2016年 第32卷 第6期
2016, (6): 767-785.
摘要:
总结和综述近年来中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心关于西北太平洋季风槽的年际和年代际变异及其对热带气旋和台风（TCs）生成的影响和机理的气候学研究进展，并综述一些有关的国内外研究。给出了夏、秋季西北太平洋季风槽的气候特征以及利于TCs生成的四类季风槽环流型，表明了西北太平洋季风槽强度和位置有明显的年际和年代际变异。特别是揭示了西北太平洋季风槽的年际和年代际变异不仅通过影响西北太平洋上空对流层低层气流的涡度和对流层高层的散度、对流层中、下层的水汽以及对流层上下层风场的垂直切变等利于TCs生成...
总结和综述近年来中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心关于西北太平洋季风槽的年际和年代际变异及其对热带气旋和台风（TCs）生成的影响和机理的气候学研究进展，并综述一些有关的国内外研究。给出了夏、秋季西北太平洋季风槽的气候特征以及利于TCs生成的四类季风槽环流型，表明了西北太平洋季风槽强度和位置有明显的年际和年代际变异。特别是揭示了西北太平洋季风槽的年际和年代际变异不仅通过影响西北太平洋上空对流层低层气流的涡度和对流层高层的散度、对流层中、下层的水汽以及对流层上下层风场的垂直切变等利于TCs生成...
2016, (6): 786-796.
摘要:
在综合论述亚非夏季风研究成果的基础上，重点评述亚非夏季风的年代际研究方面所取得到的进展。包括：（1）在古气候学上，末次冰盛期和全新世对亚非季风干湿状态的研究成果。亚非季风系统在暖事件中同步增强，降水偏多；在冷事件中，同步减弱，降水偏少，处于干旱期；（2）近百年现代气候学对亚非夏季风的研究主要围绕亚非夏季风在非洲地区和亚洲地区的进退问题。研究一致表明，在1960年代季风降水减弱，亚非夏季风雨带南移；1990年代中期以后的非亚夏季风开始同步北移加强。（3）亚非夏季风年代际变化的主要原因是：北大西洋和...
在综合论述亚非夏季风研究成果的基础上，重点评述亚非夏季风的年代际研究方面所取得到的进展。包括：（1）在古气候学上，末次冰盛期和全新世对亚非季风干湿状态的研究成果。亚非季风系统在暖事件中同步增强，降水偏多；在冷事件中，同步减弱，降水偏少，处于干旱期；（2）近百年现代气候学对亚非夏季风的研究主要围绕亚非夏季风在非洲地区和亚洲地区的进退问题。研究一致表明，在1960年代季风降水减弱，亚非夏季风雨带南移；1990年代中期以后的非亚夏季风开始同步北移加强。（3）亚非夏季风年代际变化的主要原因是：北大西洋和...
2016, (6): 797-816.
摘要:
就MJO研究的几个前沿问题进行简要归纳分析，主要包括：MJO对流的形成机制；MJO与ENSO的相互作用；MJO对天气气候的影响；MJO的数值模拟和预报等。在论述中更多地给出了中国学者的研究工作及其主要结果。在MJO的影响方面主要论及其对西太平洋台风、亚洲季风和中国东部降水的影响，目的在于能对中国的相关研究及其预报应用有所帮助。
就MJO研究的几个前沿问题进行简要归纳分析，主要包括：MJO对流的形成机制；MJO与ENSO的相互作用；MJO对天气气候的影响；MJO的数值模拟和预报等。在论述中更多地给出了中国学者的研究工作及其主要结果。在MJO的影响方面主要论及其对西太平洋台风、亚洲季风和中国东部降水的影响，目的在于能对中国的相关研究及其预报应用有所帮助。
2016, (6): 817-830.
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析数据集，CMAP降水资料及Hadley中心海温，进一步对东亚季风环流季节转变与亚太热力场之间的联系及可能机理进行了研究。首先选用250hPa两个固定关键区的气温，计算了全年逐候的亚太纬向热力差指数，结果表明其与赵平等人采用各季不同关键区的APO指数高度一致，但该指数（下称APTD指数）可用于确定热力场季节转变的时间点。发现用APTD指数确定的季节转变时间点能表征东亚大气环流冬季型向夏季型的转变，环流的转变特征为：低层大陆冷高压东移入海，低空偏北风转为偏南风；中层东亚大...
利用NCEP/NCAR再分析数据集，CMAP降水资料及Hadley中心海温，进一步对东亚季风环流季节转变与亚太热力场之间的联系及可能机理进行了研究。首先选用250hPa两个固定关键区的气温，计算了全年逐候的亚太纬向热力差指数，结果表明其与赵平等人采用各季不同关键区的APO指数高度一致，但该指数（下称APTD指数）可用于确定热力场季节转变的时间点。发现用APTD指数确定的季节转变时间点能表征东亚大气环流冬季型向夏季型的转变，环流的转变特征为：低层大陆冷高压东移入海，低空偏北风转为偏南风；中层东亚大...
2016, (6): 831-840.
摘要:
中国南海台风模式（TRAMS）是基于GRAPES的非静力中尺度模式，采用半隐半拉格朗日时间差分方案，借助Helmholtz方程进行隐式求解，并在原模式的基础上，采用三维静力参考大气、非线性项分步计算、物理过程倾向隐式处理及与动力过程耦合等技术，形成新的模式动力过程计算方案。模式物理过程主要包括：长短波辐射、云微物理、湍流和深浅对流和海陆面等下垫面参数化方案，新版南海台风模式重点研发了海陆面参数化方案（SMS方案），改进了积云参数化方案（NSAS方案），并且引入地形重力波拖曳参数化方案（KA95方...
中国南海台风模式（TRAMS）是基于GRAPES的非静力中尺度模式，采用半隐半拉格朗日时间差分方案，借助Helmholtz方程进行隐式求解，并在原模式的基础上，采用三维静力参考大气、非线性项分步计算、物理过程倾向隐式处理及与动力过程耦合等技术，形成新的模式动力过程计算方案。模式物理过程主要包括：长短波辐射、云微物理、湍流和深浅对流和海陆面等下垫面参数化方案，新版南海台风模式重点研发了海陆面参数化方案（SMS方案），改进了积云参数化方案（NSAS方案），并且引入地形重力波拖曳参数化方案（KA95方...
2016, (6): 841-854.
摘要:
利用逐日的向外长波辐射资料OLR和再分析资料ERA-Interim研究并揭示了2000-2001年发生的一次继发性MJO和一次原发性MJO的初始对流发生的物理过程。研究发现继发性MJO对流事件主要是由边界层低层异常的水平温度平流引发边界层低层异常的垂直上升运动造成的。在异常的垂直上升运动与异常的水平湿度平流共同作用下，加湿了边界层大气，导致了上干下湿的大气的不稳定条件，从而触发了MJO对流。而原发性MJO对流事件的发生主要是由三支低频的对流耦合的湿波在印度洋相遇，即一支向东移动的Kelvin波，...
利用逐日的向外长波辐射资料OLR和再分析资料ERA-Interim研究并揭示了2000-2001年发生的一次继发性MJO和一次原发性MJO的初始对流发生的物理过程。研究发现继发性MJO对流事件主要是由边界层低层异常的水平温度平流引发边界层低层异常的垂直上升运动造成的。在异常的垂直上升运动与异常的水平湿度平流共同作用下，加湿了边界层大气，导致了上干下湿的大气的不稳定条件，从而触发了MJO对流。而原发性MJO对流事件的发生主要是由三支低频的对流耦合的湿波在印度洋相遇，即一支向东移动的Kelvin波，...
2016, (6): 855-863.
摘要:
因果关系在许多科学领域中是一个重要课题。在气候变化研究中，一个关键的问题是天气和极端事件的变化是否或在何种程度上可以归因于全球变暖的人为因素。归因分析主要依赖于气候模型，但其在描述非线性系统中存在一定的局限性。本文应用长期观测数据并使用统计方法来探讨此问题。更具体地，本文应用格兰杰因果关系检验方法分析全球二氧化碳浓度与城市化效应对香港气温演变的影响。基于香港1886年至2012年的温度数据，我们发现其夏季平均、最高和最低气温以及酷热天气、热夜日数皆增加趋势。同时可以发现日温度的统计分布变化。格兰...
因果关系在许多科学领域中是一个重要课题。在气候变化研究中，一个关键的问题是天气和极端事件的变化是否或在何种程度上可以归因于全球变暖的人为因素。归因分析主要依赖于气候模型，但其在描述非线性系统中存在一定的局限性。本文应用长期观测数据并使用统计方法来探讨此问题。更具体地，本文应用格兰杰因果关系检验方法分析全球二氧化碳浓度与城市化效应对香港气温演变的影响。基于香港1886年至2012年的温度数据，我们发现其夏季平均、最高和最低气温以及酷热天气、热夜日数皆增加趋势。同时可以发现日温度的统计分布变化。格兰...
2016, (6): 864-877.
摘要:
本研究基于单质点拉格朗日集成轨迹模型（HYSPLIT），对珠三角地区2012全年每三小时的后向轨迹进行了模拟。模拟采用了两套初始气象场来驱动HYSPLIT模型，其一为水平分辨率为0.5度的全球同化系统（GDAS）输出场，其二为水平分辨率为27公里的气象研究与预报模型（WRF）的输出场。结果显示，当用于驱动HYSPLIT来模拟后向轨迹时，GDAS数据的可靠性依赖于季节和天气条件。GDAS和WRF输出场得到的HYSPLIT后向轨迹的方向差异在冬季和春季珠三角盛行偏北及东北风场时为最大，而在秋季珠三角...
本研究基于单质点拉格朗日集成轨迹模型（HYSPLIT），对珠三角地区2012全年每三小时的后向轨迹进行了模拟。模拟采用了两套初始气象场来驱动HYSPLIT模型，其一为水平分辨率为0.5度的全球同化系统（GDAS）输出场，其二为水平分辨率为27公里的气象研究与预报模型（WRF）的输出场。结果显示，当用于驱动HYSPLIT来模拟后向轨迹时，GDAS数据的可靠性依赖于季节和天气条件。GDAS和WRF输出场得到的HYSPLIT后向轨迹的方向差异在冬季和春季珠三角盛行偏北及东北风场时为最大，而在秋季珠三角...
2016, (6): 878-889.
摘要:
大气季节内振荡(ISO)在天气气候演变中扮演着重要角色，是中期和延伸期预报可预报性来源之一，同时大气ISO的年际变化与区域季节降水量的年际变化密切联系，对短期气候预测有指示意义。本文对热带大气ISO的年际变化研究做了简要回顾；重点介绍了ISO对华南降水的影响及其业务应用情况，主要包括赤道MJO对华南降水的影响、基于准两周振荡的汛期暴雨过程预报、热带ISO与热带外系统多尺度相互作用对强降水的影响、ISO对季节降水的影响、基于ISO建立的降水延伸期定量预测模型；最后对进一步加强ISO应用研究提出了几...
大气季节内振荡(ISO)在天气气候演变中扮演着重要角色，是中期和延伸期预报可预报性来源之一，同时大气ISO的年际变化与区域季节降水量的年际变化密切联系，对短期气候预测有指示意义。本文对热带大气ISO的年际变化研究做了简要回顾；重点介绍了ISO对华南降水的影响及其业务应用情况，主要包括赤道MJO对华南降水的影响、基于准两周振荡的汛期暴雨过程预报、热带ISO与热带外系统多尺度相互作用对强降水的影响、ISO对季节降水的影响、基于ISO建立的降水延伸期定量预测模型；最后对进一步加强ISO应用研究提出了几...
2016, (6): 890-899.
摘要:
介绍了中国气象局广州热带海洋气象研究所建立的南海海洋气象数值预报系统（Grapes-MAMS）框架、系统中各模式特点以及针对模式所做的改进工作；并基于广东省沿海浮标资料，分析和研究了该系统中各个专业模式预报性能。得到如下结论：（1）从给出的统计检验和技巧评分来看，区域海浪模式逐年改进，具有一定预报能力；区域海浪模式和欧洲中期天气预报中心全球海浪模式相比，前者预报技巧TS评分大于后者；（2）实测海表温度的同化明显地改进了区域海洋环流模式对海表温度的预报，检验结果显示海表温度预报与浮标观测海表温度相...
介绍了中国气象局广州热带海洋气象研究所建立的南海海洋气象数值预报系统（Grapes-MAMS）框架、系统中各模式特点以及针对模式所做的改进工作；并基于广东省沿海浮标资料，分析和研究了该系统中各个专业模式预报性能。得到如下结论：（1）从给出的统计检验和技巧评分来看，区域海浪模式逐年改进，具有一定预报能力；区域海浪模式和欧洲中期天气预报中心全球海浪模式相比，前者预报技巧TS评分大于后者；（2）实测海表温度的同化明显地改进了区域海洋环流模式对海表温度的预报，检验结果显示海表温度预报与浮标观测海表温度相...
2016, (6): 900-907.
摘要:
总结了华南区域大气成分数值预报GRACEs模式系统的业务发展进程，系统介绍了GRACEs模式的计算域、气象驱动场、输入排放源、计算平台与产品应用，报告了GRACEs模式的业务预报性能。概述了国内外大气成分数值预报模式的发展现状与趋势，介绍了新版CMAQ模式Ver 5.1的化学机理，及其在光化学、气溶胶化学、源排放、化学与气象双向反馈机制等方面的重要更新。GRACEs模式系统预期将在本地精细化气象模式、污染源本地化、化学机理以及初始场同化等方面进一步研究，深入开展华南区域“一体化”大气成分模式系统...
总结了华南区域大气成分数值预报GRACEs模式系统的业务发展进程，系统介绍了GRACEs模式的计算域、气象驱动场、输入排放源、计算平台与产品应用，报告了GRACEs模式的业务预报性能。概述了国内外大气成分数值预报模式的发展现状与趋势，介绍了新版CMAQ模式Ver 5.1的化学机理，及其在光化学、气溶胶化学、源排放、化学与气象双向反馈机制等方面的重要更新。GRACEs模式系统预期将在本地精细化气象模式、污染源本地化、化学机理以及初始场同化等方面进一步研究，深入开展华南区域“一体化”大气成分模式系统...
2016, (6): 908-917.
摘要:
对于热带气旋的路径与强度预测，数值天气预报模式提供了相当有用的参考或指导预报。为进一步了解数值模式对掌握热带气旋生成的特性，本文基于近年国内外对热带气旋生成预报的研究结果，构造了一套热带气旋生成的多阈值组合判据系统，并利用该判据和ECMWF模式资料对2013-2015年于西太平洋海域生成的热带气旋进行了预报试验。结果表明，对于热带气旋生成的判据，使用不同百分位的历史统计阈值会对预报效果造成显著影响。在特定区间对某个物理量阈值进行合理的调整可以有效改善预报效果。在西太平洋海区，850 hPa相对涡...
对于热带气旋的路径与强度预测，数值天气预报模式提供了相当有用的参考或指导预报。为进一步了解数值模式对掌握热带气旋生成的特性，本文基于近年国内外对热带气旋生成预报的研究结果，构造了一套热带气旋生成的多阈值组合判据系统，并利用该判据和ECMWF模式资料对2013-2015年于西太平洋海域生成的热带气旋进行了预报试验。结果表明，对于热带气旋生成的判据，使用不同百分位的历史统计阈值会对预报效果造成显著影响。在特定区间对某个物理量阈值进行合理的调整可以有效改善预报效果。在西太平洋海区，850 hPa相对涡...
2016, (6): 918-924.
摘要:
海-气动量与焓交换对台风大气和海洋环境具有显著影响。在回顾和再现前人观测研究工作的基础上，总结了近年来外场和实验室观测的研究成果。(1) 关于动量交换比较一致的结论是，即当风速超过一定阈值时，拖曳系数随风速增加而达到饱和值或衰减；不同观测得到的风速阈值在大约24～40 m/s范围内变动。(2) 关于焓通量，所取得的观测研究结果本身存在较大不确定性，对海洋飞沫在焓通量过程中的作用还没有取得一致的认识，所得焓通量系数几乎都未显示出与风速的明显依赖关系。还总结了这些观测研究结果在数值模式中的应用情况。...
海-气动量与焓交换对台风大气和海洋环境具有显著影响。在回顾和再现前人观测研究工作的基础上，总结了近年来外场和实验室观测的研究成果。(1) 关于动量交换比较一致的结论是，即当风速超过一定阈值时，拖曳系数随风速增加而达到饱和值或衰减；不同观测得到的风速阈值在大约24～40 m/s范围内变动。(2) 关于焓通量，所取得的观测研究结果本身存在较大不确定性，对海洋飞沫在焓通量过程中的作用还没有取得一致的认识，所得焓通量系数几乎都未显示出与风速的明显依赖关系。还总结了这些观测研究结果在数值模式中的应用情况。...
粤公网安备 4401069904700003号