2013年 第29卷 第4期
2013, 29(4): 529-539.
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析资料和NOAA ERSST海温资料，对夏季南亚高压的年代际变化特征及其可能机制进行了分析。结果表明，南亚高压由弱到强的年代际转折发生在1970年代末，或者说南亚高压强度在1978年前后发生了年代际突变。对南亚高压偏弱和偏强两个阶段的对比分析表明，大气环流(包括风场、温度场和垂直运动场等)的异常形势和特征显著不同，几乎是相反的。夏季地表潜热通量异常的分析说明，夏季高原(特别是高原西北部)的地表热通量异常对南亚高压强度的年代际变化有重要影响；相对而言，地表感热通量异常可能对南亚高压强度的年代际变化起更重要作用。夏季热带印度洋海温的全区一致型模态在1970年代末也发生了明显的年代际变化，与南亚高压强度的年代际异常有很好的一致性，表明夏季热带印度洋海温一致型模态异常对南亚高压年代际变化有影响。
利用NCEP/NCAR再分析资料和NOAA ERSST海温资料，对夏季南亚高压的年代际变化特征及其可能机制进行了分析。结果表明，南亚高压由弱到强的年代际转折发生在1970年代末，或者说南亚高压强度在1978年前后发生了年代际突变。对南亚高压偏弱和偏强两个阶段的对比分析表明，大气环流(包括风场、温度场和垂直运动场等)的异常形势和特征显著不同，几乎是相反的。夏季地表潜热通量异常的分析说明，夏季高原(特别是高原西北部)的地表热通量异常对南亚高压强度的年代际变化有重要影响；相对而言，地表感热通量异常可能对南亚高压强度的年代际变化起更重要作用。夏季热带印度洋海温的全区一致型模态在1970年代末也发生了明显的年代际变化，与南亚高压强度的年代际异常有很好的一致性，表明夏季热带印度洋海温一致型模态异常对南亚高压年代际变化有影响。
2013, 29(4): 540-550.
摘要:
利用实况资料和WRF中尺度数值模式对2010年6月18—19日的一次MCC转带状MCSs的暴雨过程进行数值模拟与诊断分析。结果表明：850 hPa西南涡和切变线的形成与维持是影响此次暴雨产生的中尺度系统，前期MCC的形成到成熟以低涡降水为主，后期的圆形MCC转为带状MCSs主要为切变线降水。在雨区附近，u、v的垂直切变所形成的强水平涡度造成的旋转，对应垂直环流的上升支可触发暴雨产生，垂直方向上u、v不同的分布可形成不同的垂直环流。低涡与切变线附近的水平涡度有明显差异，这种差异导致暴雨形成的原因不同，低涡暴雨主要由v的垂直切变造成，切变线暴雨主要由u、v的垂直切变共同作用，本次过程中v的垂直切变构成了沿切变线的东西向雨带，u的垂直切变沿纬向的不均匀性引起的垂直运动与切变线上MCSs的生成、发展和多雨团的形成关系密切。低涡、切变线降水中心附近的正倾侧项（水平涡度向垂直正涡度转换）也有类似的差异，低涡的转换主要由?v/?p<0决定，切变线的转换主要由-?u/?p>0决定。水平涡度向垂直涡度的转换尺度较小，易在平均状态下被忽略。倾侧项主要有利于暴雨的加强，但对西南涡、切变线的发展贡献较小。
利用实况资料和WRF中尺度数值模式对2010年6月18—19日的一次MCC转带状MCSs的暴雨过程进行数值模拟与诊断分析。结果表明：850 hPa西南涡和切变线的形成与维持是影响此次暴雨产生的中尺度系统，前期MCC的形成到成熟以低涡降水为主，后期的圆形MCC转为带状MCSs主要为切变线降水。在雨区附近，u、v的垂直切变所形成的强水平涡度造成的旋转，对应垂直环流的上升支可触发暴雨产生，垂直方向上u、v不同的分布可形成不同的垂直环流。低涡与切变线附近的水平涡度有明显差异，这种差异导致暴雨形成的原因不同，低涡暴雨主要由v的垂直切变造成，切变线暴雨主要由u、v的垂直切变共同作用，本次过程中v的垂直切变构成了沿切变线的东西向雨带，u的垂直切变沿纬向的不均匀性引起的垂直运动与切变线上MCSs的生成、发展和多雨团的形成关系密切。低涡、切变线降水中心附近的正倾侧项（水平涡度向垂直正涡度转换）也有类似的差异，低涡的转换主要由?v/?p<0决定，切变线的转换主要由-?u/?p>0决定。水平涡度向垂直涡度的转换尺度较小，易在平均状态下被忽略。倾侧项主要有利于暴雨的加强，但对西南涡、切变线的发展贡献较小。
2013, 29(4): 551-558.
摘要:
利用NCEP/NCAR 1 000～10 hPa 2.5 °×2.5 °日平均再分析资料，分析2003年6月22—25日热带对流层上空东风带扰动影响西太平洋副热带高压（简称西太副高，下同）短期东西进退的热力强迫过程，并探讨了相应机制。结果表明：东风带扰动附近非绝热效应分布和强度的变化影响着西太副高东西向的运动；西太副高短期东西向移动有趋“冷”的趋势，即西太副高向非绝热加热减弱或者非绝热冷却增强方向移动；在西太副高突然东退前后，东风带扰动东、西侧的非绝热加热效应出现明显的变化，主要体现为东风带扰动东侧非绝热冷却效应增强和东风带扰动西侧非绝热冷却效应减弱东退的特征，而且在对流层300 hPa高度附近表现最为明显；在非绝热加热效应影响因子中，垂直输送项最为重要，其次为局地变化项，水平平流效应最不显著，因此，垂直输送作用和局地变化作用引起的非绝热效应的变化是影响西太副高突然东退的主要原因。
利用NCEP/NCAR 1 000～10 hPa 2.5 °×2.5 °日平均再分析资料，分析2003年6月22—25日热带对流层上空东风带扰动影响西太平洋副热带高压（简称西太副高，下同）短期东西进退的热力强迫过程，并探讨了相应机制。结果表明：东风带扰动附近非绝热效应分布和强度的变化影响着西太副高东西向的运动；西太副高短期东西向移动有趋“冷”的趋势，即西太副高向非绝热加热减弱或者非绝热冷却增强方向移动；在西太副高突然东退前后，东风带扰动东、西侧的非绝热加热效应出现明显的变化，主要体现为东风带扰动东侧非绝热冷却效应增强和东风带扰动西侧非绝热冷却效应减弱东退的特征，而且在对流层300 hPa高度附近表现最为明显；在非绝热加热效应影响因子中，垂直输送项最为重要，其次为局地变化项，水平平流效应最不显著，因此，垂直输送作用和局地变化作用引起的非绝热效应的变化是影响西太副高突然东退的主要原因。
2013, 29(4): 559-569.
摘要:
利用NOAA的逐日向外长波辐射（OLR）资料、NCAR/NCEP资料和中国台站降水资料，以低频振荡的能量与总能量的百分比作为低频振荡强度指数，初步研究了热带地区低频振荡强度的年际变化及其对中国东部冬季降水的影响。结果表明：冬季热带地区低频振荡强度高（低），则我国东部冬季降水多（少）。热带低频振荡强度的年际变化与欧洲西北部到我国南部的波列及东亚冬季风的年际变化密切相关。在热带低频振荡强度高值年，冬季北非槽和孟加拉湾槽加深，东亚大槽减弱，东亚冬季风减弱，我国东部地区南风异常，水汽输送强，导致降水偏多；反之，在热带低频振荡强度低值年，北非槽和孟加拉湾槽减弱，东亚大槽加深，东亚冬季风加强，我国东部地区北风异常，水汽输送减弱，导致降水偏少。
利用NOAA的逐日向外长波辐射（OLR）资料、NCAR/NCEP资料和中国台站降水资料，以低频振荡的能量与总能量的百分比作为低频振荡强度指数，初步研究了热带地区低频振荡强度的年际变化及其对中国东部冬季降水的影响。结果表明：冬季热带地区低频振荡强度高（低），则我国东部冬季降水多（少）。热带低频振荡强度的年际变化与欧洲西北部到我国南部的波列及东亚冬季风的年际变化密切相关。在热带低频振荡强度高值年，冬季北非槽和孟加拉湾槽加深，东亚大槽减弱，东亚冬季风减弱，我国东部地区南风异常，水汽输送强，导致降水偏多；反之，在热带低频振荡强度低值年，北非槽和孟加拉湾槽减弱，东亚大槽加深，东亚冬季风加强，我国东部地区北风异常，水汽输送减弱，导致降水偏少。
2013, 29(4): 570-580.
摘要:
利用西南地区97站1960—2009年的日平均气温、降水量资料计算干湿指数，分析了西南地区秋季干湿、降水、气温的时空变化特征，并使用再分析资料探讨其异常的大气环流特征。结果表明：西南地区秋季在1980年代末期出现干旱化趋势，21世纪初干旱化趋势明显，其中以东部干旱化趋势显著。西南地区秋季干湿变化存在全区域一致和东、西部相反变化两个主要异常模态，而且干湿异常的空间模态主要由降水异常决定，其演变则受气温的影响更明显一些。全区域一致变化的模态与前期夏季西太平洋暖池附近海温以及同期西太平洋副高、东亚大槽、南支槽有关，并且此模态对应的偏干年基本上均是高温和少雨共同作用造成的，而偏湿年则有低温偏湿和多雨偏湿两种类型。东、西部相反变化的模态与垂直运动和东部低层的南、北风异常有关。
利用西南地区97站1960—2009年的日平均气温、降水量资料计算干湿指数，分析了西南地区秋季干湿、降水、气温的时空变化特征，并使用再分析资料探讨其异常的大气环流特征。结果表明：西南地区秋季在1980年代末期出现干旱化趋势，21世纪初干旱化趋势明显，其中以东部干旱化趋势显著。西南地区秋季干湿变化存在全区域一致和东、西部相反变化两个主要异常模态，而且干湿异常的空间模态主要由降水异常决定，其演变则受气温的影响更明显一些。全区域一致变化的模态与前期夏季西太平洋暖池附近海温以及同期西太平洋副高、东亚大槽、南支槽有关，并且此模态对应的偏干年基本上均是高温和少雨共同作用造成的，而偏湿年则有低温偏湿和多雨偏湿两种类型。东、西部相反变化的模态与垂直运动和东部低层的南、北风异常有关。
2013, 29(4): 581-589.
摘要:
随着卫星探测技术的不断提高和资料处理方法的不断改进，出现了许多卫星遥感降水估算产品。每种产品都有优点及不足，且卫星间接式降水估算方法的精度也有限，但对地形复杂常规气象站台站稀少且分布极不均匀的大面积地区如西藏高原来说，卫星遥感不失为估算区域降水的有效方法之一。鉴于卫星遥感降水估算精度的局限性，每种产品需要利用地面观测数据来定量化降水估算误差，分析和评价这些资料的可用性。利用NOAA气候预测中心(CPC)研发的RFE 2.0降水估算产品，从西藏高原东南部到西北部不同气候区选取11个典型气象站2005—2006年6—9月的日降水量观测资料，验证了RFE 2.0降水估算产品在西藏高原的应用效果。结果表明，西藏高原的主要气候区RFE 2.0估算值与地面观测值之间的相关系数在0.45～0.86，平均为0.74；RFE 2.0估算的正确率POD (Probability Of Detection)一般大于73%，而空报率FAR(False Alarm Rate)为2%～12%；仅在喜马拉雅南麓地区估算精度相对较差。
随着卫星探测技术的不断提高和资料处理方法的不断改进，出现了许多卫星遥感降水估算产品。每种产品都有优点及不足，且卫星间接式降水估算方法的精度也有限，但对地形复杂常规气象站台站稀少且分布极不均匀的大面积地区如西藏高原来说，卫星遥感不失为估算区域降水的有效方法之一。鉴于卫星遥感降水估算精度的局限性，每种产品需要利用地面观测数据来定量化降水估算误差，分析和评价这些资料的可用性。利用NOAA气候预测中心(CPC)研发的RFE 2.0降水估算产品，从西藏高原东南部到西北部不同气候区选取11个典型气象站2005—2006年6—9月的日降水量观测资料，验证了RFE 2.0降水估算产品在西藏高原的应用效果。结果表明，西藏高原的主要气候区RFE 2.0估算值与地面观测值之间的相关系数在0.45～0.86，平均为0.74；RFE 2.0估算的正确率POD (Probability Of Detection)一般大于73%，而空报率FAR(False Alarm Rate)为2%～12%；仅在喜马拉雅南麓地区估算精度相对较差。
2013, 29(4): 590-596.
摘要:
鉴于城镇居住片区的气象观测站点非常有限，不能客观分析城市面上热力分布状况之缺陷，采用卫星与地面同步或准同步的观测方式，研究建立卫星光谱与地面气温之间的遥相关模式，达到对卫星气温的定量反演。同时，采用卫星与多因子资料相结合的方法，通过研制设立城镇居住片区GIS综合分析模式和实用评估方法，对上海近年城镇居住片区的地面介质和温度分布关系以及绿地的降温效果进行较系统研究和精细化分析，结果表明：城镇居住片区植被平均温度普遍低于片区内平均温度，更低于片区内最高温度。通常片区植被平均气温比片区最高气温最大可低1.19 ℃，比建筑、道路广场的平均气温最大可低0.67 ℃、0.55 ℃。片区植被比例与温度呈反比例态势，而道路广场、建筑用地比例与温度呈正比例态势。城镇居住片区植被比例高则温度低；建筑、道路所占比例高则温度高。
鉴于城镇居住片区的气象观测站点非常有限，不能客观分析城市面上热力分布状况之缺陷，采用卫星与地面同步或准同步的观测方式，研究建立卫星光谱与地面气温之间的遥相关模式，达到对卫星气温的定量反演。同时，采用卫星与多因子资料相结合的方法，通过研制设立城镇居住片区GIS综合分析模式和实用评估方法，对上海近年城镇居住片区的地面介质和温度分布关系以及绿地的降温效果进行较系统研究和精细化分析，结果表明：城镇居住片区植被平均温度普遍低于片区内平均温度，更低于片区内最高温度。通常片区植被平均气温比片区最高气温最大可低1.19 ℃，比建筑、道路广场的平均气温最大可低0.67 ℃、0.55 ℃。片区植被比例与温度呈反比例态势，而道路广场、建筑用地比例与温度呈正比例态势。城镇居住片区植被比例高则温度低；建筑、道路所占比例高则温度高。
2013, 29(4): 597-606.
摘要:
将2004—2007年浙江省温州多普勒雷达VAD风廓线和相邻洪家探空站同期经修正的探空风廓线资料进行对比统计，分析了两者之间的差异和相关性；对不同高度层以及三种不同降水系统中(大面积连续性降水、阵性降水、热带气旋降水)VAD反演方法的精度进行了研究，并分析误差来源。结果表明，VAD方法反演的风廓线与探空廓线之间具有较高的相关性。VAD方法对大面积连续性降水的风向和风速的反演质量最好，其次是热带气旋降水。风向、风速偏差最大的均为阵性降水。
将2004—2007年浙江省温州多普勒雷达VAD风廓线和相邻洪家探空站同期经修正的探空风廓线资料进行对比统计，分析了两者之间的差异和相关性；对不同高度层以及三种不同降水系统中(大面积连续性降水、阵性降水、热带气旋降水)VAD反演方法的精度进行了研究，并分析误差来源。结果表明，VAD方法反演的风廓线与探空廓线之间具有较高的相关性。VAD方法对大面积连续性降水的风向和风速的反演质量最好，其次是热带气旋降水。风向、风速偏差最大的均为阵性降水。
2013, 29(4): 607-615.
摘要:
热带气旋(Tropical Cyclone，简称TC)路径分类是获得TC特征和影响评估的重要途径。采用联合台风警报中心(Joint Typhoon Warning Center，简称JTWC)近45年最佳台风路径资料，基于TC位置、强度、路径长度和方向等主要信息的特征参数，利用K-均值聚类法建立了西北太平洋TC路径的客观分类方法，并对分类得到的7个路径类型TC在生命史、能量、活动季节和登陆概率等方面进行了对比分析。结果表明各类TC的这些特征量具有明显的差异。从近20年的变化趋势看，西转向类(占总样本的21.3%)的频数为增加趋势，其生命史呈小幅增长趋势，和其余各类(或全部TC)的减小趋势或变化很小不一致。各类TC的年PDI(能量耗散指数)变化趋势主要取决于强度和频数的变化，多数类别的年PDI和强度的变化趋势一致，但西北行转向类和远海西-西北行类的年PDI变化趋势主要取决于频数的变化。
热带气旋(Tropical Cyclone，简称TC)路径分类是获得TC特征和影响评估的重要途径。采用联合台风警报中心(Joint Typhoon Warning Center，简称JTWC)近45年最佳台风路径资料，基于TC位置、强度、路径长度和方向等主要信息的特征参数，利用K-均值聚类法建立了西北太平洋TC路径的客观分类方法，并对分类得到的7个路径类型TC在生命史、能量、活动季节和登陆概率等方面进行了对比分析。结果表明各类TC的这些特征量具有明显的差异。从近20年的变化趋势看，西转向类(占总样本的21.3%)的频数为增加趋势，其生命史呈小幅增长趋势，和其余各类(或全部TC)的减小趋势或变化很小不一致。各类TC的年PDI(能量耗散指数)变化趋势主要取决于强度和频数的变化，多数类别的年PDI和强度的变化趋势一致，但西北行转向类和远海西-西北行类的年PDI变化趋势主要取决于频数的变化。
2013, 29(4): 616-624.
摘要:
在实际大气中凝结加热对中尺度系统的发展起着重要作用，通过数值计算方法研究了扰动的波谱和谱函数，重点讨论在凝结加热条件下扰动不稳定的性质及特征。研究结果表明：考虑凝结加热时，在相同垂直切变条件下，随着波长的减小，不稳定增长率增大，即加热放宽了不稳定出现的条件，且尺度越小的扰动，对不稳定的条件要求越低。当Nse2 <0时，在大尺度和中α尺度波段，风切变有利于不稳定的发展，由风切变造成的动力学不稳定是主要的，而凝结加热造成的热力学不稳定处于次要地位；而在中β尺度波段，风切变则抑制不稳定发展，此时凝结加热造成的热力学不稳定处于主要地位。
在实际大气中凝结加热对中尺度系统的发展起着重要作用，通过数值计算方法研究了扰动的波谱和谱函数，重点讨论在凝结加热条件下扰动不稳定的性质及特征。研究结果表明：考虑凝结加热时，在相同垂直切变条件下，随着波长的减小，不稳定增长率增大，即加热放宽了不稳定出现的条件，且尺度越小的扰动，对不稳定的条件要求越低。当Nse2 <0时，在大尺度和中α尺度波段，风切变有利于不稳定的发展，由风切变造成的动力学不稳定是主要的，而凝结加热造成的热力学不稳定处于次要地位；而在中β尺度波段，风切变则抑制不稳定发展，此时凝结加热造成的热力学不稳定处于主要地位。
2013, 29(4): 625-632.
摘要:
首先采用150～100 hPa气层20 °W～180 °，15 °S～35 °N区域的平均东风和单位面积东风贡献的动能两种办法定义了热带东风急流(TEJ)指数，并分析了1948—2010年TEJ随时间的变化。然后利用谐波分析方法分析了急流显著偏强和偏弱期平流层10 hPa绕极反气旋和波动的差异。分析表明，在急流显著偏强期平流层10 hPa 40 °N以北的绕极反气旋偏弱，而急流显著偏弱期则偏强，差值约为100～150位势米。45 °N以北1波占绝对优势，1波从春到夏的季节转换与TEJ的快速发展紧密相连，急流显著偏强期1波的季节性调整早于显著偏弱期。急流显著偏强和偏弱期相比，极区65～85 °N 1波平均槽脊位置有较大差异。45～60 °N纬带1波在急流显著偏强期振幅明显加强，变化相对稳定，而急流显著偏弱期1波振幅和位相的变化要强烈得多。
首先采用150～100 hPa气层20 °W～180 °，15 °S～35 °N区域的平均东风和单位面积东风贡献的动能两种办法定义了热带东风急流(TEJ)指数，并分析了1948—2010年TEJ随时间的变化。然后利用谐波分析方法分析了急流显著偏强和偏弱期平流层10 hPa绕极反气旋和波动的差异。分析表明，在急流显著偏强期平流层10 hPa 40 °N以北的绕极反气旋偏弱，而急流显著偏弱期则偏强，差值约为100～150位势米。45 °N以北1波占绝对优势，1波从春到夏的季节转换与TEJ的快速发展紧密相连，急流显著偏强期1波的季节性调整早于显著偏弱期。急流显著偏强和偏弱期相比，极区65～85 °N 1波平均槽脊位置有较大差异。45～60 °N纬带1波在急流显著偏强期振幅明显加强，变化相对稳定，而急流显著偏弱期1波振幅和位相的变化要强烈得多。
2013, 29(4): 633-640.
摘要:
从降雪预警业务实际出发，设计了基于最优化法的雷达估测降雪方法，对2007年3月4日特大暴雪过程开展雷达降雪估测试验，并分析估测结果的误差。针对温度变化、雪花末速度、与雷达的距离和计算方法等方面的误差因素制定了3种改进方案。改进后的估测降雪量与实况降雪量的相关系数提高到0.66（超过99%信度检验），平均相对误差降低至48.74%，对于0.3 mm/h的较弱降雪和5 mm/h以上的强降雪均具有估测能力。其中距离雷达50～100 km的样本估测降雪量与实况降雪量的相关系数达到0.82。在3种改进方案中，考虑降雪末速度影响的改进效果不明显，这可能与本次暴雪过程的回波较均匀有关；按雷达与样本距离分类进行雷达降雪估测的效果最明显，不仅可以增加相似程度，还减小了雷达近距离高估和远距离低估的误差；而算法的改进进一步提高估测精度。本次雷达降雪估测对于1.6～2.5 mm/h的较强降雪和2.6 mm/h以上的强降雪平均相对误差较小，分别为31%和27%，但雷达降雪估测高估了1.5 mm/h以下的降雪而低估2.6 mm/h以上的强降雪。一方面说明雷达回波对于降雪强弱变化不是很敏感，另一方面在业务实际工作中有可能利用这种一致性的误差进行订正，以提高降雪估测精度。
从降雪预警业务实际出发，设计了基于最优化法的雷达估测降雪方法，对2007年3月4日特大暴雪过程开展雷达降雪估测试验，并分析估测结果的误差。针对温度变化、雪花末速度、与雷达的距离和计算方法等方面的误差因素制定了3种改进方案。改进后的估测降雪量与实况降雪量的相关系数提高到0.66（超过99%信度检验），平均相对误差降低至48.74%，对于0.3 mm/h的较弱降雪和5 mm/h以上的强降雪均具有估测能力。其中距离雷达50～100 km的样本估测降雪量与实况降雪量的相关系数达到0.82。在3种改进方案中，考虑降雪末速度影响的改进效果不明显，这可能与本次暴雪过程的回波较均匀有关；按雷达与样本距离分类进行雷达降雪估测的效果最明显，不仅可以增加相似程度，还减小了雷达近距离高估和远距离低估的误差；而算法的改进进一步提高估测精度。本次雷达降雪估测对于1.6～2.5 mm/h的较强降雪和2.6 mm/h以上的强降雪平均相对误差较小，分别为31%和27%，但雷达降雪估测高估了1.5 mm/h以下的降雪而低估2.6 mm/h以上的强降雪。一方面说明雷达回波对于降雪强弱变化不是很敏感，另一方面在业务实际工作中有可能利用这种一致性的误差进行订正，以提高降雪估测精度。
2013, 29(4): 641-648.
摘要:
利用中国气象局《台风年鉴》资料和NCEP/NCAR再分析资料，分析1968—2006年北半球夏季（6—9月）澳大利亚冷空气活动与西北太平洋夏季台风频次（WNPSTYF）的关系，并研究其影响的可能机制。结果表明，夏季澳大利亚东部对流层经向风年际增量变化与WNPSTYF年际增量变化呈显著正相关；西太平洋近赤道区对流层上层纬向风年际增量与同期WNPSTYF年际增量呈显著负相关。澳大利亚冷空气活动影响WNPSTYF的可能机理是：当澳大利亚东部从对流层低层至上层的经向风年际增量有南风异常时（此时澳大利亚西侧对流层上层有年际增量的北风异常），冷空气在向低纬移动过程中受热上升，同时因柯氏力向左偏转，并在对流层上层向中纬度辐散，导致110～160 °E区间的南半球近赤道附近对流层上层纬向风年际增量的偏北东风异常；由于赤道上空大气运动的无旋转特性及连续性，北半球也会出现同向的纬向风年际增量异常。赤道附近对流层上层纬向风年际增量的东风异常产生纬向风的经向切变，使对流层上层出现涡度年际增量的负异常；对流层上层涡度年际增量负异常的抽吸作用导致对流层低层出现涡度年际增量的正异常，利于台风生成，导致台风年际增量偏多。反之亦反。
利用中国气象局《台风年鉴》资料和NCEP/NCAR再分析资料，分析1968—2006年北半球夏季（6—9月）澳大利亚冷空气活动与西北太平洋夏季台风频次（WNPSTYF）的关系，并研究其影响的可能机制。结果表明，夏季澳大利亚东部对流层经向风年际增量变化与WNPSTYF年际增量变化呈显著正相关；西太平洋近赤道区对流层上层纬向风年际增量与同期WNPSTYF年际增量呈显著负相关。澳大利亚冷空气活动影响WNPSTYF的可能机理是：当澳大利亚东部从对流层低层至上层的经向风年际增量有南风异常时（此时澳大利亚西侧对流层上层有年际增量的北风异常），冷空气在向低纬移动过程中受热上升，同时因柯氏力向左偏转，并在对流层上层向中纬度辐散，导致110～160 °E区间的南半球近赤道附近对流层上层纬向风年际增量的偏北东风异常；由于赤道上空大气运动的无旋转特性及连续性，北半球也会出现同向的纬向风年际增量异常。赤道附近对流层上层纬向风年际增量的东风异常产生纬向风的经向切变，使对流层上层出现涡度年际增量的负异常；对流层上层涡度年际增量负异常的抽吸作用导致对流层低层出现涡度年际增量的正异常，利于台风生成，导致台风年际增量偏多。反之亦反。
2013, 29(4): 649-655.
摘要:
根据中国气象局提供的1979∕1980—2009∕2010的31个冬季中国553个台站的逐日日平均气温资料和中国冬季持续性低温发生的特点，提出了单站持续性低温事件和区域持续性低温事件的客观定义，并利用EOF分析、谱分析、滤波和合成分析等统计方法，描述和统计了我国冬季持续性低温事件的低频特征以及中低纬大气低频振荡在持续性低温事件发生过程中的作用。结果表明，在低纬度地区，赤道印度洋的热带对流活动通过经向垂直环流影响了持续性低温事件。另外，在中纬度地区，北太平洋中部低频反气旋的增强为低温事件的持续性做出了贡献；西伯利亚地区低频高压的加强提供了不断的冷空气；贝加尔湖-巴尔喀什湖低频横槽的加深与维持，有利于冷空气从偏西路径侵入中国。因此，中国冬季持续性低温事件是中低纬大气低频振荡共同作用的结果。
根据中国气象局提供的1979∕1980—2009∕2010的31个冬季中国553个台站的逐日日平均气温资料和中国冬季持续性低温发生的特点，提出了单站持续性低温事件和区域持续性低温事件的客观定义，并利用EOF分析、谱分析、滤波和合成分析等统计方法，描述和统计了我国冬季持续性低温事件的低频特征以及中低纬大气低频振荡在持续性低温事件发生过程中的作用。结果表明，在低纬度地区，赤道印度洋的热带对流活动通过经向垂直环流影响了持续性低温事件。另外，在中纬度地区，北太平洋中部低频反气旋的增强为低温事件的持续性做出了贡献；西伯利亚地区低频高压的加强提供了不断的冷空气；贝加尔湖-巴尔喀什湖低频横槽的加深与维持，有利于冷空气从偏西路径侵入中国。因此，中国冬季持续性低温事件是中低纬大气低频振荡共同作用的结果。
2013, 29(4): 656-664.
摘要:
用雷达反射率及其导出产品(分层垂直液态水含量(VIL)、分层平均反射率等)与闪电和大气温度层结资料，通过对降水系统时间演变、反射率垂直结构和闪电活动的分析，将上海2010年6—11月的短时强降水(1 h雨量≥20 mm)分为层状暖云型、对流暖云主导型和对流冷云主导型。(1) 与雨强密切相关的关键因子是：低层(0 ℃层以下、高度在0～1 km、0～2 km、0～3 km和0～4 km)的VIL、低层(高度在1～2 km、2～3 km和3～4 km)的平均反射率和整层最大反射率；(2) 不同类型强降水中，高层(高度在0 ℃、-10 ℃和-20 ℃层以上)的VIL、整层VIL、高层(高度在5～6 km、6～7 km和7～8 km)的平均反射率、总地闪和负地闪频次这5个因子对雨强的作用各有不同；(3) 对应不同降水类型的平均反射率垂直廓线具有不同的垂直结构和发展演变特征；(4) 在三类强降水中，对流冷云主导型的雨强与总地闪和正地闪的相关性最好。
用雷达反射率及其导出产品(分层垂直液态水含量(VIL)、分层平均反射率等)与闪电和大气温度层结资料，通过对降水系统时间演变、反射率垂直结构和闪电活动的分析，将上海2010年6—11月的短时强降水(1 h雨量≥20 mm)分为层状暖云型、对流暖云主导型和对流冷云主导型。(1) 与雨强密切相关的关键因子是：低层(0 ℃层以下、高度在0～1 km、0～2 km、0～3 km和0～4 km)的VIL、低层(高度在1～2 km、2～3 km和3～4 km)的平均反射率和整层最大反射率；(2) 不同类型强降水中，高层(高度在0 ℃、-10 ℃和-20 ℃层以上)的VIL、整层VIL、高层(高度在5～6 km、6～7 km和7～8 km)的平均反射率、总地闪和负地闪频次这5个因子对雨强的作用各有不同；(3) 对应不同降水类型的平均反射率垂直廓线具有不同的垂直结构和发展演变特征；(4) 在三类强降水中，对流冷云主导型的雨强与总地闪和正地闪的相关性最好。
2013, 29(4): 665-671.
摘要:
台风综合评价指标体系可以表征台风对承灾体的危害程度，通过灰色关联理论计算群灰关联度的方法确定台风综合评价指数，其评价结果作为回归分析的输入因子，分别对台风灾害损失(淹没农田、倒塌房屋、直接经济损失)的输出因子进行回归分析，得到台风灾害损失的指数函数和多项式函数的回归模型，数据表明两种模型都能达到较好的拟合效果。在此基础上对两种回归分析模型的结果进行加权，加权之后的结果数据更显缓和，残差的计算也表明其性能优于两者单独运用的情况，该方法可以在一定程度上提高预测的精度，研究能够对防灾减灾工作提供依据，具有一定的使用价值。
台风综合评价指标体系可以表征台风对承灾体的危害程度，通过灰色关联理论计算群灰关联度的方法确定台风综合评价指数，其评价结果作为回归分析的输入因子，分别对台风灾害损失(淹没农田、倒塌房屋、直接经济损失)的输出因子进行回归分析，得到台风灾害损失的指数函数和多项式函数的回归模型，数据表明两种模型都能达到较好的拟合效果。在此基础上对两种回归分析模型的结果进行加权，加权之后的结果数据更显缓和，残差的计算也表明其性能优于两者单独运用的情况，该方法可以在一定程度上提高预测的精度，研究能够对防灾减灾工作提供依据，具有一定的使用价值。
2013, 29(4): 672-680.
摘要:
利用常规地面、高空气象观测资料、安徽和江苏两省自动站观测资料、NCEP/NCAR再分析资料，对2011年6月23日江苏、安徽两省沿淮（简称沿淮）地区发生的一次强对流天气过程进行天气形势分析，并结合卫星、多普勒雷达资料进行综合分析，且运用中尺度数值模式WRF对本次过程进行数值模拟。结果表明：（1） 西南地区鞍型场中激发的对流单体东移使得强对流天气能够增强和维持；（2） 北方高空冷空气的下沉造成沿淮地区的雷雨大风；（3） 本次强对流天气过程中的对流单体来源路径有3条：一是西南地区鞍型场激发的对流单体沿高空西南气流向东北方向输送到沿淮地区，二是源于南海产生于副高边缘的对流单体沿偏南气流向北输送到沿淮地区，三是西北方向高空槽前产生的对流单体沿西北气流向沿淮地区集中；（4） 中低层切变线和地面辐合线对强对流系统起组织和加强作用。
利用常规地面、高空气象观测资料、安徽和江苏两省自动站观测资料、NCEP/NCAR再分析资料，对2011年6月23日江苏、安徽两省沿淮（简称沿淮）地区发生的一次强对流天气过程进行天气形势分析，并结合卫星、多普勒雷达资料进行综合分析，且运用中尺度数值模式WRF对本次过程进行数值模拟。结果表明：（1） 西南地区鞍型场中激发的对流单体东移使得强对流天气能够增强和维持；（2） 北方高空冷空气的下沉造成沿淮地区的雷雨大风；（3） 本次强对流天气过程中的对流单体来源路径有3条：一是西南地区鞍型场激发的对流单体沿高空西南气流向东北方向输送到沿淮地区，二是源于南海产生于副高边缘的对流单体沿偏南气流向北输送到沿淮地区，三是西北方向高空槽前产生的对流单体沿西北气流向沿淮地区集中；（4） 中低层切变线和地面辐合线对强对流系统起组织和加强作用。
2013, 29(4): 681-686.
摘要:
为了进一步提高WRF模式对风速预报的准确性，以我国某风电场01#测风塔2007年5月和11月的数据为例，通过线性回归方法并结合滚动和极值处理技术，对WRF模式模拟风速进行了订正。结果表明，直接使用线性回归方法对于模拟风速的订正无明显效果；采用滚动技术的线性回归订正效果与步长有关，与线性回归订正相比总体上有较大改进，其中3 h步长改进更明显；相同步长，线性滚动极值处理订正较线性滚动订正相比有进一步改进，其中1 h步长线性滚动极值处理效果最优，如5月和11月订正前模拟风速的相对均方根误差(rRMSE)分别为29.274%、33.583%，订正后下降为14.714%、14.493%。订正后精度明显提高，更接近实况风速，线性滚动极值处理订正方法能够较好订正模式模拟风速，有效提高风速预报准确率。
为了进一步提高WRF模式对风速预报的准确性，以我国某风电场01#测风塔2007年5月和11月的数据为例，通过线性回归方法并结合滚动和极值处理技术，对WRF模式模拟风速进行了订正。结果表明，直接使用线性回归方法对于模拟风速的订正无明显效果；采用滚动技术的线性回归订正效果与步长有关，与线性回归订正相比总体上有较大改进，其中3 h步长改进更明显；相同步长，线性滚动极值处理订正较线性滚动订正相比有进一步改进，其中1 h步长线性滚动极值处理效果最优，如5月和11月订正前模拟风速的相对均方根误差(rRMSE)分别为29.274%、33.583%，订正后下降为14.714%、14.493%。订正后精度明显提高，更接近实况风速，线性滚动极值处理订正方法能够较好订正模式模拟风速，有效提高风速预报准确率。
2013, 29(4): 687-697.
摘要:
由于缺少针对热带气旋背景下的观测资料，使得目前对热带气旋发展演变机理的认识还很有限，这也是当前热带气旋机理研究及数值模式中物理过程参数化方案改进的主要瓶颈。在回顾国内外有关热带气旋的科学试验计划基础上，围绕以提升热带气旋路径和强度预报水平为主线，阐述了不断丰富和发展的热带气旋观测试验的科学目标。从大气观测和海洋观测两个方面，总结了包括飞机探测、下投式探空观测、海上观测平台、地面移动观测、浮标探测等针对热带气旋的观测技术发展概况。基于对热带气旋的观测资料分析，从热带气旋背景下海气相互作用及其对热带气旋的影响、热带气旋边界层结构特征、下投式探空资料在热带气旋研究中的应用等几个方面概述了当前最新的观测研究进展。最后，简要指出了热带气旋观测试验中存在的主要问题及未来发展方向。
由于缺少针对热带气旋背景下的观测资料，使得目前对热带气旋发展演变机理的认识还很有限，这也是当前热带气旋机理研究及数值模式中物理过程参数化方案改进的主要瓶颈。在回顾国内外有关热带气旋的科学试验计划基础上，围绕以提升热带气旋路径和强度预报水平为主线，阐述了不断丰富和发展的热带气旋观测试验的科学目标。从大气观测和海洋观测两个方面，总结了包括飞机探测、下投式探空观测、海上观测平台、地面移动观测、浮标探测等针对热带气旋的观测技术发展概况。基于对热带气旋的观测资料分析，从热带气旋背景下海气相互作用及其对热带气旋的影响、热带气旋边界层结构特征、下投式探空资料在热带气旋研究中的应用等几个方面概述了当前最新的观测研究进展。最后，简要指出了热带气旋观测试验中存在的主要问题及未来发展方向。
2013, 29(4): 698-704.
摘要:
集合预报是减小各种不确定性影响数值预报结果的有效方法，将该方法应用于热带气旋（TC）数值预报的研究开始于1990年代中期，已经取得了很多令人鼓舞的成果。对TC集合预报的研究进展做简要概述，主要包括：（1） TC集合预报技术包括基于单一模式的TC集合预报技术与TC多模式超级集合预报技术，前者包含初值扰动技术和模式扰动技术，后者在大部分情况下预报效果较好。（2） 基于全球中期集合预报系统的TC集合预报，是近年来TC集合预报发展的一个新趋势。（3）将集合预报应用于TC生成与发展的研究是近年来TC集合预报应用的拓展。未来TC集合预报的发展将与数值预报其他技术的发展更紧密地结合，集合预报技术在TC研究中将发挥越来越重要的作用。
集合预报是减小各种不确定性影响数值预报结果的有效方法，将该方法应用于热带气旋（TC）数值预报的研究开始于1990年代中期，已经取得了很多令人鼓舞的成果。对TC集合预报的研究进展做简要概述，主要包括：（1） TC集合预报技术包括基于单一模式的TC集合预报技术与TC多模式超级集合预报技术，前者包含初值扰动技术和模式扰动技术，后者在大部分情况下预报效果较好。（2） 基于全球中期集合预报系统的TC集合预报，是近年来TC集合预报发展的一个新趋势。（3）将集合预报应用于TC生成与发展的研究是近年来TC集合预报应用的拓展。未来TC集合预报的发展将与数值预报其他技术的发展更紧密地结合，集合预报技术在TC研究中将发挥越来越重要的作用。
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