2011年 第27卷 第3期
2011, (3): 289-298.
摘要:
为了搞清南亚高压在平流层的结构特征以及ENSO事件对它的影响,用较长时段的ECMWF再分析资料对南亚高压在平流层的结构特征进行了系统的分析研究,结果表明:南亚高压在垂直方向上最高只在平流层的低层存在,系统的最强出现在150 hPa高度附近,50 hPa以上高压及相应的反气旋环流已经消失;高压系统随着高度增加有略向西北方向倾斜的特征。在El Ni?o年和La Ni?a年南亚高压在平流层无论是位势高度场还是流场都有明显不同的异常变化,表明ENSO对南亚高压在平流层的结构有一定的影响,一般是El Ni?o时对应为较弱的南亚高压,而La Ni?a时对应略微偏强的南亚高压。
为了搞清南亚高压在平流层的结构特征以及ENSO事件对它的影响,用较长时段的ECMWF再分析资料对南亚高压在平流层的结构特征进行了系统的分析研究,结果表明:南亚高压在垂直方向上最高只在平流层的低层存在,系统的最强出现在150 hPa高度附近,50 hPa以上高压及相应的反气旋环流已经消失;高压系统随着高度增加有略向西北方向倾斜的特征。在El Ni?o年和La Ni?a年南亚高压在平流层无论是位势高度场还是流场都有明显不同的异常变化,表明ENSO对南亚高压在平流层的结构有一定的影响,一般是El Ni?o时对应为较弱的南亚高压,而La Ni?a时对应略微偏强的南亚高压。
2011, (3): 299-306.
摘要:
利用2008年广州地区强对流资料,在构建风暴预报位置客观评分模块的基础上,统计分析了三种风暴算法(分别简称为SCIT、雨燕2006、雨燕2008)的预报误差。SCIT在30和60分钟预报时效,分别识别出5 124和2 203个风暴,预报位置绝对平均距离误差为12.9和23.7 km。雨燕2006识别为4 975和2 122个,绝对平均误差为12.2和22.2 km。两者预报误差相当。雨燕2008识别为5 474和2 516个,绝对平均距离误差为8.3和15.6 km,与前两者相比误差减小明显。分析上述三种风暴算法的误差原因:SCIT采用了历史运动矢量预报风暴位置,对于孤立的、分散的单体表现较好,但无法给出大范围回波区域中每个单体随着系统的运动信息。雨燕2006预报方法采用了COTREC矢量,能适用于大范围回波区域,但对于孤立的单体,误差较大。雨燕2008进行了一系列的改进,包括:利用风暴历史运动矢量对COTREC矢量做一致性检验、设计风暴预报位置超出回波范围或COTREC运动矢量接近零时的处理方案等。改进后,无论对于孤立的单体还是大范围回波区域中的风暴系统,都能选择合适的外推方案,因而整体误差较小。
利用2008年广州地区强对流资料,在构建风暴预报位置客观评分模块的基础上,统计分析了三种风暴算法(分别简称为SCIT、雨燕2006、雨燕2008)的预报误差。SCIT在30和60分钟预报时效,分别识别出5 124和2 203个风暴,预报位置绝对平均距离误差为12.9和23.7 km。雨燕2006识别为4 975和2 122个,绝对平均误差为12.2和22.2 km。两者预报误差相当。雨燕2008识别为5 474和2 516个,绝对平均距离误差为8.3和15.6 km,与前两者相比误差减小明显。分析上述三种风暴算法的误差原因:SCIT采用了历史运动矢量预报风暴位置,对于孤立的、分散的单体表现较好,但无法给出大范围回波区域中每个单体随着系统的运动信息。雨燕2006预报方法采用了COTREC矢量,能适用于大范围回波区域,但对于孤立的单体,误差较大。雨燕2008进行了一系列的改进,包括:利用风暴历史运动矢量对COTREC矢量做一致性检验、设计风暴预报位置超出回波范围或COTREC运动矢量接近零时的处理方案等。改进后,无论对于孤立的单体还是大范围回波区域中的风暴系统,都能选择合适的外推方案,因而整体误差较小。
2011, (3): 307-316.
摘要:
利用2005—2008年5月和6月的NCEP 1 °×1 °分析资料和气象台站常规气象资料,对我国华南地区的暖区暴雨进行了统计分析,并且以θse场与暖区暴雨的不同配置进行了分类,将华南暖区暴雨划分为三种类型,在分类的基础上进行了合成分析。统计及合成分析得出5月和6月的暖区暴雨有明显的差异:5月1型暖区暴雨出现最多,6月2型暖区暴雨出现最多,3型暖区暴雨仅发生于6月;5月暖区暴雨受高空急流的影响比较大,多发生于高空急流的右后方,离南亚高压脊线较远;6月形成暖区暴雨的高空急流较弱,暖区暴雨多发生在南亚高压脊线附近;5月形成暖区暴雨的南部系统相对稳定,而6月南部系统尺度变化较大。其相同点为:5、6月各类暖区暴雨多发生于850 hPa低空急流的后部(包括左后、右后),且均发生于850 hPa左右的南风辐合区中,因此低层南风辐合是产生暖区暴雨的重要机制之一,除6月1型暖区暴雨外,其他类暖区暴雨区的南侧中层均有干区配合。5、6月2型暖区暴雨相似度最大,1型暖区暴雨的相似度最小。
利用2005—2008年5月和6月的NCEP 1 °×1 °分析资料和气象台站常规气象资料,对我国华南地区的暖区暴雨进行了统计分析,并且以θse场与暖区暴雨的不同配置进行了分类,将华南暖区暴雨划分为三种类型,在分类的基础上进行了合成分析。统计及合成分析得出5月和6月的暖区暴雨有明显的差异:5月1型暖区暴雨出现最多,6月2型暖区暴雨出现最多,3型暖区暴雨仅发生于6月;5月暖区暴雨受高空急流的影响比较大,多发生于高空急流的右后方,离南亚高压脊线较远;6月形成暖区暴雨的高空急流较弱,暖区暴雨多发生在南亚高压脊线附近;5月形成暖区暴雨的南部系统相对稳定,而6月南部系统尺度变化较大。其相同点为:5、6月各类暖区暴雨多发生于850 hPa低空急流的后部(包括左后、右后),且均发生于850 hPa左右的南风辐合区中,因此低层南风辐合是产生暖区暴雨的重要机制之一,除6月1型暖区暴雨外,其他类暖区暴雨区的南侧中层均有干区配合。5、6月2型暖区暴雨相似度最大,1型暖区暴雨的相似度最小。
2011, (3): 317-326.
摘要:
利用广东近海海上一座100 m高气象塔上设置的三维超声测风仪获取的强台风“黑格比”过程实测数据,分析研究海上风电机组在强台风影响下极端载荷参数的变化特征,通过仪器直接测量的参数与IEC 61400-1规范(由国际电工委员会制定)推荐方法计算结果的对比,研究该规范推荐的风电机组极端载荷参数计算方法在台风条件下的适用性。研究结果表明:(1) 强台风“黑格比”在近海海面上产生的极端操作阵风风速和极端风向变幅的过程变化均呈“M”型双峰分布,最大值均出现在台风眼壁强风区;(2) 由仪器直接测量的极端操作阵风风速和极端风向变幅值与根据IEC公式计算结果差别明显;(3) 台风强风影响产生的极端操作阵风和极端风向变幅参数均出现超越IEC给出的三种标准类型风电机组的设计上限标准;并且IEC公式计算值比仪器直接测量值显著偏大;(4) 在风电机组处于满发、切出和停机生存等工况下,IEC公式计算和仪器直接测量的极端操作阵风基本一致,但IEC公式对极端风向变幅的计算值要比仪器直接测量值大。与IEC的风电机组设计标准相比,仪器直接测量的极端操作阵风在时间周期1~3.5 s和7~10 s区间超出标准,但极端风向变幅一般不会突破IEC的风电机组设计标准。
利用广东近海海上一座100 m高气象塔上设置的三维超声测风仪获取的强台风“黑格比”过程实测数据,分析研究海上风电机组在强台风影响下极端载荷参数的变化特征,通过仪器直接测量的参数与IEC 61400-1规范(由国际电工委员会制定)推荐方法计算结果的对比,研究该规范推荐的风电机组极端载荷参数计算方法在台风条件下的适用性。研究结果表明:(1) 强台风“黑格比”在近海海面上产生的极端操作阵风风速和极端风向变幅的过程变化均呈“M”型双峰分布,最大值均出现在台风眼壁强风区;(2) 由仪器直接测量的极端操作阵风风速和极端风向变幅值与根据IEC公式计算结果差别明显;(3) 台风强风影响产生的极端操作阵风和极端风向变幅参数均出现超越IEC给出的三种标准类型风电机组的设计上限标准;并且IEC公式计算值比仪器直接测量值显著偏大;(4) 在风电机组处于满发、切出和停机生存等工况下,IEC公式计算和仪器直接测量的极端操作阵风基本一致,但IEC公式对极端风向变幅的计算值要比仪器直接测量值大。与IEC的风电机组设计标准相比,仪器直接测量的极端操作阵风在时间周期1~3.5 s和7~10 s区间超出标准,但极端风向变幅一般不会突破IEC的风电机组设计标准。
2011, (3): 327-335.
摘要:
采用NCEP/NCAR逐日再分析资料及全国740站逐日降水资料,讨论了江淮流域持续性强降水期间西太平洋副高位置变动特征及其与非绝热加热的关系。通过个例合成研究发现:副高位置变异与强降水持续期间大气非绝热加热关系密切。强降水持续期间,副高北侧的江淮流域和西侧的孟加拉湾北部地区均存在强烈的视热源和视水汽汇。强降水发生前3 d,江淮流域Q1z开始增大,到降水发生后2 d的Q1z达到最大,尔后逐渐减小,降水结束后变化趋于平缓,此期间不利于副高北抬;此外,强降水发生前2 d,孟加拉湾北部地区Q1z开始增大,降水发生后1 d达最大,副高逐渐西伸,此后,Q1z减小,副高相应有所东退。根据全型垂直涡度倾向方程,对流层中层,江淮流域非绝热加热的垂直变化有利于副高北侧气旋性涡度增长,阻碍副高北进,有利于雨带在江淮流域维持,形成持续性降水;孟加拉湾北部地区非绝热加热的垂直变化有利于副高西侧反气旋涡度增加,可能是诱导副高西伸的原因之一。
采用NCEP/NCAR逐日再分析资料及全国740站逐日降水资料,讨论了江淮流域持续性强降水期间西太平洋副高位置变动特征及其与非绝热加热的关系。通过个例合成研究发现:副高位置变异与强降水持续期间大气非绝热加热关系密切。强降水持续期间,副高北侧的江淮流域和西侧的孟加拉湾北部地区均存在强烈的视热源和视水汽汇。强降水发生前3 d,江淮流域Q1z开始增大,到降水发生后2 d的Q1z达到最大,尔后逐渐减小,降水结束后变化趋于平缓,此期间不利于副高北抬;此外,强降水发生前2 d,孟加拉湾北部地区Q1z开始增大,降水发生后1 d达最大,副高逐渐西伸,此后,Q1z减小,副高相应有所东退。根据全型垂直涡度倾向方程,对流层中层,江淮流域非绝热加热的垂直变化有利于副高北侧气旋性涡度增长,阻碍副高北进,有利于雨带在江淮流域维持,形成持续性降水;孟加拉湾北部地区非绝热加热的垂直变化有利于副高西侧反气旋涡度增加,可能是诱导副高西伸的原因之一。
2011, (3): 336-344.
摘要:
基于集合平均预报方法的基础上,提出了择优法降水集合预报方法,以多物理过程集合预报系统为例,对该方法进行阐述和试验。利用集合预报系统各成员过去24 h预报的500 hPa和700 hPa温度差(T500-700)与实况温度差的相关系数作为集合预报成员的筛选因子,选择相关系数较大的成员作为集合成员进行降水集合预报试验。初步试验结果表明,择优法降水集合预报要略优于集合平均法的预报,24 h降水集合预报有所改善。择优法降水集合预报简单易行,在计算资源有限的情况下,可优先计算择优的成员,因此比集合平均法节约计算时间,提高集合预报时效,具有一定的业务应用价值。
基于集合平均预报方法的基础上,提出了择优法降水集合预报方法,以多物理过程集合预报系统为例,对该方法进行阐述和试验。利用集合预报系统各成员过去24 h预报的500 hPa和700 hPa温度差(T500-700)与实况温度差的相关系数作为集合预报成员的筛选因子,选择相关系数较大的成员作为集合成员进行降水集合预报试验。初步试验结果表明,择优法降水集合预报要略优于集合平均法的预报,24 h降水集合预报有所改善。择优法降水集合预报简单易行,在计算资源有限的情况下,可优先计算择优的成员,因此比集合平均法节约计算时间,提高集合预报时效,具有一定的业务应用价值。
2011, (3).
摘要:
根据NCEP/NCAR逐日再分析资料和每三小时一次的TRMM 3B42降水资料,利用改进后的局地经向环流线性诊断模式(不用地转风近似而用旋转风估算水平环流经向分量),定量分析了2008年初我国南方地区局地经向环流的垂直分量( )的演变情况。结果表明:当我国南方地区发生强降水时,局地经向环流的强上升支气流( <0)控制我国南方地区,与以往个例(凝结潜热加热占优)明显不同,我国南方地区的强上升支气流主要由平均西风动量纬向平流和平均温度经向平流激发。结合天气形势分析得知:(1) 位置比气候态偏西的高空(200 hPa)西风急流(中心位于日本西南)入口区反气旋切变侧的西风辐散抽吸持续影响我国南方地区,是平均西风动量纬向平流对我国南方地区经向环流上升支起正贡献的主要原因;(2) 中低层(850~400 hPa)我国南方地区处在孟加拉湾温度槽前,受较深的孟加拉湾高度槽前的西南风和西太副高西北侧的西南风控制,以暖平流为主。受500 hPa气流的引导,中低层我国北方地区为偏北风控制,以冷平流为主。冷暖平流的共同作用是平均经向温度平流对我国南方地区经向环流上升支起正贡献的主要原因;(3) 由孟加拉湾和南海向我国南方地区的水汽输送较弱(相对春夏秋季节)以及低层逆温层在一定程度上削弱了贴地层水汽的辐合抬升,使凝结潜热加热对我国南方地区经向环流上升支的正贡献较小。1月24日后随着孟加拉湾和南海向我国南方地区水汽输送的显著加强,凝结潜热加热的正贡献才提升至第三位。
根据NCEP/NCAR逐日再分析资料和每三小时一次的TRMM 3B42降水资料,利用改进后的局地经向环流线性诊断模式(不用地转风近似而用旋转风估算水平环流经向分量),定量分析了2008年初我国南方地区局地经向环流的垂直分量( )的演变情况。结果表明:当我国南方地区发生强降水时,局地经向环流的强上升支气流( <0)控制我国南方地区,与以往个例(凝结潜热加热占优)明显不同,我国南方地区的强上升支气流主要由平均西风动量纬向平流和平均温度经向平流激发。结合天气形势分析得知:(1) 位置比气候态偏西的高空(200 hPa)西风急流(中心位于日本西南)入口区反气旋切变侧的西风辐散抽吸持续影响我国南方地区,是平均西风动量纬向平流对我国南方地区经向环流上升支起正贡献的主要原因;(2) 中低层(850~400 hPa)我国南方地区处在孟加拉湾温度槽前,受较深的孟加拉湾高度槽前的西南风和西太副高西北侧的西南风控制,以暖平流为主。受500 hPa气流的引导,中低层我国北方地区为偏北风控制,以冷平流为主。冷暖平流的共同作用是平均经向温度平流对我国南方地区经向环流上升支起正贡献的主要原因;(3) 由孟加拉湾和南海向我国南方地区的水汽输送较弱(相对春夏秋季节)以及低层逆温层在一定程度上削弱了贴地层水汽的辐合抬升,使凝结潜热加热对我国南方地区经向环流上升支的正贡献较小。1月24日后随着孟加拉湾和南海向我国南方地区水汽输送的显著加强,凝结潜热加热的正贡献才提升至第三位。
2011, (3): 357-356.
摘要:
利用NCEP再分析资料,驱动基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLITv4.9),模拟追踪南海区域850 hPa 4—6月逐日的气流后向轨迹,根据模拟出的南海监测区低层气流来源,定义1948—2009年南海夏季风的爆发日期,通过分析62年南海夏季风爆发日期的时间序列,得出南海季风爆发早年占13%,正常年占73%,爆发晚年占14%。将拉格朗日方法与两种利用风场并结合温湿指标的方法定义南海夏季风爆发时间对比发现,一些年份在南海季风爆发之前,南海监测区低空形成的西南气流来源于副热带,从而可以排除副热带气流对定义南海夏季风爆发时间的影响。由轨迹模式模拟的结果还发现在个别年份南海季风爆发时,南海区域低空盛行东南风而非通常认为的西南气流。
利用NCEP再分析资料,驱动基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLITv4.9),模拟追踪南海区域850 hPa 4—6月逐日的气流后向轨迹,根据模拟出的南海监测区低层气流来源,定义1948—2009年南海夏季风的爆发日期,通过分析62年南海夏季风爆发日期的时间序列,得出南海季风爆发早年占13%,正常年占73%,爆发晚年占14%。将拉格朗日方法与两种利用风场并结合温湿指标的方法定义南海夏季风爆发时间对比发现,一些年份在南海季风爆发之前,南海监测区低空形成的西南气流来源于副热带,从而可以排除副热带气流对定义南海夏季风爆发时间的影响。由轨迹模式模拟的结果还发现在个别年份南海季风爆发时,南海区域低空盛行东南风而非通常认为的西南气流。
2011, (3): 365-364.
摘要:
本系列工作上一篇文章利用美国Goddard中心的云分辨尺度模式,对2007年7月2—9日发生在我国江淮流域的暴雨过程开展了较成功的云尺度数值模拟,并利用地面降水以及雷达等观测资料对模拟结果进行了验证。指出,模式较好地模拟出了强降水过程的时空分布和演变特征等。在此基础上,利用地面降水诊断方程,结合上述高分辨率的强降水过程模拟资料,对这段时间的暴雨过程开展详细的地面降水过程诊断分析。结果表明,这段时间的降水可分为3次主要降水过程(A、B和C)。降水过程B的峰值发生在整层大气增温、增湿过程中,而A和C发生在降温过程中。降水过程A和B以层云降水为主,水汽辐合是降水主要来源;降水前期,一部分水汽辐合的水汽用于加湿大气;而降水末期,水汽出现辐散,降水主要由局地大气变干的水汽贡献。降水过程C中,降水后期以对流性降水为主,水汽辐合、局地大气变干均对降水有正贡献;同时,存在着明显的通过局地大气变干及水汽辐散等过程相配合,将水汽由非降水区输送到降水区,从而对降水区的降水产生影响的现象。3段降水过程初步云物理收支分析表明,相对于A和B,降水过程C的冰相云物理过程更为明显,冰相水凝物生成与转化较A、B明显增强。以液相(冰相)云物理过程为主的降水过程B(C)的降水效率最高(低),蒸发作用最小(明显)。
本系列工作上一篇文章利用美国Goddard中心的云分辨尺度模式,对2007年7月2—9日发生在我国江淮流域的暴雨过程开展了较成功的云尺度数值模拟,并利用地面降水以及雷达等观测资料对模拟结果进行了验证。指出,模式较好地模拟出了强降水过程的时空分布和演变特征等。在此基础上,利用地面降水诊断方程,结合上述高分辨率的强降水过程模拟资料,对这段时间的暴雨过程开展详细的地面降水过程诊断分析。结果表明,这段时间的降水可分为3次主要降水过程(A、B和C)。降水过程B的峰值发生在整层大气增温、增湿过程中,而A和C发生在降温过程中。降水过程A和B以层云降水为主,水汽辐合是降水主要来源;降水前期,一部分水汽辐合的水汽用于加湿大气;而降水末期,水汽出现辐散,降水主要由局地大气变干的水汽贡献。降水过程C中,降水后期以对流性降水为主,水汽辐合、局地大气变干均对降水有正贡献;同时,存在着明显的通过局地大气变干及水汽辐散等过程相配合,将水汽由非降水区输送到降水区,从而对降水区的降水产生影响的现象。3段降水过程初步云物理收支分析表明,相对于A和B,降水过程C的冰相云物理过程更为明显,冰相水凝物生成与转化较A、B明显增强。以液相(冰相)云物理过程为主的降水过程B(C)的降水效率最高(低),蒸发作用最小(明显)。
2011, (3): 373-372.
摘要:
利用对沥青、水泥、裸地和草地等4种城市下垫面地表温度的2年观测资料,系统分析了4种城市下垫面地表温度年变化特征及其影响因素,建立了地表温度模拟模型。主要结果:(1) 4种城市下垫面日平均温度、日最高温度、日最低温度的年变化特征总体与气温一致,不同下垫面间温度差异在夏半年均大于冬半年。(2) 沥青、水泥、裸地和草地的日平均温度、日最高温度全年均高于气温,以沥青最强,水泥次之,裸地和草地较弱,日最低温度与气温差异不大,表明典型城市下垫面对大气具有一定的加热作用。(3) 总云量、日平均相对湿度、日照时数等气象因子对4种下垫面温度的影响较大,云量总体上对地表以降温作用为主,相对湿度则相反。总云量和日平均相对湿度对裸地和草地等透水性下垫面温度变化影响较大。(4) 4种下垫面各温度参数依赖于日平均、日最高、日最低气温、日照时数、日平均相对湿度、总云量等影响因子的回归模拟方程中,复相关系数均在0.809~0.971之间,且均通过置信度为0.99的F检验。
利用对沥青、水泥、裸地和草地等4种城市下垫面地表温度的2年观测资料,系统分析了4种城市下垫面地表温度年变化特征及其影响因素,建立了地表温度模拟模型。主要结果:(1) 4种城市下垫面日平均温度、日最高温度、日最低温度的年变化特征总体与气温一致,不同下垫面间温度差异在夏半年均大于冬半年。(2) 沥青、水泥、裸地和草地的日平均温度、日最高温度全年均高于气温,以沥青最强,水泥次之,裸地和草地较弱,日最低温度与气温差异不大,表明典型城市下垫面对大气具有一定的加热作用。(3) 总云量、日平均相对湿度、日照时数等气象因子对4种下垫面温度的影响较大,云量总体上对地表以降温作用为主,相对湿度则相反。总云量和日平均相对湿度对裸地和草地等透水性下垫面温度变化影响较大。(4) 4种下垫面各温度参数依赖于日平均、日最高、日最低气温、日照时数、日平均相对湿度、总云量等影响因子的回归模拟方程中,复相关系数均在0.809~0.971之间,且均通过置信度为0.99的F检验。
2011, (3): 379-378.
摘要:
利用闪电监测资料和多普勒天气雷达探测资料,对2007年汛期强对流暴雨的闪电和雷达回波特征及相关性进行分析,结果表明:云南大多数暴雨属于强对流性暴雨,而且以负闪电为主,负闪电占总闪电的90%以上;暴雨日降水量与日闪电数相关小,强的降水不一定有强的闪电活动,但大的日闪频数一般对应的暴雨日降水量大;伴随有闪电活动的强对流暴雨逐时降水量与逐时闪电频数演变曲线具有峰型特征和趋势一致,闪电先于降水之前开始,降水量峰值与闪电频数峰值同相或者落后1~2小时,而正闪频数峰值与降水量峰值同相或者落后;径向速度不均匀风场结构存在利于对流回波的发展和闪电的发生,强对流暴雨的闪电活动与强回波区有较好的对应关系,闪电一般发生在反射率因子≥30 dBz和回波顶≥9 km的区域。
利用闪电监测资料和多普勒天气雷达探测资料,对2007年汛期强对流暴雨的闪电和雷达回波特征及相关性进行分析,结果表明:云南大多数暴雨属于强对流性暴雨,而且以负闪电为主,负闪电占总闪电的90%以上;暴雨日降水量与日闪电数相关小,强的降水不一定有强的闪电活动,但大的日闪频数一般对应的暴雨日降水量大;伴随有闪电活动的强对流暴雨逐时降水量与逐时闪电频数演变曲线具有峰型特征和趋势一致,闪电先于降水之前开始,降水量峰值与闪电频数峰值同相或者落后1~2小时,而正闪频数峰值与降水量峰值同相或者落后;径向速度不均匀风场结构存在利于对流回波的发展和闪电的发生,强对流暴雨的闪电活动与强回波区有较好的对应关系,闪电一般发生在反射率因子≥30 dBz和回波顶≥9 km的区域。
2011, (3): 387-386.
摘要:
利用1982—2007年NCEP/NCAR再分析资料、月平均海平面温度(SST)资料和西北太平洋、北大西洋以及北印度洋热带气旋(TC)资料,对比分析了环境动力因素对不同海域TC强度在不同时间尺度变化的影响。结果表明,在各时间尺度上,TC强度变化与垂直风切变变化有密切的联系。在西北太平洋,使TC过程强度增强或减弱的风切变阙值约为10 m/s,在北大西洋和北印度洋风切变阙值分别约为9~10 m/s和12~13 m/s。在季节时间尺度上,西北太平洋和北印度洋TC强度与垂直风切变的线性相关高于热力控制因子与强度的相关,而在北大西洋,热力控制因子的作用则明显大于垂直风切变。在年际及年代际尺度(趋势)上,垂直风切变与TC强度的相关以北大西洋最显著;尽管各海域由热力控制因子决定的最大可能强度(MPI)都呈现增强的趋势,但西北太平洋TC观测强度却呈现减弱的趋势,表明该海域环境垂直风切变的增大对强度趋势变化起主要作用,而北大西洋和北印度洋TC观测强度的增强是环境垂直风切变的减小和热力控制因子增大共同作用的结果。
利用1982—2007年NCEP/NCAR再分析资料、月平均海平面温度(SST)资料和西北太平洋、北大西洋以及北印度洋热带气旋(TC)资料,对比分析了环境动力因素对不同海域TC强度在不同时间尺度变化的影响。结果表明,在各时间尺度上,TC强度变化与垂直风切变变化有密切的联系。在西北太平洋,使TC过程强度增强或减弱的风切变阙值约为10 m/s,在北大西洋和北印度洋风切变阙值分别约为9~10 m/s和12~13 m/s。在季节时间尺度上,西北太平洋和北印度洋TC强度与垂直风切变的线性相关高于热力控制因子与强度的相关,而在北大西洋,热力控制因子的作用则明显大于垂直风切变。在年际及年代际尺度(趋势)上,垂直风切变与TC强度的相关以北大西洋最显著;尽管各海域由热力控制因子决定的最大可能强度(MPI)都呈现增强的趋势,但西北太平洋TC观测强度却呈现减弱的趋势,表明该海域环境垂直风切变的增大对强度趋势变化起主要作用,而北大西洋和北印度洋TC观测强度的增强是环境垂直风切变的减小和热力控制因子增大共同作用的结果。
2011, (3): 396-395.
摘要:
以人口密集、经济快速发展的福建省沿海地区为研究区,在遥感和地理信息系统技术支持下,采用经优选的MODIS遥感数据反演的地表温度,提取城市热岛和植被覆盖信息,对研究区城市热岛进行动态监测和时空变化分析,并对地表温度与植被覆盖的互动关系进行定性与定量分析。结果表明:福建沿海城市热岛面积整体上呈逐年增长趋势,福州和莆田更为明显;城市热岛主要集中在人口密集、工商业发达的区域,同时沿海平原的热岛效应比内陆山区更为显著;地表温度与植被覆盖呈负相关,并且相关系数逐年增长。
以人口密集、经济快速发展的福建省沿海地区为研究区,在遥感和地理信息系统技术支持下,采用经优选的MODIS遥感数据反演的地表温度,提取城市热岛和植被覆盖信息,对研究区城市热岛进行动态监测和时空变化分析,并对地表温度与植被覆盖的互动关系进行定性与定量分析。结果表明:福建沿海城市热岛面积整体上呈逐年增长趋势,福州和莆田更为明显;城市热岛主要集中在人口密集、工商业发达的区域,同时沿海平原的热岛效应比内陆山区更为显著;地表温度与植被覆盖呈负相关,并且相关系数逐年增长。
2011, (3): 403-402.
摘要:
在全球气候变暖的气候背景下,利用地理信息系统技术和计算机技术进行龙眼效益的农业区划,为广东省的龙眼种植进行规划和服务。根据广东省1971—2000年气候资料,结合龙眼生长的气候条件,选取年平均气温、极端最低气温、4月中旬—5月上旬的日照时数,以及日平均气温≥10 ℃的年积温作为区划因子,并进行等权相加得到总的区划因子指标。根据区划因子与地理要素间的相关系数,采用梯度距离反比法推算得到分辨率1 km 1 km的气象要素栅格图,并利用GIS的空间分析功能得到定量化和精细化的广东省龙眼种植区划图。其中最适宜区占全省面积的25.6%,适宜区占全省面积的26.3%,次适宜区占全省面积的27.1%。研究结果可为农业种植规划部门及政府部门提供参考依据。
在全球气候变暖的气候背景下,利用地理信息系统技术和计算机技术进行龙眼效益的农业区划,为广东省的龙眼种植进行规划和服务。根据广东省1971—2000年气候资料,结合龙眼生长的气候条件,选取年平均气温、极端最低气温、4月中旬—5月上旬的日照时数,以及日平均气温≥10 ℃的年积温作为区划因子,并进行等权相加得到总的区划因子指标。根据区划因子与地理要素间的相关系数,采用梯度距离反比法推算得到分辨率1 km 1 km的气象要素栅格图,并利用GIS的空间分析功能得到定量化和精细化的广东省龙眼种植区划图。其中最适宜区占全省面积的25.6%,适宜区占全省面积的26.3%,次适宜区占全省面积的27.1%。研究结果可为农业种植规划部门及政府部门提供参考依据。
2011, (3): 410-416.
摘要:
大气修正折射指数(M)廓线是描述大气折射环境的重要参数,也是评估电波传播的关键因子。为了提高稳定特别是强稳定层结条件下模型预测M廓线的效果,引入三种非线性无量纲相似函数BH91、CB05、SHEBA07对原始的Babin_V25模型进行了改进,并利用铁塔平台实测气象水文数据对改进后的模型预测效果进行了评估,同时将其与改进前的Babin_V25模型以及Local_HYQ92模型的效果进行比较。结果表明:引入非线性相似函数能明显改进模型预测M廓线的效果,尤其是最新发展的SHEBA07,改进后的Babin_SHEBA07模型能在稳定层结条件下预测M值、0~5 m及5~40 m内的M梯度均方根误差分别减少64.5%、16.6%和60.4%,但这种方法对蒸发波导高度的预测效果改进不明显;而基于局地相似理论的Local_HYQ92模型则能使稳定层结条件下M值、0~5 m内、5~40 m内的M梯度以及蒸发波导高度d的预测均方根误差分别减少76.7%、40.2%、83.7%和58.0%。考虑到在电磁波传播特性的评估中,M梯度比蒸发波导高度和M值本身更为重要,最终推荐在强稳定层结条件下选用Local_HYQ92模型和Babin_SHEBA07模型。
大气修正折射指数(M)廓线是描述大气折射环境的重要参数,也是评估电波传播的关键因子。为了提高稳定特别是强稳定层结条件下模型预测M廓线的效果,引入三种非线性无量纲相似函数BH91、CB05、SHEBA07对原始的Babin_V25模型进行了改进,并利用铁塔平台实测气象水文数据对改进后的模型预测效果进行了评估,同时将其与改进前的Babin_V25模型以及Local_HYQ92模型的效果进行比较。结果表明:引入非线性相似函数能明显改进模型预测M廓线的效果,尤其是最新发展的SHEBA07,改进后的Babin_SHEBA07模型能在稳定层结条件下预测M值、0~5 m及5~40 m内的M梯度均方根误差分别减少64.5%、16.6%和60.4%,但这种方法对蒸发波导高度的预测效果改进不明显;而基于局地相似理论的Local_HYQ92模型则能使稳定层结条件下M值、0~5 m内、5~40 m内的M梯度以及蒸发波导高度d的预测均方根误差分别减少76.7%、40.2%、83.7%和58.0%。考虑到在电磁波传播特性的评估中,M梯度比蒸发波导高度和M值本身更为重要,最终推荐在强稳定层结条件下选用Local_HYQ92模型和Babin_SHEBA07模型。
2011, (3): 417-426.
摘要:
华南海岸带地区是我国海洋气象灾害天气频发地区,也是影响我国短期气候变化的关键地区之一。由于过去缺乏相关的观测设施和技术,业务监测和科学研究基础都十分薄弱。在中国气象局和广东省气象局大力支持下,经过广州热带海洋气象研究所和广东省茂名市气象局三年来的努力,茂名博贺海洋气象科学试验基地已初步成为一个设备先进、功能齐全的海岸带海洋气象综合观测基地。为了保障观测设备的长期稳定运行和观测数据的质量,采取了一系列的设备维护和数据质量评估措施。观测个例显示数据能较好地反映台风和海雾的边界层结构以及海气相互作用特征,可在海洋气象灾害天气的科学研究中发挥作用。
华南海岸带地区是我国海洋气象灾害天气频发地区,也是影响我国短期气候变化的关键地区之一。由于过去缺乏相关的观测设施和技术,业务监测和科学研究基础都十分薄弱。在中国气象局和广东省气象局大力支持下,经过广州热带海洋气象研究所和广东省茂名市气象局三年来的努力,茂名博贺海洋气象科学试验基地已初步成为一个设备先进、功能齐全的海岸带海洋气象综合观测基地。为了保障观测设备的长期稳定运行和观测数据的质量,采取了一系列的设备维护和数据质量评估措施。观测个例显示数据能较好地反映台风和海雾的边界层结构以及海气相互作用特征,可在海洋气象灾害天气的科学研究中发挥作用。
2011, (3): 427-432.
摘要:
利用广东省86个站点1961—2009年逐日最高气温资料,分析了广东高温日数、极端最高气温的时空变化特征。结果表明,49年来,广东年平均高温日数为14.7 d,2003年最多(27.8 d),其次是2009年(27.6 d),1973年最少(4.6 d)。广东每年高温集中于6—9月,7、8月是高温频发期。49年来广东年平均高温日数呈明显的增加趋势,以2.9 d/(10 a)的速率增加,特别是2000年以后更加明显,并具有2~3 a和4~6 a两个显著周期。广东各站年高温日数和年极端最高气温的上升趋势非常明显,部分地区趋势系数高达0.6~0.8。广东月平均高温日数在7、8月变化最大,特别是1990年代后显著增加;2001—2009年广东86个站的年高温日数有三个地区增加最明显,增加中心分别位于广东的东部、中部以北和西部地区,高温日数距平都在15 d以上。21世纪以来,异常高温年频繁出现。
利用广东省86个站点1961—2009年逐日最高气温资料,分析了广东高温日数、极端最高气温的时空变化特征。结果表明,49年来,广东年平均高温日数为14.7 d,2003年最多(27.8 d),其次是2009年(27.6 d),1973年最少(4.6 d)。广东每年高温集中于6—9月,7、8月是高温频发期。49年来广东年平均高温日数呈明显的增加趋势,以2.9 d/(10 a)的速率增加,特别是2000年以后更加明显,并具有2~3 a和4~6 a两个显著周期。广东各站年高温日数和年极端最高气温的上升趋势非常明显,部分地区趋势系数高达0.6~0.8。广东月平均高温日数在7、8月变化最大,特别是1990年代后显著增加;2001—2009年广东86个站的年高温日数有三个地区增加最明显,增加中心分别位于广东的东部、中部以北和西部地区,高温日数距平都在15 d以上。21世纪以来,异常高温年频繁出现。