ISSN 1004-4965

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2011年  第27卷  第1期

雷达回波强度拼图的定量估测降水及其效果检验
梁建茵, 胡胜
2011, (1): 1-10.
摘要:
为了得到精度更高的高时空分辨率格点定量估测降水量,需要将雷达资料和雨量计降水量资料进行有效的综合利用。利用广东6部多普勒雷达的回波强度拼图资料和稠密的自动雨量计降水强度观测资料,采用概率密度法建立Z-R关系进行雷达降水估计,并采用客观订正方法利用雨量计资料对雷达降水估计进行校准。交叉检验表明:利用雨量计对雷达降水估计进行客观方法订正可以取得比单纯用雨量计资料进行OI插值好的效果。OI雷达订正法较优。
2008年广东强龙舟水与准10天振荡
谷德军, 纪忠萍
2011, (1): 11-21.
摘要:
采用小波分析、相关分析、Lanczos时间滤波器等方法分析了2008年广东强龙舟水与大气低频振荡的关系。结果表明,强龙舟水期间广东逐日降水存在显著的准7~12天周期振荡即准10天振荡,广东上空的逐日500 hPa高度场存在显著的8~13天周期振荡、南海北部平均的逐日850 hPa纬向风场存在显著的准12天周期振荡。广东前汛期降水与南海北部季风的关系最密切,其次为影响广东上空的高空槽。从中太平洋开始向西传播的准10天振荡在菲律宾东侧强对流区得到加强并继续向西传播,与从南海南部北传并加强的季风相结合,导致强季风涌的出现,从而导致强龙舟水期间的2次强降水过程。利用典型位相的合成分析,对广东强龙舟水期间2次强降水过程不同位相的大气环流场的共同演变特征进行了分析,它们可为广东强降水过程尤其是龙舟水的中期预报提供参考依据。
亚洲-西太平洋夏半年季节内振荡:热带气旋活动强、弱年的对比
何洁琳, 万齐林, 管兆勇, 林爱兰, 王黎娟
2011, (1): 22-30.
摘要:
应用有限区域波数-功率谱和滞后线性回归统计方法,对比分析1979—2004年热带气旋(TC)活动强、弱年亚洲-西太平洋区域(AWP)夏半年大气季节内振荡(ISO)的传播特征及海气相互作用过程。分析结果表明:在整个AWP和西太平洋区域都存在TC强年ISO东传特征更显著的特征,ISO对流传播在纬向上伸展更偏东,强年沿赤道东传20~60 d周期波动更强,西太平洋区域是传播特征强弱年区别较显著的区域,与TC活动密切联系;TC强、弱年ISO过程中海气相互作用过程相同,海洋和大气间的能量交换对维持ISO西北传播时起作用;TC强年的海气相互作用比弱年更加强烈,尤其是对流凝结潜热的释放在强年比弱年强,这可能是导致TC强、弱年ISO特征区别的原因之一。
利用COSMIC资料对17个台风的热力结构的合成分析
丁金才, 郭英华, 郭永润, 杜明斌, 杨引明, 叶其欣, 贺千山, 郭鹏
2011, (1): 31-43.
摘要:
COSMIC是2006年4月建立的利用掩星技术探测大气要素的人造卫星星座观测系统。利用COSMIC提供的大量海洋上空的高垂直分辨率的气象探测资料,对台风的各热力要素进行合成分析,达到进一步认识台风区域内热力结构特征的目的。收集和处理了2006—2007年的西北太平洋17个台风期间在台风区域内的掩星点的探测资料,按台风的3个演变阶段和6个不同半径区间,通过合成分析方法,对温度﹑比湿﹑相对湿度和假相当位温等热力要素进行分析。揭示了台风眼外的台风区域的温湿热力结构的特征。主要结论有:台风区域内的温度水平差异远小于台风眼内外的温度差异,但在台风成熟阶段,存在一个水平温度距平为+1.5 ℃的暖心区,位于10~12 km高度处,距台风中心1.5~4个纬距的范围内。在暖心区下方的3 km高度处和距台风中心1.5~3个纬距的区域内存在一个比湿水平距平达2.5 g/kg的湿心区;高层暖心区和低层湿心区的对应出现是台风成熟阶段的主要热力特征之一。相对湿度分析揭示出在台风区域内存在一个半径约3个纬距,高度约6~7 km的近饱和柱体;在台风的发展阶段和成熟阶段,台风区域内大气层结通常在3 km 处由对流不稳定层结迅速转变为对流稳定层结。最后,利用飞机下投探空仪的观测资料验证了COSMIC资料分析的一些结论。
三峡水库气候效应及2006年夏季川渝高温干旱事件的区域气候模拟
吴佳, 高学杰, 张冬峰, 石英, GIORGIF
2011, (1): 44-52.
摘要:
针对2006年夏季川(四川)渝(重庆)地区的高温干旱事件,使用RegCM3区域气候模式,采用双重嵌套和次网格(SUB-BATS)方法,进行中国和三峡地区2005—2006年气候50 km和10 km(通过SUB-BATS方法达到2 km)分辨率数值模拟,并在此基础上进行了三峡地区下垫面改变(三峡水库建成蓄水)的气候效应模拟试验,重点分析了模式对中国和三峡地区夏季气候和气候异常的模拟能力,以及三峡水库对气温和降水的影响。结果表明,模式能较好模拟出中国和川渝地区的气候及以2006年川渝地区高温干旱为代表的气候异常,双重嵌套和SUB-BATS方法的应用,使模式能够提供局地和区域气候更详细的信息。有无三峡水库的对比试验表明,水库对周边区域气温、降水的影响很小,大部分格点上的变化达不到90%统计信度检验标准,气温变化中少数通过检验的格点基本集中于水库水体本身,邻近区域内气温和降水的变化随距库区的距离变远而变得更弱。除了库区本身降温和降水减少外,模拟结果中出现的变化更多表现为模式中出现的噪音。2006年夏季的川渝高温干旱,更多是由于大的环流场造成的,与局地强迫的关系不大,三峡水库在其中所起的作用非常微弱,可以忽略不计。
GRAPES中尺度模式地形有效尺度影响的理想数值试验研究
刘一, 陈德辉, 胡江林, 沈学顺, 王光辉
2011, (1): 53-62.
摘要:
针对区域GRAPES模式,设计并实施了一系列不同属性气流条件下的二维与三维理想数值模拟试验,通过比较分析不同尺度地形的模拟试验表明,模式地形尺度的选择对模式预报能力有着非常重要的影响;同时指出6倍格距的地形尺度可以认为是区域GRAPES模式的最高有效分辨地形尺度,6倍以下尺度的地形对该模式的预报能力是有害的,应该滤除,或通过次网格尺度地形参数化加以考虑。
南海-西北太平洋季风槽强度的变化特征及其与热带气旋活动的关系
高建芸, 余锦华, 张秀芝, 张容焱
2011, (1): 63-73.
摘要:
利用1979—2005年NCEP/DOE AMIP-Ⅱ再分析逐日平均资料,根据西北太平洋季风槽的特点,研制了能较好表征季风槽活动的强度指数和位置指数,并分三段描述不同区域季风槽的活动特征及其对生成于南海-西北太平洋季风槽的热带气旋(MTTC)活动的影响,结果表明:(1) 季风槽强度指数和位置指数呈正相关关系,季风槽强度越强,其位置越偏北。(2) 季风槽强度存在明显的年际变化,1994年前以4~5年的变化周期较为显著,1994年后2~3年的周期较明显。(3) 不同区域季风槽强度的影响因子不同。前期海温场的异常将导致大气环流异常,致使不同区域的季风槽强度异常。(4) 季风槽强度与MTTC频数异常密切相关,3个不同区域的季风槽以南海季风槽强度与MTTC频数异常的关系最为密切。MTTC异常偏少年大多出现在季风槽总体偏弱,各区域季风槽也偏弱的年份;MTTC异常偏多年可能出现在季风槽偏强的年份,也可能出现在季风槽总体偏弱但南海季风槽偏强的年份,且后者出现的概率更大一些。(5) 季风槽强度的季节内变化能为TC的生成和发展提供有利条件,季风槽同时处于30~60天振荡和准双周10~20天振荡的活跃期时,有利于MTTC的生成。
热带气旋登陆前强度变化的统计特征分析
于润玲, 余晖, 端义宏
2011, (1): 74-81.
摘要:
应用53 a(1949—2001年)西北太平洋热带气旋(TC)基本资料,分析登陆我国的TC登陆前强度变化的统计特征,包括TC登陆前48 h内强度变化特征、登陆前强度变化的年际、月际和日变化特征、登陆前强度变化与TC自身强度的关系以及TC登陆前的生命史特征等,还对登陆前迅速增强和减弱的TC分布特征进行了分析。主要结果有:(1) 随着TC逐渐移向陆地,其强度由增强逐渐转为减弱,转折点大致在登陆前第12 h;(2) TC登陆前平均增强速率为4.0 (m/s)/(12 h),标准差为2.9 (m/s)/(12 h)。平均减弱速率为-6.2 (m/s)/(12 h),标准差为4.8 (m/s)/(12 h);(3) TC登陆前的强度变化有明显的年际变化特征,登陆前强度减弱幅度有逐渐减小的趋势;(4) 8月TC登陆前强度减弱幅度最小,其次是7月和9月;(5) 从日变化看,07时登陆的TC强度变化最明显(-7.2 (m/s)/(12 h)),02时最小(-1.5 (m/s)/(12 h)),较差达-5.7(m/s)/(12 h);(6) 台风登陆前衰减最明显,热带低压减弱幅度最小;(7) 登陆前增强TC均在登陆前48 h内持续增强,而且增强速率有逐渐增大的趋势,在登陆前6 h增强幅度显著减小;(8) 登陆前增强TC中,登陆华南沿海附近地区(HN)最多,登陆华东沿海及以北地区(HD)最少,登陆台湾岛(TW)的居中;(9) 登陆前增强的TC多处在初生不久的发展阶段,而登陆前减弱的TC则多处在维持或衰亡阶段;(10) 根据标准差的数学涵义,给出了TC迅速增强和迅速减弱的标准,并对强度突变TC登陆前强度变化与TC强度的关系、登陆前维持时间和区域分布分别进行了简单的分析,给出了一些统计特征。
热带太平洋海温等20 ℃深度面的演变规律及其与ENSO循环的联系
黄玮, 曹杰, 黄潇, 刘永
2011, (1): 82-88.
摘要:
利用美国Scripps海洋研究所联合环境数据分析中心(JEDAC)提供的120 ?E~80 ?W,20 ?N~20 ?S范围的太平洋次表层海温资料,插值获得热带太平洋地区的等20 ℃海温面深度资料。分析发现,就全年及四季而言,太平洋的等20 ℃海温面呈西深东浅的纬向分布,在西太平洋地区呈深-浅-深的经向分布,在东太平洋地区呈浅-深-浅的经向分布。太平洋等20 ℃海温面的方差变化存在三个大值区,分别位于暖池、赤道附近及其东南太平洋海域。等20 ℃海温深度面的准3~7年振荡是除去年循环之外的最显著振荡周期。等20 ℃海温深度距平信号的准3~7年振荡传播的回路,很好地反映了El Ni?o和La Ni?a事件循环的特征,从而从观测事实方面支持了ENSO循环概念模式图。
华北冷涡背景下强对流天气的基本特征分析
郁珍艳, 何立富, 范广洲, 李泽椿, 苏永玲
2011, (1): 89-94.
摘要:
利用京津冀的危险天气报资料,统计分析2001—2008年5—8月华北冷涡背景下的强对流天气的时空分布及动力热力特征。结果表明:(1) 短时强降水在沿海地区发生的概率最大,尤其是下午至傍晚。河北西北山区上午发生大风和冰雹的概率最大,下午至傍晚的大概率区向东向南明显扩大。龙卷在上午发生的概率最大,其大概率中心位于北京。(2) 对流大风以西北风为主,风力多为8级。冰雹直径以5~20 mm为主。短时强降水的持续时间多在20分钟以内,降水量多为20~23 mm。对流强度的大值区位于太行山、燕山的背风坡和沿海地区。(3) 在短时强降水发生前的最有利抬升指数(BLI)最大、抬升凝结高度(LCL)最高。(4) 大风发生前的垂直风切变最强,抬升凝结高度最低。(5) 冰雹发生前0 ℃高度约为3 400 m,-20 ℃高度约为6 400 m,风暴的相对螺旋度(SRH)>150 m2/s2。
琼州海峡大风数值模拟及地形敏感性试验
杨仁勇, 冯文, 许向春, 辛吉武
2011, (1): 95-100.
摘要:
使用WRF3.1模式对2008年12月4日、12月21日、2009年3月13日的三次冷空气造成的琼州海峡大风过程进行数值模拟和地形敏感性试验。模拟结果表明:水平格距4 km的模拟地面风场与实况接近,中尺度模式在大风的起风时间、持续时间、风速大小等方面有较强的预报能力,并能反映冷空气偏东路径与偏西路径过程中琼州海峡大风的不同分布特征。地形敏感性试验表明:由于南北两岸地形作用,在偏东北大风起风时段易产生地面风速增大的“狭管效应”,在海峡中间区域风速增大幅度为0.5~1.4 m/s,时间上狭管效应主要表现在大风过程的前6 h,从起风时次开始增大,一般在3 h后表现最强,之后随之减弱。
粤西北霜日的年际变化与大气环流异常的关系
李丽, 简茂球
2011, (1): 101-108.
摘要:
利用1964—2006年测站观测资料和NCEP/NCAR再分析资料分析了粤西北霜日的年际变化特征,及其与大气环流异常的联系。结果表明:粤西北的霜日主要集中于12月和1月;从1986年之后年霜日呈明显的递减趋势,并且粤西北的西部和南部线性递减较快;粤西北地区12月和1月霜日偏多、偏少年的大气环流异常特征相似;12月和1月霜日偏多年环流场异常特征:同期亚欧大陆、东亚沿岸高空槽脊和温度槽脊明显发展,地面蒙古高压偏强,东亚大陆海平面气压偏高,西北太平洋海平面气压偏低,南下影响到华南冷空气偏强,华南近地层气温偏低,华南上空中低层大气的相对湿度小,下沉运动偏强,而菲律宾附近的垂直上升运动偏强。偏少年的情况则基本相反。
热带气旋对香港地区臭氧污染影响的初步研究
杨柳, 王体健, 吴蔚, 赵恒, 江飞
2011, (1): 109-117.
摘要:
利用1998—2008年所有西北太平洋海域生成的264个热带气旋资料、香港地区11个环境监测站点的地面臭氧(O3)小时浓度数据,研究热带气旋对香港地区臭氧污染的影响。分析表明当西北太平洋有热带气旋活动时,香港地区地面O3浓度均有不同程度增大,且半数以上造成香港地区O3高污染;热带气旋对香港地区O3污染的影响程度与气旋强度相关,且有显著的季节变化特征。运用SPSS软件进行轨迹聚类分析,将热带气旋分为四种类型,并对香港地区O3污染影响的进一步分析发现,西行或转向登陆型和近大陆转向不登陆型是最易引起香港地区O3高污染的两类热带气旋,二者平均影响程度大体相当;热带气旋中心位于台湾岛东北部洋面及巴士海峡附近时,香港地区O3浓度最易出现极大值。物理量场和对气团后向轨迹的条件概率场分析表明,热带气旋期间偏北到东北气流的水平输送以及下沉气流的局地积聚作用造成香港地区O3地面浓度显著增加。
琼州海峡海面风场特征的观测分析
许向春, 辛吉武, 梁国锋, 邢绪煌, 陈有龙, 谢寒生
2011, (1): 118-124.
摘要:
在检验资料可靠性的基础上,利用船载自动站、浮标站与岸基自动站测风资料分析了琼州海峡海面风速空间变化规律,以及秋冬季节的海面风场的日变化特征。结果表明:(1) 琼州海峡海面风速平均比沿岸风速大3~4 m/s,当沿岸风速≥8.0 m/s(5级)时,海面风速比沿岸大5~6 m/s;(2) 海峡海面阵风系数随着风速加大而减小。沿岸风速<5级时,海面平均阵风系数在1.4~1.5之间,风速≥5级时,平均阵风系数为1.35左右;(3) 秋冬季节,海面的平均风速日较差与风一致率均小于沿岸,当海面出现≥10.8 m/s(6级)强风时,海面与沿岸的风速日较差减小,风一致率增加。
2008年的湛江土壤湿度特征
范伶俐, 郭品文, 张羽, 周怀博
2011, (1): 125-132.
摘要:
对湛江地面气象观测站2008年0~50 cm土壤湿度、降水及蒸发皿蒸发资料进行了分析。结果表明,湛江土壤湿度的垂直分布形态为垂直均匀型;按土壤湿度随时间的变化规律,可将其划分为春季相对稳定期、夏季增墒期和秋季迅速下降期3个时段。对0~10 cm、10~30 cm与30~50 cm土层土壤湿度进行回归分析,表明土壤湿度与降水量、蒸发皿蒸发量存在线性关系,除春季30~50 cm土壤湿度的预报值明显偏低外,其余回归方程的预报结果均较好。同一土壤类型、不同时段,或同一时段、不同的土壤层次,拟合的方程不同,反映出土壤湿度时间和空间分布的复杂性。
大气季节内振荡对热带气旋活动影响的研究进展
金小霞, 何金海, 占瑞芬, 万齐林
2011, (1): 133-138.
摘要:
近30年来,大气季节内振荡对热带气旋活动影响的研究已逐渐成为人们关注的焦点,并取得了显著的进展。就大气季节内振荡对热带气旋生成、路径及登陆的影响进行概述,并揭示了这种影响的主要机制。同时回顾了与季节内振荡密切相关的季风槽活动对热带气旋的影响。在此基础上简单讨论了该领域中存在的问题及未来研究前景,并提出当前该研究领域中一些亟需研究的科学问题。
热带气旋致灾因子综合影响强度评估指标研究
陈海燕, 严洌娜, 娄伟平, 许浩恩, 杨诗
2011, (1): 139-144.
摘要:
整理了1949—2008年311例热带气旋影响浙江时各气象站的风雨资料、海洋观测站风暴潮资料、灾情资料等,用典型相关分析、历史灾情反演等方法建立了反映热带气旋致灾因子(风、雨、风暴潮)综合影响强度和影响范围的评估模型与等级指标。研究结果将浙江热带气旋致灾因子综合影响强度分为5级,1级最强。根据评估模型与指标对311个热带气旋进行了等级评价,并分析了各等级影响强度出现频率的空间分布特征。研究表明,1~5级影响热带气旋都有可能给浙江省带来损失,特重灾情一般由1级影响热带气旋造成,2级影响热带气旋带来的灾情也很严重,年均1.1个热带气旋的综合强度在3级以上,有可能带来较严重灾情;全省各地受热带气旋影响的强度自东而西递减,其中1级(特强)影响区域主要在东部沿海地区。