2005年 第21卷 第6期
2005, (6): 561-569.
摘要:
利用NCEP逐日再分析资料、向外长波辐射(OLR)和卫星降水资料,分析了2004年影响南海夏季风活动的一些特征。结果表明,2004年由于西太平洋副热带高压主体位置比正常偏北、偏西,导致南海夏季风爆发日期比正常偏晚(5月19日)、强度偏大,并主要在南海地区活动。南海季风爆发期间存在明显的季节内振荡,有两个显著振荡周期:一个峰值为20~30天,另一个峰值为40~50天。南海夏季风期间,主要的水汽通量输送集中在南海-西太平洋地区,向北到达华南的水汽输送减少,致使华南地区干旱。
利用NCEP逐日再分析资料、向外长波辐射(OLR)和卫星降水资料,分析了2004年影响南海夏季风活动的一些特征。结果表明,2004年由于西太平洋副热带高压主体位置比正常偏北、偏西,导致南海夏季风爆发日期比正常偏晚(5月19日)、强度偏大,并主要在南海地区活动。南海季风爆发期间存在明显的季节内振荡,有两个显著振荡周期:一个峰值为20~30天,另一个峰值为40~50天。南海夏季风期间,主要的水汽通量输送集中在南海-西太平洋地区,向北到达华南的水汽输送减少,致使华南地区干旱。
2005, (6): 570-578.
摘要:
利用1951~2000年共50年中国160个站的逐月降水与地面气温资料以及美国NCEP/NCAR全球再分析资料,找出了影响华北地区夏季降水的南半球关键区——50~60°S。研究结果表明,该区前期1月份的环流异常能够影响当年夏季华北地区的降水,反映这种异常的指数IDX高时,华北夏季降水偏少;IDX偏低,华北夏季降水偏多。
利用1951~2000年共50年中国160个站的逐月降水与地面气温资料以及美国NCEP/NCAR全球再分析资料,找出了影响华北地区夏季降水的南半球关键区——50~60°S。研究结果表明,该区前期1月份的环流异常能够影响当年夏季华北地区的降水,反映这种异常的指数IDX高时,华北夏季降水偏少;IDX偏低,华北夏季降水偏多。
2005, (6): 579-587.
摘要:
广州春季降水存在以准2年为主的年际变化和以30年为主的年代际变化,目前处于年代际尺度上的少雨时段。Niño3区的海温异常是广州春季降水最强的前兆信号,它与广州春季降水的显著正相关在前一年的11月份就已出现,并且一直稳定维持到4月份。前冬Niño3区海温异常对广州春季降水的影响是通过影响春季北太平洋副热带高压和低层风场异常实现的。前冬Niño3区海温正异常时,春季副热带高压偏强、位置偏西,华南处于副高边缘垂直运动的上升区,菲律宾以东的低层反气旋环流增加了向华南的水汽输送,从而使得广州春季降水偏多;前冬Niño3区海温负异常时,副热带高压偏弱、位置偏东,华南地区远离副高、处于垂直运动的下沉区,菲律宾以东低层为气旋环流控制,华南地区盛行偏北气流,不利于水汽的向北输送,从而使得广州春季降水偏少,造成春旱。
广州春季降水存在以准2年为主的年际变化和以30年为主的年代际变化,目前处于年代际尺度上的少雨时段。Niño3区的海温异常是广州春季降水最强的前兆信号,它与广州春季降水的显著正相关在前一年的11月份就已出现,并且一直稳定维持到4月份。前冬Niño3区海温异常对广州春季降水的影响是通过影响春季北太平洋副热带高压和低层风场异常实现的。前冬Niño3区海温正异常时,春季副热带高压偏强、位置偏西,华南处于副高边缘垂直运动的上升区,菲律宾以东的低层反气旋环流增加了向华南的水汽输送,从而使得广州春季降水偏多;前冬Niño3区海温负异常时,副热带高压偏弱、位置偏东,华南地区远离副高、处于垂直运动的下沉区,菲律宾以东低层为气旋环流控制,华南地区盛行偏北气流,不利于水汽的向北输送,从而使得广州春季降水偏少,造成春旱。
2005, (6): 588-596.
摘要:
通过对西北地区11次冰雹过程闪电定位仪和多普勒雷达观测资料的分析结果表明,闪电5 min频次分布呈现规律变化,在降雹前4~97 min出现频次大于20次的峰值,冰雹过程正地闪占总地闪比值在24.7%~40%之间;闪电密度最大中心区出现在降雹位置之前,闪电逐时空间分布标识出冰雹云的发展移动路径;闪电分布在雷达回波区,并不与雷达最强回波区对应,闪电频次、正地闪所占的比值和闪电时间序列分布,可能起到预警冰雹的作用。
通过对西北地区11次冰雹过程闪电定位仪和多普勒雷达观测资料的分析结果表明,闪电5 min频次分布呈现规律变化,在降雹前4~97 min出现频次大于20次的峰值,冰雹过程正地闪占总地闪比值在24.7%~40%之间;闪电密度最大中心区出现在降雹位置之前,闪电逐时空间分布标识出冰雹云的发展移动路径;闪电分布在雷达回波区,并不与雷达最强回波区对应,闪电频次、正地闪所占的比值和闪电时间序列分布,可能起到预警冰雹的作用。
2005, (6): 597-604.
摘要:
利用包含三维变分同化的中尺度暴雨数值预报模式系统AREMS和AREM2.1对2003年主汛期(6~8月)进行了每天两个时次(08时和20时)的实时平行预报试验。对24 h累积降水量预报进行了分区检验,结果表明:(1)AREMS对我国夏季降水具有较强预报能力,长江中下游地区TS评分最高。长江中下游、华北和华南地区空报率大于漏报率,东北和西南地区东部则相反。(2)模式条件的改变(模式层顶、侧边界条件及初值分析)对不同区域24 h降水预报的影响程度不同:6~8月平均而言,影响最显著的是东北、华北地区,然后依次为华南、西南地区东部,影响最小的是长江中下游地区。(3)模式条件的改变对不同区域TS评分影响不同:6~8月平均而言,AREMS对东北地区降水预报效果改进最显著,特别是12~36 h时效的降水预报;对华北地区的改进也非常明显;对华南地区降水预报水平整体下降;对长江中下游和西南地区东部改进不明显。(4)模式条件的改变对不同区域空报率和漏报率影响不同:华北漏报率明显减小,但空报率有所增加;东北绝大多数的空报率与漏报率都较AREM2.1有所减小;西南东部地区,08时漏报率略有所减小,空报率增大,20时反之。(5)长江中下游、华南和西南地区东部TS评分差值在6、7、8各月变化明显。
利用包含三维变分同化的中尺度暴雨数值预报模式系统AREMS和AREM2.1对2003年主汛期(6~8月)进行了每天两个时次(08时和20时)的实时平行预报试验。对24 h累积降水量预报进行了分区检验,结果表明:(1)AREMS对我国夏季降水具有较强预报能力,长江中下游地区TS评分最高。长江中下游、华北和华南地区空报率大于漏报率,东北和西南地区东部则相反。(2)模式条件的改变(模式层顶、侧边界条件及初值分析)对不同区域24 h降水预报的影响程度不同:6~8月平均而言,影响最显著的是东北、华北地区,然后依次为华南、西南地区东部,影响最小的是长江中下游地区。(3)模式条件的改变对不同区域TS评分影响不同:6~8月平均而言,AREMS对东北地区降水预报效果改进最显著,特别是12~36 h时效的降水预报;对华北地区的改进也非常明显;对华南地区降水预报水平整体下降;对长江中下游和西南地区东部改进不明显。(4)模式条件的改变对不同区域空报率和漏报率影响不同:华北漏报率明显减小,但空报率有所增加;东北绝大多数的空报率与漏报率都较AREM2.1有所减小;西南东部地区,08时漏报率略有所减小,空报率增大,20时反之。(5)长江中下游、华南和西南地区东部TS评分差值在6、7、8各月变化明显。
2005, (6): 605-614.
摘要:
云滴的谱分布通过改变云滴的有效半径影响辐射传输过程,改变大气的热力、动力状况,进而影响云的发展,因此云滴谱将影响云和辐射的相互作用,从而改变地面降水。利用包含详细云微物理方案的MM5V3中尺度模式对1998年6月8日华南暴雨和2002年7月22日长江暴雨进行了数值模拟,研究了中尺度模式中云滴谱的不确定性对地面降水的影响。模拟结果表明,云滴谱在中尺度地面降水中起着重要的作用,其不确定性对地面降水的范围影响很小,却能明显地改变降水强度,能显著地改变地面降水中心的降水量和中心位置,还可能改变降水的起止时间;云滴谱的不确定性能够引起最大超过10%的平均降水强度的改变,而且其差异在白天比夜间更明显。
云滴的谱分布通过改变云滴的有效半径影响辐射传输过程,改变大气的热力、动力状况,进而影响云的发展,因此云滴谱将影响云和辐射的相互作用,从而改变地面降水。利用包含详细云微物理方案的MM5V3中尺度模式对1998年6月8日华南暴雨和2002年7月22日长江暴雨进行了数值模拟,研究了中尺度模式中云滴谱的不确定性对地面降水的影响。模拟结果表明,云滴谱在中尺度地面降水中起着重要的作用,其不确定性对地面降水的范围影响很小,却能明显地改变降水强度,能显著地改变地面降水中心的降水量和中心位置,还可能改变降水的起止时间;云滴谱的不确定性能够引起最大超过10%的平均降水强度的改变,而且其差异在白天比夜间更明显。
2005, (6): 615-622.
摘要:
以2000年1、4、7、10月为例,利用区域气候模式,比较了模拟硫酸盐气溶胶分布和直接辐射强迫的在线模拟方法与固定SO2到硫酸盐转化率方法,并与全球模式的结果进行了对比检验。结果表明:在线模拟得到的主要结果与全球平均结果符合得很好,但固定转化率方法存在明显偏差;两种方法硫酸盐柱含量的差异在-4~12 mg/m2范围内,占在线模拟柱含量的42%以上,7月份差异最显著,1月份差异最小;大气顶辐射强迫差异在-1.8~0.4 W/m2之间,此差别占在线辐射强迫的26%以上;采用36.7%的固定转化率对冬季过大、夏季偏小,只有春秋季的江南部分地区适合。由于固定转化率方法不能反映温度、辐射、水汽、云水等气象要素的季节性变化对硫酸盐生成率的影响,因而对硫酸盐含量和分布的季节变化模拟存在偏差,这是导致上述差异的重要原因。
以2000年1、4、7、10月为例,利用区域气候模式,比较了模拟硫酸盐气溶胶分布和直接辐射强迫的在线模拟方法与固定SO2到硫酸盐转化率方法,并与全球模式的结果进行了对比检验。结果表明:在线模拟得到的主要结果与全球平均结果符合得很好,但固定转化率方法存在明显偏差;两种方法硫酸盐柱含量的差异在-4~12 mg/m2范围内,占在线模拟柱含量的42%以上,7月份差异最显著,1月份差异最小;大气顶辐射强迫差异在-1.8~0.4 W/m2之间,此差别占在线辐射强迫的26%以上;采用36.7%的固定转化率对冬季过大、夏季偏小,只有春秋季的江南部分地区适合。由于固定转化率方法不能反映温度、辐射、水汽、云水等气象要素的季节性变化对硫酸盐生成率的影响,因而对硫酸盐含量和分布的季节变化模拟存在偏差,这是导致上述差异的重要原因。
2005, (6): 623-627.
摘要:
利用广州气象站近30年气温资料和受城市发展影响相对较小的佛山沙堤机场20年气温资料,分析珠江三角洲地区的温度变化趋势及广州城市发展对温度场的影响程度。结果表明,珠江三角洲地区温度上升趋势明显,佛山沙堤机场20年上升0.7℃,广州30年上升约1.1℃。广州市热岛效应具有明显的年、季节及日变化规律,与国内其它城市热岛变化规律有所不同。
利用广州气象站近30年气温资料和受城市发展影响相对较小的佛山沙堤机场20年气温资料,分析珠江三角洲地区的温度变化趋势及广州城市发展对温度场的影响程度。结果表明,珠江三角洲地区温度上升趋势明显,佛山沙堤机场20年上升0.7℃,广州30年上升约1.1℃。广州市热岛效应具有明显的年、季节及日变化规律,与国内其它城市热岛变化规律有所不同。
2005, (6): 628-633.
摘要:
随着同化方法的不断的发展,一种新的资料同化方法——集合Kalman滤波正在兴起。简单地回顾了同化方法的发展,探讨了集合Kalman滤波的特点。同时,还介绍了集合Kalman滤波发展的过程以及指出目前所面临的问题和未来的发展趋势。
随着同化方法的不断的发展,一种新的资料同化方法——集合Kalman滤波正在兴起。简单地回顾了同化方法的发展,探讨了集合Kalman滤波的特点。同时,还介绍了集合Kalman滤波发展的过程以及指出目前所面临的问题和未来的发展趋势。
2005, (6): 634-641.
摘要:
综合介绍了近年来国内学者在ENSO研究中取得的一些进展,包括ENSO事件的指标和强度指数、ENSO的机制、ENSO的预测。认为ENSO研究中其指标和强度指数朝着综合指标方面发展是一种趋势;ENSO循环不仅仅是一种热带海洋气候和大气气候事件,更是一种全球性行为,其机制的研究还有待深入;对ENSO的模式预测存在不稳定,尚不能完整、准确地预报所有El Niño/La Niña事件。
综合介绍了近年来国内学者在ENSO研究中取得的一些进展,包括ENSO事件的指标和强度指数、ENSO的机制、ENSO的预测。认为ENSO研究中其指标和强度指数朝着综合指标方面发展是一种趋势;ENSO循环不仅仅是一种热带海洋气候和大气气候事件,更是一种全球性行为,其机制的研究还有待深入;对ENSO的模式预测存在不稳定,尚不能完整、准确地预报所有El Niño/La Niña事件。
2005, (6): 642-650.
摘要:
根据1949~2001年浙江省淳安、磐安、庆元和永嘉县滑坡、泥石流与降雨量的统计分析,将滑坡泥石流发生区划分成台风影响区和非台风影响区,提出了累计有效降雨量的概念及其计算式,确定了台风影响区和非台风影响区的临界累计有效降雨量。针对滑坡、泥石流应用MM5中尺度预报模式进行本地化研究,研究48小时的雨量预报。经2003年和2004年试报,雨量预报和滑坡、泥石流预测有较好的预报能力。
根据1949~2001年浙江省淳安、磐安、庆元和永嘉县滑坡、泥石流与降雨量的统计分析,将滑坡泥石流发生区划分成台风影响区和非台风影响区,提出了累计有效降雨量的概念及其计算式,确定了台风影响区和非台风影响区的临界累计有效降雨量。针对滑坡、泥石流应用MM5中尺度预报模式进行本地化研究,研究48小时的雨量预报。经2003年和2004年试报,雨量预报和滑坡、泥石流预测有较好的预报能力。
2005, (6): 651-657.
摘要:
利用建立在计算机系统的热带气旋历史资料,经反复试验提出了一套集热带气旋发生的日期相似、地理位置相似、路径相似和强度相似等相结合的挑选"最相似"热带气旋的方案;并利用所挑选的路径和强度"最相似"历史样本,分别对各预报时效的移动方向、移动速度和强度进行分级概率值统计,根据最大概率值选取相应的移向、移速和强度作为热带气旋路径和强度的预报。本方法已在计算机系统成功开发并投入业务试用,检验结果表明:本方法具有一定的预报能力,其输出的未来24、48、72小时的路径和强度预报对预报员有一定参考价值。
利用建立在计算机系统的热带气旋历史资料,经反复试验提出了一套集热带气旋发生的日期相似、地理位置相似、路径相似和强度相似等相结合的挑选"最相似"热带气旋的方案;并利用所挑选的路径和强度"最相似"历史样本,分别对各预报时效的移动方向、移动速度和强度进行分级概率值统计,根据最大概率值选取相应的移向、移速和强度作为热带气旋路径和强度的预报。本方法已在计算机系统成功开发并投入业务试用,检验结果表明:本方法具有一定的预报能力,其输出的未来24、48、72小时的路径和强度预报对预报员有一定参考价值。
2005, (6): 658-664.
摘要:
为分析我国内陆热带地区的降雨特征及变化规律,利用中国科学院西双版纳热带森林生态系统定位研究站(西双版纳,勐仑)12年(1992~2003年)的雨量观测资料,对勐仑地区的降雨特征及趋势进行了分析。结果表明,勐仑地区1992~2003年间多年平均降雨量为1 555.1 mm,干、雨季分别占全年降雨量的15.8%和84.2%;降雨量在各月的分配为典型的单峰型曲线;昼、夜雨量相当,干季夜雨量略占优势,而降雨量较大的6、7月份则昼雨更占优势,6~8月的14~18时为全年降雨量的高值中心;年平均雨日为147 d,雷暴日为96 d;降雨强度分布的季节差异较大,干季以小强度降雨为主,而大雨基本集中在雨季,<25 mm/d的中小型降雨占了全年总雨日的91%。从12年的变化趋势来看,年、干季和雨季的降雨量、雨日及夜雨量都呈现不同程度的上升趋势,而昼雨量趋于平稳;除干季外,年、雨季的雷暴日都有所下降。可以认为,西双版纳地区降雨既有热带季风气候的特征,也有其自身的特点,由此带来的森林水文生态效应值得探讨。
为分析我国内陆热带地区的降雨特征及变化规律,利用中国科学院西双版纳热带森林生态系统定位研究站(西双版纳,勐仑)12年(1992~2003年)的雨量观测资料,对勐仑地区的降雨特征及趋势进行了分析。结果表明,勐仑地区1992~2003年间多年平均降雨量为1 555.1 mm,干、雨季分别占全年降雨量的15.8%和84.2%;降雨量在各月的分配为典型的单峰型曲线;昼、夜雨量相当,干季夜雨量略占优势,而降雨量较大的6、7月份则昼雨更占优势,6~8月的14~18时为全年降雨量的高值中心;年平均雨日为147 d,雷暴日为96 d;降雨强度分布的季节差异较大,干季以小强度降雨为主,而大雨基本集中在雨季,<25 mm/d的中小型降雨占了全年总雨日的91%。从12年的变化趋势来看,年、干季和雨季的降雨量、雨日及夜雨量都呈现不同程度的上升趋势,而昼雨量趋于平稳;除干季外,年、雨季的雷暴日都有所下降。可以认为,西双版纳地区降雨既有热带季风气候的特征,也有其自身的特点,由此带来的森林水文生态效应值得探讨。