2017年 第33卷 第2期
2017, 33(2): 145-154.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.001
摘要:
选择西北太平洋1979—2012年的259个TC迅速加强 (RI) 阶段，利用IBTrACS的TC最佳路径观测资料、高分辨率的卫星观测资料 (GOES-10/12 CIMSS、Digital Typhoon)，以及高分辨率的大气再分析资料 (ERA Interim)，针对TC的高空外流通道类型、TC高空外流与周边环境场相互作用的类型进行分类分析。结果表明，迅速加强热带气旋的高空外流特征分为5类：单通道朝向赤道型 (SE)、单通道朝向极地型 (SP)、双通道分别朝向极地与赤道型 (D)、无急流通道型 (N)、通道转换型 (T)。SE、SP、D型的RI过程分为8种TC高空外流与周围环境场相互作用的基础类型，南亚高压、南半球的反气旋环流、位于TC东部与西部的中纬度高空槽（或TUTT）是影响TC高空外流的主要天气系统。
选择西北太平洋1979—2012年的259个TC迅速加强 (RI) 阶段，利用IBTrACS的TC最佳路径观测资料、高分辨率的卫星观测资料 (GOES-10/12 CIMSS、Digital Typhoon)，以及高分辨率的大气再分析资料 (ERA Interim)，针对TC的高空外流通道类型、TC高空外流与周边环境场相互作用的类型进行分类分析。结果表明，迅速加强热带气旋的高空外流特征分为5类：单通道朝向赤道型 (SE)、单通道朝向极地型 (SP)、双通道分别朝向极地与赤道型 (D)、无急流通道型 (N)、通道转换型 (T)。SE、SP、D型的RI过程分为8种TC高空外流与周围环境场相互作用的基础类型，南亚高压、南半球的反气旋环流、位于TC东部与西部的中纬度高空槽（或TUTT）是影响TC高空外流的主要天气系统。
2017, 33(2): 155-166.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.002
摘要:
利用中国台站逐日降水资料以及NCEP-DOE逐日再分析资料，分析了2010年华南汛期降水异常的低频特征及大气环流的影响。结果表明，2010年华南汛期降水异常呈显著的低频振荡特征，其中前汛期以10~20天振荡（准双周振荡）为主，后汛期以20~50天振荡（季节内振荡）为主。重点讨论了准双周尺度上前汛期持续性降水异常与中高纬和热带地区大气低频振荡的关系。中高纬地区的低频环流可通过Rossby波能量沿着低频遥相关波列的频散影响华南低频环流的变化。波活动通量分析显示，西西伯利亚作为Rossby波源，其波能量沿着横跨欧亚大陆的低频遥相关波列向我国东部地区频散，引起该地扰动加强，从而引起华南低频环流及垂直运动的变化进而造成华南降水的异常。热带东印度洋的准双周振荡是影响华南前汛期降水的另一低频来源。当赤道东印度洋对流旺盛（抑制），其上空为强上升（下沉）气流，低层辐合（辐散）高层辐散（辐合），而华南上空盛行下沉（上升）运动，不利于（有利于）华南降水。来自中高纬和低纬的低频信号的叠加并配合低频水汽输送共同影响了华南环流异常的低频变化，从而引起华南的低频降水异常，有利于华南持续性降水异常的发生。
利用中国台站逐日降水资料以及NCEP-DOE逐日再分析资料，分析了2010年华南汛期降水异常的低频特征及大气环流的影响。结果表明，2010年华南汛期降水异常呈显著的低频振荡特征，其中前汛期以10~20天振荡（准双周振荡）为主，后汛期以20~50天振荡（季节内振荡）为主。重点讨论了准双周尺度上前汛期持续性降水异常与中高纬和热带地区大气低频振荡的关系。中高纬地区的低频环流可通过Rossby波能量沿着低频遥相关波列的频散影响华南低频环流的变化。波活动通量分析显示，西西伯利亚作为Rossby波源，其波能量沿着横跨欧亚大陆的低频遥相关波列向我国东部地区频散，引起该地扰动加强，从而引起华南低频环流及垂直运动的变化进而造成华南降水的异常。热带东印度洋的准双周振荡是影响华南前汛期降水的另一低频来源。当赤道东印度洋对流旺盛（抑制），其上空为强上升（下沉）气流，低层辐合（辐散）高层辐散（辐合），而华南上空盛行下沉（上升）运动，不利于（有利于）华南降水。来自中高纬和低纬的低频信号的叠加并配合低频水汽输送共同影响了华南环流异常的低频变化，从而引起华南的低频降水异常，有利于华南持续性降水异常的发生。
2017, 33(2): 167-176.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.003
摘要:
利用2000—2008年AVHRR、QuickSCAT等高分辨率卫星观测资料和CFSR再分析资料，分析了墨西哥湾流区、东海黑潮锋区、巴西-马尔维纳斯合流区和厄加勒斯回流区等全球主要海洋锋区的大气响应特征，发现在上述海洋锋区普遍存在海表矢量风速的最小值分布，并对这一现象的产生原因进行探讨。研究指出：夏季（6—8月）墨西哥湾流区、6月东海黑潮锋区附近有明显的矢量风速最小值分布，而巴西-马尔维纳斯合流区及厄加勒斯回流区海洋锋附近则终年存在矢量风速最小值。产生这一现象的条件是大尺度气压背景场梯度方向与海洋锋附近海表温度梯度方向接近一致，其物理过程为：海洋锋暖（冷）水区一侧上空对应有低（高）气压，由此产生的局地气压梯度与大尺度背景气压梯度方向接近相反，导致锋区附近叠加后的气压梯度最小，海表风速因此也最小。同时，摩擦作用使海表风偏向低压一侧，于是沿锋区走向（跨锋区走向）的风速分量差在暖水区一侧产生气旋性切变涡度（风速辐合），进而造成上升运动和强降水，而该分量差在冷水区一侧则产生相反的大气响应特征。
利用2000—2008年AVHRR、QuickSCAT等高分辨率卫星观测资料和CFSR再分析资料，分析了墨西哥湾流区、东海黑潮锋区、巴西-马尔维纳斯合流区和厄加勒斯回流区等全球主要海洋锋区的大气响应特征，发现在上述海洋锋区普遍存在海表矢量风速的最小值分布，并对这一现象的产生原因进行探讨。研究指出：夏季（6—8月）墨西哥湾流区、6月东海黑潮锋区附近有明显的矢量风速最小值分布，而巴西-马尔维纳斯合流区及厄加勒斯回流区海洋锋附近则终年存在矢量风速最小值。产生这一现象的条件是大尺度气压背景场梯度方向与海洋锋附近海表温度梯度方向接近一致，其物理过程为：海洋锋暖（冷）水区一侧上空对应有低（高）气压，由此产生的局地气压梯度与大尺度背景气压梯度方向接近相反，导致锋区附近叠加后的气压梯度最小，海表风速因此也最小。同时，摩擦作用使海表风偏向低压一侧，于是沿锋区走向（跨锋区走向）的风速分量差在暖水区一侧产生气旋性切变涡度（风速辐合），进而造成上升运动和强降水，而该分量差在冷水区一侧则产生相反的大气响应特征。
2017, 33(2): 177-186.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.004
摘要:
利用1960年1月—2008年12月共49 a的SODA资料和滑动EOF方法，对热带印度洋海表面温度异常 (SSTA) 偶极子模态 (IODM) 的气候演变特征进行了分析。结果表明：(1) 热带印度洋SSTA在间隔1 a，长度为10 a的滑动过程中IODM空间型经历了由南北向偶极子向东西向偶极子分布的演变，并非总是呈东西向的分布；(2) 在南北向偶极子期间，10 °S以北 (以南) 的热带印度洋SST总体上是降温 (升温) 的，而在东西向偶极子期间，热带东 (西) 印度洋SST总体上呈现准年代际尺度的升 (降) 温与降 (升) 温交替变化特征；(3) IODM还存在4次明显的准年代际变化，时间分别出现在1976、1987、1994和2005年；(4) IODM的方差贡献率与滑动EOF第一模态间有一种反位相变化的趋势。
利用1960年1月—2008年12月共49 a的SODA资料和滑动EOF方法，对热带印度洋海表面温度异常 (SSTA) 偶极子模态 (IODM) 的气候演变特征进行了分析。结果表明：(1) 热带印度洋SSTA在间隔1 a，长度为10 a的滑动过程中IODM空间型经历了由南北向偶极子向东西向偶极子分布的演变，并非总是呈东西向的分布；(2) 在南北向偶极子期间，10 °S以北 (以南) 的热带印度洋SST总体上是降温 (升温) 的，而在东西向偶极子期间，热带东 (西) 印度洋SST总体上呈现准年代际尺度的升 (降) 温与降 (升) 温交替变化特征；(3) IODM还存在4次明显的准年代际变化，时间分别出现在1976、1987、1994和2005年；(4) IODM的方差贡献率与滑动EOF第一模态间有一种反位相变化的趋势。
2017, 33(2): 187-200.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.005
摘要:
基于WRF模式多普勒雷达同化预报、1 °×1 °的NCEP再分析资料、云图TBB和本地加密观测资料，对2014年8月12日关中地区突发性暴雨过程（“0812”暴雨）进行诊断分析。结果表明：同化C波段雷达资料能有效提升WRF对此次突发性暴雨的预报能力。受中高层北部冷空气侵入和低层冷式切变南压的影响，在“0812”暴雨期间，关中的北部和东部的地面切变辐合线附近先后出现了南北向和东西向的中β尺度重力波，波动持续约4 h、波长约60 km。当北部波动向南传播发展与东部波动合并之后，重力波快速消散，强降水结束。暴雨发生前，波动区的垂直上升速度、雨水含量中心强度和发展高度均迅速达到最大，陕北地区对流层中上部的正湿位涡显著向南下滑至关中上空，出现了有利于中尺度波动发展的湿位涡波列结构，暴雨中心近地层的正湿位涡和垂直梯度异常增大。200 hPa高空急流区南侧、关中西部垂直风切变显著增大及其东移南压为中尺度波动快速发展、传播提供了能量。500 hPa内蒙古中部天气尺度横槽发展东移、引导中低层偏北路冷空气南压，是突发性暴雨的直接影响系统。850 hPa的比湿突增为暴雨提供了热力、水汽条件。近地层显著东南风、不稳定扰动增大和地面切变线是暴雨的有利动力、触发条件；在地面切变线西端附近，3 h变压场出现显著中尺度波动特征。“0812”暴雨与典型盛夏暴雨差异明显：西太平洋副热带高压远离大陆、东南沿海无台风活动，关中低层出现西北路水汽输送，强降雨区周边700 hPa以上深厚位势稳定层结、近地层不稳定层结垂直叠置有利于重力波动发展传播，中尺度对流云团高度低，雷达强降水回波主要位于低层西北风和东北风之间的冷式切变区。
基于WRF模式多普勒雷达同化预报、1 °×1 °的NCEP再分析资料、云图TBB和本地加密观测资料，对2014年8月12日关中地区突发性暴雨过程（“0812”暴雨）进行诊断分析。结果表明：同化C波段雷达资料能有效提升WRF对此次突发性暴雨的预报能力。受中高层北部冷空气侵入和低层冷式切变南压的影响，在“0812”暴雨期间，关中的北部和东部的地面切变辐合线附近先后出现了南北向和东西向的中β尺度重力波，波动持续约4 h、波长约60 km。当北部波动向南传播发展与东部波动合并之后，重力波快速消散，强降水结束。暴雨发生前，波动区的垂直上升速度、雨水含量中心强度和发展高度均迅速达到最大，陕北地区对流层中上部的正湿位涡显著向南下滑至关中上空，出现了有利于中尺度波动发展的湿位涡波列结构，暴雨中心近地层的正湿位涡和垂直梯度异常增大。200 hPa高空急流区南侧、关中西部垂直风切变显著增大及其东移南压为中尺度波动快速发展、传播提供了能量。500 hPa内蒙古中部天气尺度横槽发展东移、引导中低层偏北路冷空气南压，是突发性暴雨的直接影响系统。850 hPa的比湿突增为暴雨提供了热力、水汽条件。近地层显著东南风、不稳定扰动增大和地面切变线是暴雨的有利动力、触发条件；在地面切变线西端附近，3 h变压场出现显著中尺度波动特征。“0812”暴雨与典型盛夏暴雨差异明显：西太平洋副热带高压远离大陆、东南沿海无台风活动，关中低层出现西北路水汽输送，强降雨区周边700 hPa以上深厚位势稳定层结、近地层不稳定层结垂直叠置有利于重力波动发展传播，中尺度对流云团高度低，雷达强降水回波主要位于低层西北风和东北风之间的冷式切变区。
2017, 33(2): 201-211.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.006
摘要:
选取近年来在浙江和福建登陆高影响浙江的9个西太平洋台风，利用WRF中尺度数值模式，选取多种微物理和边界层参数化方案，量化评估不同方案下的台风路径、强度和降水的模拟性能。结果表明，Kessler和SBU-YLin微物理方案对台风路径和强度模拟较好；而SBU-YLin在浙江降水上比Kessler评分相对更优、误差更小、相关性更佳，但其漏报率相对较高。MYNN2和BouLac边界层方案的最优台风路径和强度比例较高，而BouLac对浙江降水有更好的表现，其降水误差更小、相关性更好，且有更高的TS评分，特别是大雨以上量级或台风登陆前12 h。因此，SBU-YLin微物理和BouLac边界层方案相对更适合浙江台风模拟。此外，浙江沿海地区模拟雨量比实况偏少，且绝对误差较大，内陆反之；雨量误差与浙江地形有较好的对应关系。
选取近年来在浙江和福建登陆高影响浙江的9个西太平洋台风，利用WRF中尺度数值模式，选取多种微物理和边界层参数化方案，量化评估不同方案下的台风路径、强度和降水的模拟性能。结果表明，Kessler和SBU-YLin微物理方案对台风路径和强度模拟较好；而SBU-YLin在浙江降水上比Kessler评分相对更优、误差更小、相关性更佳，但其漏报率相对较高。MYNN2和BouLac边界层方案的最优台风路径和强度比例较高，而BouLac对浙江降水有更好的表现，其降水误差更小、相关性更好，且有更高的TS评分，特别是大雨以上量级或台风登陆前12 h。因此，SBU-YLin微物理和BouLac边界层方案相对更适合浙江台风模拟。此外，浙江沿海地区模拟雨量比实况偏少，且绝对误差较大，内陆反之；雨量误差与浙江地形有较好的对应关系。
2017, 33(2): 212-220.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.007
摘要:
利用广东省86个常规气象观测站1961—2010年的逐日降水资料，分析近50年广东省降水气候特征，探讨不同等级降水空间分布及随时间变化特征。结果表明：广东省降水丰沛，年均降水量多为1 500~2 000 mm；降水气候特征的区域差异较大，不同区域降水量与降水日数分布差异显著；各月的降水日数差异没有降水量月分布的差异明显，非汛期的日降水量较小，而汛期降水日数多且日降水量大；小雨日和中雨日的区域差异小，大雨日、暴雨日、大暴雨日的大值中心主要集中在广东省的三大暴雨中心地区 (清远中心、阳江中心、海陆丰中心)，雨日量级分布大致由北向南逐渐增强，且随着降水等级的增加降雨日数迅速减少；小雨、中雨和大雨的降水贡献率均由粤北地区向沿海地区递减，暴雨和大暴雨的贡献率由粤北向沿海递增；小雨日数显著减少、大雨以上日数略有增多，总降水日数也呈减少趋势；小雨和中雨的贡献率呈减少趋势，大雨以上贡献率增多，使年均降水量呈增多趋势。
利用广东省86个常规气象观测站1961—2010年的逐日降水资料，分析近50年广东省降水气候特征，探讨不同等级降水空间分布及随时间变化特征。结果表明：广东省降水丰沛，年均降水量多为1 500~2 000 mm；降水气候特征的区域差异较大，不同区域降水量与降水日数分布差异显著；各月的降水日数差异没有降水量月分布的差异明显，非汛期的日降水量较小，而汛期降水日数多且日降水量大；小雨日和中雨日的区域差异小，大雨日、暴雨日、大暴雨日的大值中心主要集中在广东省的三大暴雨中心地区 (清远中心、阳江中心、海陆丰中心)，雨日量级分布大致由北向南逐渐增强，且随着降水等级的增加降雨日数迅速减少；小雨、中雨和大雨的降水贡献率均由粤北地区向沿海地区递减，暴雨和大暴雨的贡献率由粤北向沿海递增；小雨日数显著减少、大雨以上日数略有增多，总降水日数也呈减少趋势；小雨和中雨的贡献率呈减少趋势，大雨以上贡献率增多，使年均降水量呈增多趋势。
2017, 33(2): 221-230.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.008
摘要:
利用美国大气海洋局卫星应用和研究实验室 (The Center for Satellite Applications and Research，STAR) 提供的MSU/AMSU卫星微波亮温资料V3.0版本，结合三套再分析资料数据集，通过对海洋上空不同高度、不同区域及不同季节的适用性分析，来探讨MSU/AMSU资料在热带海洋区域高空大气的温度变化特征，并通过合成分析揭示亮温资料与海洋的响应关系，从而探讨MSU/AMSU资料在热带海洋区域上的适用性和科学性。结果表明：（1）MSU/AMSU亮温资料在30 °E~70 °W，15 °S~15 °N范围的热带海洋区域适用性较好；（2）热带海洋区域对流层上层和中层大气均呈增温趋势，变化速率分别为0.045 K/(10 a) 和0.107 K/(10 a)，增温突变现象出现在1980年代末—1990年代初，平流层低层大气呈降温趋势，变化速率为-0.345 K/(10 a)，降温突变现象出现在1990年代中期；（3）在热带海洋区域，高空大气温度的变化趋势具有较强的区域性特征，相对于中东太平洋而言，印度洋-西太平洋区域的增、降温趋势变化更显著。对流层的增温幅度随高度的升高而有所降低。平流层低层的降温趋势在季节内变化不大，而对流层则是秋、冬季的增温趋势要明显大于春、夏季，冬季的增温尤为明显；（4）MSU/AMSU亮温资料对热带海洋温度异常有很好的响应关系，能在弥补海洋区域观测资料稀缺的情况下，对海洋区域起着较好的监测作用。
利用美国大气海洋局卫星应用和研究实验室 (The Center for Satellite Applications and Research，STAR) 提供的MSU/AMSU卫星微波亮温资料V3.0版本，结合三套再分析资料数据集，通过对海洋上空不同高度、不同区域及不同季节的适用性分析，来探讨MSU/AMSU资料在热带海洋区域高空大气的温度变化特征，并通过合成分析揭示亮温资料与海洋的响应关系，从而探讨MSU/AMSU资料在热带海洋区域上的适用性和科学性。结果表明：（1）MSU/AMSU亮温资料在30 °E~70 °W，15 °S~15 °N范围的热带海洋区域适用性较好；（2）热带海洋区域对流层上层和中层大气均呈增温趋势，变化速率分别为0.045 K/(10 a) 和0.107 K/(10 a)，增温突变现象出现在1980年代末—1990年代初，平流层低层大气呈降温趋势，变化速率为-0.345 K/(10 a)，降温突变现象出现在1990年代中期；（3）在热带海洋区域，高空大气温度的变化趋势具有较强的区域性特征，相对于中东太平洋而言，印度洋-西太平洋区域的增、降温趋势变化更显著。对流层的增温幅度随高度的升高而有所降低。平流层低层的降温趋势在季节内变化不大，而对流层则是秋、冬季的增温趋势要明显大于春、夏季，冬季的增温尤为明显；（4）MSU/AMSU亮温资料对热带海洋温度异常有很好的响应关系，能在弥补海洋区域观测资料稀缺的情况下，对海洋区域起着较好的监测作用。
2017, 33(2): 231-240.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.009
摘要:
随着海洋观测技术的进步，新的海洋数据在大气海洋研究中得到应用。卫星海面高度观测反映了海洋的热力及动力状况，是海洋状况的重要指标。利用多颗卫星观测融合的海面高度异常（Sea Level Anomaly，SLA）资料分析了海面高度异常与华南前汛期3—4月降水异常的关系。结果表明，从气候状况而言，华南前汛期3—4月降水的主要影响系统为西太平洋副热带高压（简称西太副高），其外围的西南气流为华南提供充足的水汽输送；年际尺度，华南前汛期3—4月降水指数与850 hPa等压面上100~140 °E范围内的副高脊线的南北位置为显著负相关关系，与青藏高原东南侧（105~115 °E，20~25 °N）的西南风为显著正相关关系。利用大气向外长波辐射（OLR）及再分析资料的分析表明，西南太平洋（150 °E~170 °W，10~5 °S）的海面高度异常将引起菲律宾以东广大洋面上OLR异常及相应的潜热释放异常，当这一海域的海面高度偏高时，西太副高位置较常年偏北，青藏高原东南侧西南风将偏弱，不利于向华南地区的水汽输送及辐合，华南降水偏少。
随着海洋观测技术的进步，新的海洋数据在大气海洋研究中得到应用。卫星海面高度观测反映了海洋的热力及动力状况，是海洋状况的重要指标。利用多颗卫星观测融合的海面高度异常（Sea Level Anomaly，SLA）资料分析了海面高度异常与华南前汛期3—4月降水异常的关系。结果表明，从气候状况而言，华南前汛期3—4月降水的主要影响系统为西太平洋副热带高压（简称西太副高），其外围的西南气流为华南提供充足的水汽输送；年际尺度，华南前汛期3—4月降水指数与850 hPa等压面上100~140 °E范围内的副高脊线的南北位置为显著负相关关系，与青藏高原东南侧（105~115 °E，20~25 °N）的西南风为显著正相关关系。利用大气向外长波辐射（OLR）及再分析资料的分析表明，西南太平洋（150 °E~170 °W，10~5 °S）的海面高度异常将引起菲律宾以东广大洋面上OLR异常及相应的潜热释放异常，当这一海域的海面高度偏高时，西太副高位置较常年偏北，青藏高原东南侧西南风将偏弱，不利于向华南地区的水汽输送及辐合，华南降水偏少。
2017, 33(2): 241-249.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.010
摘要:
基于国家气候中心提供的1981—2010年4种季节气候预测模式的资料，将两种互为补充的降尺度因子挑选方案应用于淮河流域夏季降水预测，利用距平符号一致率ASCR、等级评定PG、距平相关系数ACC方法，评定了每种模式及其所采用的两种降尺度方法对淮河流域夏季降水的预测效果，并采用了一种优选方案进行多模式集合。结果表明，从4种模式的降水预测效果来看，NCEP_CFSv2和TCC_CPS1模式的评分较高，NCC_CGCM1和ECMWF_SYSTEM4模式相对较低；采用2种基于最优子集回归的降尺度方法后，NCC_CGCM1、TCC_CPS1和ECMWF_SYSTEM4模式的降尺度方法相对于模式降水预测为正订正，NCEP_CFSv2模式为负订正；将模式和降尺度预测方案进行优选，其集合平均的评分不仅高于模式降水预测的集合平均，也优于降尺度方法的集合平均，该方法发挥了不同模式的区域性优势，改进了原始集合平均的效果，为提高多模式解释应用水平提供了一种参考性方案。
基于国家气候中心提供的1981—2010年4种季节气候预测模式的资料，将两种互为补充的降尺度因子挑选方案应用于淮河流域夏季降水预测，利用距平符号一致率ASCR、等级评定PG、距平相关系数ACC方法，评定了每种模式及其所采用的两种降尺度方法对淮河流域夏季降水的预测效果，并采用了一种优选方案进行多模式集合。结果表明，从4种模式的降水预测效果来看，NCEP_CFSv2和TCC_CPS1模式的评分较高，NCC_CGCM1和ECMWF_SYSTEM4模式相对较低；采用2种基于最优子集回归的降尺度方法后，NCC_CGCM1、TCC_CPS1和ECMWF_SYSTEM4模式的降尺度方法相对于模式降水预测为正订正，NCEP_CFSv2模式为负订正；将模式和降尺度预测方案进行优选，其集合平均的评分不仅高于模式降水预测的集合平均，也优于降尺度方法的集合平均，该方法发挥了不同模式的区域性优势，改进了原始集合平均的效果，为提高多模式解释应用水平提供了一种参考性方案。
2017, 33(2): 250-258.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.011
摘要:
利用中国气象局提供的MICAPS观测资料以及空间分辨率为1 °×1 °的ERA-Interim再分析资料，对1991—2010年3—8月影响华南地区的西南低涡的生成和移动进行统计分析。结果表明，影响华南地区的西南低涡在6、7月出现频率较高；随着月份推移其维持时间逐渐增加，3月的维持时间最短（48小时），8月最长（105小时）；将影响华南地区的西南低涡按不同移动路径分为四类：东移型、东南移型、南移型和停滞型。在频数方面，东移型西南低涡出现次数最多（33个），东南移型次数最少（12个）；在维持时间方面，停滞型西南低涡的维持时间最短（54小时），南移型维持时间最长（86小时）。四类移动路径西南低涡所对应的大尺度环流场表明，停滞型西南低涡其对流层中高层槽脊不明显且辐散运动较弱，下游地区对流层低层有冷平流及辐散运动，不利于西南低涡的发展和移出，而其他三类移出型的西南低涡在对流层中高层有明显的槽脊系统及较强的辐散运动，同时在对流层低层，不同移动路径的西南低涡在各自移动方向上均有风场辐合带和暖平流区与之对应，有利于西南低涡的移动和发展。
利用中国气象局提供的MICAPS观测资料以及空间分辨率为1 °×1 °的ERA-Interim再分析资料，对1991—2010年3—8月影响华南地区的西南低涡的生成和移动进行统计分析。结果表明，影响华南地区的西南低涡在6、7月出现频率较高；随着月份推移其维持时间逐渐增加，3月的维持时间最短（48小时），8月最长（105小时）；将影响华南地区的西南低涡按不同移动路径分为四类：东移型、东南移型、南移型和停滞型。在频数方面，东移型西南低涡出现次数最多（33个），东南移型次数最少（12个）；在维持时间方面，停滞型西南低涡的维持时间最短（54小时），南移型维持时间最长（86小时）。四类移动路径西南低涡所对应的大尺度环流场表明，停滞型西南低涡其对流层中高层槽脊不明显且辐散运动较弱，下游地区对流层低层有冷平流及辐散运动，不利于西南低涡的发展和移出，而其他三类移出型的西南低涡在对流层中高层有明显的槽脊系统及较强的辐散运动，同时在对流层低层，不同移动路径的西南低涡在各自移动方向上均有风场辐合带和暖平流区与之对应，有利于西南低涡的移动和发展。
2017, 33(2): 259-266.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.012
摘要:
利用联合台风预警中心的最优路径（best-track）资料，筛选出西北太平洋地区快速增强和非快速增强两类热带气旋样本。利用美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的多平台热带气旋表面风分析资料，对比分析了两类样本的风速和涡度的分布特征。结果显示，快速增强的热带气旋样本通常结构更紧凑，最大风速较大，最大风速半径较小，台风内区的风速较大。在涡度上表现为快速增强热带气旋样本内区的涡度和涡度梯度较大。对两类样本进行t检验，结果显示两类样本内区的切向风差异明显，说明热带气旋的内区风速分布与其发展之间存在密切联系。其物理机制可能是：当存在较大的内区涡度梯度时，涡度隔离机制有利于对流单体向涡旋中心汇聚，此外较大的涡度意味着较大的惯性稳定度，有利于非绝热加热向热带气旋动能的转换，二者共同作用有利于热带气旋的快速发展。
利用联合台风预警中心的最优路径（best-track）资料，筛选出西北太平洋地区快速增强和非快速增强两类热带气旋样本。利用美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的多平台热带气旋表面风分析资料，对比分析了两类样本的风速和涡度的分布特征。结果显示，快速增强的热带气旋样本通常结构更紧凑，最大风速较大，最大风速半径较小，台风内区的风速较大。在涡度上表现为快速增强热带气旋样本内区的涡度和涡度梯度较大。对两类样本进行t检验，结果显示两类样本内区的切向风差异明显，说明热带气旋的内区风速分布与其发展之间存在密切联系。其物理机制可能是：当存在较大的内区涡度梯度时，涡度隔离机制有利于对流单体向涡旋中心汇聚，此外较大的涡度意味着较大的惯性稳定度，有利于非绝热加热向热带气旋动能的转换，二者共同作用有利于热带气旋的快速发展。
2017, 33(2): 267-272.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.013
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析资料以及中国气象局上海台风研究所（简称上海台风所）整编的《热带气旋年鉴》，分析了超强台风“威马逊”在南海加强过程中水汽输送的变化特征，着重探讨台风强度变化与10~30 d低频水汽输送的关系，并从低频场出发寻找台风强度变化的前期信号。研究结果表明：（1）“威马逊”有两条主要的水汽通道，分别为孟加拉湾通道和南海通道，孟加拉湾通道的水汽输送强度大于南海通道；（2）“威马逊”近海加强与10~30 d低频水汽输送有紧密的联系。在热带低频系统作用下，孟加拉湾通道的低频偏西水汽和南海通道的低频偏南水汽在南海汇聚，为“威马逊”的增强提供了有利条件；（3）对于在海南岛东部登陆的台风，其登陆强度与超前5~7 d孟加拉湾通道的低频偏西水汽输送呈现显著的负相关，与南海通道的低频偏南水汽输送有较弱的负相关。若前期从两个通道截面流入的低频水汽输送通量位于低频振荡的谷值时，则有利于其后5~7 d台风在南海加强，反之减弱。
利用NCEP/NCAR再分析资料以及中国气象局上海台风研究所（简称上海台风所）整编的《热带气旋年鉴》，分析了超强台风“威马逊”在南海加强过程中水汽输送的变化特征，着重探讨台风强度变化与10~30 d低频水汽输送的关系，并从低频场出发寻找台风强度变化的前期信号。研究结果表明：（1）“威马逊”有两条主要的水汽通道，分别为孟加拉湾通道和南海通道，孟加拉湾通道的水汽输送强度大于南海通道；（2）“威马逊”近海加强与10~30 d低频水汽输送有紧密的联系。在热带低频系统作用下，孟加拉湾通道的低频偏西水汽和南海通道的低频偏南水汽在南海汇聚，为“威马逊”的增强提供了有利条件；（3）对于在海南岛东部登陆的台风，其登陆强度与超前5~7 d孟加拉湾通道的低频偏西水汽输送呈现显著的负相关，与南海通道的低频偏南水汽输送有较弱的负相关。若前期从两个通道截面流入的低频水汽输送通量位于低频振荡的谷值时，则有利于其后5~7 d台风在南海加强，反之减弱。
2017, 33(2): 273-280.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.014
摘要:
考虑气温在空间上的相关性，提出一种基于粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）改进的多面函数内插算法（Multi-quadric Equations Fitting，MEF）的地面逐时气温观测资料的多站联网质量控制方法。为检验该方法的可行性和适用性，运用该方法对江苏省四站2006—2008年地面气温观测资料进行质量控制，并与反距离加权法（Inverse Distance Weighting，IDW）进行比较。试验结果表明，该方法相对于IDW法可以更有效地标记出人为模拟的随机误差，具有识别精度高，地区和气候适应性强等优点。
考虑气温在空间上的相关性，提出一种基于粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）改进的多面函数内插算法（Multi-quadric Equations Fitting，MEF）的地面逐时气温观测资料的多站联网质量控制方法。为检验该方法的可行性和适用性，运用该方法对江苏省四站2006—2008年地面气温观测资料进行质量控制，并与反距离加权法（Inverse Distance Weighting，IDW）进行比较。试验结果表明，该方法相对于IDW法可以更有效地标记出人为模拟的随机误差，具有识别精度高，地区和气候适应性强等优点。
2017, 33(2): 281-288.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.015
摘要:
利用1951—2010年的台风数据和2010年人口及统计数据，结合国内灾害系统理论和国外通用风险评估公式，对广东省各市台风灾害风险进行评估，并应用GIS技术分析各个指标的分级分布情况。通过建立台风路径缓冲区，并根据计算灾次比的方法评估台风灾害的危险性；利用各市总人口数和生产总值表示暴露程度，选取5个指标分别表征人口和社会资产两种承灾体的敏感性；再结合暴露度和敏感性得到承灾体脆弱性指标；最终由灾害危险性和承灾体脆弱性两项指标综合计算出广东省各市的台风灾害风险性。结果表明：台风对广东省的影响程度总体上呈现出沿海向内陆递减的趋势，粤西沿海台风危险性最高；广州、湛江人口暴露度最高，广州、深圳社会经济资产暴露度最高；人口敏感性指数等级高的城市人口总抚养比值高、女性所占人口比值高、人均可支配收入相对较低，社会经济敏感性指数等级高的城市往往经济发展水平相对较低；湛江、汕尾等城市人口数目多和人口敏感性高从而人口脆弱性很高，广州、东莞等经济发达的城市虽然社会经济敏感性低，但高的暴露值导致其脆弱性值很高。根据评估结果，当前广东省台风灾害风险值最高的城市为湛江、广州和佛山。
利用1951—2010年的台风数据和2010年人口及统计数据，结合国内灾害系统理论和国外通用风险评估公式，对广东省各市台风灾害风险进行评估，并应用GIS技术分析各个指标的分级分布情况。通过建立台风路径缓冲区，并根据计算灾次比的方法评估台风灾害的危险性；利用各市总人口数和生产总值表示暴露程度，选取5个指标分别表征人口和社会资产两种承灾体的敏感性；再结合暴露度和敏感性得到承灾体脆弱性指标；最终由灾害危险性和承灾体脆弱性两项指标综合计算出广东省各市的台风灾害风险性。结果表明：台风对广东省的影响程度总体上呈现出沿海向内陆递减的趋势，粤西沿海台风危险性最高；广州、湛江人口暴露度最高，广州、深圳社会经济资产暴露度最高；人口敏感性指数等级高的城市人口总抚养比值高、女性所占人口比值高、人均可支配收入相对较低，社会经济敏感性指数等级高的城市往往经济发展水平相对较低；湛江、汕尾等城市人口数目多和人口敏感性高从而人口脆弱性很高，广州、东莞等经济发达的城市虽然社会经济敏感性低，但高的暴露值导致其脆弱性值很高。根据评估结果，当前广东省台风灾害风险值最高的城市为湛江、广州和佛山。
粤公网安备 4401069904700003号