2006年 第22卷 第4期
2006, (4): 313-320.
摘要:
采用合成分析的方法,对比分析了在华东南部沿海登陆,维持较短陆地路径和维持较长陆地路径的两类热带气旋的环境场变化,结果表明:环境场对登陆热带气旋的陆地路径的维持有重要影响。当西北太平洋副热带高压迅速加强西伸;中低层低压环流迅速减弱;中低层环境热力条件差,海洋水汽输送中断;高层水平流场呈纬向型,青藏高原反气旋环流相对较弱而西北太平洋副热带高压反气旋环流强大,中纬带西风急流强大时,环境场的配置使热带气旋周围的高层水平辐散弱并衰减,低层水平辐合弱并衰减,热带气旋的对流被抑制,仅能维持较短路径很快就减弱消亡。反之,当西北太平洋副热带高压减弱东退,西风槽南压;低层低压环流长时间维持;中低层环境热力条件好,海洋水汽输送通畅;高层水平流场呈经向型,青藏高原反气旋环流相对强大而西北太平洋副热带高压反气旋环流减弱东退,中纬带西风急流较弱,低空东南风急流强大时,环境场的配置使热带气旋周围高层水平辐散强并维持,低层水平辐合强并维持,热带气旋的对流通畅,能维持较长生命史和较长的路径。
采用合成分析的方法,对比分析了在华东南部沿海登陆,维持较短陆地路径和维持较长陆地路径的两类热带气旋的环境场变化,结果表明:环境场对登陆热带气旋的陆地路径的维持有重要影响。当西北太平洋副热带高压迅速加强西伸;中低层低压环流迅速减弱;中低层环境热力条件差,海洋水汽输送中断;高层水平流场呈纬向型,青藏高原反气旋环流相对较弱而西北太平洋副热带高压反气旋环流强大,中纬带西风急流强大时,环境场的配置使热带气旋周围的高层水平辐散弱并衰减,低层水平辐合弱并衰减,热带气旋的对流被抑制,仅能维持较短路径很快就减弱消亡。反之,当西北太平洋副热带高压减弱东退,西风槽南压;低层低压环流长时间维持;中低层环境热力条件好,海洋水汽输送通畅;高层水平流场呈经向型,青藏高原反气旋环流相对强大而西北太平洋副热带高压反气旋环流减弱东退,中纬带西风急流较弱,低空东南风急流强大时,环境场的配置使热带气旋周围高层水平辐散强并维持,低层水平辐合强并维持,热带气旋的对流通畅,能维持较长生命史和较长的路径。
2006, (4): 321-325.
摘要:
仿照实测探空,根据数值模式站点预报的气象要素设计了包含十种常用稳定度指数的斜T-lnP模式探空图。在综合评估的基础上,设计了一种模式探空的订正和产品的形成方法,并制作产品显示系统,它可以方便地提供地面站点模式探空和交互式模式探空的图形产品。模式探空产品的统计评估和具体强对流天气的个例分析中表明,模式探空产品对强对流天气预报有帮助。
仿照实测探空,根据数值模式站点预报的气象要素设计了包含十种常用稳定度指数的斜T-lnP模式探空图。在综合评估的基础上,设计了一种模式探空的订正和产品的形成方法,并制作产品显示系统,它可以方便地提供地面站点模式探空和交互式模式探空的图形产品。模式探空产品的统计评估和具体强对流天气的个例分析中表明,模式探空产品对强对流天气预报有帮助。
2006, (4): 326-330.
摘要:
通过对1996年和1999年上海强梅雨的分析,发现在强梅雨年的梅雨期内140°E以西的西北太平洋上无热带气旋(以下简称TC)活动,使副高脊线和梅雨锋得以持久稳定,造成长江中下游地区的长时间强(多)梅雨。研究还表明,强梅雨年的副高脊线比常年偏北1～4个纬距,梅雨量的多少与副高、西风带系统的强弱、系统稳定控制的时间长短及其系统相互作用的位置有关。
通过对1996年和1999年上海强梅雨的分析,发现在强梅雨年的梅雨期内140°E以西的西北太平洋上无热带气旋(以下简称TC)活动,使副高脊线和梅雨锋得以持久稳定,造成长江中下游地区的长时间强(多)梅雨。研究还表明,强梅雨年的副高脊线比常年偏北1～4个纬距,梅雨量的多少与副高、西风带系统的强弱、系统稳定控制的时间长短及其系统相互作用的位置有关。
2006, (4): 331-339.
摘要:
随着气象事业的发展,天气预报的质量越来越依赖于数值预报产品的性能。预报产品检验是评价预报质量和提高预报水平的有效手段。针对2004年汛期(5～9月)中央气象台预报员及T213、HLAFS25、MM5、GRAPES、日本及德国等国内外数值预报模式短期时效的降水预报做了详细的统计学检验。检验结果表明,对于汛期平均而言,各模式与预报员的小雨预报较好,随降水量级的增加TS评分迅速下降,国内外数值预报模式之间降水预报水平差别不大,预报员与模式相比水平略高;但对于过程预报而言,过程不同,各模式和预报员的表现不同,预报员和MM5对河南暴雨预报较好;GRAPES和日本模式对台风暴雨预报略好;T213对于四川东部暴雨的大量级降水预报较好;无论是预报员,还是数值预报模式,北京暴雨的预报是一个典型的失败个例。同时,我们也发现检验系统存在一些问题,有待今后逐步改进。
随着气象事业的发展,天气预报的质量越来越依赖于数值预报产品的性能。预报产品检验是评价预报质量和提高预报水平的有效手段。针对2004年汛期(5～9月)中央气象台预报员及T213、HLAFS25、MM5、GRAPES、日本及德国等国内外数值预报模式短期时效的降水预报做了详细的统计学检验。检验结果表明,对于汛期平均而言,各模式与预报员的小雨预报较好,随降水量级的增加TS评分迅速下降,国内外数值预报模式之间降水预报水平差别不大,预报员与模式相比水平略高;但对于过程预报而言,过程不同,各模式和预报员的表现不同,预报员和MM5对河南暴雨预报较好;GRAPES和日本模式对台风暴雨预报略好;T213对于四川东部暴雨的大量级降水预报较好;无论是预报员,还是数值预报模式,北京暴雨的预报是一个典型的失败个例。同时,我们也发现检验系统存在一些问题,有待今后逐步改进。
2006, (4): 340-350.
摘要:
利用台站加密观测资料和NCEP再分析资料,对2004年11月29日～12月3日华北平原一次持续性大雾天气过程的大尺度天气背景、大雾动力和热力结构特征及其演变、辐射冷却作用等进行了计算和分析,揭示了大雾过程的形成和维持机制。结果表明:在中高层暖性高压脊及地面变性冷高压稳定维持的大尺度背景条件下,地表净辐射引起的近地层冷却是大雾过程的触发和加强机制;中低空下沉气流的存在有助于近地层的弱风条件和稳定层结的建立;低层暖平流的输入和边界层的浅层抬升是大雾长时间持续的原因;伴随冷空气南下的偏北大风是驱使大雾消散的动力因子。
利用台站加密观测资料和NCEP再分析资料,对2004年11月29日～12月3日华北平原一次持续性大雾天气过程的大尺度天气背景、大雾动力和热力结构特征及其演变、辐射冷却作用等进行了计算和分析,揭示了大雾过程的形成和维持机制。结果表明:在中高层暖性高压脊及地面变性冷高压稳定维持的大尺度背景条件下,地表净辐射引起的近地层冷却是大雾过程的触发和加强机制;中低空下沉气流的存在有助于近地层的弱风条件和稳定层结的建立;低层暖平流的输入和边界层的浅层抬升是大雾长时间持续的原因;伴随冷空气南下的偏北大风是驱使大雾消散的动力因子。
2006, (4): 351-359.
摘要:
利用非静力平衡中尺度数值模式MM5v3对发生在2001年3月7～8日的南岭山地浓雾进行数值研究,结合外场综合观测资料,分析浓雾的发生、发展和消散机制。结果表明,在大范围的主体层状云系到来之前,低层的偏南暖湿气流沿山坡爬升冷却凝结形成爬坡雾,提早了地面浓雾出现的时间;大范围层状云系在山头接地形成了地面的浓雾。随后锋面逆温促进了低云和浓雾的长期维持与发展。模拟雾的强度、出现时间、含水量和温度、湿度随时间的演变与实测基本吻合。表明了中尺度模式预报山地浓雾的潜在能力。
利用非静力平衡中尺度数值模式MM5v3对发生在2001年3月7～8日的南岭山地浓雾进行数值研究,结合外场综合观测资料,分析浓雾的发生、发展和消散机制。结果表明,在大范围的主体层状云系到来之前,低层的偏南暖湿气流沿山坡爬升冷却凝结形成爬坡雾,提早了地面浓雾出现的时间;大范围层状云系在山头接地形成了地面的浓雾。随后锋面逆温促进了低云和浓雾的长期维持与发展。模拟雾的强度、出现时间、含水量和温度、湿度随时间的演变与实测基本吻合。表明了中尺度模式预报山地浓雾的潜在能力。
2006, (4): 360-366.
摘要:
利用Niño3指数,把ENSO循环不同位相的夏季划分为4类并进行聚类分析,发现ElNiño发展期和La Niña衰减期可以聚为一类,其夏季淮河流域降水往往偏多,长江中下游降水偏少;El Niño衰减期和La Niña发展期可以聚为一类,其夏季长江中下游地区降水往往偏多,淮河流域降水往往偏少。而后对这两大类中的年份分别聚类和合成分析。结果发现,这次聚类的结果反映了强弱夏季风对江、淮地区降水的影响。这一方面表明ENSO循环的同一位相既可能对应强东亚夏季风也可能对应弱夏季风,另一方面表明ENSO循环通过影响东亚夏季风环流异常的范围而使雨带位置发生变化,东亚夏季风强弱主要使雨量多少发生变化。
利用Niño3指数,把ENSO循环不同位相的夏季划分为4类并进行聚类分析,发现ElNiño发展期和La Niña衰减期可以聚为一类,其夏季淮河流域降水往往偏多,长江中下游降水偏少;El Niño衰减期和La Niña发展期可以聚为一类,其夏季长江中下游地区降水往往偏多,淮河流域降水往往偏少。而后对这两大类中的年份分别聚类和合成分析。结果发现,这次聚类的结果反映了强弱夏季风对江、淮地区降水的影响。这一方面表明ENSO循环的同一位相既可能对应强东亚夏季风也可能对应弱夏季风,另一方面表明ENSO循环通过影响东亚夏季风环流异常的范围而使雨带位置发生变化,东亚夏季风强弱主要使雨量多少发生变化。
2006, (4): 367-373.
摘要:
利用中国160站月平均降水量资料和英国气象局整编的1950.1～1998.12全球逐月海温格点资料(格点分辨率2°×2°),采用相关分析和SVD方法研究了东北地区汛期(7～8月)降水异常与印度洋和大西洋海温异常的关系。结果表明:不同的海区对东北汛期降水异常有不同的影响。东北汛期降水与前一年6～7月西南印度洋海温有较好的负相关关系,东北西南部、东北部和西南印度洋KeyⅠ海区(23～13°S,57～77°E)为SVD耦合相关的显著区域。东北汛期降水与当年3～5月北大西洋KeyⅡ海区(21～27°N,61～75°W)有较好的正相关关系,对应了海温分布型是南北“翘翘板”型。两海区的海温异常共同对东北地区汛期降水异常有较好的预示作用。两海区海温异常对应的全国降水异常的空间分布在东北和华北地区是一致的。
利用中国160站月平均降水量资料和英国气象局整编的1950.1～1998.12全球逐月海温格点资料(格点分辨率2°×2°),采用相关分析和SVD方法研究了东北地区汛期(7～8月)降水异常与印度洋和大西洋海温异常的关系。结果表明:不同的海区对东北汛期降水异常有不同的影响。东北汛期降水与前一年6～7月西南印度洋海温有较好的负相关关系,东北西南部、东北部和西南印度洋KeyⅠ海区(23～13°S,57～77°E)为SVD耦合相关的显著区域。东北汛期降水与当年3～5月北大西洋KeyⅡ海区(21～27°N,61～75°W)有较好的正相关关系,对应了海温分布型是南北“翘翘板”型。两海区的海温异常共同对东北地区汛期降水异常有较好的预示作用。两海区海温异常对应的全国降水异常的空间分布在东北和华北地区是一致的。
2006, (4): 374-379.
摘要:
利用NCEP/NCAR1958~1997年全球SST、850 hPa与200 hPa风场再分析资料,以及1958~1997年全印度降水指数资料,从环流与降水两方面定义出南亚夏季风典型强年为1961、1970年,典型弱年为1965、1979、1987年。并针对所定义的强弱年采用合成分析与相关分析方法,分析了南亚夏季风强弱年前期与同期的阿拉伯海海温变化特征,发现:4月阿拉伯海海温越高(低),南亚夏季风越强(弱),而7月相反,海温越高(低),季风越弱(强);在南亚夏季风典型强年,阿拉伯海海温年变幅较大;沿赤道的Yoshida-WyrtkiJet较强,并且在南亚夏季风强年的前期4月,南北半球哈德莱环流较弱,而弱年较强。7月,不论强弱年,热带印度洋上空的经圈环流以南亚夏季风经圈环流为主。
利用NCEP/NCAR1958~1997年全球SST、850 hPa与200 hPa风场再分析资料,以及1958~1997年全印度降水指数资料,从环流与降水两方面定义出南亚夏季风典型强年为1961、1970年,典型弱年为1965、1979、1987年。并针对所定义的强弱年采用合成分析与相关分析方法,分析了南亚夏季风强弱年前期与同期的阿拉伯海海温变化特征,发现:4月阿拉伯海海温越高(低),南亚夏季风越强(弱),而7月相反,海温越高(低),季风越弱(强);在南亚夏季风典型强年,阿拉伯海海温年变幅较大;沿赤道的Yoshida-WyrtkiJet较强,并且在南亚夏季风强年的前期4月,南北半球哈德莱环流较弱,而弱年较强。7月,不论强弱年,热带印度洋上空的经圈环流以南亚夏季风经圈环流为主。
2006, (4): 380-385.
摘要:
用1980～1997年垂直积分的水汽输送通量资料,分析了秋季东亚地区大尺度水汽输送演变的气候特征以及主要水汽源地,结果表明:秋季各个月东亚大陆的主要水汽来源地并不相同,9月主要来源于孟加拉湾、南海和西太平洋地区;10～11月主要来源于南海、西太平洋地区。从夏季型到冬季型水汽输送的转换特征表现为:来自南半球的越赤道输送的显著减弱、消失直至转向,东亚南支偏西风水汽输送的逐渐建立,赤道太平洋地区的偏东风水汽输送的加强西进。秋季亚洲季风区范围最大的强水汽源地位于南海、西太平洋地区(115～120°E,15～25°N)。
用1980～1997年垂直积分的水汽输送通量资料,分析了秋季东亚地区大尺度水汽输送演变的气候特征以及主要水汽源地,结果表明:秋季各个月东亚大陆的主要水汽来源地并不相同,9月主要来源于孟加拉湾、南海和西太平洋地区;10～11月主要来源于南海、西太平洋地区。从夏季型到冬季型水汽输送的转换特征表现为:来自南半球的越赤道输送的显著减弱、消失直至转向,东亚南支偏西风水汽输送的逐渐建立,赤道太平洋地区的偏东风水汽输送的加强西进。秋季亚洲季风区范围最大的强水汽源地位于南海、西太平洋地区(115～120°E,15～25°N)。
2006, (4): 386-392.
摘要:
利用中国科学院大气物理研究所的T42L9全球大气环流模式,研究了1993年夏季北太平洋中纬度海温异常对西太平洋副热带高压的影响。数值试验结果表明:(1)中纬度地区负距平海温异常对其南侧太平洋副热带高压的形态和脊线位置都有影响,负距平海温异常试验的500 hPa副热带高压的形态明显比气候平均海温试验更接近于NCEP资料实况,对流层中下层副热带高压脊线的平均位置也比气候平均海温试验要偏南,与实况比也更接近了;(2)在500 hPa上,北太平洋中纬度负距平海温异常在其南侧产生的高度扰动使副热带高压向南偏移,而在其北侧产生的高度扰动则沿北太平洋中高纬度、北美中高纬度、北大西洋和欧洲南部以及地中海和北非地区的大圆路径传播,并影响和改变整个北半球大气环流的变化。1993年夏季北太平洋中纬度异常的低海温可能是该年盛夏6、7月北太平洋副热带高压位置异常偏南的重要原因之一。
利用中国科学院大气物理研究所的T42L9全球大气环流模式,研究了1993年夏季北太平洋中纬度海温异常对西太平洋副热带高压的影响。数值试验结果表明:(1)中纬度地区负距平海温异常对其南侧太平洋副热带高压的形态和脊线位置都有影响,负距平海温异常试验的500 hPa副热带高压的形态明显比气候平均海温试验更接近于NCEP资料实况,对流层中下层副热带高压脊线的平均位置也比气候平均海温试验要偏南,与实况比也更接近了;(2)在500 hPa上,北太平洋中纬度负距平海温异常在其南侧产生的高度扰动使副热带高压向南偏移,而在其北侧产生的高度扰动则沿北太平洋中高纬度、北美中高纬度、北大西洋和欧洲南部以及地中海和北非地区的大圆路径传播,并影响和改变整个北半球大气环流的变化。1993年夏季北太平洋中纬度异常的低海温可能是该年盛夏6、7月北太平洋副热带高压位置异常偏南的重要原因之一。
2006, (4): 393-399.
摘要:
GRAPES是中国新一代具有自主知识产权的中尺度数值天气预报模式。使用在国家气象中心业务运行的最新版本的GRAPES模式、常规观测资料以及NCEP分析资料(1°×1°),对2005年主汛期发生在长江流域的重要降水天气过程进行了模拟和检验,重点分析了该模式对这一地区西风带影响系统的预报能力及可信度,从而得到GRAPES模式对于2005年长江流域重大灾害性降水天气预报性能的初步评价,并对该模式的应用及进一步改进提供一些有意义的参考依据。
GRAPES是中国新一代具有自主知识产权的中尺度数值天气预报模式。使用在国家气象中心业务运行的最新版本的GRAPES模式、常规观测资料以及NCEP分析资料(1°×1°),对2005年主汛期发生在长江流域的重要降水天气过程进行了模拟和检验,重点分析了该模式对这一地区西风带影响系统的预报能力及可信度,从而得到GRAPES模式对于2005年长江流域重大灾害性降水天气预报性能的初步评价,并对该模式的应用及进一步改进提供一些有意义的参考依据。
2006, (4): 400-404.
摘要:
基于NCEP/NCAR再分析资料计算出的西太平洋副高活动的三种特征指数,利用相空间重构方法对副高活动的三种特征指数的混沌特性和分数维进行了计算。计算结果表明,副高的短期活动存在混沌吸引子,副高脊线指数和面积指数动力系统的独立变量数目的上、下限分别为3和6,分析结果为副高动力系统的重构研究奠定了基础。
基于NCEP/NCAR再分析资料计算出的西太平洋副高活动的三种特征指数,利用相空间重构方法对副高活动的三种特征指数的混沌特性和分数维进行了计算。计算结果表明,副高的短期活动存在混沌吸引子,副高脊线指数和面积指数动力系统的独立变量数目的上、下限分别为3和6,分析结果为副高动力系统的重构研究奠定了基础。
2006, (4): 405-410.
摘要:
利用福建九仙山和福州市两地监测的TSP资料,对高山、重点城市的TSP酸碱特性和酸化缓冲能力进行分析研究。结果表明,九仙山、福州市的TSP均为酸性颗粒物,是福建省春季酸雨的致酸因子之一,福州市的TSP致酸性能比九仙山的弱。
利用福建九仙山和福州市两地监测的TSP资料,对高山、重点城市的TSP酸碱特性和酸化缓冲能力进行分析研究。结果表明,九仙山、福州市的TSP均为酸性颗粒物,是福建省春季酸雨的致酸因子之一,福州市的TSP致酸性能比九仙山的弱。
2006, (4): 411-416.
摘要:
利用遗传算法进化设计神经网络的结构和连接权,并针对遗传算法局部调节能力比较弱的问题,采用从进化后的神经网络中用训练样本再次寻优的方法,建立神经网络气象预报模型,该方法克服了神经网络极易陷入局部解和遗传算法局部调节能力比较弱的问题,以广西的月降水量进行实例分析,计算结果表明该方法预报精度高、而且稳定。
利用遗传算法进化设计神经网络的结构和连接权,并针对遗传算法局部调节能力比较弱的问题,采用从进化后的神经网络中用训练样本再次寻优的方法,建立神经网络气象预报模型,该方法克服了神经网络极易陷入局部解和遗传算法局部调节能力比较弱的问题,以广西的月降水量进行实例分析,计算结果表明该方法预报精度高、而且稳定。
粤公网安备 4401069904700003号