论文

• 5月青藏高原地区感热异常对北疆夏季降水的影响
• 赵勇;李如琦;杨霞;何冬燕;张超
• 2013 Vol. 32 (5): 1215-1223.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00117
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• 利用NCEP/NCAR月平均再分析资料和北疆43个气象站降水资料， 分析了1961-2010年5月青藏高原地区地表感热异常与北疆夏季降水的关系。结果表明, 青藏高原主体及其东、 西部（以90°E为界）地表感热与北疆夏季降水的关系有所不同， 以青藏高原东部关系最优。当5月青藏高原感热偏弱、 其西北侧沙漠感热偏强时， 南亚高压呈双体型分布， 500 hPa 中亚和贝加尔湖上空分别受异常气旋和反气旋控制， 新疆上空盛行异常偏南风， 有利于低纬度暖湿气流北上。同时， 越赤道索马里急流加强， 阿拉伯海上空为异常反气旋控制， 低纬水汽向北输送加强， 导致更多的北疆夏季降水; 反之亦然。

• 青藏高原复杂地形区雷达估测降水方法研究
• 庄薇-;刘黎平;王改利;崔哲虎
• 2013 Vol. 32 (5): 1224-1235.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00118
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• 青藏高原地形复杂， 雷达波束遮挡严重， 零度层亮带及以上冰相过程对降水估测的影响显著， 至今为止尚没有适合于青藏高原的雷达估测降水方法。利用2008—2010年汛期青海西宁雷达和雨量站资料， 在对资料进行质量控制的基础上， 根据雨量计观测的总雨量与雷达估测总雨量相等的条件， 建立适合于青藏高原地区各类型降水的气候Z-R关系， 并利用雨量计对雷达估测的降水进行校准。结果表明, 新建立的适合青藏高原地区的气候Z-R关系可以减小常规经验Z-R关系对降水的严重低估； 在亮带区， 应先进行亮度层亮带的订正， 再用适合的Z-R关系(Z=29R1.6)估测降水； 对亮带区的高反射率因子进行亮带识别和订正， 并用各类型降水相应的Z-R关系估测降水， 可以减小雷达估测降水的误差， 提高雷达估测降水的精度； 平均校准法可以避免测站稀少和单个测站随机误差大而造成的校准不稳定， 进一步提高青藏高原测站稀少地区的降水估测精度。

• 青藏高原植被变化对中国东部夏季降水影响的模拟研究
• 张少波-;陈玉春;吕世华;李锁锁;王少影
• 2013 Vol. 32 (5): 1236-1245.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00119
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• 利用耦合了陆面模式CLM3.5的区域气候模式RegCM4.1.1对中国2000-2009年夏季东亚环流及降水进行模拟试验， 从而研究青藏高原植被退化对中国东部夏季降水的影响。结果表明, 该模式能较好地模拟出东亚地区夏季位势高度场的平均特征及西太平洋副热带高压位置和强度的时间演变， 并对中国东部地区降水也具有一定的模拟能力， 但模拟的西太平洋副热带高压中心强度偏小， 地面温度和降水场也存在一定的偏差。青藏高原植被退化后， 该地区对流层中层的潜热加热作用减小， 受西风带纬向平流作用影响， 中国东部地区上空出现温度和位势高度负异常， 导致南亚高压偏西和西太平洋副热带高压减弱； 受低层水汽输送的异常分布影响， 中国南方和东北地区降水增加， 北方地区降水减少。

• 夏季藏北高原地表热通量特征观测与模拟
• 吴晓鸣;马伟强;马耀明
• 2013 Vol. 32 (5): 1246-1252.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00082
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• 利用中国科学院寒区旱区环境与工程研究所那曲高寒气候环境观测研究站2007年7-8月的观测数据， 同时借助于中尺度模式WRF模拟了藏北地区的地表通量， 并通过4组敏感性试验（即改变土壤湿度和植被覆盖度）分析了该地区辐射收支和热量交换特征。结果表明, WRF模式能较好地再现青藏高原复杂下垫面的地表热通量日变化特征。当模式初始场的土壤湿度和植被覆盖度增大到与观测事实一致时， 得到的模式模拟结果较好, 尤其是感热\, 潜热通量变化的模拟结果与观测值接近。

• 青藏高原羊八井地区地表辐射的季节变化特征
• 次仁尼玛;单增罗布;宣越健;陈天禄
• 2013 Vol. 32 (5): 1253-1260.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00120
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• 利用青藏高原羊八井地区2009-2010年期间地表短波和长波辐射观测数据， 分析了该地区地表辐射平衡季节变化特征， 重点探讨了该地区云对地表太阳辐射的可能影响。结果表明, 羊八井地区长短波辐射均具有显著单峰季节变化特征。短波辐射峰值和谷值分别出现在6月和12月； 大气逆辐射和地面长波辐射峰值出现在6—7月， 谷值出现在1月， 大气逆辐射峰值略晚于地面长波辐射。地表净辐射最高值出现在6月， 最低值在12月。羊八井地表反照率日变化特征表现为“U”形分布， 地表反照率11月最高， 达到0.25; 8月最低， 仅为0.16。 羊八井地区也有总辐射瞬时值超出太阳常数的个例存在， 主要出现在夏季。同时， 基于实际观测数据进行晴空检测的方法， 得出羊八井地区云对总辐射强迫值在-40~-201 W·m-2之间变化， 年变化幅度较大， 其中7月最大、 11月最小。

• WRF模式对黄土高原丘陵地形条件下夏季边界层结构的数值模拟
• 王腾蛟;张镭;胡向军-;赵世强;;王瑾
• 2013 Vol. 32 (5): 1261-1271.  DOI:10.7522/j.issn.1000\|0534.2012.00121
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• 利用中尺度数值模式WRF提供的两种边界层参数化方案（YSU和MYJ方案）， 选取2009年7月27-29日作为夏季个例， 对黄土高原丘陵地形条件下大气边界层结构及地表能量场特征进行了较为细致的模拟研究。结果表明， WRF模式较好地模拟出黄土高原夏季边界层结构的日变化及近地面温度场、 风场、 净辐射通量、 感热通量和潜热通量等要素的变化特征。WRF模式对温度的模拟最好， 相关系数达到了0.95， 对风速的模拟则较差， 这与风场本身的随机多变性有很大的关系；  WRF模式提供的土地利用类型、 土壤类型以及NCEP提供的初始场土壤湿度与实际不符， 是造成白天地表能量场模拟效果较差的主要原因； 黄土高原半干旱区对流边界层最大高度可达到2 500 m， 夜间稳定边界层高度可达到700 m左右。两种方案的对比分析表明， 加入了非局地混合作用以及边界层顶夹卷作用的YSU方案能更好地模拟出对流边界层结构特征， 而MYJ局地闭合方案则对稳定边界层的模拟表现更优。

• 中国黄土高原半湿润地区陆面温、 湿特性及辐射收支特征研究
• 王兴-;张强;王胜
• 2013 Vol. 32 (5): 1272-1279.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00058
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• 利用黄土高原陆面过程试验研究项目平凉试验站的观测资料， 经过质量控制用于研究黄土高原半湿润区土壤温湿特性及地表辐射平衡。结果表明， 在8、 9月前后土壤温度从地面到深层由增温型变成冷却型， 在2月前后由冷却型向增温型过渡。由于枯水年的连续出现， 平凉试验站在2010年3月之前存在明显的土壤干层， 4月后该干层消失， 这种明显的季节性浅层土壤干层是黄土高原塬区与其他地区的不同之处。与干旱荒漠区的敦煌和黄土高原半干旱区的定西对比可知， 黄土高原半湿润区平凉的净辐射远大于敦煌， 也比定西偏大， 说明平凉对太阳辐射的吸收能力比敦煌和定西都强， 更有利于植被生长。四季典型晴天反照率的日变化显示， 冬季反照率日变化幅度最小， 夏季最大， 春、 秋季的变幅介于中间。

• 人为气溶胶的直接气候效应对南亚夏季风影响的研究
• 沈新勇;陈明诚;王勇;吉振明
• 2013 Vol. 32 (5): 1280-1292.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00122
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• 利用包含气溶胶的区域气候模式RegCM3对南亚地区硫酸盐、 黑碳和有机碳三类人为气溶胶排放的时空分布特征进行了数值模拟， 并运用相关性分析和合成分析方法对夏季南亚地区气溶胶浓度与南亚季风降水间的相关关系进行了研究。结果表明， 夏季南亚地区人为气溶胶排放量的增加将同时削弱该地区高层东风急流与低层偏西气流， 南亚夏季风减弱。与此同时， 气溶胶浓度的增长将引起夏季500 hPa位势高度升高， 并使得850 hPa南亚夏季风槽减弱。因此， 夏季南亚地区气溶胶浓度与南亚季风降水间存在着显著的负相关关系， 当夏季南亚地区气溶胶浓度增加时， 南亚夏季风降水将有所减少。

• 基于AERONET和SKYNET网观测的中国北方地区气溶胶光学特征分析
• 高中明;闭建荣;黄建平
• 2013 Vol. 32 (5): 1293-1307.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00116.
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• 利用AERONET和SKYNET两个国际气溶胶网站提供的2.0等级气溶胶数据产品， 分析了中国北方地区榆中、 北京、 香河、 榆林、 敦煌和蒙古国达兰扎达嘎德6站气溶胶光学特征的日变化规律和季节变化特征， 并对其影响机制进行了研究。结果表明， 由于受沙尘天气的影响， 中国北方地区和蒙古国各测站春季气溶胶光学厚度均出现了较高值， 而波长指数则出现了最低季节平均值， 气溶胶粗\, 细粒子的体积谱分布也表现出明显的特征差异。此外， 由于受局地人类活动的影响， 各测站气溶胶光学参数也表现出不同的变化特征， 即在夏季相对湿润的环境下， 北京和香河站受当地城市污染气溶胶吸湿增长的影响， 其气溶胶光学厚度比其他季节都大， 同时该地区夏季单次散射反照率也出现了明显增大。

• 华北平原中西部地区秋季（10月）气溶胶观测研究
• 孙玉稳-;孙霞;银燕;韩洋
• 2013 Vol. 32 (5): 1308-1320.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00123.
• 摘要 ( ) PDF (1340KB) ( )
• 利用2010年10月在石家庄市区、 邢台市区和柏乡县城进行的19架次飞机探测资料， 研究了晴天、 密卷云、 高积云及雨后气溶胶粒子数浓度和粒子直径的垂直、 水平分布和粒子谱分布特征。结果表明， 这些地区的气溶胶粒子主要来源于下垫面输送， 其输送效率受逆温、 边界层风速切变等因素影响。近地面气溶胶浓度平均值为1 000～3 000 cm-3， 平均粒子直径为0.18～0.20 μm, 石家庄市区气溶胶平均浓度最低， 邢台市区最高， 柏乡县城气溶胶平均浓度值接近石家庄市区。近地面气溶胶浓度极大值为1 075～4 019 cm-3， 且随高度呈负指数递减； 高积云时呈分层分布， 下层为直线分布， 上层为负指数分布。受天气条件影响， 小雨后气溶胶浓度最小， 近地面均值为100 cm-3； 晴天、 密卷云及高积云时近地面气溶胶浓度均值为1 000 cm-3。逆温层和光照强度日变化影响气溶胶垂直分布的日变化， 晴天， 日出前后近地面气溶胶浓度最高， 均值为1 799 cm-3， 近地面气溶胶累积易造成地面大气污染； 12：00（北京时， 下同）近地面气溶胶浓度最低， 均值为706 cm-3， 垂直分布曲线陡峭； 日落前后近地面气溶胶浓度迅速增长， 均值为1 450 cm-3， 垂直分布曲线平缓。气溶胶粒子谱多为单峰分布， 峰值为0.11 μm； 12：00谱最宽， 日落后到日出前谱变窄， 且随高度增加谱变窄; 当天气不稳定、 湿度大时谱变宽。

• 气溶胶和城市热岛效应对秦岭地区近50年气温序列影响分析
• 杜川利;余兴
• 2013 Vol. 32 (5): 1321-1328.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00124.
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• 利用高山站与平原站不同气象要素之间的对比关系， 研究了气溶胶和城市热岛对气温序列的影响并进行了定量分析。结果表明： （1）气候背景场平均气温增温幅度为0.178 ℃·(10 a)-1， 自1953－2005年气候背景的增温在0.97  ℃左右。对于四季的增温主要体现在冬、 春、 秋三个季节。（2）气溶胶主要起冷却作用， 与气候背景的增温幅度大致相当， 年平均气温的冷却幅度为－0.21 ℃·(10 a)-1。气溶胶对于四季气温冷却程度由低到高分别是春季<夏季<冬季<秋季， 其中气溶胶冷却程度春季最低、 秋季最高。（3）城市热岛效应对局地气温加热作用非常明显， 达到0.38 ℃·(10 a)-1。

• 强降水过程气候态季节内振荡及其在延伸期预报中的应用
• 梁萍;丁一汇
• 2013 Vol. 32 (5): 1329-1338.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00125.
• 摘要 ( ) PDF (1005KB) ( )
• 10天以上低频振荡属季节内变化尺度， 比高频天气扰动具有更长的可预报性， 是开展延伸预报的重要途径。利用1960-2010年上海地区逐日降水观测和同期NCEP/NCAR再分析大气环流资料， 采用非线性序列信号提取方法——经验模态分解（EEMD）， 首先分析了1960年以来上海地区强降水过程的气候态季节内振荡（CISO）特征， 进一步考察其对强降水过程的预报效果， 然后综合强降水过程CISO及其相联系的大气低频振荡进行强降水过程延伸预报改进试验。结果表明： （1）30天以上低频振荡演变的正、 负位相阶段分别与汛期强降水过程的集中期和间歇期相一致。10~30天低频振荡分量除对汛期集中降水期的强降水过程起调制作用外， 也是盛夏较强降水阶段性出现的重要原因。（2）就多年平均而言， 基于强降水过程的CISO可预报出汛期2/3左右强降水过程的发生时段， 是强降水过程延伸预报的重要依据。（3）上海地区强降水过程大多与其南、 北侧大气环流10~30天和30天以上准周期低频振荡的辐合相关， 其中西太平洋副热带高压与北方系统的低频振荡对5天以上持续性降水过程的发生有重要作用。在CISO的基础上, 结合大气环流低频振荡的辐合演变可进一步提高CISO对强降水过程的预报效果， 是一种可参考应用的延伸预报方法。

• 一次东风波暴雨的动力因子预报研究
• 吴贤笃;冉令坤;李娜;王勇
• 2013 Vol. 32 (5): 1339-1348.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00089.
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• 针对2010年7月24—27日闽浙沿海地区东风波暴雨过程， 利用NCEP/NCAR全球预报系统（Global Forecast System- GFS）每日4次6, 12和24 h预报场资料计算了湿热力斜压涡度、 二级位涡和位涡波作用密度等动力因子， 根据这些因子的异常值区可判断未来降水落区， 实现对此次东风波暴雨的预报， 其本质是GFS预报场资料的动力延伸释用。结果表明， 这些动力因子均能提前6~12 h对7月25日降水过程做出预报， 对降水落区有一定的预测指示作用。但这些动力因子的降水预报略有差异， 其中位涡波作用密度和二阶位涡的预报效果要优于湿热力斜压涡度\.这种差异主要是因为这些动力因子包含不同的物理信息， 而任何降水过程中起主导作用的物理因素也不尽相同\.由于滤去了对降水无直接作用的大尺度背景场信息而保留了中小尺度扰动系统信息， 所以位涡波作用密度能够较好地预测指示观测降水的落区范围。

• MM5与MM5-PAFOG模式区域雾预报效果评估比较
• 石春娥;吴照宪;邓学良;张浩;张苏
• 2013 Vol. 32 (5): 1349-1359.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00126.
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• 利用MM5和PAFOG模式对2010年10-11月中国东部地区的雾进行逐日预报， 包括基于MM5模式结果的多要素诊断预报和PAFOG模式预报能见度的定量预报， 应用TS/ETS评分方法和区域内所有测站每3 h（或6 h）一次的常规观测资料， 根据该两方法的预报结果分别对中国东部地区和安徽进行了效果评估。结果表明： （1）两种预报方法对区域雾都有一定的预报能力， 但都存在空报率较高的明显不足。基于MM5模式的多要素诊断预报, 得到中国东部地区的TS/ETS评分为0.075/0.065， 命中率（HR）为0.296； 安徽的TS/ETS评分为0.094/0.081，  HR为0.378。（2）PAFOG模式对中国东部地区的TS/ETS评分为0.038/0.027， HR为0.388； 安徽的TS/ETS评分为0.053/0.038， HR为0.52\.与MM5模式的诊断结果相比， TS/ETS评分较低, HR较高。（3）按日统计结果表明， MM5模式在整个中国东部地区的预报效果优于PAFOG模式， 但在内陆省份(安徽)， PAFOG模式的预报效果略优于MM5模式。（4）效果评估时若考虑过去1 h内的天气现象记录， 两种方法的预报效果都有明显改善。

• 秋季天津城区雾中风速、 温度和湿度的湍流统计特征
• 吴彬贵-;王兆宇;解以扬;张宏升
• 2013 Vol. 32 (5): 1360-1367.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00127.
• 摘要 ( ) PDF (714KB) ( )
• 利用气象铁塔湍流观测、 能见度仪、 自动气象站以及其他气象资料， 分析了天津城区秋季雾天气过程中低层大气层结演变及温度、 湿度和风速湍流统计特征。结果表明, 不稳定层结条件下， 下垫面温度、 湿度均一化标准差随稳定度程度加强而呈减弱趋势， 数值显著高于Kansas草原及农田下垫面， 变化规律不能用经典湍流相似性理论描述； 而风速归一化标准差数值随稳定度的变化符合近地面经典湍流相似性理论， 中性层结条件下的各方向风速归一化标准差分别为2.5, 1.9和1.2。稳定层结条件下， 温度和湿度均一化标准差离散， 风速没有明显的离散。另外， 城区浓雾过程中， 大气层结由雾前的强稳定转为雾中的偏中性层结， 雾形成前， 稳定度数值集中在-10～10之间； 雾期间， 在-2～2之间变化， 变化范围较窄； 雾消散后， 在-5～10之间变化。

• WRF模式对新疆中部地面总辐射预报性能的检验
• 辛渝;王澄海;沈元芳;陈洪武
• 2013 Vol. 32 (5): 1368-1381.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00128.
• 摘要 ( ) PDF (1792KB) ( )
• 以2009年 1， 4， 7， 10和12月全球GFS预报场资料为初值场， 对新疆达坂城\_\_小草湖风区进行风能预报建模的同时， 也对周边辐射气候各异的吐鲁番、 乌鲁木齐和焉耆站的辐射预报效果进行了检验。结果表明： （1）大多数情况下， 模式中的逐时向下短波曝辐量能预报出各地总辐射的日变化趋势， 两者的平均绝对误差百分率存在上午大、 午后小, 以及日出时刻的平均绝对误差百分率一般是日落时刻的3倍～4倍以上的特点。（2）当吐鲁番、 乌鲁木齐站的日总辐射与日天文总辐射比>0.4时， 预报的日平均绝对误差百分率在25%以内； 而<0.4时， 模式预报便无参考价值。焉耆站辐射预报的偏差大小对这一比值却不敏感。（3）对于吐鲁番站而言， 10月预报效果最佳， 4月次之； 对于乌鲁木齐、 焉耆站而言， 则是4月预报效果最佳， 10月次之； 各地冬季月份的预报偏差均最大， 主要与冬季的散射辐射与总辐射之比为一年最大和模式对冬季冰雪效应的预报不足有关， 全年不宜采用同一套参数化方案或同一套统计订正方程进行辐射预报。（4）辐射预报场偏差的季节变化特征和日变化特征与风场预报的偏差特征一致， 两者紧密相关。

• 中国不同气候区高\, 低温及强降水阈值
• 李雁-;周青;周薇;梁海河;郭雪星
• 2013 Vol. 32 (5): 1382-1388.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00129.
• 摘要 ( ) PDF (707KB) ( )
• 基于中国国家气象信息中心提供的2 426套逐日温度和降水观测资料， 以气候区划新方案为区划方案， 采用分组法\, 排序法、 插值法、 正态变换法、 平方根变换法\, 立方根变换法， 分不同气候区分别计算了高、 低温和强降水逐月阈值。经验证， 该研究结果具有一定的气候代表性和可信性， 其结果可为极端高\, 低温和极端暴雨气候事件的实时监测预警服务提供参考依据， 同时也可为实时探测数据质量控制提供基本参数。

• 甘肃陇南两次不同强度暴雨天气的中尺度特征分析
• 李晓霞-;尚大成;谌芸;王有生;王勇
• 2013 Vol. 32 (5): 1389-1399.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00130.
• 摘要 ( ) PDF (1680KB) ( )
• 利用常规观测资料、 自动站地面加密观测资料、 卫星云图和NCEP 1°×1°再分析资料， 分析了2009年7月16-17日发生在甘肃陇南连续两次不同强降水天气过程的中尺度系统\_\_武都涡、 中尺度切变线的发生、 发展过程， 探讨了两次不同强降水天气过程的云图特征和水汽、 热力及动力等物理量场差异， 提出了这一类暴雨、 大暴雨天气过程的预报着眼点和思路。

• 贵州望谟初夏暴雨环境场和物理量场合成分析
• 杜小玲-;杨静;彭芳;许可
• 2013 Vol. 32 (5): 1400-1413.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00131.
• 摘要 ( ) PDF (2283KB) ( )
• 利用NCEP/NCAR 1°×1°格点再分析资料、 FY-2C相当黑体亮温TBB和温度\, 降水两要素逐时降水资料， 选取5次形态相近的望谟夏初暴雨过程， 对暴雨发生前、 暴雨初期、 强盛期及减弱期多个时次的环境场和物理量场进行了合成分析。结果表明， 望谟夏初暴雨的主要影响系统是高原短波槽、 低层切变线、 低空急流和地面弱冷空气， 其相互作用诱发了地面辐合线的锋生， 导致暴雨发生； 暴雨主要集中在23:00-03:00(北京时)之间； 中尺度对流复合体MCC或准MCC的形成和发展对望谟暴雨有直接影响； 暴雨发生前关键区处于高湿不稳定层结和正涡度辐合中。暴雨强盛时刻， 低层辐合\, 高层辐散的结构特征最为显著； 锋生造成的强降水出现在锋区南侧和暖湿空气北侧的强上升运动区； 锋生函数揭示出对流层低层锋生出现在800 hPa附近； 正压非平衡强迫负值区位于贵州西南部， 负值中心最强时刻出现在强降水峰值发生前10 h左右， 这可能是望谟强降水启动的一种机制。合成分析揭示了望谟产生暴雨的共性， 为今后预报此类暴雨提供了思路。但这类方法同时可能会平滑部分个性特征， 在分析或预报某一次过程时， 系统强弱和物理量上可能存在一定差异。

• 近50年中国东北地区不同类型和等级降水事件变化特征
• 李邦东-;周旭;赵中军;汪结华;王式功;尚可政;李沛
• 2013 Vol. 32 (5): 1414-1424.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00114.
• 摘要 ( ) PDF (1106KB) ( )
• 利用1961—2010年东北地区90个气象观测站逐日降水和逐日温度资料， 分析了该地区气温变化和不同类型(雨和雪)各等级降水量及降水日数的气候特征、 变化趋势和变异场特征。结果表明,  近50年来， 东北地区气温呈上升趋势， 上升速率高于全国其他地区， 特别是1987年气温发生突变现象之后升温加剧； 年降水量和降水日数均呈减少趋势， 降水日数的减少更加显著， 其中年降雨量(日数)呈减少趋势， 主要是小雨量(日数)的减少所致； 年降雪量(日数)则呈增加趋势。年降水量空间分布具有东南多、 西北少的特点， 年降水日数分布则是东部和北部较多。1987年气温突变后强降水量及各等级降雪量对总降水量贡献率增加， 并且年降水量和降水日数波动幅度也明显变大， 即变率增大\.这可能是导致该区大旱大涝事件增加的主要原因之一， 也预示其洪涝灾害的风险在增大。降雨（雪）量的季节变化明显， 其中夏\, 秋季降雨量(日数)呈减少趋势， 而春季降雨量(日数)和冬季降雪量(日数)呈增加趋势。

• 湖南省大暴雨时空分布特征及其分型
• 周慧;杨令;刘志雄;周斌
• 2013 Vol. 32 (5): 1425-1431.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00132.
• 摘要 ( ) PDF (784KB) ( )
• 利用1952-2010年湖南97个测站常规观测资料和NCEP １°×１°再分析资料， 采用统计分析等方法， 分析了湖南大暴雨的时空分布特征。结果表明， 近59年来湖南大暴雨站次和过程次数均呈增加趋势， 历年大暴雨过程累计376次， 主要发生在主汛期（6-8月）， 占全年累计总数的70.7%， 且以6月出现最多； 大暴雨天气过程最长持续时间为6天， 79%的过程为2天左右； 大暴雨多发区主要位于湘西、 湘北， 而湘西南、 郴州部分县市、 长沙以及娄底大部分县市为少发区； 通过对376次大暴雨天气过程高低空环流形势特征分析， 建立了5类天气学分型， 即低槽+切变+锋面型、 低涡切变+锋面型、 副热带高压边缘型、 热带低压型( 包括台风、 低压和热带辐合)、 东风带系统型。T639L60模式的物理量场分析表明， 大暴雨与不同层次的垂直速度、 涡度、 散度场、 水汽通量和低层的水汽通量散度、 比湿、 K指数及θse关系密切。

• 大理国家气候观象台地面辐射观测数据的质量控制研究
• 徐安伦;李建;;刘辉志;孙绩华
• 2013 Vol. 32 (5): 1432-1441.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00133.
• 摘要 ( ) PDF (1043KB) ( )
• 大理国家气候观象台CNR1净辐射计在长时间连续观测过程中， 由于人为维护、 传感器零点漂移以及数据采集器和防雷板上连接线虚接等原因， 使得辐射观测值存在一定的测量误差和不同程度的缺失。以大理国家气候观象台2010年太阳总辐射、 短波反射辐射、 大气长波辐射和地面长波辐射观测数据为例， 采用缺测检查、 零点漂移订正、 “物理上可能值”范围检查、 “极端观测值”范围检查以及“与经验公式估算值比较”检查对其进行了质量控制。结果表明： （1）对太阳总辐射、 大气长波辐射以及地面长波辐射所建立的估算方案是合理的， 实际观测值与估算值之间的吻合程度较高， 一致性指数均超过0.89以上； （2）短波辐射传感器由零点漂移带来的测量误差是不可忽略的， 应用时必须进行订正； （3）经零点漂移订正后太阳总辐射和短波反射辐射观测数据的可靠性相对较高， 正确率分别为99.02%和99.92%; 而大气长波辐射和地面长波辐射观测数据的可靠性相对较低， 正确率分别为70.67%和73.49%。

• 近30年中国雷暴天气气候特征分析
• 巩崇水;曾淑玲;王嘉媛;张博凯;尚可政;王式功
• 2013 Vol. 32 (5): 1442-1449.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00134.
• 摘要 ( ) PDF (973KB) ( )
• 利用1981-2010年雷暴观测资料， 采用EOF分解和主值函数分析等方法， 对中国年平均雷暴日的时空分布特征、 年际变化及异常变化特征进行了分析。结果表明, 年平均雷暴日的地理分布可大致分为4个区域， 分别为东南高发区、 西南高发区、 东北次高区和西北低发区。年平均雷暴日的时间分布表现为夏季多、 冬季少； 一天之中雷暴出现的时间集中在下午到晚上。雷暴日数的年际变化呈现出1980年代和2000年代2个相对多发期和1990年代相对少发期， 其中2000年代雷暴事件的相对多发表现为下午和夜间雷暴事件的增加。近30年中国北方地区的雷暴整体呈现出减少趋势， 而南方则是先减后增， 其距平场的年代际变化较为明显。EOF分解后距平场第一向量的方差贡献达到32.4%， 在空间上表现为南北相异型， 其余各向量也不同程度地表现出区域性异常， 前12个向量累积方差贡献达到80.9%。此外， ENSO事件对中国雷暴尤其是南方地区影响较为明显， 两广和云贵地区呈现出相反的距平变化。

• 利用SAFIR资料对北京及其周边地区地闪参数的特征分析
• 李京校-;郭凤霞;沈永海;李家启;宋海岩;肖稳安
• 2013 Vol. 32 (5): 1450-1459.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00135.
• 摘要 ( ) PDF (870KB) ( )
• 利用2005-2007年北京及其周边地区SAFIR3000闪电定位资料， 分析了该地区地闪相关参数特征。结果表明， 该地区正地闪平均电流为33.43 kA， 负地闪为-29.57 kA； 正\, 负地闪电场变化波形平均上升时间分别为8.70 μs和5.11 μs， 下降时间分别为23.52 μs和28.37 μs， 两者上升\, 下降时间的月变化均呈反相关关系； 地闪平均回击次数为1.57次， 其中正、 负地闪的平均回击次数分别为1.19次和1.64次， 观测到的地闪最大回击数为13次。在正、 负地闪中， 单次回击闪电比例分别为87.24%和65.22%； 地闪回击间隔时间呈准正态分布， 集中在40~60 ms之间的次数最多， 占总次数的23.43%， 平均间隔时间为65.03 ms， 最大为426.8 ms， 最小为1.7 ms； 地闪总回击持续时间为0.03~948.4 ms； 归一化到100 km后的正地闪首次回击辐射场场强为5.29 V·m^-1， 负地闪为6.09 V·m^-1， 正地闪继后回击场强为4.48 V·m^-1， 负地闪为6.24 V·m^-1。

• 一次积层混合云系人工增雨作业的综合观测分析
• 蔡兆鑫-;周毓荃;蔡淼
• 2013 Vol. 32 (5): 1460-1469.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00115.
• 摘要 ( ) PDF (1284KB) ( )
• 利用2009年4月18日一次积层混合云飞机云物理观测和播云试验资料， 结合卫星、 雷达、 加密探空和雨量等观测资料， 对该次积层混合云系人工增雨作业条件作业效果和云降水变化进行了综合分析。结果表明， 此次降水云系为积层混合云， 云中过冷水丰沛， 具有很好的可播性， 强可播区占作业云体的主要部分； 云的可播性与雷达回波有一定的对应关系， C波段雷达回波的强弱与降水粒子谱有较好的相关性， 与云滴谱相关性相对较弱； 播云作业过后， 云中小云粒子浓度减少， 大云粒子和降水粒子浓度增加， 雷达回波的相应位置出现亮带； 提出了利用作业影响区和对比区的区域雨量变化率来分析作业效果的方法\.此次过程的计算结果表明, 作业过后3~4 h内降水增加, 雨量增幅为120%~180%。

• 南京周边地区雷暴过境时电场特征及其在预警中的应用
• 周俊驰-;王振会-;冯民学-;沈刚;程琳;张艳华
• 2013 Vol. 32 (5): 1470-1477.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00136.
• 摘要 ( ) PDF (780KB) ( )
• 利用2009年6-8月南京周边地区11台大气电场仪观测网络和ADTD闪电定位系统资料， 分析了雷暴过境时的电场特征， 按照闪电定位仪观测到的闪击点到电场仪站点的距离以及电场曲线的特点， 将雷暴过程的电场变化分为外围闪击阶段、 雷云临近阶段、 雷云到达阶段和雷云过境后阶段这四个阶段。第一和第二阶段为雷电预警提供了重要信息， 因此从幅值特点、 差分变化率特点、 波形特点、 极性反转及时间特点等方面探讨了这两个阶段的电场特征， 并基于这些特征， 建立了多元回归预报方程， 经拟合分析得到： 从闪电定位仪观测到电场仪站点25 km首次闪击开始， 若电场观测数据同时出现以下任意二个特征： （1）幅值达到该地区晴天大气电场的21.5倍以上； （2）差分变化率环比增大2.6倍以上； （3）斜率k的绝对值达到0.61以上； （4）出现电场极性反转， 则可发出预警， 预计该地区在30 min左右（计算值为33.6 min后）发生闪击的可能性很大。

• X波段天气雷达地物回波的双偏振参量特征分析及应用
• 史朝-;何建新;;李学华;;张福贵;;王旭;
• 2013 Vol. 32 (5): 1478-1484.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00137.
• 摘要 ( ) PDF (812KB) ( )
• 以中国气象局大气探测重点开放实验室的X波段双线偏振雷达为平台， 利用2010年夏季成都晴空与降水条件下雷达低仰角的回波数据， 统计分析了能够与气象回波进行区分的地物回波双偏振参量特征。结果表明， 多数地物回波相关系数<0.85， 而多数降水回波相关系数>0.90； 地物回波差分反射率呈随机极化特点， 强度分布覆盖在-20~20 dB之间， 且均值集中于0 dB； 降水回波差分反射率集中分布于-3~6 dB之间。地物回波的比相差分布覆盖了整个π区间， 而气象回波则集中在-6~6°·km-1之间， KDP区分二者差异效果明显。在识别地物回波过程中， 偏振参量的影响权重依次为KDP>ZDR>|ρhv|。同时, 统计了特定阈值条件下地物回波与天气回波的发生概率， 在此基础上实现了模糊逻辑识别地物回波\.利用地物回波ZDR统计均值和4 h时间变化的均方根值， 得到雷达系统偏差为-2.15 dB， 其短时变化的均方根为0.28 dB。

• 吉林省春季层状云降水的雷达观测研究
• 李薇;刘岩;袁野;郭学良
• 2013 Vol. 32 (5): 1485-1491.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00138.
• 摘要 ( ) PDF (693KB) ( )
• 利用多普勒天气雷达、 地面自动站降水资料和探空资料,研究了吉林省春季降水性层状云的宏观特性与降水的关系。结果表明,云厚度、 云冷层厚度与降水关系的总体趋势是厚度越大， 产生的降水越大； 云顶温度与降水的总体趋势是云顶温度越低， 则降水越大； 0 ℃层下部平均回波强度与降水符合幂律相关性； 相关系数检验显示, 0 ℃层下部平均回波强度与降水的相关性最好， 相关系数为0.63； 根据各宏观特征量与降水的关系得到了不同降水量级的判别指标。

• 基于流型识别和物理量要素分析河南强对流天气特征
• 张一平-;吴蓁-;苏爱芳-;徐文明;梁俊平;李周
• 2013 Vol. 32 (5): 1492-1502.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00139.
• 摘要 ( ) PDF (1098KB) ( )
• 利用常规高空、 地面观测资料和探空、 雷达资料, 对2001-2010年5-9月河南区域雷雨大风和区域冰雹天气发生\, 发展的环境条件进行了中尺度天气综合分析和物理量要素分析， 揭示了河南省区域雷雨大风、 冰雹及大风冰雹三类强对流天气的一些特征和规律。(1)归纳出河南强对流天气的典型特征， 建立了东北低涡槽后型、 华北低涡型、 低槽型和副热带高压边缘西南气流型4种中尺度天气分析概念模型， 给出了各流型下强天气分析的关键内容和量化参考指标。(2)在环流分型的基础上， 从强对流天气发生的热力、 动力及水汽等基本条件出发， 讨论了不同天气形势、 不同类别强对流天气、 不同物理参数之间的有机联系和显著区别。通过分析寻找雷雨大风、 冰雹及大风冰雹三类强对流天气的敏感物理量参数和要素特征， 总结出各类强对流天气的物理量要素指标和阈值， 为今后预报预警雷雨大风、 冰雹等分类强对流天气提供参考。(3)分析了强天气个例雷达回波， 简要归纳出各流型下强对流天气雷达回波系统的发生、 发展和移动等演变特点。

• 江西地基GPS遥感大气可降水量变化特征及精度
• 宾振-;吴瑶;邱璐;张华
• 2013 Vol. 32 (5): 1503-1509.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00140.
• 摘要 ( ) PDF (605KB) ( )
• 利用GAMIT软件对2009年6月1日-2010年5月31日江西南昌、 赣州站地基GPS数据进行了解算， 结合地面温度和气压观测资料， 反演了逐时大气可降水量， 并讨论了大气可降水量的变化特征、 与降水的关系及其探测精度。结果表明， 江西大气可降水量变化具有显著的时空分布特征； 大气可降水量的变化特征对降水预报有一定的指示意义； GPS观测在反映大气可降水量变化趋势方面有很高的精度， 并具有全天候监测水汽的优点。

• 夏半年西太副高位置与东亚季风雨带(区)的气候联系
• 俞亚勋-;王式功;钱正安-;宋敏红;王安宇
• 2013 Vol. 32 (5): 1510-1525.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2013.00033.
• 摘要 ( ) PDF (2390KB) ( )
• 为了更好地认识和理解中国东部的夏季风降水气候， 利用1951－2005年中国实测日雨量和美国NCEP/NCAR 1982－1994年逐日高度及风场再分析资料， 绘制了多站多年逐候平均雨量及西太平洋副热带高压(西太副高)西脊点多年逐候平均位置图， 揭示了夏半年西太副高位置与东亚季风降水雨带(区)的气候联系。主要结论如下：  （1）西太副高西脊点位置的相对稳定阶段及大幅度东缩西伸突变与季风雨带(区、  期)关系密切。平均说， 在西太副高北进东缩期， 当西脊点相对稳定在菲律宾西北面海域、  台湾海峡西北面及日本西南面海域时， 将分别带来29－33候的华南前汛期、  35－40候的江淮梅雨期及42－49候的北方多雨期；  我国西北(西南)区秋雨则是副高南撤期50－52(55-61)候明显西伸并滞留在台湾海峡西北面(粤、  桂沿海)的产物；  而27－28（47-48）候的西太副高大幅度东缩（西伸）突变则指示夏季风即将爆发（开始南撤）的先兆。(2)揭示了西北区东部的关中汉中区和其余部分的降水气候分别主要受江淮梅雨和北方雨期影响等平均事实和特征。(3)长序列的单站逐候平均雨量图和西太副高西脊点逐候平均位置图不失为东亚夏季风降水气候分析和预测的重要工具。