2010年 第26卷 第6期
2010, (6): 641-650.
摘要:
利用1961年1月—2005年12月广东省86个测站的地面观测资料、ERSST全球月平均海温资料以及NCEP/NCAR全球大气多要素资料，定义了广东持续性干旱事件，分析了广东持续性干旱事件的变化特征，从多种角度（包括大气环流、海温、海气温差）讨论广东持续性干旱事件的成因。结果表明，广东持续性干旱事件平均出现频率为每26个月发生1次，以秋冬旱或冬春旱为主，持续性干旱事件具有大范围全省性的空间分布特征；1960年代是20世纪下半叶干旱较频繁且强度较强的年代，但2001—2005年干旱出现的概率和强度都超过1960年代，反映了广东区域极端气候事件对全球气候变化的响应；各季节大气环流和海温等在广东干旱情况下表现出不同的异常变化特征：春季华南冷空气偏弱，夏季则夏季风偏弱、西太平洋副热带高压明显偏强、贝加尔湖槽及北太平洋洋中槽偏强，秋季亚洲大陆高压偏弱、冷空气活动较少，冬季则冬季风偏强、海平面气压场的北太平洋涛动（NPO）和北大西洋涛动（NAO）两种遥相关型同时出现。以上结果为干旱预测尤其是气候模式产品的动力释用提供了很好的参考依据。
利用1961年1月—2005年12月广东省86个测站的地面观测资料、ERSST全球月平均海温资料以及NCEP/NCAR全球大气多要素资料，定义了广东持续性干旱事件，分析了广东持续性干旱事件的变化特征，从多种角度（包括大气环流、海温、海气温差）讨论广东持续性干旱事件的成因。结果表明，广东持续性干旱事件平均出现频率为每26个月发生1次，以秋冬旱或冬春旱为主，持续性干旱事件具有大范围全省性的空间分布特征；1960年代是20世纪下半叶干旱较频繁且强度较强的年代，但2001—2005年干旱出现的概率和强度都超过1960年代，反映了广东区域极端气候事件对全球气候变化的响应；各季节大气环流和海温等在广东干旱情况下表现出不同的异常变化特征：春季华南冷空气偏弱，夏季则夏季风偏弱、西太平洋副热带高压明显偏强、贝加尔湖槽及北太平洋洋中槽偏强，秋季亚洲大陆高压偏弱、冷空气活动较少，冬季则冬季风偏强、海平面气压场的北太平洋涛动（NPO）和北大西洋涛动（NAO）两种遥相关型同时出现。以上结果为干旱预测尤其是气候模式产品的动力释用提供了很好的参考依据。
2010, (6): 651-658.
摘要:
利用FY-2气象卫星的TBB资料对登陆华东地区的台风进行了对流非对称结构的分析。不同象限的对流分析显示，在台风登陆的-24—6 h过程中，其南侧的对流始终强于北侧，西侧的对流在登陆至8 h之前强于东侧，之后两者的对流相对强弱发生变化。台风对流的非对称分布，一部分是由于环境垂直风切变和台风移动造成的，还有一部分是由于台风登陆过程相关象限对流受限引起的。此外，华东沿海的地形抬升作用也有利于台风东侧对流的产生和加强。对比华南登陆台风的非对称对流分布特点，发现导致两者明显不同的原因主要在于台风登陆过程的路径与海岸线的相对夹角，以及台风东侧的不同地形。
利用FY-2气象卫星的TBB资料对登陆华东地区的台风进行了对流非对称结构的分析。不同象限的对流分析显示，在台风登陆的-24—6 h过程中，其南侧的对流始终强于北侧，西侧的对流在登陆至8 h之前强于东侧，之后两者的对流相对强弱发生变化。台风对流的非对称分布，一部分是由于环境垂直风切变和台风移动造成的，还有一部分是由于台风登陆过程相关象限对流受限引起的。此外，华东沿海的地形抬升作用也有利于台风东侧对流的产生和加强。对比华南登陆台风的非对称对流分布特点，发现导致两者明显不同的原因主要在于台风登陆过程的路径与海岸线的相对夹角，以及台风东侧的不同地形。
2010, (6): 659-666.
摘要:
利用Godas的逐月混合层深度(MLD)和中国160站逐月降水资料，分析热带太平洋混合层深度的季节变化及年际异常特征，初步探讨混合层深度异常与中国夏季降水异常的相关关系。结果表明：(1) 赤道地区，东太平洋区域混合层最浅，中太平洋区域最深，且北半球秋冬季混合层比春夏季深；热带西北和西南太平洋在冬半球混合层深，夏半球浅。(2) 赤道中、西太平洋混合层深度的年际异常终年都为大值区，北半球春（秋）季的热带西北太平洋（西南太平洋）也为年际异常大值区；7月年际异常最弱。(3) 1、4和10月热带太平洋混合层深度年际异常与ENSO事件关系密切，在El Ni?o事件期间，热带太平洋东部及东北部混合层深度加深，西部及西南部减小。(4) 热带太平洋混合层深度异常与中国夏季降水异常关系密切，这一关系也反映了El Ni?o事件与中国夏季降水的关系。即当秋冬季节发生El Ni?o事件时，来年El Ni?o事件衰减期的夏季长江中下游以南特别是洞庭湖、鄱阳湖的降水将显著偏多，江淮、华南南部降水偏少。
利用Godas的逐月混合层深度(MLD)和中国160站逐月降水资料，分析热带太平洋混合层深度的季节变化及年际异常特征，初步探讨混合层深度异常与中国夏季降水异常的相关关系。结果表明：(1) 赤道地区，东太平洋区域混合层最浅，中太平洋区域最深，且北半球秋冬季混合层比春夏季深；热带西北和西南太平洋在冬半球混合层深，夏半球浅。(2) 赤道中、西太平洋混合层深度的年际异常终年都为大值区，北半球春（秋）季的热带西北太平洋（西南太平洋）也为年际异常大值区；7月年际异常最弱。(3) 1、4和10月热带太平洋混合层深度年际异常与ENSO事件关系密切，在El Ni?o事件期间，热带太平洋东部及东北部混合层深度加深，西部及西南部减小。(4) 热带太平洋混合层深度异常与中国夏季降水异常关系密切，这一关系也反映了El Ni?o事件与中国夏季降水的关系。即当秋冬季节发生El Ni?o事件时，来年El Ni?o事件衰减期的夏季长江中下游以南特别是洞庭湖、鄱阳湖的降水将显著偏多，江淮、华南南部降水偏少。
2010, (6): 667-679.
摘要:
基于GRAPES中尺度数值天气预报模式，研究了不同复杂程度陆面过程和不同土壤初始条件对2007年中国夏季淮河流域降水数值预报的影响。重点分析了下垫面非均匀性对造成我国夏季强降水的中小尺度对流系统的启动和发展的影响，探讨了中小尺度对流发生发展中陆气相互作用的可能影响。对2007年7月8日发生在淮河流域的一次对流过程采用两组敏感性试验进行研究，结果表明对流启动对陆面过程有很强的敏感性。Noah陆面模式能合理地模拟出对流的启动，而Slab陆面模式模拟的对流会延迟1～2小时，这与Noah陆面模式能合理描述地表感、潜热通量有关。GLDAS初始土壤资料能更加合理地描述实际土壤温湿的分布状况，有利于更加准确地模拟出对流降水的启动和分布位置。另外，对2007年7月淮河流域的持续性强降水天气过程进行了对比模拟，研究表明：不同复杂程度陆面过程对连续强降水数值预报有明显的影响。使用Noah陆面模式能提高对强降水预报的能力，而且随着模式分辨率的提高，降水的TS评分也在提高，Noah的TS评分总体上高于Slab。
基于GRAPES中尺度数值天气预报模式，研究了不同复杂程度陆面过程和不同土壤初始条件对2007年中国夏季淮河流域降水数值预报的影响。重点分析了下垫面非均匀性对造成我国夏季强降水的中小尺度对流系统的启动和发展的影响，探讨了中小尺度对流发生发展中陆气相互作用的可能影响。对2007年7月8日发生在淮河流域的一次对流过程采用两组敏感性试验进行研究，结果表明对流启动对陆面过程有很强的敏感性。Noah陆面模式能合理地模拟出对流的启动，而Slab陆面模式模拟的对流会延迟1～2小时，这与Noah陆面模式能合理描述地表感、潜热通量有关。GLDAS初始土壤资料能更加合理地描述实际土壤温湿的分布状况，有利于更加准确地模拟出对流降水的启动和分布位置。另外，对2007年7月淮河流域的持续性强降水天气过程进行了对比模拟，研究表明：不同复杂程度陆面过程对连续强降水数值预报有明显的影响。使用Noah陆面模式能提高对强降水预报的能力，而且随着模式分辨率的提高，降水的TS评分也在提高，Noah的TS评分总体上高于Slab。
2010, (6): 680-686.
摘要:
利用《西北太平洋热带气旋年鉴检索系统》资料、NCEP/NCAR再分析资料、云南日降水资料、西北太平洋热带气旋及降水分布资料，分析了1959—2007年影响云南高原降水的西北太平洋西行热带气旋的气候特征及大尺度环流背景。结果表明：云南几乎每年都受到西行热带气旋的影响，年代际分布总体呈下降趋势，且发生在7—9月最多；热带气旋的影响波及云南大部，影响滇东南较多，以登陆的南海台风为主，其登陆地点主要为海南和广东，且多数进入北部湾；影响路径划分为5类，其中广东登陆类最多、影响最大；各种强度的热带气旋均可造成全省性强降水，其中超强台风的影响最多最大。环流背景表现为：100 hPa南亚高压呈西部型分布时，有利于西北太平洋TC西行影响低纬高原；500 hPa中纬度以纬向环流为主，低纬度热带地区季风低压、热带辐合带（ITCZ）较为活跃，当副热带高压西脊点西伸到云南东北部、或外围反气旋扩大到青藏高原、或副热带高压与青藏高压合并，均有利于TC西行深入内陆。
利用《西北太平洋热带气旋年鉴检索系统》资料、NCEP/NCAR再分析资料、云南日降水资料、西北太平洋热带气旋及降水分布资料，分析了1959—2007年影响云南高原降水的西北太平洋西行热带气旋的气候特征及大尺度环流背景。结果表明：云南几乎每年都受到西行热带气旋的影响，年代际分布总体呈下降趋势，且发生在7—9月最多；热带气旋的影响波及云南大部，影响滇东南较多，以登陆的南海台风为主，其登陆地点主要为海南和广东，且多数进入北部湾；影响路径划分为5类，其中广东登陆类最多、影响最大；各种强度的热带气旋均可造成全省性强降水，其中超强台风的影响最多最大。环流背景表现为：100 hPa南亚高压呈西部型分布时，有利于西北太平洋TC西行影响低纬高原；500 hPa中纬度以纬向环流为主，低纬度热带地区季风低压、热带辐合带（ITCZ）较为活跃，当副热带高压西脊点西伸到云南东北部、或外围反气旋扩大到青藏高原、或副热带高压与青藏高压合并，均有利于TC西行深入内陆。
2010, (6): 687-693.
摘要:
介绍了器测能见度测量仪器的分类与测量原理。通过对目前珠江三角洲布网观测的前向散射式能见度仪的原始信号进行分析，探讨影响能见度测量性能的主要因素。结果显示：发射能量与气温呈反相关，在数据处理中可以通过归一化处理去掉其影响；背景噪声的波动具有明显的日变化，主要受光辐射的影响，安装能见度仪时应注意方向和位置，尽量减少背景噪声，提高仪器信噪比。通过能见度仪测值和人工观测值的比较分析表明：两者的变化趋势基本一致；在能见度小于15 km时，量值比较吻合；在能见度大于15 km时，器测值明显大于人工观测值；利用统计方法对器测值作数据订正，能有效减少高能见度的测量误差。利用激光雷达反演能见度，将其反演值与能见度仪测值进行比较，表明两种探测方法具有较高的相关性。
介绍了器测能见度测量仪器的分类与测量原理。通过对目前珠江三角洲布网观测的前向散射式能见度仪的原始信号进行分析，探讨影响能见度测量性能的主要因素。结果显示：发射能量与气温呈反相关，在数据处理中可以通过归一化处理去掉其影响；背景噪声的波动具有明显的日变化，主要受光辐射的影响，安装能见度仪时应注意方向和位置，尽量减少背景噪声，提高仪器信噪比。通过能见度仪测值和人工观测值的比较分析表明：两者的变化趋势基本一致；在能见度小于15 km时，量值比较吻合；在能见度大于15 km时，器测值明显大于人工观测值；利用统计方法对器测值作数据订正，能有效减少高能见度的测量误差。利用激光雷达反演能见度，将其反演值与能见度仪测值进行比较，表明两种探测方法具有较高的相关性。
2010, (6): 694-701.
摘要:
采用锋生位涡反演诊断方法，对一次发生在西太平洋上的台风变性过程进行了诊断分析和机制研究。主要从锋生演变的角度，定量诊断了西风带高空冷涡低槽的动力强迫作用、中纬斜压锋区扰动、台风环流本身以及非平衡风场在台风变性过程的不同阶段所起的作用和影响，并对以上各物理过程的相互作用、造成台风变性以及变性后再度增强的演变发展机制进行了分析讨论。结果表明，台风变性过程具有显著的非平衡特征，在台风变性过程的不同阶段具有明显不同的发展演变机制。
采用锋生位涡反演诊断方法，对一次发生在西太平洋上的台风变性过程进行了诊断分析和机制研究。主要从锋生演变的角度，定量诊断了西风带高空冷涡低槽的动力强迫作用、中纬斜压锋区扰动、台风环流本身以及非平衡风场在台风变性过程的不同阶段所起的作用和影响，并对以上各物理过程的相互作用、造成台风变性以及变性后再度增强的演变发展机制进行了分析讨论。结果表明，台风变性过程具有显著的非平衡特征，在台风变性过程的不同阶段具有明显不同的发展演变机制。
2010, (6): 702-709.
摘要:
介绍了武汉暴雨研究所引进的LAPS系统(Local Analysis and Prediction System)在水汽分析中应用GPS水汽资料的方法。设计三种试验方案与实况进行对比分析，并结合WRF模式模拟，研究GPS水汽资料在LAPS系统中的作用以及对预报的影响。结果表明，LAPS同化GPS水汽资料后，对湿度场产生较大调整；对比各方案LAPS输出的可降水量后发现，GPS水汽资料的作用比雷达资料大一个量级；从模式模拟试验结果比较看出，LAPS对GPS水汽的同化能改善GPS测站分布区域降水预报，并对下游暴雨的预报也有正效果，能提高暴雨量级的Ts降水评分。
介绍了武汉暴雨研究所引进的LAPS系统(Local Analysis and Prediction System)在水汽分析中应用GPS水汽资料的方法。设计三种试验方案与实况进行对比分析，并结合WRF模式模拟，研究GPS水汽资料在LAPS系统中的作用以及对预报的影响。结果表明，LAPS同化GPS水汽资料后，对湿度场产生较大调整；对比各方案LAPS输出的可降水量后发现，GPS水汽资料的作用比雷达资料大一个量级；从模式模拟试验结果比较看出，LAPS对GPS水汽的同化能改善GPS测站分布区域降水预报，并对下游暴雨的预报也有正效果，能提高暴雨量级的Ts降水评分。
2010, (6): 710-715.
摘要:
大气热力状态的非均匀分布及其与动力场的相互作用激发大气动力场发生变化，其事实已被许多数值模拟证实。散度作为度量大气运动辐散、辐合强度的物理量，其变化应受到大气热力状态分布及其与动力场相互作用的影响。然而，在传统的大气动力学理论框架中，并没有从理论上揭示大气热力场分布及其与动力场相互作用对散度场变化的影响。通过对热力学方程做变形处理，并与动力学方程结合，在替换平衡近似下（alternative balance），导出了显式包含非绝热加热分布与垂直风切变相互作用、斜压热动力耦合强迫影响的新型散度方程。利用该方程，重点分析了非绝热加热非均匀分布与垂直风切变相互作用对散度场变化的影响，从动力学理论上初步揭示了非绝热加热分布与垂直风切变相互作用激发大气散度场变化的物理机制。
大气热力状态的非均匀分布及其与动力场的相互作用激发大气动力场发生变化，其事实已被许多数值模拟证实。散度作为度量大气运动辐散、辐合强度的物理量，其变化应受到大气热力状态分布及其与动力场相互作用的影响。然而，在传统的大气动力学理论框架中，并没有从理论上揭示大气热力场分布及其与动力场相互作用对散度场变化的影响。通过对热力学方程做变形处理，并与动力学方程结合，在替换平衡近似下（alternative balance），导出了显式包含非绝热加热分布与垂直风切变相互作用、斜压热动力耦合强迫影响的新型散度方程。利用该方程，重点分析了非绝热加热非均匀分布与垂直风切变相互作用对散度场变化的影响，从动力学理论上初步揭示了非绝热加热分布与垂直风切变相互作用激发大气散度场变化的物理机制。
2010, (6): 716-723.
摘要:
采用高分辨率卫星资料研究了我国近海6级以上大风的分布特征，并对台湾岛地形对四季的大风的影响进行了数值模拟研究。资料分析表明，冬季大风分布与冬季平均风速分布相似，高频区出现在台湾海峡、巴士海峡和越南东南沿海，黑潮锋暖侧的风频明显大于其冷侧的风频。春季大风频率显著下降，最大值依然出现在台湾海峡，巴士海峡、台湾岛东南角和黑潮锋暖侧也是春季近海风频较大的区域。夏季是近海大风出现最少的季节，风频最大值在10 °N附近的南海西部，由西南向东北减少，台湾岛周围的风频呈现东南、西北大，西南、东北小的近似轴对称分布，大风方向为绕岛逆时针环流。秋季大风风频迅速增大，基本呈现出冬季的形态。数值模拟表明，不同季节地形对大风的影响程度不同，冬季台湾岛地形对其周围海区大风的形成有重要贡献，去除地形后，台湾海峡和岛屿东南角的大风消失，风速变为由南向北递减。夏季去除地形后，岛屿周围的大风几乎没有改变，本文将从大风产生的原因对其进行解释。
采用高分辨率卫星资料研究了我国近海6级以上大风的分布特征，并对台湾岛地形对四季的大风的影响进行了数值模拟研究。资料分析表明，冬季大风分布与冬季平均风速分布相似，高频区出现在台湾海峡、巴士海峡和越南东南沿海，黑潮锋暖侧的风频明显大于其冷侧的风频。春季大风频率显著下降，最大值依然出现在台湾海峡，巴士海峡、台湾岛东南角和黑潮锋暖侧也是春季近海风频较大的区域。夏季是近海大风出现最少的季节，风频最大值在10 °N附近的南海西部，由西南向东北减少，台湾岛周围的风频呈现东南、西北大，西南、东北小的近似轴对称分布，大风方向为绕岛逆时针环流。秋季大风风频迅速增大，基本呈现出冬季的形态。数值模拟表明，不同季节地形对大风的影响程度不同，冬季台湾岛地形对其周围海区大风的形成有重要贡献，去除地形后，台湾海峡和岛屿东南角的大风消失，风速变为由南向北递减。夏季去除地形后，岛屿周围的大风几乎没有改变，本文将从大风产生的原因对其进行解释。
2010, (6): 724-732.
摘要:
利用1979—2007年夏半年(5—10月)逐日平均向外长波辐射资料和NCEP/NCAR再分析资料，应用有限区域波数-频率谱和滞后线性回归方法，研究亚洲-西太平洋(AWP)区域夏半年对流季节内振荡(ISO)的传播特征以及热带天气尺度波动与ISO的联系。结果表明：（1） 夏半年AWP区域的对流ISO存在东西传播特征，具有区域性和季节性。在整个AWP区域，以沿赤道东传且周期约30～60 d的扰动为主，而在西太平洋地区则以在10～20 ?N西传且周期约20～40 d的扰动为主；在初夏ISO以沿赤道东传为主，晚夏ISO向西传播加强，主要活动区域也向北转移，西传波在晚夏西北太平洋区域活动最强；（2） ISO强对流伴随低层西风异常和气旋性环流异常首先生成在印度洋区域，之后沿赤道东传到西太平洋日界线附近，当对流传播到西太平洋时具有西北传播的特征；（3） ISO与热带天气尺度波动关系密切。两种不同时间尺度的对流在西北太平洋同时加强，ISO促进了热带气旋(TC)的群发，而TC群发对流也成为ISO对流在西太平洋西北向传播中的一部分。
利用1979—2007年夏半年(5—10月)逐日平均向外长波辐射资料和NCEP/NCAR再分析资料，应用有限区域波数-频率谱和滞后线性回归方法，研究亚洲-西太平洋(AWP)区域夏半年对流季节内振荡(ISO)的传播特征以及热带天气尺度波动与ISO的联系。结果表明：（1） 夏半年AWP区域的对流ISO存在东西传播特征，具有区域性和季节性。在整个AWP区域，以沿赤道东传且周期约30～60 d的扰动为主，而在西太平洋地区则以在10～20 ?N西传且周期约20～40 d的扰动为主；在初夏ISO以沿赤道东传为主，晚夏ISO向西传播加强，主要活动区域也向北转移，西传波在晚夏西北太平洋区域活动最强；（2） ISO强对流伴随低层西风异常和气旋性环流异常首先生成在印度洋区域，之后沿赤道东传到西太平洋日界线附近，当对流传播到西太平洋时具有西北传播的特征；（3） ISO与热带天气尺度波动关系密切。两种不同时间尺度的对流在西北太平洋同时加强，ISO促进了热带气旋(TC)的群发，而TC群发对流也成为ISO对流在西太平洋西北向传播中的一部分。
2010, (6): 733-742.
摘要:
基于我国科学家自主开发的AREM区域中尺度模式，考虑模式初值的不确定性，初步建立起11个成员37 km分辨率覆盖全国大部地区的短期集合预报系统。采用两套初值扰动试验方案(降尺度方案和BGM方案)分别进行了批量试验，试验结果表明：(1) 通过对集合预报离散度和概率预报的检验，表明采用区域模式自身孵化循环产生的初始扰动明显优于直接使用全球集合预报提供的初始扰动。(2) 无论采用哪种初值扰动方案，基于集合预报方法的集合平均预报、概率预报等均优于单一的确定性预报和业务预报。(3) 离散度与集合平均预报误差的面平均有较好的对应关系；离散度与预报误差的空间相关系数平均为40%～45%。(4) 目前集合预报系统离散度与预报误差相比偏小，其部分原因在于没有考虑模式物理过程的不确定性，这将在下一步的工作中逐步改进。
基于我国科学家自主开发的AREM区域中尺度模式，考虑模式初值的不确定性，初步建立起11个成员37 km分辨率覆盖全国大部地区的短期集合预报系统。采用两套初值扰动试验方案(降尺度方案和BGM方案)分别进行了批量试验，试验结果表明：(1) 通过对集合预报离散度和概率预报的检验，表明采用区域模式自身孵化循环产生的初始扰动明显优于直接使用全球集合预报提供的初始扰动。(2) 无论采用哪种初值扰动方案，基于集合预报方法的集合平均预报、概率预报等均优于单一的确定性预报和业务预报。(3) 离散度与集合平均预报误差的面平均有较好的对应关系；离散度与预报误差的空间相关系数平均为40%～45%。(4) 目前集合预报系统离散度与预报误差相比偏小，其部分原因在于没有考虑模式物理过程的不确定性，这将在下一步的工作中逐步改进。
2010, (6): 743-749.
摘要:
利用区域海气耦合模式（RegCM3-POM）设计不同的耦合时步，对我国1997/1998年夏季气候异常进行数值模拟，研究不同耦合时步对模拟结果的影响，并将耦合试验结果与单独的大气模式（RegCM3）的模拟结果进行对比分析，以验证RegCM3-POM对东亚地区气候异常的再现能力。模拟结果表明，耦合模式不同的耦合时步试验都较好地模拟出1997/1998年夏季海温的分布，对于1997/1998年海温的差异模拟结果也较为可信。以6小时作为耦合时步的耦合试验，能更好地模拟出1997年华北夏季干旱及1998年我国东部异常洪涝的特征。耦合模式对1997年华北干旱的模拟效果最为理想，而对1998年降水模拟性能较单独的大气模式结果也有一定程度的提高。在对夏季中低层（500 hPa及以下）环流场的模拟中，耦合试验表现出较好的模拟能力。从水汽输送的分析中可以看出，耦合模式能更好地模拟出1997/1998年夏季来自海洋上的水汽输送，与1997年相比，从海洋上输送到我国东部地区的水汽偏多，耦合试验较好地模拟出1997/1998年的水汽输送特征及二者之间的差异，单独的大气模式的模拟结果较差。
利用区域海气耦合模式（RegCM3-POM）设计不同的耦合时步，对我国1997/1998年夏季气候异常进行数值模拟，研究不同耦合时步对模拟结果的影响，并将耦合试验结果与单独的大气模式（RegCM3）的模拟结果进行对比分析，以验证RegCM3-POM对东亚地区气候异常的再现能力。模拟结果表明，耦合模式不同的耦合时步试验都较好地模拟出1997/1998年夏季海温的分布，对于1997/1998年海温的差异模拟结果也较为可信。以6小时作为耦合时步的耦合试验，能更好地模拟出1997年华北夏季干旱及1998年我国东部异常洪涝的特征。耦合模式对1997年华北干旱的模拟效果最为理想，而对1998年降水模拟性能较单独的大气模式结果也有一定程度的提高。在对夏季中低层（500 hPa及以下）环流场的模拟中，耦合试验表现出较好的模拟能力。从水汽输送的分析中可以看出，耦合模式能更好地模拟出1997/1998年夏季来自海洋上的水汽输送，与1997年相比，从海洋上输送到我国东部地区的水汽偏多，耦合试验较好地模拟出1997/1998年的水汽输送特征及二者之间的差异，单独的大气模式的模拟结果较差。
2010, (6): 750-758.
摘要:
利用三峡库区1980—2007年逐日雨量观测资料和NCEP/NCAR逐月再分析资料，分析了近30年来三峡库区洪涝变化特征，并对三峡库区洪涝典型年份大气环流形势进行合成分析，进一步研究了典型洪涝年份不同关键区水汽输送特征。近30年来，三峡库区洪涝有明显的年际、年代际差异；近年来，三峡库区年均洪涝和区域性洪涝强度均呈减弱趋势，而区域性洪涝较为频繁；大气环流合成分析表明，乌拉尔山高压脊显著加强，导致经向性环流增强，引导冷空气南下，与低纬北上暖湿气流交汇，有利于三峡库区降水，易于产生洪涝灾害；三峡库区蓄水前后在蒙古和我国东北地区的环流背景合成明显不同，蓄水前典型洪涝年份环流异常更有利于降水；在强盛的偏南气流影响下，蓄水前典型洪涝年份水汽输送指示特征较蓄水后的洪涝年份水汽输送更加明显，更有利于三峡库区降水；典型洪涝年2004、2007年，关键区水汽输送有明显的候变化特征，但在典型洪涝事件中各个关键区水汽输送指示特征并不明显。
利用三峡库区1980—2007年逐日雨量观测资料和NCEP/NCAR逐月再分析资料，分析了近30年来三峡库区洪涝变化特征，并对三峡库区洪涝典型年份大气环流形势进行合成分析，进一步研究了典型洪涝年份不同关键区水汽输送特征。近30年来，三峡库区洪涝有明显的年际、年代际差异；近年来，三峡库区年均洪涝和区域性洪涝强度均呈减弱趋势，而区域性洪涝较为频繁；大气环流合成分析表明，乌拉尔山高压脊显著加强，导致经向性环流增强，引导冷空气南下，与低纬北上暖湿气流交汇，有利于三峡库区降水，易于产生洪涝灾害；三峡库区蓄水前后在蒙古和我国东北地区的环流背景合成明显不同，蓄水前典型洪涝年份环流异常更有利于降水；在强盛的偏南气流影响下，蓄水前典型洪涝年份水汽输送指示特征较蓄水后的洪涝年份水汽输送更加明显，更有利于三峡库区降水；典型洪涝年2004、2007年，关键区水汽输送有明显的候变化特征，但在典型洪涝事件中各个关键区水汽输送指示特征并不明显。
2010, (6): 759-764.
摘要:
将三次样条插值方法应用到欧洲中期天气预报中心（ECMWF）海平面气压场（MSLP）、850 hPa涡度场和风场，对2004—2008年西北太平洋（WNP）和南海（SCS）所有编号热带气旋（TC）进行路径预报。结果表明：基于850 hPa涡度场的TC预报效果好于气压场预报，而综合考虑850 hPa涡度场、风场和海平面气压场的预报效果最好，且有效预报次数更多。与中央气象台（CMO）主观定位及预报对比发现：ECMWF客观预报的0 h的TC平均路径误差为79.9 km，24 h平均客观预报误差大于中央气象台的主观误差，而48～96 h则小于中央气象台的主观误差；误差年际变化分析表明：主观预报水平进步缓慢，而客观预报水平进步明显。ECMWF客观预报效果优于中央气象台效果差的主观预报。
将三次样条插值方法应用到欧洲中期天气预报中心（ECMWF）海平面气压场（MSLP）、850 hPa涡度场和风场，对2004—2008年西北太平洋（WNP）和南海（SCS）所有编号热带气旋（TC）进行路径预报。结果表明：基于850 hPa涡度场的TC预报效果好于气压场预报，而综合考虑850 hPa涡度场、风场和海平面气压场的预报效果最好，且有效预报次数更多。与中央气象台（CMO）主观定位及预报对比发现：ECMWF客观预报的0 h的TC平均路径误差为79.9 km，24 h平均客观预报误差大于中央气象台的主观误差，而48～96 h则小于中央气象台的主观误差；误差年际变化分析表明：主观预报水平进步缓慢，而客观预报水平进步明显。ECMWF客观预报效果优于中央气象台效果差的主观预报。
2010, (6): 765-772.
摘要:
利用区域气候模式RegCM3模拟研究2000年我国有机碳气溶胶的时空分布特征和辐射效应，得出以下结论：有机碳气溶胶主要分布在我国黄河以南、青藏高原以东的广大区域，且柱含量由南向北递减；柱含量最大值可达3 mg/m2以上，出现在华南、中南、云贵、四川和西藏东南部。另外，柱含量分布有着明显的季节性，冬季最大，春季次之，夏季最小。在此基础上，本文还对有机碳气溶胶的柱含量时空分布变化的原因进行了分析。有机碳气溶胶在大气顶和地表均产生负的辐射强迫，其分布特征与柱含量分布特征基本一致，而且大气顶和地表的辐射强迫都具有明显的季节变化。模拟的大气顶辐射强迫在-0.1～-0.5 W/m2之间，与IPCC估计的有机碳气溶胶的辐射强迫数值-0.41 W/m2相当，说明区域气候模式RegCM3中有关有机碳气溶胶的参数化方案是比较合理的。
利用区域气候模式RegCM3模拟研究2000年我国有机碳气溶胶的时空分布特征和辐射效应，得出以下结论：有机碳气溶胶主要分布在我国黄河以南、青藏高原以东的广大区域，且柱含量由南向北递减；柱含量最大值可达3 mg/m2以上，出现在华南、中南、云贵、四川和西藏东南部。另外，柱含量分布有着明显的季节性，冬季最大，春季次之，夏季最小。在此基础上，本文还对有机碳气溶胶的柱含量时空分布变化的原因进行了分析。有机碳气溶胶在大气顶和地表均产生负的辐射强迫，其分布特征与柱含量分布特征基本一致，而且大气顶和地表的辐射强迫都具有明显的季节变化。模拟的大气顶辐射强迫在-0.1～-0.5 W/m2之间，与IPCC估计的有机碳气溶胶的辐射强迫数值-0.41 W/m2相当，说明区域气候模式RegCM3中有关有机碳气溶胶的参数化方案是比较合理的。
2010, (6): 773-780.
摘要:
利用美国Goddard中心的云分辨尺度模式，对2007年7月2—9日江淮流域的一次暴雨过程进行了高分辨率的模拟研究。首先利用NCAR/NCEP再分析资料、地面降水观测以及卫星云图等常规和非常规观测资料，对此次降水过程开展了天气尺度分析，对过程降水特点有了初步了解；进而利用NCAR/NCEP再分析资料形成云模式大尺度强迫场，对降水过程开展了长度约8天的高分辨率数值模拟。通过观测与模拟的地面雨强以及雷达反射率等的对比分析发现，模式很好地模拟出了此次强降水过程的时空分布和演变特征，以及主要的雷达回波结构特点，模拟结果可用于进一步针对江淮流域地面强降水过程细致的定量诊断分析研究。
利用美国Goddard中心的云分辨尺度模式，对2007年7月2—9日江淮流域的一次暴雨过程进行了高分辨率的模拟研究。首先利用NCAR/NCEP再分析资料、地面降水观测以及卫星云图等常规和非常规观测资料，对此次降水过程开展了天气尺度分析，对过程降水特点有了初步了解；进而利用NCAR/NCEP再分析资料形成云模式大尺度强迫场，对降水过程开展了长度约8天的高分辨率数值模拟。通过观测与模拟的地面雨强以及雷达反射率等的对比分析发现，模式很好地模拟出了此次强降水过程的时空分布和演变特征，以及主要的雷达回波结构特点，模拟结果可用于进一步针对江淮流域地面强降水过程细致的定量诊断分析研究。
2010, (6): 781-789.
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析资料对1991年5月18日—7月13日江淮地区梅雨期的湿位涡、正压湿位涡、斜压湿位涡以及它们的扰动量进行了诊断分析，并讨论了经向风场及温度、湿度场和大气对称不稳定度的演变特征及其与降水的关系。结果表明：对流层低层的对称不稳定度与降水的发生发展有较好的对应关系，较强对称不稳定对应较强降水的发生，当对称不稳定度减弱，降水也随之减弱或渐止。对称不稳定度的大小与对流不稳定、惯性不稳定以及大气湿斜压性和风的垂直切变紧密相关。西南风活跃、冷暖空气交汇，形成对称不稳定倾斜上升气流区，是导致在梅雨锋上暖湿空气一侧发生强降水的重要原因。
利用NCEP/NCAR再分析资料对1991年5月18日—7月13日江淮地区梅雨期的湿位涡、正压湿位涡、斜压湿位涡以及它们的扰动量进行了诊断分析，并讨论了经向风场及温度、湿度场和大气对称不稳定度的演变特征及其与降水的关系。结果表明：对流层低层的对称不稳定度与降水的发生发展有较好的对应关系，较强对称不稳定对应较强降水的发生，当对称不稳定度减弱，降水也随之减弱或渐止。对称不稳定度的大小与对流不稳定、惯性不稳定以及大气湿斜压性和风的垂直切变紧密相关。西南风活跃、冷暖空气交汇，形成对称不稳定倾斜上升气流区，是导致在梅雨锋上暖湿空气一侧发生强降水的重要原因。
2010, (6): 790-794.
摘要:
利用卫星遥感资料对“桑美”台风进行分析，MODIS的多通道资料在确定台风中心、分析云的相态及区分高低云等方面提供了重要的监测信息。探索了臭氧与台风云顶温度的关系，得出以下结论：利用MODIS通道31的光谱特性可以判定台风的中心，利用BTD8.5-11和BTD11-12检测的云相态结果合理，通过散点图能够找出高云和低云的大致区域，并利用通道35和通道27得到验证；臭氧与台风云顶温度具有较好的相关性，臭氧通道的信息对于区分云的结构及性质具有指示意义。
利用卫星遥感资料对“桑美”台风进行分析，MODIS的多通道资料在确定台风中心、分析云的相态及区分高低云等方面提供了重要的监测信息。探索了臭氧与台风云顶温度的关系，得出以下结论：利用MODIS通道31的光谱特性可以判定台风的中心，利用BTD8.5-11和BTD11-12检测的云相态结果合理，通过散点图能够找出高云和低云的大致区域，并利用通道35和通道27得到验证；臭氧与台风云顶温度具有较好的相关性，臭氧通道的信息对于区分云的结构及性质具有指示意义。
2010, (6): 795-800.
摘要:
鉴于2008/2009年2月云南出现的异常低温冷害/高温干旱的气候事件，用1961—2009年云南2月气温资料进行年代际分析，对2月气温进行异常指数计算，并对影响云南2月的大气环流及海温等影响因子进行分析，探讨发生此类灾害的成因。结果表明，近50年云南2月气温呈线性上升趋势，2月平均气温近10年来处在高温背景下，2008年为异常偏低，2009年为异常偏高。2008(2009)年2月云南低(高)温是在太平洋赤道海温偏冷(稍暖)、冬季风偏强(弱)、中高纬经向环流较强(弱)的大背景下发生的。同时，2008年2月对流层低层在蒙古高压前部的冷空气源源不断向南输送，使得云南东部地区冷空气持续时间长，形成强低温阴雨天气；2009年2月反之，蒙古地区高度场较常年明显偏低，冷空气活动偏弱，使得云南高温干旱突出。
鉴于2008/2009年2月云南出现的异常低温冷害/高温干旱的气候事件，用1961—2009年云南2月气温资料进行年代际分析，对2月气温进行异常指数计算，并对影响云南2月的大气环流及海温等影响因子进行分析，探讨发生此类灾害的成因。结果表明，近50年云南2月气温呈线性上升趋势，2月平均气温近10年来处在高温背景下，2008年为异常偏低，2009年为异常偏高。2008(2009)年2月云南低(高)温是在太平洋赤道海温偏冷(稍暖)、冬季风偏强(弱)、中高纬经向环流较强(弱)的大背景下发生的。同时，2008年2月对流层低层在蒙古高压前部的冷空气源源不断向南输送，使得云南东部地区冷空气持续时间长，形成强低温阴雨天气；2009年2月反之，蒙古地区高度场较常年明显偏低，冷空气活动偏弱，使得云南高温干旱突出。
2010, (6): 801-806.
摘要:
湖南省三面环山，山坡上混合林分布密集，面积较大，山坡下的地表植被以草地和庄稼地为主。利用AREM中尺度数值预报模式，以0604号“碧利斯”台风暴雨为例，用不同的地表植被和陆面过程方案的试验，研究了湖南这种特殊的地表植被分布对“碧利斯”台风暴雨中心位置和强度的影响。试验结果表明，混合林可产生相对较大的陆气通量，增强了局地大气不稳定度，导致降水强度加大；同时混合林与草地的区域大气之间形成次级环流，引导降水中心向陆气通量大的地区偏移。
湖南省三面环山，山坡上混合林分布密集，面积较大，山坡下的地表植被以草地和庄稼地为主。利用AREM中尺度数值预报模式，以0604号“碧利斯”台风暴雨为例，用不同的地表植被和陆面过程方案的试验，研究了湖南这种特殊的地表植被分布对“碧利斯”台风暴雨中心位置和强度的影响。试验结果表明，混合林可产生相对较大的陆气通量，增强了局地大气不稳定度，导致降水强度加大；同时混合林与草地的区域大气之间形成次级环流，引导降水中心向陆气通量大的地区偏移。
2010, (6): 807-812.
摘要:
大气气溶胶污染引起的灰霾天气已成为中国许多城市面临的重要环境问题，了解灰霾天气发生的时空变化特征对于控制气溶胶污染具有重要意义。对浙江省11个城市的灰霾历史数据进行分析，揭示1950年代以来，浙江城市地区灰霾天气发生特征。结果表明，1951—1953年期间和改革开放后的30年是浙江省灰霾天气出现比较频繁的时期，尤其2000年以后是灰霾天气出现最多的时期；1957年到改革开放初期是灰霾天气出现最少的时期。1950年代初期，杭州、温州、衢州是出现灰霾天气最多的地区，改革开放后的1978—1999年期间，随着市场经济和民营经济在浙江的快速发展，湖州、杭州、舟山、金华、温州、衢州等地区灰霾天气出现频率都很高；2000年之后，浙江省各地区灰霾天数都在迅速增加，尤为突出的是湖州、绍兴、杭州、嘉兴等浙北城市，这几个地区在2000—2007年之间的灰霾天数比2000年之前几十年总的灰霾天数还要多，说明近几年浙江省尤其是浙北地区大气环境污染非常令人担忧，控制大气气溶胶污染，改善空气质量，提高大气能见度已是迫在眉睫。
大气气溶胶污染引起的灰霾天气已成为中国许多城市面临的重要环境问题，了解灰霾天气发生的时空变化特征对于控制气溶胶污染具有重要意义。对浙江省11个城市的灰霾历史数据进行分析，揭示1950年代以来，浙江城市地区灰霾天气发生特征。结果表明，1951—1953年期间和改革开放后的30年是浙江省灰霾天气出现比较频繁的时期，尤其2000年以后是灰霾天气出现最多的时期；1957年到改革开放初期是灰霾天气出现最少的时期。1950年代初期，杭州、温州、衢州是出现灰霾天气最多的地区，改革开放后的1978—1999年期间，随着市场经济和民营经济在浙江的快速发展，湖州、杭州、舟山、金华、温州、衢州等地区灰霾天气出现频率都很高；2000年之后，浙江省各地区灰霾天数都在迅速增加，尤为突出的是湖州、绍兴、杭州、嘉兴等浙北城市，这几个地区在2000—2007年之间的灰霾天数比2000年之前几十年总的灰霾天数还要多，说明近几年浙江省尤其是浙北地区大气环境污染非常令人担忧，控制大气气溶胶污染，改善空气质量，提高大气能见度已是迫在眉睫。
2010, (6): 813-818.
摘要:
东亚季风既包含热带季风又包含副热带季风，他们之间存在的相互作用直接影响我国大范围旱涝灾害。东亚热带季风和东亚副热带季风作为两种性质不同的季风，其形成原因及其主要天气系统截然不同，对应的热带季风降水和副热带季风降水在结构、性质上自然也存在很大的差异。简要回顾我国气象学家在东亚热带季风降水及东亚副热带季风降水方面的研究成果，概述最近关于东亚副热带季风研究的热点问题，引证了利用星载测雨雷达对南海地区降水性质的部分研究结果，并对进一步利用星载测雨雷达资料开展季风及其降水研究进行了展望。
东亚季风既包含热带季风又包含副热带季风，他们之间存在的相互作用直接影响我国大范围旱涝灾害。东亚热带季风和东亚副热带季风作为两种性质不同的季风，其形成原因及其主要天气系统截然不同，对应的热带季风降水和副热带季风降水在结构、性质上自然也存在很大的差异。简要回顾我国气象学家在东亚热带季风降水及东亚副热带季风降水方面的研究成果，概述最近关于东亚副热带季风研究的热点问题，引证了利用星载测雨雷达对南海地区降水性质的部分研究结果，并对进一步利用星载测雨雷达资料开展季风及其降水研究进行了展望。
2010, (6): 819-824.
摘要:
采用主分量分解数据压缩技术和基于误差反传学习算法的三层前馈神经网络(BP神经网络)，使用AUQA/AIRS (Atmospheric Infrared Sounder)高光谱分辨率红外观测资料，对不同光谱通道组合，在中纬度复杂地形上反演了垂直空间分辨率为1 km的大气温度廓线，并与相匹配的ECWMF分析场资料进行了比较。结果表明，从AIRS资料能够获得1 K/km垂直分辨率的对流层温度反演精度。但是青藏高原对反演结果有明显的影响，并且这种影响与光谱波段有关。消除这种影响的途径之一是增加非卫星观测的附加预报因子。同时改进了神经网络反演策略，采用逐层反演的方法，缩短了所需要的网络训练时间。
采用主分量分解数据压缩技术和基于误差反传学习算法的三层前馈神经网络(BP神经网络)，使用AUQA/AIRS (Atmospheric Infrared Sounder)高光谱分辨率红外观测资料，对不同光谱通道组合，在中纬度复杂地形上反演了垂直空间分辨率为1 km的大气温度廓线，并与相匹配的ECWMF分析场资料进行了比较。结果表明，从AIRS资料能够获得1 K/km垂直分辨率的对流层温度反演精度。但是青藏高原对反演结果有明显的影响，并且这种影响与光谱波段有关。消除这种影响的途径之一是增加非卫星观测的附加预报因子。同时改进了神经网络反演策略，采用逐层反演的方法，缩短了所需要的网络训练时间。
粤公网安备 4401069904700003号