ISSN 1004-4965

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2011年  第27卷  第2期

中国大陆1951—2005年雾与轻雾的长期变化
吴兑, 吴晓京, 李菲, 谭浩波, 陈静, 陈欢欢, 曹治强, 孙弦
2011, (2): 145-151.
摘要:
雾的记录有明确的天气指示意义。通过分析1951—2005年中国大陆743个地面气象站的资料, 对中国大陆雾、轻雾的长期变化趋势有如下认识:我国大陆雾日地理分布基本气候特征呈现东南部多西北部少的特点, 冬半年雾日数多夏半年少。各年代的差异在不同地区不尽一致。西南地区是我国雾日最多的地区,四川盆地一年有雾日20余天;华北平原和东北平原在冬春季节会出现严重的持续性雾天气。长江以南各省的轻雾日数明显多于长江以北地区,而且1980年代以后轻雾日有明显增加;西南地区是我国轻雾日最多的地区,四川盆地一年有轻雾日100余天。
气象卫星大雾遥感自动识别技术研究
周红妹, 葛伟强, 柏桦, 刘冬韡, 杨引明
2011, (2): 152-160.
摘要:
鉴于大雾对城市和沿海地区国民经济和人们生命财产带来的巨大灾害,迫切需要研制快速、有效、准确的雾遥感监测和识别方法。在对雾的辐射特性与卫星光谱特征试验分析基础上,找出不同时相可见光遥感图像下垫面反射率与云雾反射率之间的相对关系,并通过对图像反射率的相对变化率进行计算分析,自动生成准雾区动态判别阈值,并在准雾区范围初步确定基础上,采用基于图像游程编码的快速连通区域标记技术,结合纹理分形分析、形态分形分析、平滑度分析、模板特征分析等实用方法,对气象卫星遥感图像进行雾自动识别和云雾分离研究,取得了良好的应用效果。
基于最小二乘支持向量机的雷暴预报初探
王振会, 张祎, 朱佳
2011, (2): 161-165.
摘要:
利用2007年和2008年南京地区NCEP 1 °×1 °历史再分析资料和江苏省闪电定位资料,探讨最小二乘支持向量机(LS-SVM)方法在雷暴预报中的应用。将NCEP 1 °×1 °资料作为实况,选取了该资料与雷暴相关性较好的参数作为预报因子,而江苏省闪电定位资料则作为预报量,建立南京地区雷暴预报的最小二乘支持向量机模型,并用独立样本对模型进行预报检验。初步结果表明,该模型雷暴准确预报率为78.26%,虚假报警率为21.74%,预报技术评分TS为0.61。表明最小二乘支持向量机方法在雷暴6小时预报中是有效的。
我国南方冬季气候变暖前后极端降水事件分析
智协飞, 张玲, 潘嘉露
2011, (2): 166-172.
摘要:
利用我国南方逐日降水资料及逐月温度资料,采用Mann-Kendall 突变检验方法,并计算极端降水的GPD(Generalized Pareto Distribution)重现值,讨论了气候变暖前后我国南方冬季极端降水事件的变化。结果表明,我国南方冬季气候变暖的突变发生在1991年前后,且气候变暖后我国南方冬季的极端降水强度普遍有所增加。利用NCEP/NCAR再分析资料进一步分析气候变暖前后的环流场特征,发现东亚热带冬季风异常与我国华南、江南地区降水异常有显著的相关关系。东亚热带冬季风偏强(弱),华南、江南地区降水偏少(多)。气候变暖后中高纬度环流经向度加大,有利于北方的冷空气向南输送。此外, 气候变暖后我国南方地面气温升高,海陆热力差异减小,东亚热带冬季风减弱,有利于西太平洋的暖湿气流向我国大陆东南部输送,并在东南部形成异常的水汽通量辐合,有利于形成强降水。气候变暖后,中高纬度与中低纬度异常环流系统的相互作用是我国东南部降水强度增加的主要原因。
计算几何法在风暴识别中的应用
徐月飞, 顾松山, 黄兴友, 何建新
2011, (2): 173-178.
摘要:
风暴的合并与分裂对其发展有着重要的影响,是风暴识别与追踪工作中的难点问题。为了避免由资料处理过程引起的虚假合并,以及通过识别风暴的合并与分裂临界区域,对判断风暴的发展趋势提供有效的追踪参数,基于SCIT(Storm Cell Identification and Tracking Algorithm)风暴识别的基础,利用计算几何的凸壳与DT(Delaunay Triangle)算法,结合风暴内部的结构信息,识别出了风暴带以及风暴带合并与分裂的临界区域。并且给出了实现的个例以及算法的评价结果,为风暴合并与分裂的追踪工作提供了一个新的参数。
加密探空资料在华南暴雨数值预报的应用试验
黄燕燕, 万齐林, 陈子通, 张诚忠, 丁伟钰
2011, (2): 179-188.
摘要:
应用逐时同化预报系统CHAF进行加密探空资料同化试验,比较了同化加密探空资料与仅同化常规探空资料所得同化分析场和模式预报结果的差异。同化加密探空资料所得分析场水汽的均方根误差减小,水汽条件和大气环流形势与实况更接近。以加密同化探空资料所得分析场为模式初始场进行预报,雨区的分布和降水量级都较控制试验有改善。分析模式预报改善的原因,主要是大气水汽条件与环流模拟的改善以及二者之间很好的配合。
亚澳季风与长江中游夏季降水的关联
张礼平, 张乐飞, 曾凡平
2011, (2): 189-201.
摘要:
分别用850 hPa风场、200 hPa风场、纬向风垂直切变、经向风垂直切变为左场,长江中游夏季(6—8月)降水场为右场,进行SVD分析。结果表明:亚澳季风环流与长江中游夏季降水密切相关,主导的亚澳季风环流与长江中游夏季降水的关系,依1月、4月、7月时间先后次序大致为亚洲冬季风偏弱(强),当年北澳夏季风偏弱(强)、北澳冬季风建立偏晚(早)、北澳冬季风偏弱(强),当年亚洲夏季风偏弱(强)→长江中游夏季降水偏多(少)。
2008年西北太平洋热带气旋活动异常特征及成因分析
龚振淞
2011, (2): 202-208.
摘要:
2008年西北太平洋热带气旋活动的特点:(1) 初台异常偏早;(2) 生成热带气旋异常偏少,但登陆热带气旋异常偏多,登陆热带气旋与生成热带气旋比例高;(3) 从热带气旋的生成源地来看,2008年的热带气旋生成位置明显偏西。2008年热带气旋生成年频数异常偏少的主要原因:2008年仍处在生成热带气旋偏少的气候背景下,对流层低层盛行东风距平高层盛行西风距平,季风槽位置异常偏西,不利于热带气旋的生成。
东亚下垫面热力异常与南海夏季风爆发早晚和强弱的关系
刘鹏, 钱永甫, 严蜜
2011, (2): 209-218.
摘要:
根据湿位涡(MPV)定义的南海季风爆发时间序列,选出了南海季风爆发的早晚年和强弱年,利用EOF分析了早晚年地表温度和海表温度时空变化的差异,并分别对南海夏季风爆发早晚年和正常年进行了数值模拟。结果发现,在18—28候地表温度在40 °N以北东部地区较高,西部地区较低,我国东部沿海地区和印度半岛的地表温度增温较快,以及台湾附近海域的海表温度较低,都会使南海夏季风提前爆发。通过对强弱季风年潜热通量和感热通量的合成分析发现,冬季感热和潜热在强弱年的主要差异在海洋上和近海地区,合成距平呈现沿海岸线的东北-西南向的带状分布, 强年沿岸为正距平, 弱年为负距平。春季的差异往往与冬季的分布相反。冬、春季下垫面热力异常引发的海陆热力差异的变化对南海季风爆发早晚和强弱有重要的影响。
2006年广东汛期大气环流场的低频特征
梁巧倩, 蔡洁云, 纪忠萍, 林良根, 方一川
2011, (2): 219-229.
摘要:
利用2006年NCEP/NCAR再分析资料和广东省86个测站的逐日降水资料,分析了广东汛期降水的大气环流低频特征。结果表明,华南汛期的降水主要有7~20天和60天左右的周期振荡,广东汛期的明显降水过程主要出现在60天左右低频振荡的正位相中,当7~20天振荡与60天左右的低频振荡正位相同相叠加时,广东降水明显增强。前汛期华南及其附近地区的低频系统配置和气旋性涡旋有联系,850和500 hPa上,在华南及其邻近地区都存在一个气旋性涡旋,涡旋中心位于华东沿海,广东受其环流南侧的影响,有利于低层西南风带来的水汽在华南汇合从而产生降水;200 hPa亚洲大陆上气旋和反气旋涡旋在100~110 °E地区形成较一致的西北风场,在华南地区转辐散的偏西风场。间歇期的低频系统及其配置和前汛期的相似,但气旋性和反气旋性涡旋的位置正好相反。后汛期的低频系统配置与前汛期的相似,但系统的位置总体偏西、偏南。前汛期850 hPa正涡度主要是由南往北传播到达华南,后汛期正涡度源于自东往西和南北方向传播的波列;前后汛期降水盛期500 hPa正涡度的传播方向在纬向上是相反的,前汛期有自西往东传播的特征;200 hPa散度在前汛期有自南往北传播的特征,在后汛期在华南上空近乎静止。
多时刻台风Bogus资料同化对台风“天鹅”的影响
林芳妮, 万齐林, 管兆勇
2011, (2): 230-236.
摘要:
基于GRAPES(Global/Regional Assimilation and Predition System)三维变分同化系统,设计在6小时内分别应用三小时一次和逐小时的台风定位和定强信息对台风进行多次BDA(Bogus Data Assimilation)同化,在多次BDA中只同化近似程度高的涡旋风分量而近似程度较差的辐散风分量则通过多次调整和协调逐步向涡旋风适应。多次BDA能逐步调整台风位置并且在同化过程中随着台风位置更接近实况,使得台风周围流场更趋合理。采用多次BDA方案对“天鹅”(0907)台风进行数值试验,结果表明多次同化方案能逐步改进台风中心附近的环流场信息,与一次BDA相比,得到的初始场结构更协调,对台风的路径和降水预报也有一定改善。
珠三角一次暖区强降水过程湿位涡的演变特征
叶爱芬, 李江南, 徐永辉, 伍志方, 何如意, 蔡榕硕
2011, (2): 237-243.
摘要:
首先利用常规资料分析了2008年6月13日发生在珠江三角洲地区的一次暖区强降水的天气背景,再借助于高时空分辨率的WRF中尺度数值模拟结果,对等压面湿位涡在强降水过程中的演变进行了诊断分析,结果表明:暴雨出现在高层高值MPV1和低层低值MPV1、低层高值MPV2的配置区,本次暴雨高层高值MPV1扰动来自西北和西南方向,低层低值MPV1扰动来自西南方向,而低层高值MPV2来自正南方向。低层低值MPV1扰动是造成对流不稳定的直接原因。经向风垂直切变加大导致低层MPV2高值发展,斜压性增强,暖湿气流活跃。MPV的配置有利于激发不稳定能量的释放,产生暖区强降水。湿位涡综合了动力场、热力场的演变特征,可有效地揭示这次暖区强降水发生发展的过程。
基于Landsat ETM+/TM遥感影像的江门市区地表热环境分析
梁敏妍, 赵小艳, 林卓宏, 黄晓东, 张薇, 管勇
2011, (2): 244-250.
摘要:
应用基于影像的反演算法对2001年11月20日和2005年11月23日的Landsat ETM+/ TM卫星资料,反演广东省江门市区的地表温度,分析江门市区秋季地表热环境时空演变特征。结果表明:(1) 空间上,江门市区秋季地表热环境具有明显差异性,呈现出较强的城市热岛效应,城区地表温度普遍高于郊区2 ℃以上;(2) 时间上,随着城市的发展,地表高热环境区面积扩张明显,新城区呈现出更强的热环境效应;(3) 不同下垫面的地表热环境状况差异显著,林地、农田、水体区热环境等级比建筑用地低1~3等级。因此,在城市规划中,适当增加城市绿地和水体面积,可改善城市地表热环境,缓和城市热岛效应。
广东沿海地区大气稳定度的分类方法探讨
王蓉, 范绍佳, 鲍若峪
2011, (2): 251-256.
摘要:
利用广东大亚湾沿海1个80 m气象铁塔2003年1月—2004年12月离地面10 m和80 m的逐时风向、风速、温度梯度资料和1.5 m 的相对湿度资料,用温度梯度、Ri数、风速比、温度梯度与风速4种不同判据把大气状态分成强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定6种不同稳定度,分析研究不同大气稳定度分类方法在沿海地区的适用性。研究表明,沿海地区以理查逊数(Ri)法对6类大气稳定度的区分能力最好,温度梯度和风速比法最差。
“相空间”方法判断西北太平洋热带气旋变性适用性研究
郭蓉, 雷小途, 郭品文
2011, (2): 257-263.
摘要:
大部分热带气旋进入中纬度地区都会发生向温带气旋的转变。这一变性过程会造成强降水和大风,并且移速增快,因此给中纬度地区造成很大的灾害。西北太平洋地区热带气旋变性是一个与中纬度系统相互作用的复杂过程,判断其变性与否是一个关键性问题。详细介绍了判定TC变性的“相空间”方法,该方法包含了三个参数:对流层低层热力对称性参数、高层热成风参数、低层热成风参数。使用“相空间”方法对2000—2007年间西北太平洋地区TC的变性过程进行统计分析,以验证此种方法在西北太平洋地区的适用效果。结果表明,“相空间”方法对判定西北太平洋地区TC有一定指示作用,但该方法作为业务应用还存在一定问题。
台风远距离暴雨的研究进展
丛春华, 陈联寿, 雷小途, 李英
2011, (2): 264-270.
摘要:
台风是最强的暴雨天气系统,针对台风暴雨的研究由来已久,并把台风暴雨分为台风环流本身的暴雨和台风远距离暴雨。近几十年来,有关台风远距离暴雨的研究有了一些新的进展和成果。2007年的第十四届全国热带气旋研讨会上还给出了最新的台风远距离暴雨定义。谨从此定义出发,简要总结国内外在台风远距离暴雨方面的研究成果,并在分析归纳的基础上提出存在的问题和可能的研究方向。
2002年广东沿海赤潮与海洋水文气象关系的研究
吴迪生, 王文娟, 俞胜宾, 周水华, 张娟
2011, (2): 271-277.
摘要:
根据2001年1月—2002年12月广东沿海赤潮实况与海洋水文气象要素的实测资料,分析了广东沿海赤潮发生与海洋水文气象关系。结果表明:在大万山海域出现六级强风的情况下仍然可以发生赤潮;中肋骨条藻(Skeletonema costatum,斜体表示拉丁文,下同)和无纹环沟藻(Gyrodinium instriatum)最大增殖速率的发生环境为:海水温度27.51~29.81 ℃、盐度20.06‰~31.94‰、气温22.7~30.4 ℃、风速0.3~12.0 m/s、气压995.9~1 002.0 hPa、相对湿度72%~98%;风速减弱、气压下降、水温和盐度升高、降水偏少是诱发赤潮大爆发的海洋环境因素。另外,2002年赤道太平洋发生的El Ni?o事件,导致中国东南沿海的水温、盐度、风速、相对湿度、气压及广东降水量发生异常变化,对赤潮的形成和发展有重要影响。
ENSO发展和衰减阶段对云南夏季降水的影响研究
刘丽, 杨若文, 邢冬, 曹杰
2011, (2): 278-282.
摘要:
利用NCEP提供的大气再分析资料和云南122站降水资料分析了ENSO发展和衰减阶段对云南夏季降水异常的影响。结果发现:云南夏季降水异常分布对ENSO发展和衰减阶段的响应存在明显差异。处在发展阶段的El Ni?o事件会导致云南夏季大部分区域降水偏少;处在衰减阶段的El Ni?o事件会导致云南夏季降水呈现东少西多的分布;处在发展阶段的La Ni?a事件发会造成云南夏季大部分区域降水偏多,并且云南夏季降水异常对该阶段的响应最明显;处在衰减阶段的La Ni?a事件会造成云南夏季大部分区域降水偏少。通过合成分析发现:ENSO的发展和衰减阶段对夏季低纬度大气环流的影响存在显著差异,特别是对副热带高压和夏季风强弱的影响显著不同,从而导致云南夏季降水异常。值得一提的是,La Ni?a事件的发展阶段可作为影响云南夏季降水的一个强信号因子,应在短期气候预测中加以考虑。
影响福建热带气旋活动特征分析
林小红, 张红雨, 任福民, 徐霞
2011, (2): 283-288.
摘要:
分析了1960—2005年影响福建热带气旋(简称TC)的活动特征,结果表明:影响TC频数呈减少趋势;7—9月影响频数多,8月为最多;影响频次的空间分布呈东南-西北递减的带状分布;南海是影响TC生成频数最多的集中区域。分析了TC异常活动的环境场,在TC异常偏多年份,低层ITCZ位置偏北,西北太平洋(WNP)生成TC位置也较偏北,同时在中国东南沿海为异常的气旋性距平环流控制,非常有利于TC的生成和发展。对于低压环流影响年份,在WNP区域TC生成频数偏多偏北情况下影响中国东南沿海地区TC较频繁,则影响福建TC数偏多;反之,ITCZ明显偏弱,中国东南沿海为异常的反气旋性距平环流控制时,影响福建TC数偏少。对亚洲地区500 hPa大气环流分析发现,影响福建TC异常偏多(少)年份,副热带高压位置偏北(南)。