目录

• 目录
• 2017 Vol. 36 (3): 0-0. 
• 摘要 ( ) PDF (481KB) ( )

论文

• 20 km高分辨率全球模式对青藏高原夏季降水变化的预估
• 冯蕾;周天军
• 2017 Vol. 36 (3): 587-595.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00045
• 摘要 ( ) HTML PDF (987KB) ( )
• 使用日本气象研究所（Meteorological Research Institute，MRI）大气环流模式在20 km分辨率下的国际大气模式比较计划（Atmospheric Model Intercomparison Project，AMIP）试验结果以及A1B温室气体排放情景下（简称A1B情景）的预估试验数据，预估了青藏高原夏季（6-8月）降水的变化，并讨论了降水变化的可能原因。在A1B情景下，青藏高原夏季降水量显著增加，中心位于青藏高原东南部，主要归因于来自印度洋和孟加拉湾的西南水汽，经90°E-100°E附近进入高原的水汽输送显著增加。同时，整个青藏高原夏季强降水出现概率增加，降水频率南部减少，北部增加。高原南部（北部）降水频率的减少（增加）是因为该地区降水强度的增加速率快（慢）于降水量的增加速率。高分辨率MRI模式预估的青藏高原夏季降水变化与较低分辨率的耦合模式预估结果基本一致，但提供了更详细的局地变化信息。

• 青藏高原非均匀下垫面热力输送系数的估算
• 高世仰;张杰;罗琦
• 2017 Vol. 36 (3): 596-609.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00060
• 摘要 ( ) HTML PDF (1098KB) ( )
• 利用欧洲中心的再分析资料（2000-2014年）风速和温度再分析资料，结合增强植被指数、植被类型、地面高程等多种卫星遥感资料以及陆面过程观测资料，在廓线-通量法的基础上，对以往动力和热力粗糙度方案加以改进，建立了更准确的空气动力学粗糙度和热传输附加阻尼的估算方案，进而求得适用于青藏高原非均匀下垫面的热力输送系数。并利用2008年JICA项目试验的涡动相关观测资料与GAME-Tibet试验的梯度观测资料进行了对比与检验。结果表明：改进的估算方案能够体现高原地形和植被的非均匀特征；青藏高原的粗糙度等相关参数的时空分布特征与植被高度和密度、下垫面的热力条件密切相关；热力输送系数具有南部大于北部，东部大于西部，夏季大于冬季的特征；高植被和地-气温差偏大的区域热力输送系数偏大。

• WRF湖泊模型对青藏高原纳木错湖的适用性研究
• 方楠;阳坤;拉珠;陈莹莹;王君波;朱立平
• 2017 Vol. 36 (3): 610-618.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00038
• 摘要 ( ) HTML PDF (700KB) ( )
• WRF模式是目前应用最广泛的区域天气模式之一，在其最近的版本里耦合了一维湖泊模型，用于模拟陆面大型水体与底层大气的相互作用。本研究利用中国高时空分辨率气象驱动数据在西藏大湖之一的纳木错对该湖泊模型作离线模拟，并利用MODIS卫星数据、湖温观测数据和湖面能量平衡评估了模型在青藏高原纳木错湖的适用性。结果表明：WRF中的湖泊模型方案并不适用于纳木错，其原因是在模拟深湖时，模型中垂向混合能力不足，导致大量能量堆积在湖水浅层，湖温廓线和湖表能量平衡存在较大误差。通过加大湖体内部的湍流混合能力，模型对湖水未冻结期的湖温和湖表能量平衡的模拟有很大改进。

• WRF模拟青藏高原东南部极端旱涝年降水的参数敏感性研究
• 吴遥;李跃清;蒋兴文;董元昌
• 2017 Vol. 36 (3): 619-631.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00057
• 摘要 ( ) HTML PDF (1132KB) ( )
• 为了进一步评估和提高区域模式对青藏高原地区极端气候的模拟能力，利用WRF模式，采用不同模式参数（包括边界位置、积云对流、边界层参数化方案和水平分辨率）模拟了青藏高原东南部极端旱（2006年）、涝（1998年）年夏季降水。对比不同参数模拟的降水结果表明：整体而言，无论是旱年还是涝年，除南边界以外的模式边界位置对高原主体和东南部降水模拟的影响较小；边界层方案对降水空间形态的模拟影响较小，而对降水量级的影响较大；积云对流方案对降水空间形态和量级的影响均较大；采用15 km水平分辨率时可显著改善模式对高原主体和东南部降水的模拟水平。WRF采用适当的参数组合能较好地模拟高原主体和东南部降水的空间分布，但降水量偏大。整体而言，能较好模拟旱年降水的边界层和积云对流参数化方案组合也能较好模拟涝年降水。模式模拟的高原南侧降水偏多可能使高原南侧西风偏强，并进一步造成云南西南部降水偏多；湖南南部降水偏多可能在云南东北部至贵州地区激发出较强的气旋式环流偏差，该偏差环流在四川盆地形成异常强的偏北风，导致低纬度地区进入四川盆地的水汽偏小，从而在四川盆地形成明显的相对干偏差。因此，模式在四川盆地降水模拟能力的提高不仅要做好参数的本地化工作，还需要关注盆地以外地区的影响。

• 基于CloudSat卫星资料的青藏高原云系发生频率及其结构
• 刘建军;陈葆德
• 2017 Vol. 36 (3): 632-642.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2017.00028
• 摘要 ( ) HTML PDF (1298KB) ( )
• 应用2006年5月至2013年5月7年的CloudSat卫星观测资料，针对青藏高原上空不同高度、不同季节8类云（卷云、高层云、高积云、层云、层积云、积云、雨层云、浓积云）的发生频率，分析研究了青藏高原地区云的水平和垂直分布特征及其物理成因，为数值预报模式对云系模拟能力的评估提供了有效的验证信息。研究表明：青藏高原云的发生频率为35%，其中：低云的频率最大，接近21%；中云次之，频率14%；高云的频率最小。垂直分布上，低云最大频率的高度为5~6 km，中云为7~8 km，高云为11~12 km。水平分布上，高原东南部、西北部云发生频率较高，是高原的两个相对多云中心。低云与总的云频率水平分布基本一致；中云是高原北部、中部频率高，南部低，与低云明显不同；高云主要是夏季在高原南部频率高。从不同季节来看，冬季高原西部的低云频率高；春季高原中北部的中云频率高，西部和东南部的低云频率高；夏季南部的低云和高云频率高；秋季云发生频率都很低。在物理成因上，低云的形成主要是地形抬升作用，中云的形成与高原热力作用相关。

• 青藏高原季节性冻土湿度模拟及参数优化——以黑河上游为例
• 孙少波;陈报章;车涛;张慧芳;陈婧;车明亮;林晓凤;郭立峰
• 2017 Vol. 36 (3): 643-656.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00059
• 摘要 ( ) HTML PDF (994KB) ( )
• 利用青藏高原东北部地区阿柔冻融观测站2013年5月至2014年11月观测资料，对通用陆面过程模式（CLM4.0）和动态陆面过程模式（DLM）青藏高原高寒地区土壤湿度模拟性能进行了评估。结果显示两种模式均能够较好的反映浅层（ < 40 cm）土壤湿度动态变化，然而显著低估非冻结期土壤湿度；通过土壤有机质含量对土壤湿度模拟敏感性分析发现模式模拟土壤湿度偏干可能与模式中土壤有机质方案不足有关。在此基础上改进DLM模式土壤有机质和冻土液态水渗透方案，实验结果表明新参数化方案显著提高了高寒、高有机质含量地区模式土壤湿度模拟，平均偏差（BIAS）、均方根误差（RMSE），均方差（MSE）和相关系数（R）分别达到0.032 m³·m^-3，0.078 m³·m^-3，0.010 m³·m^-3和0.866。

• 青藏高原土壤湿度分布特征及其对长江中下游6、7月降水的影响
• 卓嘎;德吉卓玛;尼玛吉
• 2017 Vol. 36 (3): 657-666.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00073
• 摘要 ( ) HTML PDF (744KB) ( )
• 采用美国气候预测中心1961-2014年逐月土壤湿度资料以及国家气象信息中心降水格点数据，分析了青藏高原土壤湿度的时空分布特征，以及高原春季土壤湿度对长江中下游6、7月降水的影响。结果表明：青藏高原年和不同季节的土壤湿度空间分布特征基本一致，均呈现从东南向西北减少的趋势。区域平均的土壤湿度显示出高原土壤春季最为干燥，秋季和夏季较为湿润的分布特征；近50年来青藏高原大部的年、季节土壤湿度均呈缓慢增加趋势，年、季土壤湿度从20世纪60年代至90年代基本上呈减少趋势，21世纪00年代开始则呈缓慢增加趋势。青藏高原春季土壤湿度与长江中下游降水量基本呈负相关关系。通过信度检验的负相关区在6月位于高原东北部和西南部，7月位于高原南部，且高原西北部分区域春季土壤湿度与7月降水量存在显著正相关。高原春季土壤湿度通过对高原地表温度的作用，进而影响到高原热力特征、大气环流以及长江中下游降水的分布特征。

• 黄河源高寒湿地-大气间水热和碳交换通量日变化特征的观测分析
• 罗琪;文军;王欣;田辉;王作亮
• 2017 Vol. 36 (3): 667-674.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00062
• 摘要 ( ) HTML PDF (637KB) ( )
• 黄河源区高寒湿地-大气间的水分和热量及碳交换过程是影响青藏高原气候变化的主要因素之一。本文从2013年7月16日至10月19日期间黄河源区麻多湿地下垫面湍流通量涡动相关系统和气象站观测资料中，每月选取3~4天晴天条件下的观测数据，分析了黄河源麻多湿地-大气间感热通量、潜热通量和CO₂通量的日变化特征，并探讨了近地面能量平衡闭合度。结果表明：黄河源高寒湿地下垫面潜热通量和感热通量有日变化过程，日出后水分和热量交换通量逐渐增高，峰值均出现在12：00-16：00（北京时，下同）。在2013年夏季，黄河源湿地下垫面感热通量的最高值出现在9月15：30，达到了150.0 W·m^-2，潜热通量的最高值出现在7月16：00，达到了300.0 W·m^-2。黄河源高寒湿地生态系统的能量消耗主要以潜热为主，近地面能量的闭合度较差，达到了48.8%。湿地净生态系统的CO₂交换通量日变化特征呈“U”型曲线，在整个植被生长季节的日变化过程中，日出后湿地系统吸收大气中的CO₂，净生态系统CO₂交换量NEE（Net Ecosystem Exchange）为负，中午达负极值，极值为-0.55 mg·m^-2·s^-1，出现在7月21日12：30；夜间下垫面释放CO₂，NEE为正。进一步分析结果表明：CO₂交换通量的变化动态范围受空气温度、太阳辐射和植被冠层的影响明显。

• 欧亚中高纬冬季地表感热异常与中国西北东部夏季降水的可能联系
• 庞雪琪;李栋梁;姚慧茹
• 2017 Vol. 36 (3): 675-684.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00054
• 摘要 ( ) HTML PDF (830KB) ( )
• 利用1979-2012年NCEP/DOE月平均地表感热通量再分析资料、西北东部156站夏季降水日资料，分析了欧亚大陆中高纬（61°N-67°N，53°E-68°E）冬季地表感热通量对我国西北东部夏季降水的影响。结果表明，当欧亚大陆中高纬冬季大气向地表输送感热值偏大时，春、夏季地表向大气输送感热值也偏大，引起了夏季500 hPa乌拉尔山阻塞高压加强，蒙古低压加深，西北太平洋副热带高压强度偏强，位置偏西，西风急流位置偏北，南亚高压呈东部型；对流层中低层表现为异常上升气流，同时有水汽的辐合，西北东部位于副高外围和蒙古低压底部，大气环流场的变化导致中国西北东部夏季降水偏多。当欧亚大陆中高纬冬季大气向地表输送感热值偏小时，春、夏季地表向大气输送感热值偏小，引起相反的夏季大气环流异常，使得中国西北东部夏季降水偏少。

• 夏季长生命史盆地涡活动对川渝季节降水的影响
• 李超;李跃清;蒋兴文
• 2017 Vol. 36 (3): 685-696.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00064
• 摘要 ( ) HTML PDF (1894KB) ( )
• 利用ERA-interim再分析资料和全国824个国家气象站的日降水资料，分析了1983-2012年夏季发生在四川盆地且生命史大于等于24 h（定义为长生命史）的低涡年际变化特征和成因，以及它对川渝地区季节降水的影响，研究结果表明：夏季长生命史的盆地涡的涡源主要位于盆地西南部附近和东北部附近，根据涡源位置的差异可将盆地低涡分为西南型和东北型。由于夏季长生命史西南型盆地涡出现频数远大于东北型盆地涡，因此长生命史西南型盆地涡对季节累积降水贡献较大，但是进一步分析发现长生命史东北型盆地涡产生的日降水强度较强，降水范围较广。长生命史西南型盆地涡由于较少移动，其主要影响区位于初生源地附近的局地地区，而长生命史东北型盆地涡由于移动性较强，其主要影响区位于副热带高压外围的较大范围地区。从季节尺度来说，影响两类低涡频数变化的关键大气环流因子有显著差异，当中纬度长波槽偏强，副热带高压西伸明显加强，以及高原南支绕流偏强时，有利于更多长生命史西南型盆地涡的生成；而当南亚高压强度偏弱，高纬度西伯利亚高压脊稳定维持，以及西伸的副热带高压边缘正好位于云贵高原东部地区附近时，有利于更多长生命史东北型盆地涡的生成。

• 西北东部暖区大暴雨中尺度系统演变特征
• 赵庆云;傅朝;刘新伟;陈晓燕;周晓军
• 2017 Vol. 36 (3): 697-704.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00140
• 摘要 ( ) HTML PDF (1060KB) ( )
• 2013年6月19日20：00至20日08：00，西北地区东部出现了罕见的暖区大暴雨，最大降水量达258 mm，小时最大降水量达65 mm，且伴随雷电天气。利用卫星、雷达、区域自动气象站、高空、地面观测资料和NCEP再分析资料，重点分析六盘山西南侧极端降水中尺度对流系统的发生发展及传播特征。结果表明：近似的喇叭口地形及六盘山的阻挡，使700 hPa偏南风在六盘山的西南侧形成一支长约200~300 km的低空急流；低空急流激发对流云带发展、加强，大暴雨主要由对流云带中一个向前传播的β中尺度对流云团产生；雷达强回波中心高度低于4 km，低质心暖云降水特征明显，对流带中具有多单体结构，大于35 dBZ强回波单体呈南北带状分布，对流单体以每小时1次的频次沿低空急流自南向北移动，显著的“列车效应”形成了六盘山西南侧带状大暴雨区。

• 海风与热岛耦合对上海强对流天气影响的数值模拟
• 张赟程;王晓峰;张蕾;束炯
• 2017 Vol. 36 (3): 705-717.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00056
• 摘要 ( ) HTML PDF (1910KB) ( )
• 使用新一代区域中尺度数值天气模式WRF并耦合多层次城市冠层模式（BEP+BEM），采用NCEP GFS 0.25°×0.25°全球模式3 h预报为初始场和边界条件，对2013年9月13日发生在上海地区的午后强对流天气过程进行数值模拟。通过对比耦合了城市冠层模块的试验（Ctrl）和替换城市为农田的试验（Crop），探究城市效应对本次降水过程造成影响的机理。通过分析发现：（1）此次降水主要受天气系统支配，但城市的存在对局地的降水过程有重要的调节作用；（2）城市热岛使得城市地区温度升高，气压降低，有力地增强了海风以及城市地区的上升气流，最终影响局地的降水分布和降水强度；（3）城市热岛效应能够使降水较早的发生，并且降水落区更为集中。

• 江淮流域6-7月极端强降水事件时空变化及环流异常
• 杨玮;徐敏;周顺武;罗连升
• 2017 Vol. 36 (3): 718-735.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00047
• 摘要 ( ) HTML PDF (1691KB) ( )
• 基于江淮流域近53年（1961-2013年）逐日降水观测资料和NCEP/NCAR再分析资料，利用百分位法定义了江淮流域6-7月极端强降水阈值，通过经验正交分解（EOF）方法将极端强降水事件分为沿淮型、沿江型和江南型三种类型。选取各类型极端强降水事件的典型个例，对环流形势进行诊断分析，结果表明：三种典型极端强降水事件发生时，850 hPa上均存在由华南西部向长江中下游的低空西南急流，沿淮型急流强度最强、急流轴位置最北，沿江型次之，江南型最弱、急流轴位置最南；500 hPa西太平洋副热带高压脊线和西伸脊点异常主要通过改变急流轴位置，来影响极端强降水的落区；200 hPa上高空西风急流均表现出强度偏强，急流带偏窄，高空急流入口的右侧与对流层低层西南急流北侧相重合。在高低空急流的共同作用下，极端强降水发生区域上方垂直速度异常偏强，比湿异常偏大，梅雨锋位置的差异决定了极端强降水的发生区域；无论是沿淮型、沿江型还是江南型极端强降水事件发生时水汽主要来自孟加拉湾到中国南海附近海域。

• 多普勒天气雷达地物回波识别算法改进
• 文浩;刘黎平;张扬
• 2017 Vol. 36 (3): 736-749.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00063
• 摘要 ( ) HTML PDF (2055KB) ( )
• 针对现有的地物回波识别算法在“新一代天气雷达建设业务软件系统开发及应用（ROSE）”前期评估中存在的地物回波漏判和气象回波误判问题，提出了地物回波识别改进算法。新算法在地物回波识别前对径向速度和速度谱宽资料作了处理，改善了因采用双PRF技术造成的径向速度资料质量下降对地物回波识别的影响，并增加了回波强度与径向速度处理阈值、回波强度垂直梯度参数，调整了回波强度沿径向的库间变化的判定阈值，减小了对气象回波的误判。利用SA、SB和CB雷达共432个地物与降水回波体扫资料进行数据统计和典型个例分析，对比算法改进前后的识别效果，结果表明：径向速度处理改善了径向速度资料质量，使地物回波的平均径向速度接近于零，将地物回波识别命中率提高了6.25%；阈值的设定和特征参数的改进，改善了对气象回波的误判，虚警率降低了1%~2%。

• 春季蒙古气旋活动与冬季北大西洋海温异常和欧亚大陆积雪异常的联系
• 黄鑫;布和朝鲁;林大伟;吕冠儒
• 2017 Vol. 36 (3): 750-762.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00050
• 摘要 ( ) HTML PDF (1398KB) ( )
• 基于1948-2013年NCEP/NCAR逐月逐日再分析资料、美国国家海洋大气局月平均海表温度资料，1958-2013年日本JRA-55再分析陆地雪深资料，采用850 hPa相对涡度场气旋追踪方法，统计了春季蒙古气旋的年际及年代际变化特征。根据蒙古气旋偏多年与偏少年的高度场环流背景，研究了影响蒙古气旋的主要环流系统。对北大西洋海温、欧亚大陆积雪深度分布对于蒙古气旋生成的影响进行了探讨。主要结论如下：（1）蒙古气旋活动具有明显的年代际变化特征。20世纪80年代初到90年代末期蒙古气旋数量处于下降趋势，2000年以后又处于增多趋势。（2）贝加尔湖西北侧的大气环流异常中心会对蒙古气旋的生成造成明显影响。冬季北大西洋格陵兰岛南部地区海温升高会在欧亚大陆激发遥相关波列，造成乌拉尔山以北地区的冬春季节雪盖深度的减小，雪盖深度减小产生的热力作用异常会造成贝加尔湖西北侧高度场的升高，导致蒙古气旋的减少。（3）乌拉尔山北部地区的冬季积雪深度可以作为预测春季蒙古气旋个数的前兆因子，其与春季蒙古气旋频次为正相关。

• 凝结潜热加热与对流反馈对一次高原低涡过程影响的数值模拟
• 许威杰;张耀存
• 2017 Vol. 36 (3): 763-775.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00061
• 摘要 ( ) HTML PDF (2022KB) ( )
• 利用WRF模式对2009年7月29日的一次高原低涡个例进行数值模拟，研究了凝结潜热加热及其与对流活动的反馈在高原低涡发生发展过程中的作用及影响机制。通过模拟结果与实况资料的对比分析，发现WRF模式能够较好地模拟此次低涡的移动路径、中心强度和降水场分布。不考虑凝结潜热加热效应的敏感性试验结果中，模式模拟的低涡移动迟滞，降水量减少，并在移动至高原中部后迅速减弱消失。进一步分析高原低涡的结构发现，凝结潜热加热使得低涡中心附近的上升运动延伸至高层，并产生较强的对流活动，而更为深厚的上升运动又释放出较多的潜热，从而形成一种正反馈机制。位涡收支诊断分析表明，低层凝结潜热加热垂直梯度项产生的正位涡变化有利于高原低涡的增强与东移，位涡垂直通量散度项与凝结潜热加热垂直梯度项引起的位涡变化趋势相反。在高原低涡的形成和发展阶段，由于凝结潜热加热与对流活动间的正反馈机制，潜热加热垂直梯度项引起的正位涡增强，凝结潜热加热对低层的位涡变化起主要作用，有利于高原低涡的增强与东移；低涡进入成熟阶段后，凝结潜热的贡献减小，位涡水平通量散度项与位涡垂直通量散度项对位涡的变化起主要作用。

• 基于陆面数据同化系统改进中国区域土壤湿度的模拟研究
• 赖欣;文军;范广洲;宋海清;张永莉;朱丽华;王炳赟
• 2017 Vol. 36 (3): 776-787.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00126
• 摘要 ( ) HTML PDF (1319KB) ( )
• 利用中国区域地面气象要素驱动数据集（China Meteorological Forcing Dataset，CMFD），驱动中国科学院大气物理研究所陆面数据同化系统（LDAS-IAP/CAS-1.0），得到了2003-2010年中国区域土壤湿度数据集，同时不考虑同化卫星遥感亮温数据，直接驱动CLM3.0模拟了2003-2010年中国区域土壤湿度时空变化。将二者土壤湿度模拟结果、地面土壤湿度观测值、美国国家环境预报中心（NCEP）气候再分析数据（CFSR）、基于主动和被动微波传感器的全球土壤湿度数据（SM-MW）进行对比分析发现，考虑同化卫星遥感亮温后与不考虑同化模拟的土壤湿度空间分布有明显差异。将模拟、同化土壤湿度值与观测值对比发现，同化后的青海、甘肃、宁夏和陕西地区土壤湿度较模拟结果有一定的改善。相对于CFSR再分析数据和SM-MW遥感反演数据，模拟和同化土壤湿度值在35°N以南对土壤湿度空间分布的细节刻画更为细致。同化卫星遥感亮温数据后，从2003-2010年土壤湿度四季和年平均空间分布看出，土壤湿度空间分布从西北向东南增加。东北、江淮地区及青藏高原为土壤湿度高值区，新疆和内蒙古为土壤湿度低值区。从变化趋势来看，内蒙古、青藏高原和新疆南部年平均土壤湿度呈增加趋势，其他地区以减小趋势为主。

• 两种垂直风廓线的对比及应用Ⅰ:一致性分析
• 董新宁;方德贤;周国兵;吴钲;张勇;黄安宁
• 2017 Vol. 36 (3): 788-800.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00043
• 摘要 ( ) HTML PDF (989KB) ( )
• 利用2013年1-9月重庆多普勒天气雷达（CINRAD/SA）和风廓线雷达（TWP8-L）观测到的垂直风廓线数据，就不同高度、不同时间及不同降水条件下二者的一致性进行了分析。研究结果表明：（1）多普勒雷达探测的风廓线资料与同期的风廓线雷达资料在垂直分布和时间变化上表现出较一致的变化趋势，两者探测的风向和风速的相关系数分别为0.90和0.75；（2）风廓线雷达和多普勒雷达探测的风向相关性（标准误差）随高度增加（降低）而逐渐增加（降低），两者间的一致性随高度不断增强。风速间的相关性也随高度增加而增加，但标准误差变化不大，稳定在2~4 m·s^-1之间。在不同月份表现出类似的特征，特别是在汛期（69月）风切变从底层到高空具有很好的一致性，呈顺时针旋转；（3）两种探测资料间的一致性受降水影响明显，相对于降水偏少的冬季（1月和2月），在以小到中雨为主的春季（34月）以及中到大雨的主汛期（6-9月），多普勒天气雷达和风廓线雷达探测风廓线间的一致性得到明显增强，特别是在主汛期两者间的一致性是最高的；（4）多普勒雷达和风廓线雷达各高度层平均风向随高度的变化一致性较好，在低层（ < 4 km）和高层（>5 km）风向均随高度顺时针旋转。

• 飑线优化识别及雷暴大风分析
• 李哲;李国翠;刘黎平;杨吉
• 2017 Vol. 36 (3): 801-810.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00040
• 摘要 ( ) HTML PDF (941KB) ( )
• 飑线是产生灾害大风的重要系统，强度和影响范围大。本文在线状中尺度对流系统自动识别基础上，提出了飑线优化识别方法，识别主要参数选取反射率因子、长轴长度、系统面积和线性程度，按照反射率因子5 dBZ递增原则，选取四组识别参数对雷达回波多次识别，择优选取线性程度高且包含较强回波的飑线作为当前体扫的飑线最优识别结果。通过对140个体扫126个飑线识别效果检验和对应大风分析，结果表明：优化识别方法能够同时识别强、弱飑线，真实反应飑线发展的不同阶段，比单一参数识别效果明显改善，优化识别命中率分别比四组参数识别提高了26.3%、10%、40%和89%；在有利的环境条件下，雷暴大风出现在飑线的强回波带、弓形回波前沿和线风暴之间断裂带上，飑线识别区域与灾害大风吻合，可作为大风预警区域；飑线大风的风向基本沿风暴移动方向吹。

• 风暴尺度集合预报中不同初始扰动的多尺度发展特征研究
• 庄潇然;闵锦忠;武天杰;邓旭;蔡沅辰
• 2017 Vol. 36 (3): 811-825.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00049
• 摘要 ( ) HTML PDF (1401KB) ( )
• 基于WRF模式构建集合更新预报系统，利用Haar小波分解方法分析了北京“7·21”特大暴雨过程中三种初始扰动方案所构造集合扰动的多尺度特征，基于此探讨了混合初始扰动方法的可行性，并对比了三种扰动对误差的模拟能力。其中扰动方案一是由集合转换卡尔曼滤波方法（ETKF）对NCEP全球集合预报的分析扰动更新后得到，扰动方案二（DOWN）是直接由NCEP全球集合预报扰动插值到试验所设置的模式网格中得到，而扰动方案三（BLEND）则是将上述二者通过Barnes滤波进行尺度混合后得到。结果表明：各组扰动的能量均随时间增长，其中包含分析不确定性的ETKF扰动在预报中前期有较高的中小尺度能量，而DOWN扰动有较高的大尺度能量且能量增长速度明显快于ETKF，二者能量的大值区最终都向中尺度（64~128 km）部分发展，混合后的扰动（BLEND）能量在预报中前期增长速度最快，综合表现最优。从扰动成分来看，ETKF和DOWN中在预报前期可以快速增长的部分均集中在8~32 km的小尺度上，64~128 km部分的中小尺度的扰动信息增长缓慢，而256 km的中尺度信息则很快被耗散，这为如何选取合理的滤波波段构造多尺度混合扰动提供了依据。从降水预报结果来看，控制预报误差主要集中在降水的大值区，虚假初始扰动会导致预报初期产生虚假降水区；在暖区降水阶段，扰动对误差的模拟能力较弱，而在锋面降水阶段，扰动对误差的模拟能力明显提高，总体来看大尺度的误差较难模拟，三种方案中BLEND对误差的模拟能力最强；根据扰动-误差的相关分析同样验证了BLEND在误差模拟能力方面的优势；在降水预报TS评分方面，各组集合试验均优于控制试验，其中BLEND的效果略优于ETKF和DOWN。

• 近15年南宁市霾日数变化特征及气象成因分析
• 苏兆达;白龙;梁岱云
• 2017 Vol. 36 (3): 826-834.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00065
• 摘要 ( ) HTML PDF (702KB) ( )
• 使用新的霾日判定标准对南宁市2000年以来的气象观测资料进行统计分析。结果表明：（1）南宁市霾日数从2000年逐年上升，到2004年达到最大值，之后呈下降趋势，2011年达到最小值，但2012年和2013年则重新呈现上升趋势。（2）旱季的月均霾日均多于雨季，其中7月霾天气最少，12月霾天气的严重程度和霾日数都接近全年最高值。（3）霾出现频率和细颗粒物PM_2.5存在显著的日变化特征，而且两者变化趋势较一致。相对较小的风速以及正的小时变压，使得早上的大气水平运动较弱，上空以下沉运动为主，使得空气污染物难以扩散，导致08：00的霾出现频率和细颗粒物PM_2.5值均为全日最高。本文研究有助于霾的预测预警，并可为减少霾的不利影响提供决策依据。

• 基于WRF-LES的干旱湖区近地面风场模拟与敏感性研究
• 孙学金;李岩;张燕鸿;宁辉;唐敬;文元宏;苗青建
• 2017 Vol. 36 (3): 835-844.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00058
• 摘要 ( ) HTML PDF (864KB) ( )
• 基于6层嵌套的WRF-ARW模式，在新疆博斯腾湖某湖岸地区进行了实际大气条件下的LES近地面风场数值模拟，并依据该地观探测资料开展了模拟结果的比对分析。为了探讨该地陆面特征对模拟结果的影响，分别针对地形分辨率、土壤湿度和地表粗糙度开展了敏感性试验。研究结果表明，在所关注的小尺度研究区域内，WRF-LES通过对大气边界层内大尺度湍涡的直接解析，相比于中尺度模拟，模拟结果更能体现出近地层风场的高度起伏性，进而提高数值模拟的真实性和准确性。为达到预期应用效果，WRF-LES需要与之相匹配的高分辨率的地形数据，此外土壤湿度数据会通过改变地表热通量分配来影响日间大尺度湍涡的发展，进而影响近地面风场模拟结果，而地表粗糙度对WRF-LES近地面风速模拟的影响则较为复杂。

• 一次槽前“干”对流背景下阵风锋天气过程分析
• 武麦凤;吉庆;武维刚
• 2017 Vol. 36 (3): 845-851.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00055
• 摘要 ( ) HTML PDF (1208KB) ( )
• 对2015年8月23日发生在陕西关中的一次伴有阵风锋的强对流天气过程的不稳定度条件\，卫星云图和雷达资料进行分析，结果表明：本次强对流天气过程虽然发生在槽前，但垂直环境配置为“上干下湿”，属于槽前“干”对流，850 hPa的切变线为强对流提供了初始扰动，地面辐合线触发了强对流天气的发生；两条阵风锋均出现在对流云团边缘TBB梯度最大的区域内、对流有效位能剧烈释放时；另外，两条阵风锋的相向运动，导致两条阵风锋之间强对流单体的产生。当强对流云团与阵风锋叠加时，一方面，二者相互抑制，互为削弱，阵风锋很快消散；另一方面，与阵风锋相联系的对流云团中因为有新的对流单体补充又迅速发展，产生更剧烈的强对流天气。

• ENVISAT星载合成孔径雷达反演风场在江苏近海风场研究中的应用初探
• 陈燕;许遐祯;黄敬峰;郭乔影
• 2017 Vol. 36 (3): 852-864.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00052
• 摘要 ( ) HTML PDF (1130KB) ( )
• 为了弥补海上风的常规直接观测资料较少的不足，探索将合成孔径雷达（Advanced Synthetic Aperture Radar，ASAR）观测资料用于风场研究，以江苏近海为研究对象，利用沿海地面观测数据和2008年11幅ASAR影像反演获得的风速和风向进行对比，并将卫星反演风场同化至数值模式，分析对海上风场模拟效果的改进。结果表明：ASAR影像反演的海面风场和地面实测吻合度较高，可以作为没有直接风观测的海上区域的补充。风速反演值略大于观测值，均方根误差为1.8 m·s^-1，83.6%的站点偏差在±2 m·s^-1之内；风向反演值比观测值偏北，均方根误差为39.3°，41.8%的站点偏差在±22.5°之内。将反演风场同化至WRF模式后，提高了海上风场的模拟效果，风速均方根误差1月降低至0.9 m·s^-1，7月降低至1.6 m·s^-1；风向均方根误差1月降低为57.3°，7月降低为50.6°。

• ENSO循环对东亚地区平流层臭氧分布的影响
• 汪明圣;郭世昌
• 2017 Vol. 36 (3): 865-874.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00068
• 摘要 ( ) HTML PDF (747KB) ( )
• 采用NOAA提供的ONI（Oceanic Niño Index）指数资料与欧洲中心提供的臭氧再分析资料，以滞后相关为切入点，分析了ENSO循环对东亚地区平流层臭氧分布的影响，探讨了ENSO不同位相（El Niño、La Niña）对臭氧场的强迫影响程度，并且用ENSO对剩余环流的影响解释了平流层臭氧变化的动力机制。结果表明：（1）ENSO对东亚地区平流层臭氧的分布有明显的影响，在平流层30 hPa和70 hPa尤为显著，且滞后8个月时二者相关达到最大；（2）El Niño发生8个月后中纬度地区平流层30 hPa的臭氧有所减少，而高纬度臭氧增加，70 hPa则与之相反，同时在低纬度地区70 hPa臭氧减少；La Niña反之；（3）Niño3.4区海温与滞后8个月臭氧的SVD分析结果也有类似的变化；（4）El Niño和La Niña的影响之间有显著的差异，在分别滞后于El Niño和La Niña事件8个月后平流层低层的臭氧含量差异可达-25%以上。（5）ENSO可以通过影响剩余环流的变化，进而影响臭氧分布发生以上的变化。