2006年 第22卷 第6期
2006, (6): 521-526.
摘要:
用中国气象局整编的1949-2003年共55年的《台风年鉴》和《热带气旋年鉴》资料,依据平均值与标准差的数学涵义,给出了TC突然增强、缓慢增强、强度稳定、缓慢减弱和突然减弱的标准,分析了西北太平洋热带气旋(TC)强度变化的年代际、年际、月际、日变化和区域分布的基本特征。结果表明:(1)1960年代以前,T℃的年平均增强或减弱幅度较小。(2)在TC出现较为频繁的夏秋季节,8月份TC强度变幅较小。TC在14时(北京时,下同)最易发展,20时最易减弱;08时TC增强速度最快,02时最慢;02时TC减弱速度最快, 20时最慢。(3)TC频数和增强TC频数的高值区位于海南岛以东的南海北部中国近海区域和菲律宾以东洋面,减弱类TC频数极值区在吕宋岛及其东部海域、海南岛以西的北部湾、广东沿岸。(4)TC突然增强不出现在30°N以北的中高纬地区和0—5°N的低纬地区。TC突然减弱多出现在125°E以西的中国近海大范围海域,在0～5°N的低纬地区基本不出现。
用中国气象局整编的1949-2003年共55年的《台风年鉴》和《热带气旋年鉴》资料,依据平均值与标准差的数学涵义,给出了TC突然增强、缓慢增强、强度稳定、缓慢减弱和突然减弱的标准,分析了西北太平洋热带气旋(TC)强度变化的年代际、年际、月际、日变化和区域分布的基本特征。结果表明:(1)1960年代以前,T℃的年平均增强或减弱幅度较小。(2)在TC出现较为频繁的夏秋季节,8月份TC强度变幅较小。TC在14时(北京时,下同)最易发展,20时最易减弱;08时TC增强速度最快,02时最慢;02时TC减弱速度最快, 20时最慢。(3)TC频数和增强TC频数的高值区位于海南岛以东的南海北部中国近海区域和菲律宾以东洋面,减弱类TC频数极值区在吕宋岛及其东部海域、海南岛以西的北部湾、广东沿岸。(4)TC突然增强不出现在30°N以北的中高纬地区和0—5°N的低纬地区。TC突然减弱多出现在125°E以西的中国近海大范围海域,在0～5°N的低纬地区基本不出现。
2006, (6): 527-532.
摘要:
研究1959-2003年西北太平洋热带气旋与暖池热状况的联系。结果发现暖池次表层海温与生成的台风个数具有显著相关,当暖池处于热状态时,台风偏少,生成热带风暴的位置偏向于靠近大陆的西北侧,且以西行路径为主,因此对我国的影响较为频繁。而暖池处于冷状态时,生成于西北太平洋东南侧的台风较为频繁,西北向移动至日本东南侧易于发生东北的转向。另外,对暖池冷暖状态年的环流合成发现,海表温度不是影响热带气旋年际数量异常的主要因子,而是由大气环流所引发的动力因素起决定作用。当暖池暖状态时,季风槽东端位置偏西北,对应于低层涡度和高层散度为正距平,引发中层垂直上升运动异常,有利于热带气旋在西北侧海域生成。此时500 hPa风场以东风距平为主,且西北太平洋南北侧分别为西风和东风垂直切变距平。而暖池处于冷状态时,东亚季风槽东扩,使得西北太平洋东南侧产生有利于气旋生成的环流背景,同时东亚大槽加强,中层西南风易引导热带气旋东北转向,西北太平洋南北侧分别为东风和西风垂直切变距平。
研究1959-2003年西北太平洋热带气旋与暖池热状况的联系。结果发现暖池次表层海温与生成的台风个数具有显著相关,当暖池处于热状态时,台风偏少,生成热带风暴的位置偏向于靠近大陆的西北侧,且以西行路径为主,因此对我国的影响较为频繁。而暖池处于冷状态时,生成于西北太平洋东南侧的台风较为频繁,西北向移动至日本东南侧易于发生东北的转向。另外,对暖池冷暖状态年的环流合成发现,海表温度不是影响热带气旋年际数量异常的主要因子,而是由大气环流所引发的动力因素起决定作用。当暖池暖状态时,季风槽东端位置偏西北,对应于低层涡度和高层散度为正距平,引发中层垂直上升运动异常,有利于热带气旋在西北侧海域生成。此时500 hPa风场以东风距平为主,且西北太平洋南北侧分别为西风和东风垂直切变距平。而暖池处于冷状态时,东亚季风槽东扩,使得西北太平洋东南侧产生有利于气旋生成的环流背景,同时东亚大槽加强,中层西南风易引导热带气旋东北转向,西北太平洋南北侧分别为东风和西风垂直切变距平。
2006, (6): 533-538.
摘要:
采用大气环流正、斜压分解方法,从东亚副热带夏季风为正、斜压混合型季风观点出发,定义并计算了1958-1997年东亚副热带夏季风环流指数。该环流指数与1961-1995年中国160站夏季降水、气温的相关分析表明,它与中国东部夏季降水和气温的关系密切:强季风年,以河套地区为中心的黄河流域及华北地区多雨,长江流域少雨,华南和东南沿海多雨,以长江流域为中心的全国绝大部分地区气温偏高。弱季风年情况相反。此外,还将该环流指数与目前常用的4种东亚夏季风指数进行了对比分析。
采用大气环流正、斜压分解方法,从东亚副热带夏季风为正、斜压混合型季风观点出发,定义并计算了1958-1997年东亚副热带夏季风环流指数。该环流指数与1961-1995年中国160站夏季降水、气温的相关分析表明,它与中国东部夏季降水和气温的关系密切:强季风年,以河套地区为中心的黄河流域及华北地区多雨,长江流域少雨,华南和东南沿海多雨,以长江流域为中心的全国绝大部分地区气温偏高。弱季风年情况相反。此外,还将该环流指数与目前常用的4种东亚夏季风指数进行了对比分析。
2006, (6): 539-546.
摘要:
用1957-2004年广东省24站和1951-2004年曲江、广州、汕头、湛江4站的年、月雷暴、闪电的观测资料,研究了广东省年、月的雷暴日、闪电日的时、空分布特征。对年雷暴日、闪电日的经验正交分解表明,在研究的时间段内,广东省年的雷暴日、闪电日都有明显减少的趋势。广东省平均每10年雷暴日减少4.8天、闪电日减少9.5天。雷暴日和闪电日的趋势变化有明显的区域特征,雷暴日减少最明显的是在广东雷州半岛的湛江、徐闻;广东东南部的雷暴日、闪电日则减少不多。闪电的负趋势比雷暴的负趋势更明显。研究表明,雷暴日、闪电日的长期趋势有明显的季节变化。5-9月是雷暴日、闪电日减少最明显的月份,冬季(12、1、2月)的雷暴日、闪电日略有增加。1983年以后广东冬季的雷暴、闪电比1980年以前更加频繁。广东雷暴、闪电的减少是气候变化的一个反映,它们与广东省雨日的气候变化比较一致。
用1957-2004年广东省24站和1951-2004年曲江、广州、汕头、湛江4站的年、月雷暴、闪电的观测资料,研究了广东省年、月的雷暴日、闪电日的时、空分布特征。对年雷暴日、闪电日的经验正交分解表明,在研究的时间段内,广东省年的雷暴日、闪电日都有明显减少的趋势。广东省平均每10年雷暴日减少4.8天、闪电日减少9.5天。雷暴日和闪电日的趋势变化有明显的区域特征,雷暴日减少最明显的是在广东雷州半岛的湛江、徐闻;广东东南部的雷暴日、闪电日则减少不多。闪电的负趋势比雷暴的负趋势更明显。研究表明,雷暴日、闪电日的长期趋势有明显的季节变化。5-9月是雷暴日、闪电日减少最明显的月份,冬季(12、1、2月)的雷暴日、闪电日略有增加。1983年以后广东冬季的雷暴、闪电比1980年以前更加频繁。广东雷暴、闪电的减少是气候变化的一个反映,它们与广东省雨日的气候变化比较一致。
2006, (6): 547-552.
摘要:
对广东省近50年的气温资料统计结果表明,广东省陆面气温增暖率为0.16℃/10年,低于全国和全球陆面增暖率;气候变暖的时空特征表现为冬季和春季明显大于夏季和秋季,沿海地区明显大于内陆地区,气候带向北移动的趋向明显,北热带区域面积在扩大,南亚热带区域面积在缩小,中亚热带区面积相对稳定。分析认为,在全球气候变暖的背景下,广东气候变暖具有地方性特征,主要是受大气环流、海温和人类活动等方面的综合影响。
对广东省近50年的气温资料统计结果表明,广东省陆面气温增暖率为0.16℃/10年,低于全国和全球陆面增暖率;气候变暖的时空特征表现为冬季和春季明显大于夏季和秋季,沿海地区明显大于内陆地区,气候带向北移动的趋向明显,北热带区域面积在扩大,南亚热带区域面积在缩小,中亚热带区面积相对稳定。分析认为,在全球气候变暖的背景下,广东气候变暖具有地方性特征,主要是受大气环流、海温和人类活动等方面的综合影响。
2006, (6): 553-559.
摘要:
运用EOF、相关分析等方法,分析了广州市1951-2004年高温频数的基本气候特征,并探讨了盛夏(7-8月)高温频数异常与同期65-150°E,10-70°N范围内500 hPa高度场的关系。结果表明:(1)近54年来广州年平均出现高温次数为8.7日;5-9月都有高温出现,其中7、8月是高温的频发期;(2)广州市高温频数具有明显的年际和年代际变化,其中1980年代以来高温频数明显增加;(3)广州市盛夏高温频数在1980年代以来的异常增多是与同期我国西北部-蒙古-贝加尔湖及附近地区西风带活动减弱、中低纬副热带高压强度加强有密切的关系。
运用EOF、相关分析等方法,分析了广州市1951-2004年高温频数的基本气候特征,并探讨了盛夏(7-8月)高温频数异常与同期65-150°E,10-70°N范围内500 hPa高度场的关系。结果表明:(1)近54年来广州年平均出现高温次数为8.7日;5-9月都有高温出现,其中7、8月是高温的频发期;(2)广州市高温频数具有明显的年际和年代际变化,其中1980年代以来高温频数明显增加;(3)广州市盛夏高温频数在1980年代以来的异常增多是与同期我国西北部-蒙古-贝加尔湖及附近地区西风带活动减弱、中低纬副热带高压强度加强有密切的关系。
2006, (6): 560-566.
摘要:
基于“部分通量订正”同步耦合方案,将中国科学院大气物理研究所发展的九层大气环流格点模式与十四层热带太平洋环流模式耦合并成功积分40年。结果表明,模式没有明显的“气候漂移”现象,同时模式能模拟出与未耦合的海气模式接近的气候平均态及其季节变化,及与观测接近的年际气候变率。这种年际变率在热带太平洋地区表现为类似于ENSO事件的时空分布特征。
基于“部分通量订正”同步耦合方案,将中国科学院大气物理研究所发展的九层大气环流格点模式与十四层热带太平洋环流模式耦合并成功积分40年。结果表明,模式没有明显的“气候漂移”现象,同时模式能模拟出与未耦合的海气模式接近的气候平均态及其季节变化,及与观测接近的年际气候变率。这种年际变率在热带太平洋地区表现为类似于ENSO事件的时空分布特征。
2006, (6): 567-573.
摘要:
利用地面天气图、高空天气图(850 hPa、500 hPa)以及气象要素资料,统计分析了2002～2004年广州市10个典型的空气污染过程与各种天气系统以及气象要素间的联系,得出了秋冬季、春季和夏季广州市大气污染与各种天气类型的一些关系,并对地面各种气象要素与污染过程的关系进行了半定量分析,得出了广州市大气污染过程的一些天气概念模型及气象要素指标。
利用地面天气图、高空天气图(850 hPa、500 hPa)以及气象要素资料,统计分析了2002～2004年广州市10个典型的空气污染过程与各种天气系统以及气象要素间的联系,得出了秋冬季、春季和夏季广州市大气污染与各种天气类型的一些关系,并对地面各种气象要素与污染过程的关系进行了半定量分析,得出了广州市大气污染过程的一些天气概念模型及气象要素指标。
2006, (6): 574-581.
摘要:
利用2002年11月-2004年9月广州市空气污染指数(API)和PM10、NO2、SO2等污染物逐日浓度资料,采用小波分析、相关分析等方法对广州市空气污染的变化特征及与同期地面气象要素的关系进行了分析,并采用最优子集回归方法分别建立冬、夏季API指数及污染物浓度的预报方程。结果表明,PM10是广州市的主要污染物,其次为NO2、SO2。除SO2外,广州市API指数、NO2、PM10等污染物浓度具有冬半年(11-4月)偏高,夏半年(5-10月)偏低的变化规律。API指数及各种污染物浓度均具有明显的年周期振荡及5-7天的准单周、10-20天准双周、30-60天左右的季节内振荡,且30-60天的季节内振荡在冬半年较强而在夏半年较弱。冬半年API指数和PM10、NO2、SO2浓度与气压、风速、降水呈稳定负相关,与温度、相对湿度等呈稳定的正相关,而夏半年主要与风速、降水具有较好且稳定的负相关。增加前一天的污染物浓度作为预报因子后,所建的最优子集回归方程比单选用气象因子要稳定,具有较强的预测能力。
利用2002年11月-2004年9月广州市空气污染指数(API)和PM10、NO2、SO2等污染物逐日浓度资料,采用小波分析、相关分析等方法对广州市空气污染的变化特征及与同期地面气象要素的关系进行了分析,并采用最优子集回归方法分别建立冬、夏季API指数及污染物浓度的预报方程。结果表明,PM10是广州市的主要污染物,其次为NO2、SO2。除SO2外,广州市API指数、NO2、PM10等污染物浓度具有冬半年(11-4月)偏高,夏半年(5-10月)偏低的变化规律。API指数及各种污染物浓度均具有明显的年周期振荡及5-7天的准单周、10-20天准双周、30-60天左右的季节内振荡,且30-60天的季节内振荡在冬半年较强而在夏半年较弱。冬半年API指数和PM10、NO2、SO2浓度与气压、风速、降水呈稳定负相关,与温度、相对湿度等呈稳定的正相关,而夏半年主要与风速、降水具有较好且稳定的负相关。增加前一天的污染物浓度作为预报因子后,所建的最优子集回归方程比单选用气象因子要稳定,具有较强的预测能力。
2006, (6): 582-592.
摘要:
选用0.18度(约20 km)分辨率中尺度大气非静力模式GARPES-Meso对2005年5月31日-6月1日发生在湖南省的大暴雨过程进行了数值模拟和敏感性试验,并用探空、地面加密实况资料和客观分析场资料等对模拟结果进行细致的误差分析和诊断研究。结果表明:此次暴雨过程发生的大尺度环流背景、尤其是500 hPa环流形势及其变化过程的模拟与实况非常接近;模式对暴雨过程累积降水总分布特征、大降水的主要落区等的模拟能力亦较强。从天气过程的角度看,模式可以对降水短期预报提供有较好参考和指导价值的可用数值产品。当然。本次暴雨过程细节特征的模拟还存在着一定偏差,如:模拟降水出现过早、降水峰值模拟偏弱、低层风速模拟偏大、高空急流核风速模拟偏小等。诊断分析显示,引起这些模拟误差的原因并不相同。模拟降水出现过早,主要是由模式初值误差引起,而非模式本身原因。处于暴雨区的初始低层风场偏差,在有利的环流条件下,积分前几个小时内不断增长并向对流层低层的上部扩展,引起模式低层风场和水汽发生异常辐合,进而激发出模式降水。而模拟降水峰值显著偏弱的可能原因,一是暴雨发生前高空急流核细节特征的模拟出现偏差,影响了高空强辐散与低层强辐合的垂直耦合,导致暴雨区高空辐散和垂直运动的模拟呈现出一种明显偏弱的连锁反应;二是模式次网格尺度和网格尺度降水方案的协调性不够,对流调整和对流对格点尺度温湿场的反馈似乎还不够有效,影响了模式格点尺度产生凝结至雨的温湿条件,进而影响显式降水方案作用的发挥。上述两方面因素的不断相互作用,对模拟降水构成一种负反馈影响,最终导致模拟降水峰值显著偏弱。要提升中尺度模式定量降水预报能力,还需特别关注模式物理过程的描述和提高模式降水物理过程方案之间的协调性。
选用0.18度(约20 km)分辨率中尺度大气非静力模式GARPES-Meso对2005年5月31日-6月1日发生在湖南省的大暴雨过程进行了数值模拟和敏感性试验,并用探空、地面加密实况资料和客观分析场资料等对模拟结果进行细致的误差分析和诊断研究。结果表明:此次暴雨过程发生的大尺度环流背景、尤其是500 hPa环流形势及其变化过程的模拟与实况非常接近;模式对暴雨过程累积降水总分布特征、大降水的主要落区等的模拟能力亦较强。从天气过程的角度看,模式可以对降水短期预报提供有较好参考和指导价值的可用数值产品。当然。本次暴雨过程细节特征的模拟还存在着一定偏差,如:模拟降水出现过早、降水峰值模拟偏弱、低层风速模拟偏大、高空急流核风速模拟偏小等。诊断分析显示,引起这些模拟误差的原因并不相同。模拟降水出现过早,主要是由模式初值误差引起,而非模式本身原因。处于暴雨区的初始低层风场偏差,在有利的环流条件下,积分前几个小时内不断增长并向对流层低层的上部扩展,引起模式低层风场和水汽发生异常辐合,进而激发出模式降水。而模拟降水峰值显著偏弱的可能原因,一是暴雨发生前高空急流核细节特征的模拟出现偏差,影响了高空强辐散与低层强辐合的垂直耦合,导致暴雨区高空辐散和垂直运动的模拟呈现出一种明显偏弱的连锁反应;二是模式次网格尺度和网格尺度降水方案的协调性不够,对流调整和对流对格点尺度温湿场的反馈似乎还不够有效,影响了模式格点尺度产生凝结至雨的温湿条件,进而影响显式降水方案作用的发挥。上述两方面因素的不断相互作用,对模拟降水构成一种负反馈影响,最终导致模拟降水峰值显著偏弱。要提升中尺度模式定量降水预报能力,还需特别关注模式物理过程的描述和提高模式降水物理过程方案之间的协调性。
2006, (6): 593-599.
摘要:
利用中国气象局国家气象信息中心提供的1951-2004年全国160站月平均降水资料和欧洲中心提供的ERA-40再分析资料,对近50年华南前汛期降水、东北冷涡、前期北半球环状模和海温的关系进行了统计分析,定义了一个前汛期东北冷涡强度指数(NECVI),结果表明:前汛期东北冷涡强度与华南降水存在显著的正相关,东北冷涡强年,华南降水偏多,前期2-3月份北半球环状模(NAM)偏弱;反之,东北冷涡偏弱年,华南降水偏少,前期2-3月份NAM偏强。此外,前汛期东北冷涡的强度和前期的中国近海海温存在显著的负相关,前期的NAM和中国近海海温的异常可以作为前汛期东北冷涡异常的一个前兆信号,进而为华南地区前汛期降水异常的预测提供参考依据。
利用中国气象局国家气象信息中心提供的1951-2004年全国160站月平均降水资料和欧洲中心提供的ERA-40再分析资料,对近50年华南前汛期降水、东北冷涡、前期北半球环状模和海温的关系进行了统计分析,定义了一个前汛期东北冷涡强度指数(NECVI),结果表明:前汛期东北冷涡强度与华南降水存在显著的正相关,东北冷涡强年,华南降水偏多,前期2-3月份北半球环状模(NAM)偏弱;反之,东北冷涡偏弱年,华南降水偏少,前期2-3月份NAM偏强。此外,前汛期东北冷涡的强度和前期的中国近海海温存在显著的负相关,前期的NAM和中国近海海温的异常可以作为前汛期东北冷涡异常的一个前兆信号,进而为华南地区前汛期降水异常的预测提供参考依据。
2006, (6): 600-604.
摘要:
运用空间数据挖掘中的聚类方法(K-均值法和CLARANS法),对影响夏季青藏高原上中尺度对流系统(MCS)东移的动力场空间分布特征进行了研究,得到了有利于MCS移动和传播的动力学条件。研究成果不仅为预测高原上MCS的移动趋势,揭示其发生、发展的机理提供了一种新的方法和思路,且对于提高长江流域暴雨和强对流天气预报的准确性具有重要的实际应用价值。
运用空间数据挖掘中的聚类方法(K-均值法和CLARANS法),对影响夏季青藏高原上中尺度对流系统(MCS)东移的动力场空间分布特征进行了研究,得到了有利于MCS移动和传播的动力学条件。研究成果不仅为预测高原上MCS的移动趋势,揭示其发生、发展的机理提供了一种新的方法和思路,且对于提高长江流域暴雨和强对流天气预报的准确性具有重要的实际应用价值。
2006, (6): 605-611.
摘要:
用数值试验的方法,应用强迫耗散准地转正压涡度方程的全球谱模式,在方程中考虑了偶(单)极子的热力强迫作用,并在三个行星波准共振的条件下,模式共积分90 d,得到:在偶、单极强迫热源和基本气流强度的共同作用下,三个行星波之间存在很强的波-波相互作用,且波动振荡呈现准双周和季节内振荡。同时偶、单极强迫源及基本气流的强度变化对中高纬大气的低频振荡调制作用不同。在准共振三波流函数场随时间变化的试验结果中,进一步证实了中高纬大气存在较好的低频振荡。
用数值试验的方法,应用强迫耗散准地转正压涡度方程的全球谱模式,在方程中考虑了偶(单)极子的热力强迫作用,并在三个行星波准共振的条件下,模式共积分90 d,得到:在偶、单极强迫热源和基本气流强度的共同作用下,三个行星波之间存在很强的波-波相互作用,且波动振荡呈现准双周和季节内振荡。同时偶、单极强迫源及基本气流的强度变化对中高纬大气的低频振荡调制作用不同。在准共振三波流函数场随时间变化的试验结果中,进一步证实了中高纬大气存在较好的低频振荡。
2006, (6): 612-617.
摘要:
通过对湿位涡(MPV)不守恒过程出现条件的讨论,理论上证明了:在中纬度突发性暴雨产生前,①必定存在着深对流高度范围内∂θ*/∂z迅速趋向于零的过程。②斜压向量沿广义位温梯度有一分量。③接近饱和的不饱和层足够厚,达到深对流高度。④处于含有大量水汽和液态水的云团和云块附近。1999年合肥2次突发性暴雨确实都有体现上述4个必要条件的2种共同特征现象。⑤在暴雨生成之前,在合肥上空存在着深厚的双层干区(在多普勒雷达VWP图上表现为深对流高度范围内的两层连续无资料区),首先,随着上层干区顶部的湿冷空气开始下滑,上层干区开始从上到下消失,接着,当下滑空气停止下滑而开始上升时,下层的干区开始消失,最后在两层干区完全消失时,带来突发性暴雨的中尺度对流系统就突然出现。⑥同时在云图上,南下冷锋云带在逼近合肥市分裂成两部分,以至在断裂处几乎没有云和雾,而在周围则存在着含有大量液态水和水汽的两块云团。而在冷锋云带通过合肥后,带来突发性暴雨的中尺度对流系统就在几乎没有云和雾的断裂处爆发。
通过对湿位涡(MPV)不守恒过程出现条件的讨论,理论上证明了:在中纬度突发性暴雨产生前,①必定存在着深对流高度范围内∂θ*/∂z迅速趋向于零的过程。②斜压向量沿广义位温梯度有一分量。③接近饱和的不饱和层足够厚,达到深对流高度。④处于含有大量水汽和液态水的云团和云块附近。1999年合肥2次突发性暴雨确实都有体现上述4个必要条件的2种共同特征现象。⑤在暴雨生成之前,在合肥上空存在着深厚的双层干区(在多普勒雷达VWP图上表现为深对流高度范围内的两层连续无资料区),首先,随着上层干区顶部的湿冷空气开始下滑,上层干区开始从上到下消失,接着,当下滑空气停止下滑而开始上升时,下层的干区开始消失,最后在两层干区完全消失时,带来突发性暴雨的中尺度对流系统就突然出现。⑥同时在云图上,南下冷锋云带在逼近合肥市分裂成两部分,以至在断裂处几乎没有云和雾,而在周围则存在着含有大量液态水和水汽的两块云团。而在冷锋云带通过合肥后,带来突发性暴雨的中尺度对流系统就在几乎没有云和雾的断裂处爆发。
2006, (6): 618-624.
摘要:
利用全国119(154)站1961-2000年逐日平均气温(降水)资料,采用世界气象组织(WMO)最近公布的极端气候指数,分析了中国近40 a来极端气温和降水的分布及变化特征。结果表明:40 a气温极端冷指数整体呈下降趋势,极端暖指数整体呈上升趋势,表现为气温变暖,与全球变暖一致,北方地区极端气温指数变化最大;比较了1961-1975年和1976-2000年2个子时段各极端气温指数的变化趋势,第一时段表现为气温变冷趋势,第二时段为气温变暖趋势。全国年降水量、中等雨日指数(R75%)、强降水日指数(R95%)和强降水比率指数(R95%tot)的整体线性变化为上升趋势,前2个指数地理差异明显,后2个指数地理差异不明显。在上述2个时段中,第二时段较第一时段的年雨日数减少,但强降水日数和平均降水强度增大,且极端降水正线性变化趋势范围比第一时段也增大。
利用全国119(154)站1961-2000年逐日平均气温(降水)资料,采用世界气象组织(WMO)最近公布的极端气候指数,分析了中国近40 a来极端气温和降水的分布及变化特征。结果表明:40 a气温极端冷指数整体呈下降趋势,极端暖指数整体呈上升趋势,表现为气温变暖,与全球变暖一致,北方地区极端气温指数变化最大;比较了1961-1975年和1976-2000年2个子时段各极端气温指数的变化趋势,第一时段表现为气温变冷趋势,第二时段为气温变暖趋势。全国年降水量、中等雨日指数(R75%)、强降水日指数(R95%)和强降水比率指数(R95%tot)的整体线性变化为上升趋势,前2个指数地理差异明显,后2个指数地理差异不明显。在上述2个时段中,第二时段较第一时段的年雨日数减少,但强降水日数和平均降水强度增大,且极端降水正线性变化趋势范围比第一时段也增大。
2006, (6): 625-631.
摘要:
对2003年6月24、25日的江南北部暴雨过程进行了数值模拟及其结果分析。研究表明:这是一次在高空槽、低空切变线及高低空急流的共同影响下,冷暖空气交汇形成梅雨锋而引发的降雨;在暴雨过程中,高低空急流的共同作用对暴雨的发生发展起着重要作用,风场的特殊结构,使得中空出现三个无辐散层、两个垂直上升运动中心,从而维持了整层的垂直上升运动;去除潜热的“干”敏感性试验表明,潜热释放加热了深厚的大气层,使得高层加压辐散,暴雨区北侧的高空西北急流加强,低层减压辐合,暴雨区南侧的低空西南急流加强,同时使得低层的切变线得以维持加强。
对2003年6月24、25日的江南北部暴雨过程进行了数值模拟及其结果分析。研究表明:这是一次在高空槽、低空切变线及高低空急流的共同影响下,冷暖空气交汇形成梅雨锋而引发的降雨;在暴雨过程中,高低空急流的共同作用对暴雨的发生发展起着重要作用,风场的特殊结构,使得中空出现三个无辐散层、两个垂直上升运动中心,从而维持了整层的垂直上升运动;去除潜热的“干”敏感性试验表明,潜热释放加热了深厚的大气层,使得高层加压辐散,暴雨区北侧的高空西北急流加强,低层减压辐合,暴雨区南侧的低空西南急流加强,同时使得低层的切变线得以维持加强。
2006, (6): 632-637.
摘要:
将一类暖性青藏高原低涡考虑为受加热和摩擦强迫作用并满足热成风平衡的轴对称涡旋系统,给定符合高原地面加热特点的加热分布函数,通过求解简化后的柱坐标系中的涡旋模式,得到了低涡对应的流函数、水平流场、水平散度场和垂直运动场的解析解,分析了地面热源对高原低涡流场结构的作用,给出了高原低涡眼壁内、外侧以及不同高度上的水平流场、水平散度场和垂直流场的结构特征,对影响低涡生成的主要因子进行了讨论。研究结果揭示了地面热源强迫对高原低涡的形成及结构特征的重要作用。
将一类暖性青藏高原低涡考虑为受加热和摩擦强迫作用并满足热成风平衡的轴对称涡旋系统,给定符合高原地面加热特点的加热分布函数,通过求解简化后的柱坐标系中的涡旋模式,得到了低涡对应的流函数、水平流场、水平散度场和垂直运动场的解析解,分析了地面热源对高原低涡流场结构的作用,给出了高原低涡眼壁内、外侧以及不同高度上的水平流场、水平散度场和垂直流场的结构特征,对影响低涡生成的主要因子进行了讨论。研究结果揭示了地面热源强迫对高原低涡的形成及结构特征的重要作用。
2006, (6): 638-647.
摘要:
利用MODIS-GOCART同化的2001年逐月气溶胶光学厚度资料,在修改区域气候模式RegCM2辐射方案的基础上,连续积分5年获得平均的中国东部地区气溶胶短波和长波直接辐射效应,并通过数值试验研究了气溶胶垂直分布对辐射强迫及其气候响应的影响。结果表明:气溶胶的短波辐射效应能冷却地表、加热大气;长波辐射效应能加热地表、冷却大气;大气顶净辐射强迫年平均为-4.1W/m2;辐射强迫绝对值在春季最大,夏季次之,冬季最小;模拟区域中最大辐射强迫值主要位于华北、华南地区及四川盆地;气溶胶垂直分布是影响气溶胶辐射强迫的重要因素。总体上气溶胶层越靠近地面,大气顶辐射强迫绝对值越大,地表辐射强迫绝对值越小,大气顶辐射强迫对垂直分布较敏感;气候系统的反馈作用会放大气溶胶垂直分布对辐射气候效应的影响。
利用MODIS-GOCART同化的2001年逐月气溶胶光学厚度资料,在修改区域气候模式RegCM2辐射方案的基础上,连续积分5年获得平均的中国东部地区气溶胶短波和长波直接辐射效应,并通过数值试验研究了气溶胶垂直分布对辐射强迫及其气候响应的影响。结果表明:气溶胶的短波辐射效应能冷却地表、加热大气;长波辐射效应能加热地表、冷却大气;大气顶净辐射强迫年平均为-4.1W/m2;辐射强迫绝对值在春季最大,夏季次之,冬季最小;模拟区域中最大辐射强迫值主要位于华北、华南地区及四川盆地;气溶胶垂直分布是影响气溶胶辐射强迫的重要因素。总体上气溶胶层越靠近地面,大气顶辐射强迫绝对值越大,地表辐射强迫绝对值越小,大气顶辐射强迫对垂直分布较敏感;气候系统的反馈作用会放大气溶胶垂直分布对辐射气候效应的影响。
2006, (6): 648-653.
摘要:
针对修正的风海流Ekman模型,采用变分同化技术结合反问题的正则化技巧,对模式的初始条件、边界条件和模式参数进行最优调整,使模式解与观测场能较好地符合。在对模式参数的估计过程中,引进正则化思想,在目标泛函中增加稳定泛函,从而克服在调整模式参数时造成的不适定。并通过数值试验进一步肯定正则化理论在资料同化中的作用。
针对修正的风海流Ekman模型,采用变分同化技术结合反问题的正则化技巧,对模式的初始条件、边界条件和模式参数进行最优调整,使模式解与观测场能较好地符合。在对模式参数的估计过程中,引进正则化思想,在目标泛函中增加稳定泛函,从而克服在调整模式参数时造成的不适定。并通过数值试验进一步肯定正则化理论在资料同化中的作用。
2006, (6): 654-660.
摘要:
利用南昌CINRAD WSR-98D多普勒雷达,对2002-2003年夏季36个对流云天气过程连续观测基础上,选取有代表性观测个例及不同层次、不同时刻回波产品资料,分析夏季对流云结构特征。结果表明,对流云回波基本反射率面积值为11.18×109 m2;组合反射率面积值为19.85×109 m2;对流云回波顶高平均10.71 km,最大顶高15.11 km,回波顶高面积值为7.71×109 m2。分析结果可为江西范围内的人工增雨作业提供科学依据。
利用南昌CINRAD WSR-98D多普勒雷达,对2002-2003年夏季36个对流云天气过程连续观测基础上,选取有代表性观测个例及不同层次、不同时刻回波产品资料,分析夏季对流云结构特征。结果表明,对流云回波基本反射率面积值为11.18×109 m2;组合反射率面积值为19.85×109 m2;对流云回波顶高平均10.71 km,最大顶高15.11 km,回波顶高面积值为7.71×109 m2。分析结果可为江西范围内的人工增雨作业提供科学依据。
2006, (6): 661-666.
摘要:
利用Kalman滤波方法,对T106数值预报产品进行了误差修正和预报优化。用1995-1996年夏季(5-8月)T106数值预报产品资料建立预报模型,并提供递推参数初始值,其后以1997年夏季(5-8月)T106资料为独立样本对副高面积指数和脊线指数进行动态订正预报。预报效果的对比分析表明,Kalman滤波方法较其它统计预报方法的自适应能力更强,能够对预报对象提供更为准确、有效的跟踪和描述,对数值预报产品的副高预报误差修正效果良好。
利用Kalman滤波方法,对T106数值预报产品进行了误差修正和预报优化。用1995-1996年夏季(5-8月)T106数值预报产品资料建立预报模型,并提供递推参数初始值,其后以1997年夏季(5-8月)T106资料为独立样本对副高面积指数和脊线指数进行动态订正预报。预报效果的对比分析表明,Kalman滤波方法较其它统计预报方法的自适应能力更强,能够对预报对象提供更为准确、有效的跟踪和描述,对数值预报产品的副高预报误差修正效果良好。
2006, (6): 667-671.
摘要:
利用海南岛具有46年资料的13个站点1959-2004年1月、4月、7月、10月及年平均温度、平均最高最低温度、极端最高最低温度,研究海南气温变化的气候特征,结果表明,海南岛最高最低气温变化在空间分布,线性增温趋势的稳定性、倾向率和突变现象均有明显的非对称性特征:最高气温变化的空间分布表现为北高南低,而最低气温变化的空间分布表现为南高北低;各季节的平均最低气温的线性趋势均稳定,极端最低气温在冬季和夏季线性增温趋势稳定,而各季的平均、极端最高气温增温趋势均不稳定;最低气温的倾向率在各个季节或年平均上比最高气温的倾向率大得多,冷季的线性倾向率明显大于暖季;平均最高气温在四季均不存在明显突变,而平均最低气温则均有突变。
利用海南岛具有46年资料的13个站点1959-2004年1月、4月、7月、10月及年平均温度、平均最高最低温度、极端最高最低温度,研究海南气温变化的气候特征,结果表明,海南岛最高最低气温变化在空间分布,线性增温趋势的稳定性、倾向率和突变现象均有明显的非对称性特征:最高气温变化的空间分布表现为北高南低,而最低气温变化的空间分布表现为南高北低;各季节的平均最低气温的线性趋势均稳定,极端最低气温在冬季和夏季线性增温趋势稳定,而各季的平均、极端最高气温增温趋势均不稳定;最低气温的倾向率在各个季节或年平均上比最高气温的倾向率大得多,冷季的线性倾向率明显大于暖季;平均最高气温在四季均不存在明显突变,而平均最低气温则均有突变。
2006, (6): 672-676.
摘要:
应用中尺度MM5v3模式,对2002年7月14日的高温过程进行模拟分析,探讨了北京周边地形及城市下垫面对气温变化的影响。结果表明,地形对气温的影响主要是通过焚风效应来实现的,它加剧了背风坡一侧高温的强度。敏感性试验还表明,城市下垫面通过所获得感热和释放潜热的不同进而影响近地面层温度,采用真实地表能较好改进模式对逐时气温演变、日最高气温及其出现时间的模拟精度。
应用中尺度MM5v3模式,对2002年7月14日的高温过程进行模拟分析,探讨了北京周边地形及城市下垫面对气温变化的影响。结果表明,地形对气温的影响主要是通过焚风效应来实现的,它加剧了背风坡一侧高温的强度。敏感性试验还表明,城市下垫面通过所获得感热和释放潜热的不同进而影响近地面层温度,采用真实地表能较好改进模式对逐时气温演变、日最高气温及其出现时间的模拟精度。
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