2003年 第19卷 第4期
2003, (4): 337-344.
摘要:
通过一次影响华南地区的锋面降水过程实例,进行了静力与非静力中尺度模式、不同驱动模式、不同初边值组合、不同边值更新周期、不同起报时次等27组对比试验。较全面细致地从不同侧面分析讨论了初、边值对中尺度模式的影响规律及特点,得出了一些有学术和应用价值的结论。如中尺度模式预报的总体趋势决定于其驱动模式,初值仅显著影响中尺度模式大约前10小时的预报,以后的预报趋势则主要决定于边值的信息;边值对模式内区的影响主要通过各种时间尺度天气信息(天气波动)的传播和移动来实现;土壤含水量等模式外参量初值可影响较长时效的预报;模式通过边界只能引入大于等于边值更新周期4倍的时间尺度的信息,更快的信息则被过滤掉;等等。其中一些结论对今后发展中尺度数值预报及其资料同化具有参考价值。
通过一次影响华南地区的锋面降水过程实例,进行了静力与非静力中尺度模式、不同驱动模式、不同初边值组合、不同边值更新周期、不同起报时次等27组对比试验。较全面细致地从不同侧面分析讨论了初、边值对中尺度模式的影响规律及特点,得出了一些有学术和应用价值的结论。如中尺度模式预报的总体趋势决定于其驱动模式,初值仅显著影响中尺度模式大约前10小时的预报,以后的预报趋势则主要决定于边值的信息;边值对模式内区的影响主要通过各种时间尺度天气信息(天气波动)的传播和移动来实现;土壤含水量等模式外参量初值可影响较长时效的预报;模式通过边界只能引入大于等于边值更新周期4倍的时间尺度的信息,更快的信息则被过滤掉;等等。其中一些结论对今后发展中尺度数值预报及其资料同化具有参考价值。
2003, (4): 345-356.
摘要:
从月资料分析入手,分析了中国大陆地区的降水和气温异常与ENSO的联系。首先用REOF方法对降水和气温的变化进行分区分析,并讨论其年际变化特点。然后对降水和海温场、气温和海温场分别进行CSVD分析,讨论了在ENSO准四年循环的不同位相上,气温和降水的异常变化情况。结果表明:(1)在El Niñ o期间,我国东部地区,尤其是东北、长江中下游的江南地区降水偏多,容易发生洪涝,华北地区、黄河流域尤其是中部降水偏少,可能发生干旱。其中长江中下游的南部降水与赤道中东太平洋海温在准四年变化上关系密切,当中东太平洋海温达到最高值后约3个月,长江中下游的南部降水出现最大正距平。(2)在El Niñ o期间,东北容易出现低温天气,而其它地区尤其是河套地区及西南南部易出现高温天气。其中东北地区气温变化与赤道中东太平洋海温在准四年变化上关系密切,当中东太平洋海温达到最高值后约2个月,东北气温的负距平出现最低。La Niñ a阶段,情况与前述相反。
从月资料分析入手,分析了中国大陆地区的降水和气温异常与ENSO的联系。首先用REOF方法对降水和气温的变化进行分区分析,并讨论其年际变化特点。然后对降水和海温场、气温和海温场分别进行CSVD分析,讨论了在ENSO准四年循环的不同位相上,气温和降水的异常变化情况。结果表明:(1)在El Niñ o期间,我国东部地区,尤其是东北、长江中下游的江南地区降水偏多,容易发生洪涝,华北地区、黄河流域尤其是中部降水偏少,可能发生干旱。其中长江中下游的南部降水与赤道中东太平洋海温在准四年变化上关系密切,当中东太平洋海温达到最高值后约3个月,长江中下游的南部降水出现最大正距平。(2)在El Niñ o期间,东北容易出现低温天气,而其它地区尤其是河套地区及西南南部易出现高温天气。其中东北地区气温变化与赤道中东太平洋海温在准四年变化上关系密切,当中东太平洋海温达到最高值后约2个月,东北气温的负距平出现最低。La Niñ a阶段,情况与前述相反。
2003, (4): 357-366.
摘要:
用奇异值分解(SVD)方法,研究了北太平洋区域1、7月浅层海温(ST)异常与同期海平面气压(SLP)异常场的关系。结果表明:(1)统计显著的主要是第一模态,且1月的0～80m层、7月的20～120m的上层ST'与SLP'第一模态层际差异很小;(2)年代际变化是该区域海气相互作用的主要时域特征, "突变"发生在1970年代后半期,1月的年代际变化早于7月的1～2年;(3)合成分析表明,年代际变化的环流实质是北太平洋中部前期(1970年代中叶以前)ST持续偏高,相应1(7)月阿留申低压(北太平洋副高)偏弱、位置偏西(变化不明显),而东亚冬(夏)季风偏弱,反之亦然。
用奇异值分解(SVD)方法,研究了北太平洋区域1、7月浅层海温(ST)异常与同期海平面气压(SLP)异常场的关系。结果表明:(1)统计显著的主要是第一模态,且1月的0～80m层、7月的20～120m的上层ST'与SLP'第一模态层际差异很小;(2)年代际变化是该区域海气相互作用的主要时域特征, "突变"发生在1970年代后半期,1月的年代际变化早于7月的1～2年;(3)合成分析表明,年代际变化的环流实质是北太平洋中部前期(1970年代中叶以前)ST持续偏高,相应1(7)月阿留申低压(北太平洋副高)偏弱、位置偏西(变化不明显),而东亚冬(夏)季风偏弱,反之亦然。
2003, (4): 367-376.
摘要:
选取NCEP再分析高度场和风场资料、地面长波辐射(OLR)资料以及中国160个测站的降水资料,利用相关分析和合成分析方法,从资料分析入手来研究东亚冬季风异常变化及其对中国夏季降水的影响。研究表明:东亚冬季风有明显的年际和年代际变化特征,1950年代～1980年代中期为强冬季风时段,1980年代中期以后,季风明显减弱,为弱冬季风期。冬季风异常对中国大部分地区,特别对中国长江中下游地区的降水影响较大。分析进一步揭示了强弱东亚冬季风年后期海温分布和夏季流场明显不同的变化特征,并结合以前的许多研究对长江中下游地区降水异常形成的可能原因作了解释,指出正是由于这种不同的海温分布以及夏季环流的异常变化使得中国长江中下游地区在强(弱)冬季风年的夏季降水偏少(偏多)。
选取NCEP再分析高度场和风场资料、地面长波辐射(OLR)资料以及中国160个测站的降水资料,利用相关分析和合成分析方法,从资料分析入手来研究东亚冬季风异常变化及其对中国夏季降水的影响。研究表明:东亚冬季风有明显的年际和年代际变化特征,1950年代～1980年代中期为强冬季风时段,1980年代中期以后,季风明显减弱,为弱冬季风期。冬季风异常对中国大部分地区,特别对中国长江中下游地区的降水影响较大。分析进一步揭示了强弱东亚冬季风年后期海温分布和夏季流场明显不同的变化特征,并结合以前的许多研究对长江中下游地区降水异常形成的可能原因作了解释,指出正是由于这种不同的海温分布以及夏季环流的异常变化使得中国长江中下游地区在强(弱)冬季风年的夏季降水偏少(偏多)。
2003, (4): 377-388.
摘要:
首先利用旱涝Z指数对全国9大气候区的旱涝进行了评定,并给出我国9大气候区旱涝Z指数的分布图。分析结果表明,1950年代我国除新疆地区处于偏旱期外,其它几个区都处于多雨量期,1960年代由多雨向少雨转变的时期,1970年代～1980年代中期我国大部分地区处于雨量偏少期;1990年之后我国各个区的雨量都有所增加。此外,还应用Morlet小波变化对我国9大气候区降水的旱涝周期变化、旱涝分型及变化趋势进行了分析。研究结果表明:在16年、32年层次变化上,各气候区在不同时间段上,8年层次上降水的变化出现了一定的规律:东北、华北在1980年之后存在1年位相差;而长江中下游、江南及华南三者之间在1951~1970年时段上依次有着2年的位相差;长江中下游、内蒙及新疆之间依次存在着3年位相差。
首先利用旱涝Z指数对全国9大气候区的旱涝进行了评定,并给出我国9大气候区旱涝Z指数的分布图。分析结果表明,1950年代我国除新疆地区处于偏旱期外,其它几个区都处于多雨量期,1960年代由多雨向少雨转变的时期,1970年代～1980年代中期我国大部分地区处于雨量偏少期;1990年之后我国各个区的雨量都有所增加。此外,还应用Morlet小波变化对我国9大气候区降水的旱涝周期变化、旱涝分型及变化趋势进行了分析。研究结果表明:在16年、32年层次变化上,各气候区在不同时间段上,8年层次上降水的变化出现了一定的规律:东北、华北在1980年之后存在1年位相差;而长江中下游、江南及华南三者之间在1951~1970年时段上依次有着2年的位相差;长江中下游、内蒙及新疆之间依次存在着3年位相差。
2003, (4): 389-396.
摘要:
研究了用前期2～4个月500hPa高度场预报后期我国160个测站月降水量所提供的可预报性时空分布特征,结果表明:从空间分布上看,可预报性存在着西北高东南低的空间分布特点。从时间变化上看,4、5、6月降水的可预报性没有8、9、11、12、1月降水的可预报性好。同时,探讨了影响这种时空分布变化的可能原因,指出将500hPa高度场作为对我国降水进行月长期预报的唯一因子,会受到时间和空间上的种种限制,为了提高预报效果,还需要考虑海洋等其它预报因子。
研究了用前期2～4个月500hPa高度场预报后期我国160个测站月降水量所提供的可预报性时空分布特征,结果表明:从空间分布上看,可预报性存在着西北高东南低的空间分布特点。从时间变化上看,4、5、6月降水的可预报性没有8、9、11、12、1月降水的可预报性好。同时,探讨了影响这种时空分布变化的可能原因,指出将500hPa高度场作为对我国降水进行月长期预报的唯一因子,会受到时间和空间上的种种限制,为了提高预报效果,还需要考虑海洋等其它预报因子。
2003, (4): 397-404.
摘要:
运用一个包含Wave-CISK机制的斜压半地转8层模式和本征函数展开方法,研究了三种不同的对流凝结加热廓线对低纬大气的30~60天低频振荡的影响。研究表明,不同的加热廓线分布时30~60天低频振荡具有不同的相速和周期,并且低频振荡特征相速的量级都是o(10m/s),由Wave-CISK机制激发的低频CISK-Kelvin波和CISK-Rossby波都是稳定的。同时,还进一步揭示了不同加热廓线对低纬大气30～60天低频振荡垂直结构的影响。
运用一个包含Wave-CISK机制的斜压半地转8层模式和本征函数展开方法,研究了三种不同的对流凝结加热廓线对低纬大气的30~60天低频振荡的影响。研究表明,不同的加热廓线分布时30~60天低频振荡具有不同的相速和周期,并且低频振荡特征相速的量级都是o(10m/s),由Wave-CISK机制激发的低频CISK-Kelvin波和CISK-Rossby波都是稳定的。同时,还进一步揭示了不同加热廓线对低纬大气30～60天低频振荡垂直结构的影响。
2003, (4): 405-412.
摘要:
利用线性化的两层正压原始方程模型,对有水平和垂直切变基流的圆形涡旋中螺旋波的不稳定作了研究。结果表明,当基流失稳时,涡旋中不稳定扰动的厚度场、速度场在上、下两层都具有明显的螺旋结构,下层的螺旋结构要较上层复杂。基流垂直切变越大则越易失稳。失稳时上、下层扰动的配置接近反位相,故该螺旋波结构相应于斜压模。此时螺旋波上的扰动中心在切向是逆基流传播的,在径向则基本没有传播,而螺旋臂的整体运动缓慢。失稳的螺旋波其散度场要较涡度场明显,物理量的配置也大体符合重力惯性波的情况,故可认为其是重力惯性波的不稳定所致。本模型中该螺旋波的形态与实际热带气旋中的螺旋云(雨)带很相象。
利用线性化的两层正压原始方程模型,对有水平和垂直切变基流的圆形涡旋中螺旋波的不稳定作了研究。结果表明,当基流失稳时,涡旋中不稳定扰动的厚度场、速度场在上、下两层都具有明显的螺旋结构,下层的螺旋结构要较上层复杂。基流垂直切变越大则越易失稳。失稳时上、下层扰动的配置接近反位相,故该螺旋波结构相应于斜压模。此时螺旋波上的扰动中心在切向是逆基流传播的,在径向则基本没有传播,而螺旋臂的整体运动缓慢。失稳的螺旋波其散度场要较涡度场明显,物理量的配置也大体符合重力惯性波的情况,故可认为其是重力惯性波的不稳定所致。本模型中该螺旋波的形态与实际热带气旋中的螺旋云(雨)带很相象。
2003, (4): 413-421.
摘要:
对红外卫星云图和高低空天气形势的分析表明,2001年8月5日发生在上海的特大暴雨是副热带高压南侧的热带云团发展而成,与之相伴的环流系统是形成于东风带中的热带低压。对其进一步的诊断分析发现:(1)热带低压具有深厚的热带天气系统结构特征,自形成后,对流层中低层为正涡度区,其上为负涡度区,散度场高空存在强辐散层;(2)暴雨发生前,流场上存在有利于对流发展的垂直环流结构;(3)副高减弱断裂导致热带低压转向经过上海,海上高压的阻挡作用有利于低压在上海维持较长的时间并发展;(4)在暴雨发生前一天就有明显的水汽通量中心,并伴有较好的能量和稳定度条件。
对红外卫星云图和高低空天气形势的分析表明,2001年8月5日发生在上海的特大暴雨是副热带高压南侧的热带云团发展而成,与之相伴的环流系统是形成于东风带中的热带低压。对其进一步的诊断分析发现:(1)热带低压具有深厚的热带天气系统结构特征,自形成后,对流层中低层为正涡度区,其上为负涡度区,散度场高空存在强辐散层;(2)暴雨发生前,流场上存在有利于对流发展的垂直环流结构;(3)副高减弱断裂导致热带低压转向经过上海,海上高压的阻挡作用有利于低压在上海维持较长的时间并发展;(4)在暴雨发生前一天就有明显的水汽通量中心,并伴有较好的能量和稳定度条件。
2003, (4): 422-428.
摘要:
探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路,在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型,该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展正交分解主成份分量,输出是预报区域的暴雨落区预报。2000年的汛期试验表明该客观预报方法可明显改进数值预报模式的暴雨落区预报,因此可望在业务预报中有较好的应用前景。
探讨了基于人工神经网络模型的暴雨预报方法。该方法仿预报员的暴雨预报思路,在动力模式的降水预报产品、环流形势场和暴雨落区之间通过人工神经网络建立非线性的统计预报模型,该模型的输入是动力模式的降水预报和初始环流形势场的扩展正交分解主成份分量,输出是预报区域的暴雨落区预报。2000年的汛期试验表明该客观预报方法可明显改进数值预报模式的暴雨落区预报,因此可望在业务预报中有较好的应用前景。
2003, (4): 429-435.
摘要:
在适当的概率分布模式基础上,考察冬夏极端气温出现概率对全球气候变暖的敏感率,以上海、南京、东台、徐州站为试验实例。分析结果表明,无论是冬季逐日最低(极端)或平均最低气温或夏季逐日最高(极端)或平均最高气温的概率分布的敏感率几乎都呈现出气温方差变化的影响大于气温均值变化的影响。
在适当的概率分布模式基础上,考察冬夏极端气温出现概率对全球气候变暖的敏感率,以上海、南京、东台、徐州站为试验实例。分析结果表明,无论是冬季逐日最低(极端)或平均最低气温或夏季逐日最高(极端)或平均最高气温的概率分布的敏感率几乎都呈现出气温方差变化的影响大于气温均值变化的影响。
2003, (4): 436-441.
摘要:
对我国近几十年来的统计预测技术进行了回顾,并对未来的发展提出了一些看法。
对我国近几十年来的统计预测技术进行了回顾,并对未来的发展提出了一些看法。
粤公网安备 4401069904700003号