论文

• 闪电产生氮氧化物(LNO _X)区域特征计算(Ⅱ):LNO _X计算结果分析
• 杜健;张义军;言穆弘
• 2002 Vol. 21 (5): 433-440. 
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• 利用东北、北京和广东三地的闪电定位资料,计算分析了6种不同类型雷暴中闪电产生的氮氧化物总体、季节、空间分布和雷暴的不同发展阶段等特征。结果表明:虽然中高纬地区雷暴频数较低,年总产氮(N)量低于低纬地区,但单个雷暴平均产N量并不比低纬低。三地雷暴产N量的月份分布不相同,东北和北京地区的峰值月份出现在季节交换期的6月和9月,广东地区出现在对流相对旺盛的7月。低纬区的系统雷暴产N量主要发生在成熟阶段,而发展和消散阶段产N量很低,中高纬尽管成熟阶段产N量最高,但发展和消散阶段也有一定的比例。中高纬的局地雷暴产N量主要发生在发展和消散阶段,成熟阶段很低,而广东地区,三个阶段相差不大。进一步讨论了几种雷暴闪电参数与雷暴产生N量的相关性,得到系统雷暴正负闪电总数和雷暴产生N量的回归预报方程并讨论了误差。最后与文献[1]的方法和Price的方法进行了比较。

• ENSO循环各阶段东亚夏季风特征的诊断研究
• 陈月娟;简俊;周任君
• 2002 Vol. 21 (5): 441-446. 
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• 利用NCEP/NCAR再分析资料和NCAR海温资料及中国测站地温资料,对ENSO循环不同阶段东亚夏季风强弱变化进行了分析。并从此期间的海陆热力差异和季风低压变化来探讨海温异常对东亚夏季风的影响,结果表明:东亚夏季风指数有明显的年际变化和年代际变化,且与赤道东太平洋SST有较好的负相关关系,其中又以与三个月前的海温变化关系最好。在Nino1+2区为冷、暖水之后的三个月中,冷水期对应的东亚夏季风指数大于暖水期对应的东亚夏季风指数,东亚夏季风比暖水期强。赤道东太平洋SST变化期间亚洲大陆的地面温度和地面气压也有明显变化,这是引起ENSO不同阶段东亚夏季风变化的主要原因。

• "98.7"突发性特大暴雨中尺度切变线低涡发展的涡源诊断
• 冯伍虎;程麟生
• 2002 Vol. 21 (5): 447-456. 
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• 1998年7月20~23日(简称"98.7")发生在武汉周边地区的特大暴雨过程与沿低涡切变线相继生成和强烈发展的MαCS及MβCS直接关联。利用MM5模拟提供的高空间分辨(20 km)输出资料,对这次突发性特大暴雨中尺度切变线低涡发展的动力学机制进行了诊断。涡度分析指出,高、低空正涡度中心在武汉周边地区上空的叠加和耦合是该低涡切变线持续发展的主要物理机制之一。总涡源的诊断揭示,在突发性暴雨强烈发生发展期,武汉周边地区上空从低层到高层有一近乎垂直的涡源高值区生成和维持,其垂直结构的发展演变与涡度场垂直结构的发展演变相一致。这一结果表明,大气总涡源对该中尺度低涡切变线的生成和发展起着决定性作用,也是该暴雨中尺度系统持续发展的重要动力学机制。对贡献于总涡源的诸分量计算表明,在650 hPa以下,散度项对大气总涡源的正贡献最大,但在此层以上至200 hPa之间,垂直涡度平流项的贡献要比散度项大,同时水平平流项也为正贡献;在整个对流层,扭转项对总涡源为负贡献,散度项只在450~250 hPa之间为负贡献。在近地层,垂直涡度平流项和水平平流项基本对总涡源不作任何贡献。时间平均涡源和纯扰动涡源对低涡切变线的生成很重要;在强烈发展期,相互作用涡源作用最大,纯扰动涡源贡献次之;随着非线性相互作用涡源贡献的减小,低涡切变线东移减弱,在该期间时间平均涡源和纯扰动涡源仍为正贡献。

• 利用TOMS资料遥感沙尘暴的研究
• 张军华;毛节泰;王美华
• 2002 Vol. 21 (5): 457-465. 
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• 研究了利用TOMS资料定量遥感沙尘暴的方法,并利用该方法遥感了1998年4月15日发生在中蒙边境地区的一次沙尘暴过程,得到了沙尘暴的发生、发展、强度以及影响范围等特征。结果表明,该方法基本上可以排除云的影响,能够定量遥感沙尘暴的动态发展过程,是一个较好的沙尘暴遥感方法。

• 典型干旱地区陆面特征的模拟及分析
• 王澄海;董文杰;韦志刚;马文婷
• 2002 Vol. 21 (5): 466-472. 
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• 运用NCAR-LSM(Land surface model)模式对典型干旱区—沙漠站进行了独立试验(Off-line),检验了LSM模式在典型干旱地区的性能,并分析了典型干旱地区的陆面特征。结果表明:LSM模式对干旱地区有较好的模拟性能。在不同的季节,典型干旱地区的感热和潜热有着不同的特征,4月份的感热通量较大,约为400 W·m ^-2;1月和8月相对较小,约为230 W·m ^-2。1月和4月的潜热通量很小,约为4~6 W·m ^-2,可以忽略;但8月份的潜热通量大,平均最大约为120 W·m ^-2,当有降水发生时,潜热通量可达570 W·m ^-2,与感热通量相当。

• 中国西北大气沙尘的辐射强迫
• 成天涛;沈志宝
• 2002 Vol. 21 (5): 473-478. 
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• 利用CCM3的辐射模式CRM研究大气沙尘的辐射强迫特性。大气沙尘减小地面净辐射冷却地面同时增暖沙尘层大气,最大加热率出现在沙尘层的上部和贴近地面处。地表反照率对地面冷却和大气加热的大小有影响,地面净辐射的减幅和大气加热率在高地表反照率的沙漠大于低地表反照率的绿洲。大气沙尘对地-气系统的辐射强迫同样受地表反照率的影响,存在着一个"临界地表反照率",其值在0.25~0.3之间。当地表反照率高于"临界地表反照率"(如沙漠),大气沙尘减小行星反照率增暖地-气系统,反之(如在绿洲),大气沙尘增大行星反照率冷却地-气系统。

• 我国北方干旱化趋势的预测
• 章芳;苏炳凯
• 2002 Vol. 21 (5): 479-487. 
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• 首先,利用小波分析法求出了我国北方三地区1951-1998年降水序列在32年尺度和16年尺度的可能突变年份;接着采用Yamamoto检验法确定了真突变年份;然后利用非线性统计-动力建模法求出了对应的旱涝跃迁时间;最后作出了旱涝趋势预测。结果表明:对于32年尺度,东北地区从1999年开始的偏旱将持续到2052年,华北地区从1965年开始的偏旱将持续到2010年,西北地区从1995年开始的偏旱将持续到2016年。对于16年尺度,东北地区从1999年开始的偏旱将持续到2025年,华北地区从1999年开始的偏旱将持续到2014年,西北地区从1995年开始的偏旱将持续到2012年。三地区于1999年和2000年的预测结果与实况基本吻合。

• 一次沙尘暴过程锋生函数和地表热通量的数值诊断
• 孙军;姚秀萍
• 2002 Vol. 21 (5): 488-494. 
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• 沙尘暴是我国西北地区春季常发生的一种灾害性天气现象。本文利用国家气象中心改进的PSU/NCAR的非静力中尺度模式MM5,对1995年5月16日我国西北地区发生的一次沙尘暴天气个例进行了锋生函数和地表热通量的诊断分析。结果表明,沙尘暴过程是冷锋在移至我国西北地区时产生的一种强烈锋生过程;地表感热通量明显大于地表潜热通量;有无地面热通量对比试验表明,热力因子在沙尘暴产生过程中具有重要作用。

• 偏振气象雷达发展现状及其应用潜力
• 王致君
• 2002 Vol. 21 (5): 495-500. 
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• 偏振雷达是近二十多年来发展起来的新型天气雷达。由于它的问世,极大地促进了雷达气象和云及降水物理学科的发展,增强了人类认识和抗御天气灾害的能力。本文结合中国科学院寒区旱区环境与工程研究所以及世界各国偏振雷达发展的情况和经验,主要就圆偏振雷达、椭圆偏振雷达和双线偏振雷达的发展现状及其在云和降水物理研究以及人工影响天气方面的应用潜力进行说明,它对我国新兴的偏振雷达的发展和应用事业有一定的指导和借鉴意义。

• 闪电产生NO _X机制及中国内陆闪电产生NO _X量的估算
• 周筠珺;郄秀书
• 2002 Vol. 21 (5): 501-508. 
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• 对闪电产生NO _X的物理机制及化学过程进行了分析,并根据闪电物理及不同经纬度上观测到的闪电资料,对中国内陆地区闪电产生的NO _X进行了估算。结果表明:各纬度上每100 km ²内闪电产生NO _X估算的年平均值(WLNO _X)从南到北随纬度的增高而降低,在广东、陇东、北京和东北地区的最高值分别为6.41×10 ⁶gN/100km ²/yr、4.26×10 ⁶gN/100km ²/yr、3.65×10 ⁶gN/100km ²/yr和3.52×10 ⁶gN/100km ²/yr。闪电产生的NO _X主要分布于35°N以南的地区,从陇东地区向南到广东地区的闪电产生的NO _X占整个中国内陆的2/3以上。整个中国内陆地区闪电产生NO _X的年平均估算值为3.84×10 ¹¹gN/yr。就广东地区而言,强雷暴的活动月闪电产生的NO _X比弱雷暴活动月的大一个量级。在雷暴天气过程中闪电产生NO _X浓度的峰值都无一例外地出现在雷暴云发展的成熟期,其直接原因主要是雷暴云成熟期的高闪电频数。

• 我国西北地区地面最高和最低气温变化及分布的特征
• 马鹏里;王若升;王宝灵;杨小利
• 2002 Vol. 21 (5): 509-513. 
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• 通过对西北地区70个代表站1961-1990年最高、最低气温距平值的计算和分析,认为我国西北地区温度变化主要以冬季夜间变暖为主,变暖的趋势和全球基本一致。另外还发现西北地区最高最低气温的变化在高海拔地区较为显著,新疆乌鲁木齐及青海省德令哈两地的最高、最低气温变化是我国西北地区近30年来的最显著区。

短论

• 青藏高原草甸下垫面湍流强度相似性关系分析
• 马耀明;马伟强;胡泽勇;李茂善;王介民;石川裕彦;塚本修
• 2002 Vol. 21 (5): 514-517. 
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• 利用"全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验(GAME/Tibet)"1998年加强期(IOP)的观测资料,分析研究了青藏高原草甸下垫面上的无量纲风速、温度及湿度方差相似性,并与HEIFE戈壁沙漠和绿洲及海洋下垫面作了比较,得到了一些有关青藏高原草甸下垫面上动力及热力学参数的有益的结论。

• 时间序列转折突变点检测的线性函数方法
• 曹杰;陶云;田永丽
• 2002 Vol. 21 (5): 518-521. 
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• 根据转折突变的定义,在引入线性半截多项式的前提下,提出检测时间序列转折突变点的一种新方法。此方法不仅能找出时间序列中存在的多个转折突变点,而且使得检测到的突变点通过统计显著性检验。应用此方法对北半球1851-1990年年平均气温距平及其11年滑动平均序列,1901—1999年昆明5月降水及其11年滑动平均的降水序列分别进行了检测。发现北半球年平均气温距平在1879、1889、1939和1973年附近出现了年际转折突变,在1878、1888和1941年以及1972年出现了年代际尺度的转折突变;昆明5月雨量不存在年际转折突变点,但昆明5月雨量在1918、1966以及1978年附近出现了年代际尺度转折突变。

• 一种短期气候预测集成技术的应用研究
• 吉廷艳;熊方;黄继用
• 2002 Vol. 21 (5): 522-525. 
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• 以递归正权综合决策方案为基础,结合实际情况,首先对多种预报方法进行筛选,选取预报效果较好并且较为稳定的几种方法参与集成,并将集成结果写成Micaps数据格式,最终以图形方式显示出来。评分结果表明:该集成方法对温度预报和灾害指数预报较权重平均集成法效果好;而对月雨量预报和季度雨量、温度预报则与权重平均方法相当;但是对季度雨量、温度预报来说,集成后预测精度有明显提高。同时,将集成结果通过Micaps工作平台以图形方式显示,不仅客观、定量,而且更一目了然。

• NOAA卫星资料云雪识别方法的研究
• 殷青军;杨英莲;徐维新
• 2002 Vol. 21 (5): 526-528. 
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• 通过分析NOAA/AVHRR资料中云和雪的光谱特征,在已有的研究成果基础上做了大量的试验分析。针对青海省南部(以下简称青南)的云、雪特征,提出了新的云、雪判别因子,对于区分青南地区的云、雪有较好的效果。