2004年 第20卷 第3期
2004, (3): 225-236.
摘要:
主要研究云迹风资料对三维变分同化分析场及台风预报的影响。首先分析了不同通道和层次的静止气象卫星云迹风产品的误差特征;然后,把云迹风资料放到GRAPES三维变分同化系统中进行同化,通过将不同观测类型资料的同化结果进行对比,探讨了红外通道和水汽通道云迹风资料对数值预报分析场的影响;最后,把同化后的分析场作为初始场,用WRF模式对2002年“森拉克”台风做24小时预报实验。结果表明,不同通道和层次的云迹风资料具有不同的误差特征;云迹风资料可以提高分析场和预报场中风压场的质量;而且在台风预报试验中可以更准确地预报台风的路径和降水。
主要研究云迹风资料对三维变分同化分析场及台风预报的影响。首先分析了不同通道和层次的静止气象卫星云迹风产品的误差特征;然后,把云迹风资料放到GRAPES三维变分同化系统中进行同化,通过将不同观测类型资料的同化结果进行对比,探讨了红外通道和水汽通道云迹风资料对数值预报分析场的影响;最后,把同化后的分析场作为初始场,用WRF模式对2002年“森拉克”台风做24小时预报实验。结果表明,不同通道和层次的云迹风资料具有不同的误差特征;云迹风资料可以提高分析场和预报场中风压场的质量;而且在台风预报试验中可以更准确地预报台风的路径和降水。
2004, (3): 237-248.
摘要:
分析了春夏转换季节中亚洲季风区北半球副热带高压断裂的气候学特征及其可能机制。分析表明,北半球副高断裂最先发生在孟加拉湾中南半岛一带。孟加拉湾和中南半岛地区经圈环流的季节转换在高低层存在差异。在3~5月的经圈环流演变中,孟加拉湾地区经圈环流表现为对流层低层首先发生改变,呈高、低层正、反Hadley环流配置,大气加热以感热为主,因而高度场表现出的副高在孟加拉湾首先断裂只是对流层低层的表现。中南半岛则表现为从低到高的整层上升运动增强,经圈环流的减弱、消失是地表感热和潜热共同作用的结果,因而整个对流层副高的断裂应在中南半岛地区。中纬度亚洲大陆积雪季节溶化以高原为中心表现出东快西慢特征,导致105 E以东的东亚中纬度感热首先增加,地表感热加热大气的结果有利于大气经圈环流下沉气流减弱,从而加剧了中南半岛地区经圈环流减弱进程,为北半球副高在孟加拉湾中南半岛地区断裂提供了大尺度气候变化背景。
分析了春夏转换季节中亚洲季风区北半球副热带高压断裂的气候学特征及其可能机制。分析表明,北半球副高断裂最先发生在孟加拉湾中南半岛一带。孟加拉湾和中南半岛地区经圈环流的季节转换在高低层存在差异。在3~5月的经圈环流演变中,孟加拉湾地区经圈环流表现为对流层低层首先发生改变,呈高、低层正、反Hadley环流配置,大气加热以感热为主,因而高度场表现出的副高在孟加拉湾首先断裂只是对流层低层的表现。中南半岛则表现为从低到高的整层上升运动增强,经圈环流的减弱、消失是地表感热和潜热共同作用的结果,因而整个对流层副高的断裂应在中南半岛地区。中纬度亚洲大陆积雪季节溶化以高原为中心表现出东快西慢特征,导致105 E以东的东亚中纬度感热首先增加,地表感热加热大气的结果有利于大气经圈环流下沉气流减弱,从而加剧了中南半岛地区经圈环流减弱进程,为北半球副高在孟加拉湾中南半岛地区断裂提供了大尺度气候变化背景。
2004, (3): 249-257.
摘要:
用改进的CCM1(R15L12)气候模式,模拟研究了1991年热带印度洋持续暖海温对东亚初夏季节大气环流的影响。结果表明,热带印度洋海温持续偏暖有利于初夏高原上空大气增温,从而有利于热带东风急流的发展北移和东亚南支西风急流的北跳,并引起5月份西太平洋副热带高压明显加强北抬。印度洋暖海温还引起初夏东亚大陆温度场回升,对南半球越赤道气流发展和南海夏季风的加强起到积极作用。上述特征加速了东亚初夏季节转换过程,有利于江淮梅雨较早发生。
用改进的CCM1(R15L12)气候模式,模拟研究了1991年热带印度洋持续暖海温对东亚初夏季节大气环流的影响。结果表明,热带印度洋海温持续偏暖有利于初夏高原上空大气增温,从而有利于热带东风急流的发展北移和东亚南支西风急流的北跳,并引起5月份西太平洋副热带高压明显加强北抬。印度洋暖海温还引起初夏东亚大陆温度场回升,对南半球越赤道气流发展和南海夏季风的加强起到积极作用。上述特征加速了东亚初夏季节转换过程,有利于江淮梅雨较早发生。
2004, (3): 258-270.
摘要:
利用ECMWF(1979～1993年)的再分析资料计算分析了热带太平洋上空大气热源及水汽汇的年际变化及其与海表温度异常之间的联系。通过SVD的分析,发现大气热源的垂直积分〈Q1〉和水汽汇垂直积分〈Q2〉异常与SST异常有着较高正相关关系的热带太平洋区域主要集中在170 E以东的5 S～5 N之间的一个狭长带中。分析大气热源和水汽汇的空间结构,则发现在赤道太平洋中、东部地区,除了最低层(962.5 hPa)和最高层(85 hPa)以外,对流层其余各层Q1、Q2异常与SST异常都存在较高的正相关关系;而在赤道西太平洋地区,850 hPa层以下,Q1异常与SST异常为负相关关系,在962.5 hPa相关系数甚至为 -0.59,其余各层Q1、Q2异常与SST异常也只有很弱的正相关关系。
利用ECMWF(1979～1993年)的再分析资料计算分析了热带太平洋上空大气热源及水汽汇的年际变化及其与海表温度异常之间的联系。通过SVD的分析,发现大气热源的垂直积分〈Q1〉和水汽汇垂直积分〈Q2〉异常与SST异常有着较高正相关关系的热带太平洋区域主要集中在170 E以东的5 S～5 N之间的一个狭长带中。分析大气热源和水汽汇的空间结构,则发现在赤道太平洋中、东部地区,除了最低层(962.5 hPa)和最高层(85 hPa)以外,对流层其余各层Q1、Q2异常与SST异常都存在较高的正相关关系;而在赤道西太平洋地区,850 hPa层以下,Q1异常与SST异常为负相关关系,在962.5 hPa相关系数甚至为 -0.59,其余各层Q1、Q2异常与SST异常也只有很弱的正相关关系。
2004, (3): 271-280.
摘要:
利用ECMWF(1979～1993年)的再分析资料分析了南海夏季风爆发前后的大气热源演变特征,并由此确定了南海夏季风爆发的大气热源判据。将该判据应用于1979~1993年总共15年的平均场,可判定南海夏季风平均于28候(5月第4候)爆发。而且,对于逐年南海夏季风爆发,该判据也有较好的指示意义。本文还发现,南海夏季风爆发的迟早与4月份40°S纬圈平均的大气热源垂直积分<Q1>有着非常密切的联系,由此得到的南海夏季风爆发时间的前期判定指标能较好地判断南海夏季风的爆发时间。南海夏季风爆发迟早的原因,及其与4月份40°S纬圈平均<Q1>之间的联系,可以通过南北半球哈得莱环流的变化得到解释。
利用ECMWF(1979～1993年)的再分析资料分析了南海夏季风爆发前后的大气热源演变特征,并由此确定了南海夏季风爆发的大气热源判据。将该判据应用于1979~1993年总共15年的平均场,可判定南海夏季风平均于28候(5月第4候)爆发。而且,对于逐年南海夏季风爆发,该判据也有较好的指示意义。本文还发现,南海夏季风爆发的迟早与4月份40°S纬圈平均的大气热源垂直积分<Q1>有着非常密切的联系,由此得到的南海夏季风爆发时间的前期判定指标能较好地判断南海夏季风的爆发时间。南海夏季风爆发迟早的原因,及其与4月份40°S纬圈平均<Q1>之间的联系,可以通过南北半球哈得莱环流的变化得到解释。
2004, (3): 281-288.
摘要:
针对0216号台风(森拉克)的移动路径,应用MM5对其路径进行模拟,结合GMS逐时的云图资料和其他观测资料,分析其移动路径变化的原因。分析发现,当台风进入弱环境场后,台风东部的热带中尺度低涡与台风互相作用,产生了藤源效应,使台风向西南方向移动;台湾岛地形、沿海槽和台风东侧的新生高压脊是使台风再次向西北移动的主要原因。这些结果对以后类似的台风预报有一定的参考价值。
针对0216号台风(森拉克)的移动路径,应用MM5对其路径进行模拟,结合GMS逐时的云图资料和其他观测资料,分析其移动路径变化的原因。分析发现,当台风进入弱环境场后,台风东部的热带中尺度低涡与台风互相作用,产生了藤源效应,使台风向西南方向移动;台湾岛地形、沿海槽和台风东侧的新生高压脊是使台风再次向西北移动的主要原因。这些结果对以后类似的台风预报有一定的参考价值。
2004, (3): 289-301.
摘要:
通过建立包含扰动和基流方程组的数值模式,全面讨论了扰动与对称不稳定纬向基流的相互作用。研究表明:扰动与基流的相互作用表现为以下两个方面:(1) 扰动改变了基流,而改变了的基流又对扰动有反馈作用;(2) 扰动的平均输送同时也改变扰动自身的结构,从而影响扰动的发展。由对称不稳定基流激发的扰动倾斜环流使基流环境场发生的改变不利于对称不稳定的进一步发展;而由扰动的平均输送所产生的影响则有利于对称不稳定的进一步发展,并且后者的作用强于前者。
通过建立包含扰动和基流方程组的数值模式,全面讨论了扰动与对称不稳定纬向基流的相互作用。研究表明:扰动与基流的相互作用表现为以下两个方面:(1) 扰动改变了基流,而改变了的基流又对扰动有反馈作用;(2) 扰动的平均输送同时也改变扰动自身的结构,从而影响扰动的发展。由对称不稳定基流激发的扰动倾斜环流使基流环境场发生的改变不利于对称不稳定的进一步发展;而由扰动的平均输送所产生的影响则有利于对称不稳定的进一步发展,并且后者的作用强于前者。
2004, (3): 302-310.
摘要:
根据广东省86个站1961～2000年气温资料、广州市1908~2002年气温资料以及1958~2001年南海海平面资料,论证了广东省气候变暖的明显趋势;从热量资源、作物和品种布局、作物产量、病虫草害、农业气象灾害等方面论述了气候变暖对广东农业的可能影响,并提出了防范和适应气候变暖的农业对策。
根据广东省86个站1961～2000年气温资料、广州市1908~2002年气温资料以及1958~2001年南海海平面资料,论证了广东省气候变暖的明显趋势;从热量资源、作物和品种布局、作物产量、病虫草害、农业气象灾害等方面论述了气候变暖对广东农业的可能影响,并提出了防范和适应气候变暖的农业对策。
2004, (3): 311-320.
摘要:
由于中尺度模式中采用不同的三维变量配置,必将产生不同的预报和模拟效果。怎样的三维变量分布,才能产生最佳的模拟效果呢?一直没有人从事这方面的研究。为此,在线性非静力滞弹性方程组的基础上,从频率、水平群速和垂直群速方面将中尺度模式中常见的四种三维网格的计算频散性与解析解的情况进行了对比,主要采用图示比较的方法。结果表明:总的来看三维网格C/CP计算频散性能最好,Z/LZ和Z/LY网格次之,C/L网格最差。因此设计非静力斜压模式时,应尽量采用C/CP网格。但C/CP网格对水平波长较短的波,误差相对要大些。如果模拟的波动水平尺度较小时,为减少误差,水平格距要减小。另外C/CP网格主要用在有限差分模式中;要考虑谱模式中的变量配置时,应把C/CP网格和Z/LZ网格或Z/LY网格结合起来使用。
由于中尺度模式中采用不同的三维变量配置,必将产生不同的预报和模拟效果。怎样的三维变量分布,才能产生最佳的模拟效果呢?一直没有人从事这方面的研究。为此,在线性非静力滞弹性方程组的基础上,从频率、水平群速和垂直群速方面将中尺度模式中常见的四种三维网格的计算频散性与解析解的情况进行了对比,主要采用图示比较的方法。结果表明:总的来看三维网格C/CP计算频散性能最好,Z/LZ和Z/LY网格次之,C/L网格最差。因此设计非静力斜压模式时,应尽量采用C/CP网格。但C/CP网格对水平波长较短的波,误差相对要大些。如果模拟的波动水平尺度较小时,为减少误差,水平格距要减小。另外C/CP网格主要用在有限差分模式中;要考虑谱模式中的变量配置时,应把C/CP网格和Z/LZ网格或Z/LY网格结合起来使用。
2004, (3): 321-327.
摘要:
分析研究了位于我国低纬地区不同经度的昆明与香港两个站点上空的臭氧分布与演变状况,得出了中国低纬度地区大气臭氧总量的时空演变特征。研究结果显示:(1)香港与昆明两地臭氧的时间变化特征极为相似;(2)整个中国低纬地区的大气臭氧的时间变化趋势是非常一致的,在空间上呈现出东高西低的特征;(3)我国低纬地区的大气臭氧总量在夏季出现极大值,在冬季出现极小值。计算结果还表明,昆明的臭氧总量要小于其所在纬圈的平均值。
分析研究了位于我国低纬地区不同经度的昆明与香港两个站点上空的臭氧分布与演变状况,得出了中国低纬度地区大气臭氧总量的时空演变特征。研究结果显示:(1)香港与昆明两地臭氧的时间变化特征极为相似;(2)整个中国低纬地区的大气臭氧的时间变化趋势是非常一致的,在空间上呈现出东高西低的特征;(3)我国低纬地区的大气臭氧总量在夏季出现极大值,在冬季出现极小值。计算结果还表明,昆明的臭氧总量要小于其所在纬圈的平均值。
2004, (3): 328-336.
摘要:
在辐射传输模式CRM中引入粒径为0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 m的5段矿尘气溶胶粒子,模拟计算气溶胶对短波辐射通量的影响。计算结果表明:气溶胶引起晴空短波净辐射通量减少;在分布有气溶胶的层内,粒子半径增大、光学厚度增大都会使短波净辐射通量减少;在气溶胶层以上,辐射通量的变化与具体的粒子半径有关。
在辐射传输模式CRM中引入粒径为0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 m的5段矿尘气溶胶粒子,模拟计算气溶胶对短波辐射通量的影响。计算结果表明:气溶胶引起晴空短波净辐射通量减少;在分布有气溶胶的层内,粒子半径增大、光学厚度增大都会使短波净辐射通量减少;在气溶胶层以上,辐射通量的变化与具体的粒子半径有关。
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