2007年 第23卷 第6期
2007, (6): 521-530.
摘要:
应用观测分析和数值模拟方法研究了2004年5月13～14日发生在华南西部沿海的一次暴雨中尺度对流系统(MCS)。结果发现:MCS开始发生在低层切变线南侧的偏南气流中,强盛时其水平范围达中α尺度,生命史近10个小时。在MCS的形成和发展过程中,低层的涡旋环流不明显,但其上空对流层中层500hPa上有流场的扰动与之对应。观测分析及数值模拟结果均表明沿海地形引起的辐合在对流的启动中有重要的影响,而对流发展起来后,由于凝结加热的作用,中层的扰动得到加强和发展,主要表现为涡度的增大,气旋性环流在500hPa高度附近表现最为明显,并在MCS东移发展的过程中起着重要的组织作用。MCS在有利地形触发作用下发生,并通过对流层中层扰动组织发展的过程,有别于华南其它一些暴雨过程常伴有低层涡旋系统向上发展的形式,有其独特的特征。还对中层扰动的增强过程和物理机制进行了分析,并提出了一个用于解释中层扰动对MCS组织发展影响的观点。
应用观测分析和数值模拟方法研究了2004年5月13～14日发生在华南西部沿海的一次暴雨中尺度对流系统(MCS)。结果发现:MCS开始发生在低层切变线南侧的偏南气流中,强盛时其水平范围达中α尺度,生命史近10个小时。在MCS的形成和发展过程中,低层的涡旋环流不明显,但其上空对流层中层500hPa上有流场的扰动与之对应。观测分析及数值模拟结果均表明沿海地形引起的辐合在对流的启动中有重要的影响,而对流发展起来后,由于凝结加热的作用,中层的扰动得到加强和发展,主要表现为涡度的增大,气旋性环流在500hPa高度附近表现最为明显,并在MCS东移发展的过程中起着重要的组织作用。MCS在有利地形触发作用下发生,并通过对流层中层扰动组织发展的过程,有别于华南其它一些暴雨过程常伴有低层涡旋系统向上发展的形式,有其独特的特征。还对中层扰动的增强过程和物理机制进行了分析,并提出了一个用于解释中层扰动对MCS组织发展影响的观点。
2007, (6): 531-537.
摘要:
采用准地转正压涡度方程模式,对地形强迫和陆地摩擦作用下登陆热带气旋的路径和强度进行了模拟研究。模拟结果表明:在考虑地形摩擦耗散作用时,热带气旋可能出现路径的突然偏折;在热带气旋强度比较弱而陆地摩擦作用比较强的情况下,热带气旋路径容易发生突然偏折,且其强度的突然变化不明显;陆地摩擦作用可能是造成登陆前后热带气旋路径突然偏折的一个重要因素。
采用准地转正压涡度方程模式,对地形强迫和陆地摩擦作用下登陆热带气旋的路径和强度进行了模拟研究。模拟结果表明:在考虑地形摩擦耗散作用时,热带气旋可能出现路径的突然偏折;在热带气旋强度比较弱而陆地摩擦作用比较强的情况下,热带气旋路径容易发生突然偏折,且其强度的突然变化不明显;陆地摩擦作用可能是造成登陆前后热带气旋路径突然偏折的一个重要因素。
2007, (6): 538-544.
摘要:
分析了影响中国台风的气候特征,结果表明:5~11月是影响台风活跃季节,7~9月为集中期;1951~2004年影响台风的频数变化呈减少趋势,1970年代后期明显减少,近十年是影响台风频数最少的时期;近50余年影响台风中超强台风的频数减少显著;台风生成的源地有明显的年代际变化,1960年代~1970年代生成台风位置偏东、偏南,1980年代以后转为偏北、偏西。同时分析了影响台风与北太平洋海温及东亚夏季风环流的关系,认为北太平洋海温的年代际和年际变化与影响台风关系密切;影响台风偏多年和偏少年,其环流形势截然不同。
分析了影响中国台风的气候特征,结果表明:5~11月是影响台风活跃季节,7~9月为集中期;1951~2004年影响台风的频数变化呈减少趋势,1970年代后期明显减少,近十年是影响台风频数最少的时期;近50余年影响台风中超强台风的频数减少显著;台风生成的源地有明显的年代际变化,1960年代~1970年代生成台风位置偏东、偏南,1980年代以后转为偏北、偏西。同时分析了影响台风与北太平洋海温及东亚夏季风环流的关系,认为北太平洋海温的年代际和年际变化与影响台风关系密切;影响台风偏多年和偏少年,其环流形势截然不同。
2007, (6): 545-552.
摘要:
用1958～2004年实测降雨量和NCEP/NCAR再分析资料,分析了广东地区大尺度水汽汇的年际和年代际变化特征及其与水汽通量变化的关系。结果表明,气候平均而言,广东春夏季大气向地面输送较多水资源,秋季地气间相互交换的水分相当,冬季由地面向大气输送较多的水资源。四季和年水汽汇的年际分量方差贡献均占主导地位,秋、冬季水汽汇的年际分量有约3年的显著周期。除了显著的年际分量外,冬、春季和年水汽汇的年代际分量方差贡献也较显著,占总方差的40%以上,以30多年的长周期变化为主,目前正处于由正位相向负位相转变的过渡期,预示今后广东有偏旱趋势。广东冬春季水汽汇的异常有显著的同相关系。另外,夏、秋季水汽汇的年代际分量有10～15年的显著周期。广东各季大气水汽汇偏强(弱)是由于从热带低纬输送到南海北部至华南地区的水汽增强(减弱),并伴随着水汽通量的辐合的增强(减弱)造成,但各季水汽通量异常分布型是有差别的。
用1958～2004年实测降雨量和NCEP/NCAR再分析资料,分析了广东地区大尺度水汽汇的年际和年代际变化特征及其与水汽通量变化的关系。结果表明,气候平均而言,广东春夏季大气向地面输送较多水资源,秋季地气间相互交换的水分相当,冬季由地面向大气输送较多的水资源。四季和年水汽汇的年际分量方差贡献均占主导地位,秋、冬季水汽汇的年际分量有约3年的显著周期。除了显著的年际分量外,冬、春季和年水汽汇的年代际分量方差贡献也较显著,占总方差的40%以上,以30多年的长周期变化为主,目前正处于由正位相向负位相转变的过渡期,预示今后广东有偏旱趋势。广东冬春季水汽汇的异常有显著的同相关系。另外,夏、秋季水汽汇的年代际分量有10～15年的显著周期。广东各季大气水汽汇偏强(弱)是由于从热带低纬输送到南海北部至华南地区的水汽增强(减弱),并伴随着水汽通量的辐合的增强(减弱)造成,但各季水汽通量异常分布型是有差别的。
2007, (6): 553-562.
摘要:
应用欧洲中心(ECMWF)逐日08时客观分析资料、中国测站降水资料、OLR资料和NCEP2再分析资料以及国家气象中心提供的1976～2006年的逐日西太平洋副热带高压脊线位置,利用合成分析、小波分析和带通滤波等方法,初步分析了2005年东亚夏季风的活动特征和影响机制。结果发现2005年6月东亚夏季风活动出现明显异常,其中31～32候季风前沿异常停留在南海-菲律宾一带以及华南西部,33～35候季风前沿停滞在华南地区,较常年明显偏南,造成了我国华南洪涝;36候季风前沿跳至黄淮地区,导致长江空梅、黄淮地区多雨。进一步研究发现西太平洋副热带高压和中高纬槽脊活动异常及热带和中高纬度低频振荡是导致2005年6月东亚夏季风异常的主要原因。
应用欧洲中心(ECMWF)逐日08时客观分析资料、中国测站降水资料、OLR资料和NCEP2再分析资料以及国家气象中心提供的1976～2006年的逐日西太平洋副热带高压脊线位置,利用合成分析、小波分析和带通滤波等方法,初步分析了2005年东亚夏季风的活动特征和影响机制。结果发现2005年6月东亚夏季风活动出现明显异常,其中31～32候季风前沿异常停留在南海-菲律宾一带以及华南西部,33～35候季风前沿停滞在华南地区,较常年明显偏南,造成了我国华南洪涝;36候季风前沿跳至黄淮地区,导致长江空梅、黄淮地区多雨。进一步研究发现西太平洋副热带高压和中高纬槽脊活动异常及热带和中高纬度低频振荡是导致2005年6月东亚夏季风异常的主要原因。
2007, (6): 563-568.
摘要:
利用FY-2C气象卫星资料、常规资料和NCEP再分析资料,对2005年第9号台风"麦莎"登陆后暴雨落区非对称分布的成因进行诊断分析,并讨论其动力学和热力学特征。结果表明:(1)FY-2C红外一通道辐射亮温(TBB)场能够清晰地揭示台风暴雨落区的分布以及造成这种非对称分布的云系结构特征;(2)水汽图像展示了此次降水过程中,对流层中上层主要的水汽型,来自南海和东海强盛的热带水汽羽直抵台风中心东部,中纬度地区的极锋水汽羽东移,其尾端并入台风北部,受二者共同作用,台风降水呈非对称分布;(3)台风中心附近的垂直流场、涡度、假相当位温和整层积分的水汽通量散度等物理量的非常规分布以及低层冷空气的契入,共同解释了台风云系的非对称结构及强雨区非对称分布的形成原因。
利用FY-2C气象卫星资料、常规资料和NCEP再分析资料,对2005年第9号台风"麦莎"登陆后暴雨落区非对称分布的成因进行诊断分析,并讨论其动力学和热力学特征。结果表明:(1)FY-2C红外一通道辐射亮温(TBB)场能够清晰地揭示台风暴雨落区的分布以及造成这种非对称分布的云系结构特征;(2)水汽图像展示了此次降水过程中,对流层中上层主要的水汽型,来自南海和东海强盛的热带水汽羽直抵台风中心东部,中纬度地区的极锋水汽羽东移,其尾端并入台风北部,受二者共同作用,台风降水呈非对称分布;(3)台风中心附近的垂直流场、涡度、假相当位温和整层积分的水汽通量散度等物理量的非常规分布以及低层冷空气的契入,共同解释了台风云系的非对称结构及强雨区非对称分布的形成原因。
2007, (6): 569-574.
摘要:
利用MM5模式采用5种积云参数化方案选项研究了2004~2006年共8个热带气旋路径的集合预报。结果表明,热带气旋路径预报对积云参数化方案的选取是敏感的,积云参数化方案之间优劣互补,而选择无积云参数化方案选项对热带气旋路径的预报有积极的贡献。采用3种路径集合预报方案研究的结果表明,集合方法对热带气旋路径预报有明显的改善,其中无积云参数化Grell、Betts-Miller和Kain-Fritsch 4种积云参数化方案选项组合的集合预报效果最好,平均路径误差最小。
利用MM5模式采用5种积云参数化方案选项研究了2004~2006年共8个热带气旋路径的集合预报。结果表明,热带气旋路径预报对积云参数化方案的选取是敏感的,积云参数化方案之间优劣互补,而选择无积云参数化方案选项对热带气旋路径的预报有积极的贡献。采用3种路径集合预报方案研究的结果表明,集合方法对热带气旋路径预报有明显的改善,其中无积云参数化Grell、Betts-Miller和Kain-Fritsch 4种积云参数化方案选项组合的集合预报效果最好,平均路径误差最小。
2007, (6): 575-580.
摘要:
利用非静力模式MM5模拟台风"海棠"(0505)穿过台湾岛再次登陆的移动路径,分析了"海棠"登陆台湾岛前后结构特征变化。结果表明:台风自身的非对称结构与台风异常移动路径密切相关。另外,就台湾岛地形对台风"海棠"登陆台湾前打转和在台湾海峡出现"V"型移动异常路径影响进行数值试验表明:台湾岛地形不但可以直接影响台风移动路径,而且通过影响台风非对称结构来改变台风移动路径,因此,登陆台湾前逆时针打转异常路径是在弱引导气流中台风自身非对称结构和台湾岛地形共同作用的结果;台湾岛地形有使台风东北-西南向非对称增大趋势,而在台风进入台湾海峡前后对东南-西北向非对称有明显不同影响。
利用非静力模式MM5模拟台风"海棠"(0505)穿过台湾岛再次登陆的移动路径,分析了"海棠"登陆台湾岛前后结构特征变化。结果表明:台风自身的非对称结构与台风异常移动路径密切相关。另外,就台湾岛地形对台风"海棠"登陆台湾前打转和在台湾海峡出现"V"型移动异常路径影响进行数值试验表明:台湾岛地形不但可以直接影响台风移动路径,而且通过影响台风非对称结构来改变台风移动路径,因此,登陆台湾前逆时针打转异常路径是在弱引导气流中台风自身非对称结构和台湾岛地形共同作用的结果;台湾岛地形有使台风东北-西南向非对称增大趋势,而在台风进入台湾海峡前后对东南-西北向非对称有明显不同影响。
2007, (6): 581-586.
摘要:
为了解南海与季风的相互作用,用实测资料分析了南海中北部次表层水温与南海夏季风和广东旱涝的关系。结果表明:南海中北部次表层水温在2月偏暖(冷)时,南海夏季风爆发偏早(晚)是主要现象;南海中北部次表层水温在8月偏暖(冷)时,南海夏季风结束偏晚(早)是主要现象。西沙平均水温时间系列的距平值自1978年1～3月开始有上升趋势,年平均水温距平值上升趋势出现在1979年。结论:南海中北部在2月次表层水温持续编暖(冷)时,夏季风爆发偏早(晚)、广东出现洪涝(干旱)灾害是主要现象。
为了解南海与季风的相互作用,用实测资料分析了南海中北部次表层水温与南海夏季风和广东旱涝的关系。结果表明:南海中北部次表层水温在2月偏暖(冷)时,南海夏季风爆发偏早(晚)是主要现象;南海中北部次表层水温在8月偏暖(冷)时,南海夏季风结束偏晚(早)是主要现象。西沙平均水温时间系列的距平值自1978年1～3月开始有上升趋势,年平均水温距平值上升趋势出现在1979年。结论:南海中北部在2月次表层水温持续编暖(冷)时,夏季风爆发偏早(晚)、广东出现洪涝(干旱)灾害是主要现象。
2007, (6): 587-594.
摘要:
利用季降水异常的典型集合相关降水模式,分析了不同时段和不同区域的海温场与我国夏季(6～8月)降水之间的时空分布特征。结果表明:各大洋区海温存在着明显的季节、年际和年代际变化。与中国夏季降水相联系的印度洋海温的分布特征与季节有关,存在明显的偶极和单极分布形式,这种海温的异常变化对我国夏季纬向或经向雨带有一定的影响,全球特定的海温分布可以作为中国夏季旱涝预报的信号因子。不同季节海温和中国夏季降水在1970年代末都经历了一次突变,说明海温的季节差异对中国夏季降水的影响明显地受到海洋年代际基本态的制约。
利用季降水异常的典型集合相关降水模式,分析了不同时段和不同区域的海温场与我国夏季(6～8月)降水之间的时空分布特征。结果表明:各大洋区海温存在着明显的季节、年际和年代际变化。与中国夏季降水相联系的印度洋海温的分布特征与季节有关,存在明显的偶极和单极分布形式,这种海温的异常变化对我国夏季纬向或经向雨带有一定的影响,全球特定的海温分布可以作为中国夏季旱涝预报的信号因子。不同季节海温和中国夏季降水在1970年代末都经历了一次突变,说明海温的季节差异对中国夏季降水的影响明显地受到海洋年代际基本态的制约。
2007, (6): 595-600.
摘要:
研究了1948～2004年东亚增暖背景下对流层顶高度的演变特征,重点分析对流层温度、平流层中下部温度与对流层顶高度变化之间的关系。结果表明:东亚地区对流层顶高度在1970年代后呈现波动上升趋势,其上升趋势不如南半球显著;东亚对流层温度与对流层顶高度呈显著正相关,特别是对流层中上部温度与对流层顶高度的正相关最显著,这说明对流层中上部的增温对对流层顶高度的抬升贡献较大;东亚平流层中下层温度与对流层顶高度基本呈显著负相关,70hPa层上的负相关最显著;近20年来东亚对流层温度上升了约0.2℃,平流层中下部温度下降了约1.2℃,对流顶高度上升了约86m,对流层的增暖和平流层的冷却作用共同导致了东亚对流层顶高度的变化。
研究了1948～2004年东亚增暖背景下对流层顶高度的演变特征,重点分析对流层温度、平流层中下部温度与对流层顶高度变化之间的关系。结果表明:东亚地区对流层顶高度在1970年代后呈现波动上升趋势,其上升趋势不如南半球显著;东亚对流层温度与对流层顶高度呈显著正相关,特别是对流层中上部温度与对流层顶高度的正相关最显著,这说明对流层中上部的增温对对流层顶高度的抬升贡献较大;东亚平流层中下层温度与对流层顶高度基本呈显著负相关,70hPa层上的负相关最显著;近20年来东亚对流层温度上升了约0.2℃,平流层中下部温度下降了约1.2℃,对流顶高度上升了约86m,对流层的增暖和平流层的冷却作用共同导致了东亚对流层顶高度的变化。
2007, (6): 601-610.
摘要:
取广东分布较为均匀的48个气象观测站50年的月平均气温和降水量资料,用高桥浩一郎公式算得广东春季水资源量,用主分量分析计算它的主分量及相应的特征向量。利用滑动平均、气候变率、趋势分析和功率谱分析等方法较详细分析了该水资源场的前4个主分量的时间变化特征,用主分量逐步回归预测模型对其分布做预测。结果表明:广东春季水资源的平均分布出现3个丰盛中心和2个缺乏中心。它含有4种基本分布类型,即全广东丰盛(缺乏)型,东缺乏(丰盛)西丰盛(缺乏)型,从北到南丰盛(缺乏)、缺乏(丰盛)相间型以及北部到中部丰盛(缺乏)型,东南部和西南部缺乏(丰盛)型。它们的气候变率不明显,第1主分量含有3阶时间幂函数变化趋势,揭示出广东春季水资源1950年代～1960年代初较为缺乏,1970年代初～1990年代中较为丰盛,以后又呈减少趋势。场的时间平均及第1～4主分量没有明显的突变事件存在。功率谱分析表明,第1、3、4主分量存在2.0～5.0 a振荡周期。对2004～2006年广东春季水资源的类型和分布预测表明:2004年为Ⅰb型,其分布为全省水资源严重缺乏型态,类型和分布的预测都与实测结果完全一致。预测2005年为丰、缺相间的Ⅲb型,分布形势为南北向丰、缺相间的带状,实测也是Ⅲb型,但具体的丰、缺分布区域与预测的分布区域没有对应。预测2006年为Ⅰd型和分布为全省严重缺乏型态,实测是西部缺乏东部丰盛,显然东部的预测是不正确的。后两年预测失败的原因可能与海温的春季障碍有关。
取广东分布较为均匀的48个气象观测站50年的月平均气温和降水量资料,用高桥浩一郎公式算得广东春季水资源量,用主分量分析计算它的主分量及相应的特征向量。利用滑动平均、气候变率、趋势分析和功率谱分析等方法较详细分析了该水资源场的前4个主分量的时间变化特征,用主分量逐步回归预测模型对其分布做预测。结果表明:广东春季水资源的平均分布出现3个丰盛中心和2个缺乏中心。它含有4种基本分布类型,即全广东丰盛(缺乏)型,东缺乏(丰盛)西丰盛(缺乏)型,从北到南丰盛(缺乏)、缺乏(丰盛)相间型以及北部到中部丰盛(缺乏)型,东南部和西南部缺乏(丰盛)型。它们的气候变率不明显,第1主分量含有3阶时间幂函数变化趋势,揭示出广东春季水资源1950年代～1960年代初较为缺乏,1970年代初～1990年代中较为丰盛,以后又呈减少趋势。场的时间平均及第1～4主分量没有明显的突变事件存在。功率谱分析表明,第1、3、4主分量存在2.0～5.0 a振荡周期。对2004～2006年广东春季水资源的类型和分布预测表明:2004年为Ⅰb型,其分布为全省水资源严重缺乏型态,类型和分布的预测都与实测结果完全一致。预测2005年为丰、缺相间的Ⅲb型,分布形势为南北向丰、缺相间的带状,实测也是Ⅲb型,但具体的丰、缺分布区域与预测的分布区域没有对应。预测2006年为Ⅰd型和分布为全省严重缺乏型态,实测是西部缺乏东部丰盛,显然东部的预测是不正确的。后两年预测失败的原因可能与海温的春季障碍有关。
2007, (6): 611-616.
摘要:
森林火灾遍及全球,损失巨大。火险天气指数(FWI)是森林火灾预警和管理的有效工具。相对湿度(RH)是计算天气火险指数一个非常重要的参数。然而,由插值方法得到的RH在远离气象站点的地方往往存在很大的误差。因此,尝试利用MODIS遥感数据计算基于像元的高分辨率RH。MODIS的MOD07大气廓线产品,可以提供大气可降水量和地表气温数据。基于地面水汽压和大气可降水量的经验关系,利用MODIS数据计算了地表空气的相对湿度,平均绝对误差小于5%。结果表明,利用MODIS数据能简单而有效地计算地表空气的相对湿度,拓展了遥感技术在森林火险管理中的应用。
森林火灾遍及全球,损失巨大。火险天气指数(FWI)是森林火灾预警和管理的有效工具。相对湿度(RH)是计算天气火险指数一个非常重要的参数。然而,由插值方法得到的RH在远离气象站点的地方往往存在很大的误差。因此,尝试利用MODIS遥感数据计算基于像元的高分辨率RH。MODIS的MOD07大气廓线产品,可以提供大气可降水量和地表气温数据。基于地面水汽压和大气可降水量的经验关系,利用MODIS数据计算了地表空气的相对湿度,平均绝对误差小于5%。结果表明,利用MODIS数据能简单而有效地计算地表空气的相对湿度,拓展了遥感技术在森林火险管理中的应用。
2007, (6): 617-622.
摘要:
介绍了一种新的数据同化算法(UKF,Unscented Kalman Filter),该算法不需要计算伴随矩阵,就能够解决模式的非线性问题。以Lorenz系统为例,进行了数据同化的数值试验。结果表明:基于UKF的同化方案与背景场的初始值无关,它能有效地抑制状态变量误差的增长,同化结果精度高。
介绍了一种新的数据同化算法(UKF,Unscented Kalman Filter),该算法不需要计算伴随矩阵,就能够解决模式的非线性问题。以Lorenz系统为例,进行了数据同化的数值试验。结果表明:基于UKF的同化方案与背景场的初始值无关,它能有效地抑制状态变量误差的增长,同化结果精度高。
2007, (6): 623-628.
摘要:
将NCEP/NCAR 1951/1952～2003/2004年东亚冬季1000hPa风场进行向量EOF分解,研究其第一特征模态的时空变化及其与我国气候异常的关系。结果表明,EOF1时间系数能够很好地刻画东亚冬季风的强度变化。强(弱)EOF1时间系数时,冬季我国气候冷、干(暖、湿),次年春季东北及河套等地区的温度明显偏低(高);次年夏季长江中下游地区的降水明显偏少(多),华北和华南降水则偏多(少),长江流域和江南地区的温度偏高(低),华南及西南地区夏季则温度偏低(高)。
将NCEP/NCAR 1951/1952～2003/2004年东亚冬季1000hPa风场进行向量EOF分解,研究其第一特征模态的时空变化及其与我国气候异常的关系。结果表明,EOF1时间系数能够很好地刻画东亚冬季风的强度变化。强(弱)EOF1时间系数时,冬季我国气候冷、干(暖、湿),次年春季东北及河套等地区的温度明显偏低(高);次年夏季长江中下游地区的降水明显偏少(多),华北和华南降水则偏多(少),长江流域和江南地区的温度偏高(低),华南及西南地区夏季则温度偏低(高)。
2007, (6): 629-635.
摘要:
用多项式拟合和统计分析的方法对1960～2005年西北太平洋台风年频数资料进行分析表明:台风活动存在明显的年代际变化,46a间台风活动存在两个高频期和两个低频期,高低频期台风频数的差异主要集中在7～10月(称为台风活跃季),利用台风活跃季的NCEP/NOAA资料对影响台风年代际变化的大尺度环流因子进行分析,结果表明:与低频期相比,在台风生成的高频期出现了较高的海表温度、较低的海平面气压、较大的高层散度和低层相对涡度、较小的垂直风切变,而且500hPa风场利于台风的生成和向西北太平洋移动,西太平洋副热带高压偏北,100hPa南亚高压偏弱。西北太平洋海盆的总降水量的年代际变化与台风的年代际变化关系不明显。
用多项式拟合和统计分析的方法对1960～2005年西北太平洋台风年频数资料进行分析表明:台风活动存在明显的年代际变化,46a间台风活动存在两个高频期和两个低频期,高低频期台风频数的差异主要集中在7～10月(称为台风活跃季),利用台风活跃季的NCEP/NOAA资料对影响台风年代际变化的大尺度环流因子进行分析,结果表明:与低频期相比,在台风生成的高频期出现了较高的海表温度、较低的海平面气压、较大的高层散度和低层相对涡度、较小的垂直风切变,而且500hPa风场利于台风的生成和向西北太平洋移动,西太平洋副热带高压偏北,100hPa南亚高压偏弱。西北太平洋海盆的总降水量的年代际变化与台风的年代际变化关系不明显。
2007, (6): 636-642.
摘要:
利用最优子集、神经网络、EOF-CCA和均生函数4种常用统计方法,对福建春季、前汛期、后汛期和秋冬季进行年度、季度旱涝的短期气候预测试验,采用统一的评分标准评定。结果表明:最优子集、神经网络模型具有较好的预测能力,EOF-CCA模型有一定的预测能力,均生函数模型相对较差。
利用最优子集、神经网络、EOF-CCA和均生函数4种常用统计方法,对福建春季、前汛期、后汛期和秋冬季进行年度、季度旱涝的短期气候预测试验,采用统一的评分标准评定。结果表明:最优子集、神经网络模型具有较好的预测能力,EOF-CCA模型有一定的预测能力,均生函数模型相对较差。
2007, (6): 643-651.
摘要:
能量平衡分析作为评价涡度相关法通量观测数据可靠性方法,备受学界重视。应用OLS(Ordinary least squares)和EBR(Energy Balance Ratio)2种方法,系统分析了广东省鼎湖山针阔叶混交林生态系统能量平衡特点,并分析各种涡度通量修正方法对能量平衡的影响,结果表明鼎湖山通量站平均能力平衡不闭合度为33%~47%,略高于普遍报道的不闭合度范围(10%~30%)。WPL修正、u*订正和坐标转换,使得能量平衡闭合度有所提高,但夜间特别是冬季能量平衡较差问题依然没有得到根本解决,表明夜间弱湍流并不是导致夜间能量平衡闭合度差的主要原因。为客观评价本通量站以及ChinaFLUX能量平衡状况和通量数据质量,确定涡度相关法CO2通量数据分析方法和改进策略提供依据。
能量平衡分析作为评价涡度相关法通量观测数据可靠性方法,备受学界重视。应用OLS(Ordinary least squares)和EBR(Energy Balance Ratio)2种方法,系统分析了广东省鼎湖山针阔叶混交林生态系统能量平衡特点,并分析各种涡度通量修正方法对能量平衡的影响,结果表明鼎湖山通量站平均能力平衡不闭合度为33%~47%,略高于普遍报道的不闭合度范围(10%~30%)。WPL修正、u*订正和坐标转换,使得能量平衡闭合度有所提高,但夜间特别是冬季能量平衡较差问题依然没有得到根本解决,表明夜间弱湍流并不是导致夜间能量平衡闭合度差的主要原因。为客观评价本通量站以及ChinaFLUX能量平衡状况和通量数据质量,确定涡度相关法CO2通量数据分析方法和改进策略提供依据。
2007, (6): 652-658.
摘要:
高速公路交通安全运输属于对气象高度敏感的行业,其所追求的快速、高效、安全、准时的目标,在很大程度上要受到气象因素的制约。随着国家经济与城市化的快速发展,由气象条件引起的高速公路交通安全保障问题已成为影响经济发展的一个关键因素。对国内、外在高速公路气象预报系统研究方面的进展进行了简要回顾与介绍,探讨了目前国际上主要高速公路气象预报系统的特点,主要涉及的大气科学问题,所面临的主要问题和未来发展趋势。对研发影响高速公路安全的高危险天气预报系统具有参考价值。
高速公路交通安全运输属于对气象高度敏感的行业,其所追求的快速、高效、安全、准时的目标,在很大程度上要受到气象因素的制约。随着国家经济与城市化的快速发展,由气象条件引起的高速公路交通安全保障问题已成为影响经济发展的一个关键因素。对国内、外在高速公路气象预报系统研究方面的进展进行了简要回顾与介绍,探讨了目前国际上主要高速公路气象预报系统的特点,主要涉及的大气科学问题,所面临的主要问题和未来发展趋势。对研发影响高速公路安全的高危险天气预报系统具有参考价值。
2007, (6): 659-663.
摘要:
运用多普勒雷达的径向速度资料,采用极坐标散度差分公式计算对流回波单体的径向散度值,利用回波辐合总量及辐合中心值与反射率因子、垂直累积液态含水量及中心值进行对比分析。结果表明:回波的强中心与低层径向辐合中心对应;低层径向辐合有利于回波维持或加强;径向辐合中心值的变化对未来回波强度变化有一定的指示意义,对于强对流回波的指示意义更为明显。经过对两次冰雹天气过程的应用检验,结果证明,低层径向辐合对强对流灾害性天气的临近预报有一定的指导作用。
运用多普勒雷达的径向速度资料,采用极坐标散度差分公式计算对流回波单体的径向散度值,利用回波辐合总量及辐合中心值与反射率因子、垂直累积液态含水量及中心值进行对比分析。结果表明:回波的强中心与低层径向辐合中心对应;低层径向辐合有利于回波维持或加强;径向辐合中心值的变化对未来回波强度变化有一定的指示意义,对于强对流回波的指示意义更为明显。经过对两次冰雹天气过程的应用检验,结果证明,低层径向辐合对强对流灾害性天气的临近预报有一定的指导作用。
2007, (6): 664-668.
摘要:
利用1991～2004年广西南宁市降水化学成分资料,结合NCEP/NCAR再分析资料,分析了不同大气环流背景下南宁市降水化学成分的变化特征。结果表明,南宁市的酸雨属硫酸型,酸雨的形成与大气环流密切相关,影响南宁市酸雨的大气环流主要是高空槽锋面,其次是高压后部和热带气旋,受高空槽锋面特别是东路冷空气影响时,出现酸雨的频率最高,pH值最小,雨水中SO42-明显增多,热带气旋降水时,雨水酸度最轻,离子浓度甚至比高空槽锋面影响低2～3倍。
利用1991～2004年广西南宁市降水化学成分资料,结合NCEP/NCAR再分析资料,分析了不同大气环流背景下南宁市降水化学成分的变化特征。结果表明,南宁市的酸雨属硫酸型,酸雨的形成与大气环流密切相关,影响南宁市酸雨的大气环流主要是高空槽锋面,其次是高压后部和热带气旋,受高空槽锋面特别是东路冷空气影响时,出现酸雨的频率最高,pH值最小,雨水中SO42-明显增多,热带气旋降水时,雨水酸度最轻,离子浓度甚至比高空槽锋面影响低2～3倍。
2007, (6): 669-672.
摘要:
根据西安地区旱涝气候等级近1624a(380～2003年)资料序列,运用非线性系统混沌动力学理论,通过计算气候吸引子的关联维数、Kolmogorov熵和Lyapunov指数,对西安区域旱涝气候的混沌特性和可预报性进行研究。结果表明:西安区域旱涝气候系统是一个具有有限个自由度的复杂的混沌系统。其吸引子关联维数约为3.1,确定性的平均可预报时间尺度约为14.8a,最大可预报时间尺度约为20.7a。
根据西安地区旱涝气候等级近1624a(380～2003年)资料序列,运用非线性系统混沌动力学理论,通过计算气候吸引子的关联维数、Kolmogorov熵和Lyapunov指数,对西安区域旱涝气候的混沌特性和可预报性进行研究。结果表明:西安区域旱涝气候系统是一个具有有限个自由度的复杂的混沌系统。其吸引子关联维数约为3.1,确定性的平均可预报时间尺度约为14.8a,最大可预报时间尺度约为20.7a。
2007, (6): 673-678.
摘要:
利用美国NCAR/PSU的中尺度气象模式MM5和第三代海洋风浪模式WAVEWATCH III(WW3)对台风Krovanh(0312)及其引起的台风浪过程进行了数值模拟试验。与观测对比表明:利用三维变分同化技术改进初始场后,MM5模式能够较好地模拟台风的登陆过程,强度变化及移动路径。利用MM5输出的10m风场驱动海浪模式,WW3模式能较好地模拟出海浪中心的位置,但强度较TOPEX/Poseidon(T/P)卫星高度计观测的浪高偏低23%~33%;台风登陆时模拟的风暴潮的强度和空间分布特征与实际海况较为一致。对风场和海浪的分析表明:在空间分布上,海浪分布与台风的中心位置和强度密切相关,当最大风速中心位于台风的右方时,有效浪高中心出现在大风区的下风方;在时间变化上,深水风浪阶段有效浪高相对于海表面最大风速有明显的滞后相关,以滞后4个小时的相关系数最高,达到0.53,之后相关系数逐渐变小,而浅水风浪阶段,由于相对水深变浅,虽然风速少变,但有效浪高随相对水深的减小而迅速增大,登陆时有效浪高迅速减小,与以往研究的结果相一致。
利用美国NCAR/PSU的中尺度气象模式MM5和第三代海洋风浪模式WAVEWATCH III(WW3)对台风Krovanh(0312)及其引起的台风浪过程进行了数值模拟试验。与观测对比表明:利用三维变分同化技术改进初始场后,MM5模式能够较好地模拟台风的登陆过程,强度变化及移动路径。利用MM5输出的10m风场驱动海浪模式,WW3模式能较好地模拟出海浪中心的位置,但强度较TOPEX/Poseidon(T/P)卫星高度计观测的浪高偏低23%~33%;台风登陆时模拟的风暴潮的强度和空间分布特征与实际海况较为一致。对风场和海浪的分析表明:在空间分布上,海浪分布与台风的中心位置和强度密切相关,当最大风速中心位于台风的右方时,有效浪高中心出现在大风区的下风方;在时间变化上,深水风浪阶段有效浪高相对于海表面最大风速有明显的滞后相关,以滞后4个小时的相关系数最高,达到0.53,之后相关系数逐渐变小,而浅水风浪阶段,由于相对水深变浅,虽然风速少变,但有效浪高随相对水深的减小而迅速增大,登陆时有效浪高迅速减小,与以往研究的结果相一致。
2007, (6): 679-682.
摘要:
在时序方差分析周期外推预测、双重检验逐步回归预测及其他相关问题的分析中,需要从若干因子的F-统计量中选取最大值进行F-检验来确定这类问题的显著性。研究发现这种检验方法是有问题的、不准确的和会影响气候预测的准确性。这是由于F-检验是对F-分布的分位数的检验,其检验标准受到两个自由度的制约而成为变数;存在F-统计量最大的因子与显著性最高的因子不对应问题。为此提出F-信度检验法,它是对F-分布的分布函数的检验。定义因子达到的F-信度为F-分布的分布函数值的百分数:Pi=(1-αi)×100%,它必须利用F-统计量和两个自由度去计算。设显著性水平为α,则临界F-信度值为:Pα=(1-α)×100%。在理论上这种检验法的临界F-信度值是唯一的,因而可从若干F-信度值中选取最大值进行检验。实践证明这种检验法可明显提高对因子显著性问题的判别能力和气候预测水平。
在时序方差分析周期外推预测、双重检验逐步回归预测及其他相关问题的分析中,需要从若干因子的F-统计量中选取最大值进行F-检验来确定这类问题的显著性。研究发现这种检验方法是有问题的、不准确的和会影响气候预测的准确性。这是由于F-检验是对F-分布的分位数的检验,其检验标准受到两个自由度的制约而成为变数;存在F-统计量最大的因子与显著性最高的因子不对应问题。为此提出F-信度检验法,它是对F-分布的分布函数的检验。定义因子达到的F-信度为F-分布的分布函数值的百分数:Pi=(1-αi)×100%,它必须利用F-统计量和两个自由度去计算。设显著性水平为α,则临界F-信度值为:Pα=(1-α)×100%。在理论上这种检验法的临界F-信度值是唯一的,因而可从若干F-信度值中选取最大值进行检验。实践证明这种检验法可明显提高对因子显著性问题的判别能力和气候预测水平。
2007, (6): 683-689.
摘要:
根据广东6个代表站和澳门大潭山的降水资料以及NCEP的再分析资料,利用波谱分析法和Marakami的带通滤波技术,分析了1999年4~9月广东降水的季节内振荡(ISO)特征及其与大气环流的ISO之间的联系。结果表明:广东汛期降水的季节内变化的主模是10~20天振荡;850hPa层上影响广东地区的周期为10~20天的低频环流系统有两类传播模型,一类是由中纬度传到广东地区;另一类是来自热带地区,广东降水的10~20天振荡与它们的活动密切相关。
根据广东6个代表站和澳门大潭山的降水资料以及NCEP的再分析资料,利用波谱分析法和Marakami的带通滤波技术,分析了1999年4~9月广东降水的季节内振荡(ISO)特征及其与大气环流的ISO之间的联系。结果表明:广东汛期降水的季节内变化的主模是10~20天振荡;850hPa层上影响广东地区的周期为10~20天的低频环流系统有两类传播模型,一类是由中纬度传到广东地区;另一类是来自热带地区,广东降水的10~20天振荡与它们的活动密切相关。
2007, (6): 690-692.
摘要:
运用SPSS11.5统计软件包,对广东省新会市双水镇风速随高度变化规律分别作对数曲线、逆曲线、二次曲线、幂函数曲线、S曲线和指数曲线的参数估计。结果表明,在高度<900m的低空下,幂函数的曲线解释量R2最高、标准误差S.E最小,其拟合效果最好。
运用SPSS11.5统计软件包,对广东省新会市双水镇风速随高度变化规律分别作对数曲线、逆曲线、二次曲线、幂函数曲线、S曲线和指数曲线的参数估计。结果表明,在高度<900m的低空下,幂函数的曲线解释量R2最高、标准误差S.E最小,其拟合效果最好。
2007, (6): 693-697.
摘要:
风廓线仪是新一代大气遥感测风系统。简述了风廓线仪的工作原理,介绍了其应用研究现状,采用澳门和香港风廓线仪资料分析了热带风暴"圆规"影响时的特征,表明在热带风暴的影响下,风向转变非常快,并且在其登陆前后风向发生了明显的转变。从澳门和香港风廓线仪资料的对比及香港风廓线仪资料与探空资料的对比分析可见,风廓线仪测量的数据有较好的一致性,在珠江三角洲地区应用的前景是很广阔的。
风廓线仪是新一代大气遥感测风系统。简述了风廓线仪的工作原理,介绍了其应用研究现状,采用澳门和香港风廓线仪资料分析了热带风暴"圆规"影响时的特征,表明在热带风暴的影响下,风向转变非常快,并且在其登陆前后风向发生了明显的转变。从澳门和香港风廓线仪资料的对比及香港风廓线仪资料与探空资料的对比分析可见,风廓线仪测量的数据有较好的一致性,在珠江三角洲地区应用的前景是很广阔的。
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