳;李江南;覃昌柳
• 2013 Vol. 32 (3): 806-817.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00074
• 摘要 ( ) PDF (2144KB) ( )
• 利用Micaps、 NCEP再分析资料、 FY—2C卫星和多普勒雷达等资料， 对2010年6月初广西一次特大暴雨过程进行了分析。结果表明: (1) 850 hPa低涡切变、 500 hPa高原槽和地面静止锋是此次强降雨的主要影响系统。较强的能量锋区、 中低层明显的对流不稳定层结及高层下伸呈漏斗状分布的θse和明显的湿度锋是中尺度对流系统产生的有利天气模型， 而高对流有效位能、 较低的自由对流高度、 较大的低层湿度和垂直风切变， 有利于强降水超级单体的发生、 发展。(2) 贵州西部-河池向东南方向移动的中尺度对流系统（MCS）云团与桂东南西北上的MCS云团在桂中合并后发展为中尺度对流复合体(MCC)， 该MCC在桂中长时间停滞后缓慢东移、 南压是此次过程的主要云图特征。(3) 雷达回波显示， 此次过程期间广西中西部地区形成了大范围的积层混合型降雨回波， 其入流区呈西北—东南向的强回波带上有多个强对流风暴发展， 强回波带前期长时间稳定少变及后期缓慢偏东移造成的\!列车效应\"， 是广西中西部地区出现大范围暴雨—特大暴雨和强雷电天气的重要原因。位于来宾市强降水超级单体风暴属于低质心对流系统， 在发展阶段， 风暴呈超级单体回波钩状结构， 并包含着一个与低层弱回波相联系的前侧“V”形缺口， 相应的径向速度图上出现弱中气旋； 在强盛阶段， 风暴呈波状， 反射率因子由低往高向低层入流倾斜， 其右前侧和左后侧分别存在“V”形缺口， 低层入流位于风暴前侧的“V”形缺口上， 相应的径向速度图上是一个中等强度、 发展成熟的中气旋， 后侧有较强的下沉后侧入流。

• 渤海西海岸带大暴雨中尺度云团空间结构分析
• 李延江;陈小雷;张宝贵;王丽荣
• 2013 Vol. 32 (3): 818-828.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00075
• 摘要 ( ) PDF (2213KB) ( )
• 利用FY—2E和CloudSat卫星、 多普勒雷达、 T639L60物理量、 雷电及实测降水等资料， 分析了2010年7月19日、 8月4日和21日渤海西海岸大暴雨天气的中尺度云团时空分布。结果表明， 从红外云图、 水汽云图与6 h雨量叠加可明显看出有多个β、 γ中尺度云团， 并以50～60 km·h-1的速度沿副热带高压588 dagpm线西北侧的引导气流方向移动， 强降水时段TBB温度值为-96～-115 ℃， 涡旋状云系对应低层中尺度低涡， 带状云系对应低层中尺度切变线\.同步雷达反演显示， β中尺度对流云团强、 弱交替变化周期为3～6 h， 天津地区减弱的雨团移到河北海岸带， 在有利的低层风场辐合区产生了新的暴雨云团; 该暴雨云团减弱后， 对下游锦州上空的中尺度雨团发展是一个快速波动传输过程， 且与多单体风暴的传播机理相似。闪电频数与强降水时段的峰值较一致， 中小尺度雨团合并和低层辐合是造成短时强降水的原因之一。

• 陆面模式SSiB耦合TOPMODEL对流域水文模拟影响的数值试验
• 刘惠民;邓慧平;孙菽芬;肖燕
• 2013 Vol. 32 (3): 829-838.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00076
• 摘要 ( ) PDF (1105KB) ( )
• 为了检验陆面模式SSiB耦合TOPMODEL模型对流域水量平衡模拟结果的影响， 用原始SSiB与TOPMODEL按饱和区和非饱和区两种方案耦合的耦合模型（下称SSiBT）进行长江下游青弋江流域水文的数值试验， 通过耦合模型与原始SSiB模式模拟结果的比较， 并利用流域实测逐日流量和水量平衡资料， 揭示了流域水文模拟结果对SSiB耦合TOPMODEL的响应和原因。结果表明： （1）与原始SSiB的模拟结果相比， SSiBT增加了土壤湿度的模拟结果和各层土壤湿度之间的差异， 流域蒸散发增加而总径流减小。（2）原始SSiB不能准确地将径流在地表径流和基流之间分配， 对于较小的土壤饱和导水率， 原始SSiB产生过多的地表径流和洪峰流量； 对于较大的土壤饱和导水率又产生过多的基流和明显偏小的洪峰流量。（3）即使土壤饱和导水率大到不会产生超渗产流， 由于饱和区的存在， SSiBT在洪水期间也能产生足够大的地表径流， 从而形成洪峰流量。由于考虑了地形引起的土壤湿度空间非均匀形成的饱和区产流， SSiBT改善了雨季逐日流量的模拟结果。

• 标准化降水指数与广义极值分布干旱指数在西北地区应用的对比分析
• 王芝兰１;王劲松１;李耀辉１;王澄海
• 2013 Vol. 32 (3): 839-847.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00077
• 摘要 ( ) PDF (1163KB) ( )
• 从气象干旱的角度出发， 对比分析了基于广义极值分布理论构建的新干旱指数GEVI（Generalized Extreme Value Index）和我国广泛应用的SPI（Standardized PrecipitationIndex）指数， 详细讨论了SPI和GEVI指数在西北地区干旱监测中的适用性。结果表明， SPI和GEVI指数在计算原理上具有相似性， 在一定程度上衡量某一地区干旱程度和反映干旱范围方面具有一致性和可替代性。但因两者采取不同的分布形态， 对干旱等级的衡量效果不尽相同。GEVI指数在拟合降水量分布函数时更为详尽、 客观。在西北5省(区)的干旱监测中， 对地处干旱半干旱区的甘肃来说， GEVI指数在干旱强度判定方面优于SPI指数； 对年降水量最少的新疆地区来说， GEVI指数比SPI指数在干旱监测方面更为适用。

• 切比雪夫判据与常用相似判据的比较及应用
• 朱海峰-;王式功;尚可政;李艳
• 2013 Vol. 32 (3): 848-855.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00078
• 摘要 ( ) PDF (867KB) ( )
• 为了提高相似预报效果, 首先剖析了相似预报中常用的几个相似判据的特点和性能， 发现它们都不能同时准确刻画样本之间振幅(能量)和位相（流型）的差异, 在此基础上， 利用切比雪夫多项式展开的归一化低阶时间权重系数构造出一种能综合反映样本之间振幅和位相差异的相似性判据（切比雪夫判据）。然后, 利用T213模式数值预报产品， 使用不同判据对2011年1-3月锦州、 绥中和兴城3站的气温进行相似试预报对比试验。结果表明， 切比雪夫判据对形势场的相似过滤效果明显好于其他判据, 能为相似天气形势的选取提供一个更好的依据。

• 西安地区气溶胶光学特性研究
• 董自鹏;李星敏;杜川利;张高健
• 2013 Vol. 32 (3): 856-864.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00079
• 摘要 ( ) PDF (982KB) ( )
• 利用2008年5月—2009年4月和2010年4月—2011年3月两年的太阳光度计CE318数据， 分析了西安地区气溶胶光学厚度(AOD)和波长指数（α）的时间变化特征。结果表明， 受局地污染和地形影响， 泾河站的AOD全年较高， 两个时段的年平均值分别为0.69±0.40和0.67±0.39， AOD和α的最大值都发生在夏季； 受沙尘天气影响， 气溶胶波长指数春季最小， AOD秋季最小。CE318和MODIS AOD的对比结果表明， 两者有较好的相关性， 符合MODIS设计精度的数据占55.0%~73\^3%。 2008—2010年MODIS AOD平均值的空间分布表明， 陕西境内存在3个AOD高值区， 分别位于关中盆地、 汉中市区和安康市区， 局地污染和地形影响是造成AOD高值区的主要原因。

• 夏季鄱阳湖上空对流系统减弱过程分析
• 傅敏宁-;郑有飞;邹海波;刘熙明
• 2013 Vol. 32 (3): 865-873.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00080
• 摘要 ( ) PDF (1204KB) ( )
• 利用6 h一次的NCEP分析资料和南昌站新一代多普勒天气雷达6 min一次的组合反射率资料， 分析了2007年7月23日10:00-16:00(北京时)江西西北部幕阜山脉上空对流云团东移经过鄱阳湖主体时明显减弱或消亡过程。同时， 利用中尺度非静力模式WRF对这次过程分别进行了控制性试验（CTR）和敏感性试验（SES）\.结果表明， CTR试验能较好地模拟出对流云团经过鄱阳湖时的减弱过程； 与CTR试验相比， SES试验模拟的鄱阳湖区向外长波辐射值明显偏低， 表明鄱阳湖的存在对过境对流云团有减弱作用； 两试验的地表比热差异造成CTR（SES）试验模拟的地面感热和潜热通量较低（较高）； CTR试验还模拟出负的地面感热通量， 即感热从大气向湖体传递； 两试验模拟的地面能量通量的差异导致鄱阳湖主体低层（950 hPa）的风场差异显著， 即在鄱阳湖主体上空出现了一反气旋性环流， 鄱阳湖对过境对流云团的减弱作用是该反气旋环流的辐散下沉造成的。

• 雷达回波外推预报的误差分析
• 王改利;赵翠光;刘黎平;王红艳
• 2013 Vol. 32 (3): 874-883.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00081
• 摘要 ( ) PDF (1269KB) ( )
• 基于天气雷达资料的外推预报是灾害天气临近预报的基础， 选取4次强降水过程分析了外推预报的误差。主要分析方法包括3个步骤： （1）采用多尺度回波跟踪方法确定雷达回波的运动场； （2）采用半拉格朗日平流方案对雷达回波进行外推； （3）预报结果和观测结果进行对比。利用去相关时间方法分析了雷达回波的可预报性， 利用预报技巧评分和相对绝对误差对外推预报的误差进行了定量分析。此外， 还分析了外推预报的误差与尺度之间的关系， 以及外推预报中的不确定因素——回波强度变化和回波运动场变化在预报误差中的相对重要性。这4次强降水过程的误差分析表明， 预报误差随预报时效的变化基本上是以指数规律递减的， 大尺度的降水系统对应较长的持续性， 对于发展演变较快、 尺度较小的风暴， 其持续性较短。

• 雷暴微物理过程对电活动影响的数值模拟研究
• 赵鹏国;周筠珺-;邓德文;刘畅
• 2013 Vol. 32 (3): 884-893.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00082
• 摘要 ( ) PDF (999KB) ( )
• 在一维时变雷暴云起电放电模式的基础上， 分别利用对流降水试验合作计划（CCOPE）和夏季雷暴放电与降水研究（STEPS）一次雷暴的实测探空资料进行了初步模拟， 并通过敏感性试验研究了软雹垂直通量、 地面温度和反转温度对雷暴云起电放电过程的影响。模式考虑的冰晶生成机制为Fletcher和H—M冰晶生成机制。对比CCOPE和STEPS雷暴个例的模拟与观测结果,发现垂直电场正负极大值出现的位置与实测结果较接近， 但电场极值差异较大， 模拟结果明显大于实测结果。敏感性试验表明， 当软雹垂直通量增加时， 雷暴云首次放电时间降低， 而单位时间内发生闪电的次数（闪频）随之增大。当地面温度较高时， 雷暴云中负电荷的垂直厚度较小， 雷暴云的正、 负电荷最大密度较大。当反转温度较低时， 冰晶所带负电荷的垂直范围较大。在敏感性试验中， 当模式中地面温度为32 ℃， 反转温度<-26 ℃时， 雷暴云出现反极性电荷结构。该模式能较直观地模拟雷暴发展过程中的电荷结构和电场时空分布等。

• 多回击负地闪先导通道的辐射和光学特征
• 余海-;张广庶;李亚珺;王彦辉;武斌;;张荣-;吕伟涛
• 2013 Vol. 32 (3): 894-903.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00053
• 摘要 ( ) PDF (1043KB) ( )
• 利用闪电VHF窄带干涉仪辐射源定位系统和高速摄像系统， 对青海大通地区一次有5次回击的负地闪放电过程进行了同步观测， 对比分析了通道传输过程的辐射和光学特征。结果表明， 光学通道亮度能补充VHF干涉仪定位先导通道的电流特征， VHF干涉仪定位弥补了光学设备拍摄弱放电和云内流光通道的不足； 在通道分枝结构上， 干涉仪定位的通道和光学通道呈现出很好对应。干涉仪定位分枝通道的辐射源点较明显， 但分枝光学通道的出现明显落后于干涉仪定位辐射源通道。对用两种不同观测手段探测的先导通道进行速度计算， 发现两者计算的直窜先导和直窜梯级先导速度量级一致， 均为106 m·s-1， 但干涉仪在时间的获取及精确量化上有优势， 干涉仪定位计算先导速度的精确度高于光学通道定位。

• 2011年中国4次成灾性气候异常及其原因分析
• 梁丰-;汤懋苍;高晓清;惠小英;郭维栋
• 2013 Vol. 32 (3): 904-908.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00083
• 摘要 ( ) PDF (636KB) ( )
• 为了研究地震与气候异常的关系， 从地震活动的角度对2011年发生在我国的4次成灾性气候异常进行了分析。结果表明， 2011年长江中游春、 夏季大旱的直接原因是3月24日发生在缅甸的7.2级地震； 长江中下游6月上旬出现旱涝急转则与3月11日日本东部的9.0级地震及缅甸地震密不可分； 鄂赣交界发生的4.6级地震对黄河中游秋汛的影响最为明显， 这是“震侧强涡”造成的结果； 2012年1月贵州冻雨较多也是受到印度锡金和我国东海两个地震形成的“拍涡”影响， 这表明地震活动是影响天气、 气候变化的可能原因之一。