2015年 第31卷 第1期
2015, 31(1): 1-10.
摘要:
利用1948—2011年NCEP等再分析资料，采用合成分析等方法对比分析了冬季(冬半年)热带西太平洋MJO(Madden-Julian Oscillation)活动强、弱年的环境场特征。结果表明，冬季热带西太平洋MJO的活动具有显著的年际和年代际变化。MJO活动强年，对流层低层在菲律宾以东洋面上空有异常气旋式环流，赤道东太平洋上空为较强的东风距平，赤道印度洋到赤道西太平洋上空是异常西风，西太平洋地区有较强辐合，从而导致热带西太平洋地区积云对流活动显著加强；而MJO活动弱年的环流特征相反。热带MJO以东传为主，有少量西传波动。在MJO活动强年，无论东传还是西传其时空谱值都显著大于MJO活动弱年，其中心频率较MJO活动弱年偏高。MJO活动的异常和海温及东亚冬季风紧密相连，在MJO活动强年，海平面气压和500 hPa位势高度异常场表现为中高纬度的正异常和低纬地区的负异常，东亚冬季风活动偏强，中国大陆中部气温普遍偏低，同时，黄河以南长江以北地区降水偏多，而长江以南地区降水偏少；台湾附近海域受强东亚冬季风影响，海表温度偏低，东太平洋上海温距平呈现La Ni?a型的异常分布，而在MJO活动弱年上述特征基本相反。
利用1948—2011年NCEP等再分析资料，采用合成分析等方法对比分析了冬季(冬半年)热带西太平洋MJO(Madden-Julian Oscillation)活动强、弱年的环境场特征。结果表明，冬季热带西太平洋MJO的活动具有显著的年际和年代际变化。MJO活动强年，对流层低层在菲律宾以东洋面上空有异常气旋式环流，赤道东太平洋上空为较强的东风距平，赤道印度洋到赤道西太平洋上空是异常西风，西太平洋地区有较强辐合，从而导致热带西太平洋地区积云对流活动显著加强；而MJO活动弱年的环流特征相反。热带MJO以东传为主，有少量西传波动。在MJO活动强年，无论东传还是西传其时空谱值都显著大于MJO活动弱年，其中心频率较MJO活动弱年偏高。MJO活动的异常和海温及东亚冬季风紧密相连，在MJO活动强年，海平面气压和500 hPa位势高度异常场表现为中高纬度的正异常和低纬地区的负异常，东亚冬季风活动偏强，中国大陆中部气温普遍偏低，同时，黄河以南长江以北地区降水偏多，而长江以南地区降水偏少；台湾附近海域受强东亚冬季风影响，海表温度偏低，东太平洋上海温距平呈现La Ni?a型的异常分布，而在MJO活动弱年上述特征基本相反。
2015, 31(1): 11-20.
摘要:
基于1961—2010年中国西南地区26站春季月平均降水资料、NCEP/NCAR再分析资料和Hadley全球海表温度(SST)资料，分析了西南地区春季降水年际变化特征及其与海温异常(SSTA)的关系。利用全球大气环流模式ECHAM5进行降水异常对关键海域SSTA响应的敏感性试验。结果表明，西南春季降水年际变化特征十分明显，与同期赤道中太平洋海温有显著的负相关，与中纬度太平洋海温有显著的正相关。数值模式研究显示，当春季赤道中太平洋处于SSTA冷位相时，局地降水减少，其西北侧产生副热带反气旋和中纬度西太平洋地区的气旋式环流异常的响应，我国西南地区对流层低层的东北侧受西太平洋异常气旋环流西部的东-东北风影响。赤道西太平洋海洋大陆区域降水增加，其西北侧的气旋式环流异常，使孟加拉湾低槽增强，西南地区南侧的偏南气流加强了向西南地区的水汽输送，该异常暖湿气流与从东北侧进入西南地区的异常冷空气相交绥，使西南地区春季降水增多。在年际时间尺度上，中纬度太平洋SSTA对西南地区春季降水异常的直接影响不明显，这与中纬度太平洋SSTA受赤道中太平洋SSTA的影响有关，其自身可能是对赤道中太平洋SSTA引起的大气异常的一种反馈。
基于1961—2010年中国西南地区26站春季月平均降水资料、NCEP/NCAR再分析资料和Hadley全球海表温度(SST)资料，分析了西南地区春季降水年际变化特征及其与海温异常(SSTA)的关系。利用全球大气环流模式ECHAM5进行降水异常对关键海域SSTA响应的敏感性试验。结果表明，西南春季降水年际变化特征十分明显，与同期赤道中太平洋海温有显著的负相关，与中纬度太平洋海温有显著的正相关。数值模式研究显示，当春季赤道中太平洋处于SSTA冷位相时，局地降水减少，其西北侧产生副热带反气旋和中纬度西太平洋地区的气旋式环流异常的响应，我国西南地区对流层低层的东北侧受西太平洋异常气旋环流西部的东-东北风影响。赤道西太平洋海洋大陆区域降水增加，其西北侧的气旋式环流异常，使孟加拉湾低槽增强，西南地区南侧的偏南气流加强了向西南地区的水汽输送，该异常暖湿气流与从东北侧进入西南地区的异常冷空气相交绥，使西南地区春季降水增多。在年际时间尺度上，中纬度太平洋SSTA对西南地区春季降水异常的直接影响不明显，这与中纬度太平洋SSTA受赤道中太平洋SSTA的影响有关，其自身可能是对赤道中太平洋SSTA引起的大气异常的一种反馈。
2015, 31(1): 32-42.
摘要:
以GRAPES-TCM为试验模式设计3种集合方案对2011年9个台风进行109次72 h的路径集合预报试验。结果显示：在3种集合方案中，路径预报效果总体最好的是方案1，其路径平均绝对误差与台风移速、移向的总体偏差都最小；方案1和方案2的平均绝对误差与台风移速、移向的总体偏差都小于它们的控制预报的结果，集合预报表现出优于确定性预报的预报能力；与实况比较，3种集合方案预报的台风移向总体以偏右为主，台风移速在积分后期以偏慢为主；方案1的路径离散度最大，方案3最小，3种方案的集合离散度比其合理的离散度都明显偏小；与国内外8个业务数值模式的预报结果比较，方案1的路径预报优于除欧洲中心数值模式以外的7个业务模式的预报，表现出一定的业务应用价值。
以GRAPES-TCM为试验模式设计3种集合方案对2011年9个台风进行109次72 h的路径集合预报试验。结果显示：在3种集合方案中，路径预报效果总体最好的是方案1，其路径平均绝对误差与台风移速、移向的总体偏差都最小；方案1和方案2的平均绝对误差与台风移速、移向的总体偏差都小于它们的控制预报的结果，集合预报表现出优于确定性预报的预报能力；与实况比较，3种集合方案预报的台风移向总体以偏右为主，台风移速在积分后期以偏慢为主；方案1的路径离散度最大，方案3最小，3种方案的集合离散度比其合理的离散度都明显偏小；与国内外8个业务数值模式的预报结果比较，方案1的路径预报优于除欧洲中心数值模式以外的7个业务模式的预报，表现出一定的业务应用价值。
2015, 31(1): 43-50.
摘要:
利用2007—2012年的COSMIC(Constellation Observation System for Meteorology，Ionosphere and Climate)掩星折射率资料，研究全球海洋边界层顶高度的季节变化、年际变化和日变化的气候学特点。结果表明海洋边界层顶有明显的季节和年际以及区域变化特征。就年平均而言，全球海洋边界层顶的水平分布在南北两半球大致呈纬向对称分布，赤道地区的边界层顶最高；由赤道向南北两极边界层顶的高度逐渐降低，其中赤道地区平均高度约为3～3.5 km，副热带地区为2～2.5 km，中高纬度地区为1～1.5 km或以下。海洋边界层顶的日变化幅度较小，一般只有几十米到百米的变化范围，并且日变化特点随地区而有差异，有些地区的最高边界层顶出现在9—12时，另一些地区出现在15—18时。
利用2007—2012年的COSMIC(Constellation Observation System for Meteorology，Ionosphere and Climate)掩星折射率资料，研究全球海洋边界层顶高度的季节变化、年际变化和日变化的气候学特点。结果表明海洋边界层顶有明显的季节和年际以及区域变化特征。就年平均而言，全球海洋边界层顶的水平分布在南北两半球大致呈纬向对称分布，赤道地区的边界层顶最高；由赤道向南北两极边界层顶的高度逐渐降低，其中赤道地区平均高度约为3～3.5 km，副热带地区为2～2.5 km，中高纬度地区为1～1.5 km或以下。海洋边界层顶的日变化幅度较小，一般只有几十米到百米的变化范围，并且日变化特点随地区而有差异，有些地区的最高边界层顶出现在9—12时，另一些地区出现在15—18时。
2015, 31(1): 51-62.
摘要:
选取2006—2010年间CloudSat监测到热带气旋中心的7个案例，利用CloudSat和其它A-Train卫星的反演数据，主要分析了台风眼壁及周围螺旋云带的云微物理属性的垂直分布并给出了初步的概念模型。结果表明，云中冰水分布在5 km以上高度。冰粒子等效半径随云高度增加呈减小趋势，大值区主要分布在5~10 km高度，7个热带气旋的最大值为171.7~226.6 μm；冰粒子数浓度随云高度增加呈增大趋势，大值区分布在13 km以上高度，7个热带气旋的最大值为550~2 148 个/l；冰水含量随云高度增加呈先增后减的趋势，大值区分布在8~15 km高度，7个热带气旋的最大值为986.0~4 009.0 mg/m3。云中液态水分布在0.5~9.0 km高度。液态水粒子等效半径大值区分布在3~9 km高度，7个热带气旋的最大值为19.1~29.4 μm；液态水粒子数浓度大值区分布在6 km以下高度，7个热带气旋的最大值为93~117 个/l；液态水含量大值区分布在5 km左右高度，7个热带气旋的最大值为659.0~2 029.0 mg/m3。台风或超强台风阶段，云体最大高度存在于台风眼壁，眼壁云高可达17~18 km；近地表降水率、冰水柱含量的高峰值大多存在于台风眼壁区域，其中眼壁区域的近地表降水率可超过20.0 mm/h，冰水柱含量可超过9.1 kg/m2。7个热带气旋的垂直降水率和液态水柱含量值分别小于11.3 mm/h和2.7 kg/m2。
选取2006—2010年间CloudSat监测到热带气旋中心的7个案例，利用CloudSat和其它A-Train卫星的反演数据，主要分析了台风眼壁及周围螺旋云带的云微物理属性的垂直分布并给出了初步的概念模型。结果表明，云中冰水分布在5 km以上高度。冰粒子等效半径随云高度增加呈减小趋势，大值区主要分布在5~10 km高度，7个热带气旋的最大值为171.7~226.6 μm；冰粒子数浓度随云高度增加呈增大趋势，大值区分布在13 km以上高度，7个热带气旋的最大值为550~2 148 个/l；冰水含量随云高度增加呈先增后减的趋势，大值区分布在8~15 km高度，7个热带气旋的最大值为986.0~4 009.0 mg/m3。云中液态水分布在0.5~9.0 km高度。液态水粒子等效半径大值区分布在3~9 km高度，7个热带气旋的最大值为19.1~29.4 μm；液态水粒子数浓度大值区分布在6 km以下高度，7个热带气旋的最大值为93~117 个/l；液态水含量大值区分布在5 km左右高度，7个热带气旋的最大值为659.0~2 029.0 mg/m3。台风或超强台风阶段，云体最大高度存在于台风眼壁，眼壁云高可达17~18 km；近地表降水率、冰水柱含量的高峰值大多存在于台风眼壁区域，其中眼壁区域的近地表降水率可超过20.0 mm/h，冰水柱含量可超过9.1 kg/m2。7个热带气旋的垂直降水率和液态水柱含量值分别小于11.3 mm/h和2.7 kg/m2。
2015, 31(1): 63-70.
摘要:
研究低频振荡是目前开展强降水过程延伸期预报的有效途径。利用1981—2010年中国753站逐日的降水观测资料、NCEP/NCAR第二套再分析资料及实况天气图等资料，分析大范围持续性强降水过程与30～60 d低频降水的联系，并根据前期低频信号构造强降水过程预报指数。研究表明，(1) 大范围持续性强降水过程与低频降水紧密相联，低频降水对强降水过程有显著贡献。在30～60 d低频降水显著年，强降水过程均发生在低频降水峰值阶段；但对于低频降水而言，仅有56%的峰值阶段发生强降水过程。(2) 当低频降水峰值阶段发生强降水过程时，来自东北亚和南海的低频位势高度低值系统在长江中下游汇合，“南北高、中间低”的低频位势高度分布有利于低频气流强烈辐合，并在经向上形成两个完整的反向低频垂直环流圈，促进了上升运动发展，导致强降水过程发生；而对于低频降水峰值未发生强降水过程的情况，北方冷空气南下较弱，高纬度低频影响系统位置偏北，长江中下游附近表现为“南高北低”的低频位势高度分布和单圈垂直环流，不利于低频气流强烈辐合。(3) 综合高、中、低纬的前期低频信号构造了强降水过程预报指数，对延伸期(10～25 d)长江中下游大范围强降水过程预报具有参考价值。
研究低频振荡是目前开展强降水过程延伸期预报的有效途径。利用1981—2010年中国753站逐日的降水观测资料、NCEP/NCAR第二套再分析资料及实况天气图等资料，分析大范围持续性强降水过程与30～60 d低频降水的联系，并根据前期低频信号构造强降水过程预报指数。研究表明，(1) 大范围持续性强降水过程与低频降水紧密相联，低频降水对强降水过程有显著贡献。在30～60 d低频降水显著年，强降水过程均发生在低频降水峰值阶段；但对于低频降水而言，仅有56%的峰值阶段发生强降水过程。(2) 当低频降水峰值阶段发生强降水过程时，来自东北亚和南海的低频位势高度低值系统在长江中下游汇合，“南北高、中间低”的低频位势高度分布有利于低频气流强烈辐合，并在经向上形成两个完整的反向低频垂直环流圈，促进了上升运动发展，导致强降水过程发生；而对于低频降水峰值未发生强降水过程的情况，北方冷空气南下较弱，高纬度低频影响系统位置偏北，长江中下游附近表现为“南高北低”的低频位势高度分布和单圈垂直环流，不利于低频气流强烈辐合。(3) 综合高、中、低纬的前期低频信号构造了强降水过程预报指数，对延伸期(10～25 d)长江中下游大范围强降水过程预报具有参考价值。
2015, 31(1): 71-77.
摘要:
利用2010年11月6日在珠江三角洲的佛山、江门等地区上空进行的一次飞机探测数据，初步分析气溶胶粒子的垂直和水平分布特征。结果表明，气溶胶粒子在不同的高度有较大的差异，自下而上存在着累积层、递减层和增加层，在1 033 m以下的大气边界层存在气溶胶粒子的累积，气溶胶粒子最小浓度为1 151.15/cm3，高度1 033 m；最大浓度为7 307.38/cm3，高度627 m；平均浓度5 775.63/cm3，平均直径0.212 μm，最大直径0.219 μm，最小直径0.189 μm。在1 033 m以上，气溶胶粒子浓度随高度增加而递减，但在逆温层附近气溶胶粒子的浓度出现了随高度增加而增加的现象。在江门鹤山上空3 800 m的高度层平飞时段，气溶胶粒子数浓度平均为19.74/cm3，变化范围1.97～53.65/cm3。对不同高度粒子谱分析表明，其谱型为多峰型，且高度越高，谱宽越窄，大粒子基本集中在1 000 m高度以下。
利用2010年11月6日在珠江三角洲的佛山、江门等地区上空进行的一次飞机探测数据，初步分析气溶胶粒子的垂直和水平分布特征。结果表明，气溶胶粒子在不同的高度有较大的差异，自下而上存在着累积层、递减层和增加层，在1 033 m以下的大气边界层存在气溶胶粒子的累积，气溶胶粒子最小浓度为1 151.15/cm3，高度1 033 m；最大浓度为7 307.38/cm3，高度627 m；平均浓度5 775.63/cm3，平均直径0.212 μm，最大直径0.219 μm，最小直径0.189 μm。在1 033 m以上，气溶胶粒子浓度随高度增加而递减，但在逆温层附近气溶胶粒子的浓度出现了随高度增加而增加的现象。在江门鹤山上空3 800 m的高度层平飞时段，气溶胶粒子数浓度平均为19.74/cm3，变化范围1.97～53.65/cm3。对不同高度粒子谱分析表明，其谱型为多峰型，且高度越高，谱宽越窄，大粒子基本集中在1 000 m高度以下。
2015, 31(1): 78-86.
摘要:
利用MODTRAN4大气辐射传输模式，结合FY-2E光谱响应函数，分析热带大气廓线下FY-2E分裂窗亮温差(BTD=IR1-IR2)对下垫面温度(Ts)、大气水汽含量(WV)及温度廓线(TP)的敏感性。分析表明，在水汽充沛的热带洋面，水汽是引起BTD变化的主要因素，Ts和TP对分裂窗亮温差的影响不大。其中，大气水汽含量WV在2.0~5.0 g/cm2内变化0.42 g/cm2时，能够引起FY-2E分裂窗亮温差0.2 K的变化，达到卫星NEdT值。以2012年11号台风“海葵”、2013年7号台风“苏力”和12号台风“潭美”为例，利用分裂窗差值法反演了台风外围晴空区风场，结果表明，分裂窗差值法能够反演晴空区风场，并弥补云导风产品的不足，其反演结果与NCEP再分析资料低层(800~900 hPa)风场具有很好的一致性，且精度与云导风的风矢测量精度相当。
利用MODTRAN4大气辐射传输模式，结合FY-2E光谱响应函数，分析热带大气廓线下FY-2E分裂窗亮温差(BTD=IR1-IR2)对下垫面温度(Ts)、大气水汽含量(WV)及温度廓线(TP)的敏感性。分析表明，在水汽充沛的热带洋面，水汽是引起BTD变化的主要因素，Ts和TP对分裂窗亮温差的影响不大。其中，大气水汽含量WV在2.0~5.0 g/cm2内变化0.42 g/cm2时，能够引起FY-2E分裂窗亮温差0.2 K的变化，达到卫星NEdT值。以2012年11号台风“海葵”、2013年7号台风“苏力”和12号台风“潭美”为例，利用分裂窗差值法反演了台风外围晴空区风场，结果表明，分裂窗差值法能够反演晴空区风场，并弥补云导风产品的不足，其反演结果与NCEP再分析资料低层(800~900 hPa)风场具有很好的一致性，且精度与云导风的风矢测量精度相当。
2015, 31(1): 87-94.
摘要:
利用中国风云三号微波成像仪数据开展西北太平洋热带气旋强度多元统计估计方法研究。⑴ 分析各通道以热带气旋中心为圆心，不同半径的同心圆和同心圆环内的亮温参数与热带气旋最大风速之间的定量关系，结果表明：低频通道1.0 °和1.5 °以内亮温的最小值、大于某亮温阈值的象元百分比和平均值与最大风速之间的相关性最高。⑵ 利用主分量分析和多元回归方法建立适合于西北太平洋上的热带气旋强度估计模型，其独立样本检验的均方根误差为13 kt。此模型在热带气旋发展的初始阶段会出现最大风速的高估，而在热带气旋发展的成熟阶段会出现最大风速的低估，正负偏差的分界点出现在70 kt左右，偏差较大的个例大多是未形成规则的热带气旋云系结构，且具有非常明显的不对称性。因此估计热带气旋强度时考虑热带气旋的云系结构特征将有助于进一步提高估计精度，且随着热带气旋样本数的增多，精度也有望进一步提高。
利用中国风云三号微波成像仪数据开展西北太平洋热带气旋强度多元统计估计方法研究。⑴ 分析各通道以热带气旋中心为圆心，不同半径的同心圆和同心圆环内的亮温参数与热带气旋最大风速之间的定量关系，结果表明：低频通道1.0 °和1.5 °以内亮温的最小值、大于某亮温阈值的象元百分比和平均值与最大风速之间的相关性最高。⑵ 利用主分量分析和多元回归方法建立适合于西北太平洋上的热带气旋强度估计模型，其独立样本检验的均方根误差为13 kt。此模型在热带气旋发展的初始阶段会出现最大风速的高估，而在热带气旋发展的成熟阶段会出现最大风速的低估，正负偏差的分界点出现在70 kt左右，偏差较大的个例大多是未形成规则的热带气旋云系结构，且具有非常明显的不对称性。因此估计热带气旋强度时考虑热带气旋的云系结构特征将有助于进一步提高估计精度，且随着热带气旋样本数的增多，精度也有望进一步提高。
2015, 31(1): 95-102.
摘要:
热带风暴“环高”(0311)具有结构浅薄，范围小，移动速度快等特点。对环流形势、云图、观测资料的分析发现，“环高”的云形，其形成、结构、移动和风雨影响都有东风波的特征。通过相关物理量诊断表明，从风暴南面和东南面有大量水汽的涌入体现了东风波的特征，高层没有水汽辐散不利于“环高”充分发展。8月19日08时垂直螺旋度正中心在500 hPa左右，体现了东风波特征，到了20时，500 hPa以下垂直螺旋度都是正值，以上是负值，此时的环境螺旋度分布比较有利于风暴的发展，但此时“环高”正接近陆地，导致“环高”发展不充分。
热带风暴“环高”(0311)具有结构浅薄，范围小，移动速度快等特点。对环流形势、云图、观测资料的分析发现，“环高”的云形，其形成、结构、移动和风雨影响都有东风波的特征。通过相关物理量诊断表明，从风暴南面和东南面有大量水汽的涌入体现了东风波的特征，高层没有水汽辐散不利于“环高”充分发展。8月19日08时垂直螺旋度正中心在500 hPa左右，体现了东风波特征，到了20时，500 hPa以下垂直螺旋度都是正值，以上是负值，此时的环境螺旋度分布比较有利于风暴的发展，但此时“环高”正接近陆地，导致“环高”发展不充分。
2015, 31(1): 103-111.
摘要:
近50年江苏冬季霾日数随时间线性增多，其距平变化在1970年代由负位相转变为正位相。这种变化可能与东亚气候突变有关。利用江苏气象站点资料和NCEP/NCAR再分析资料，结合江苏冬季霾日数的年代际变化特征，探讨其与年代际气候变化的联系。结果表明，在江苏冬季霾少发期(1961—1979年)，500 hPa高度场在欧亚中高纬地区表现为“正-负-正”的距平分布，即在乌拉尔山附近和阿留申群岛附近表现为正距平，而在贝加尔湖以东地区表现为负距平。这种“两脊一槽型”的分布有利于北方冷空气南下，冬季风较强，使江苏境内地面风速增大，有利于大气污染物扩散，同时大气净化次数有所增多，不利于霾天气发生。而在霾的多发期(1980—2010年)，异常的大气环流型则相反。此外，江苏冬季霾日数对气温增暖存在可能的显著正响应。
近50年江苏冬季霾日数随时间线性增多，其距平变化在1970年代由负位相转变为正位相。这种变化可能与东亚气候突变有关。利用江苏气象站点资料和NCEP/NCAR再分析资料，结合江苏冬季霾日数的年代际变化特征，探讨其与年代际气候变化的联系。结果表明，在江苏冬季霾少发期(1961—1979年)，500 hPa高度场在欧亚中高纬地区表现为“正-负-正”的距平分布，即在乌拉尔山附近和阿留申群岛附近表现为正距平，而在贝加尔湖以东地区表现为负距平。这种“两脊一槽型”的分布有利于北方冷空气南下，冬季风较强，使江苏境内地面风速增大，有利于大气污染物扩散，同时大气净化次数有所增多，不利于霾天气发生。而在霾的多发期(1980—2010年)，异常的大气环流型则相反。此外，江苏冬季霾日数对气温增暖存在可能的显著正响应。
2015, 31(1): 112-118.
摘要:
基于雷达资料，SAFIR3000资料分析了北京地区10次雷暴个例。讨论了闪电活动结束与40 dBz回波顶高以及超过30 dBz的回波体积之间的关系。两个因子结合使用的预报试验结果表明，仅漏报1次，虚警1次，准确率80%，闪电活动在30 min内结束，即可较好地指示北京地区雷暴闪电活动结束。
基于雷达资料，SAFIR3000资料分析了北京地区10次雷暴个例。讨论了闪电活动结束与40 dBz回波顶高以及超过30 dBz的回波体积之间的关系。两个因子结合使用的预报试验结果表明，仅漏报1次，虚警1次，准确率80%，闪电活动在30 min内结束，即可较好地指示北京地区雷暴闪电活动结束。
2015, 31(1): 119-127.
摘要:
风切变是风场不均匀的一种表现，这种不均匀恰是造成风场反演困难的主要因素之一，利用多普勒天气雷达的径向风场数据，并基于风场反演的方法对风切变的识别和大小进行了分析和计算。对传统的根据径向风差异去识别风切变的方法分析后，发现风场均匀时径向风速在不同方位角之间会存在差异，并且这种固有差异在径向风场的零速线附近达到最大，从而会造成识别中的误判。针对风切变区风场的不均匀特点，在风场反演中选用了均匀风场模型进行计算，用临近格点之间风矢差来表示风切变的大小。对广州一次强对流过程中风切变的识别结果表明，在连续单体和中尺度气旋的强回波区，切变区主要集中在强对流区，以及移动路径的前侧；风切变的量级显示，在强对流与中尺度气旋处的风切变大小明显大于其它位置处，量级大小一般在4.5 m/(s·km)以上，而强对流与中尺度气旋区边缘的切变大小一般在4.0 m/(s·km)以上，并且切变发展的方向与天气过程的一致；对于潜在发展的对流，对比结果发现风切变的大小在3.0 m/(s·km)以上时容易发展成新的单体。分析结果表明，通过对强切变出现的位置和发展趋势进行判断，可为强对流的天气发展起到预警作用。
风切变是风场不均匀的一种表现，这种不均匀恰是造成风场反演困难的主要因素之一，利用多普勒天气雷达的径向风场数据，并基于风场反演的方法对风切变的识别和大小进行了分析和计算。对传统的根据径向风差异去识别风切变的方法分析后，发现风场均匀时径向风速在不同方位角之间会存在差异，并且这种固有差异在径向风场的零速线附近达到最大，从而会造成识别中的误判。针对风切变区风场的不均匀特点，在风场反演中选用了均匀风场模型进行计算，用临近格点之间风矢差来表示风切变的大小。对广州一次强对流过程中风切变的识别结果表明，在连续单体和中尺度气旋的强回波区，切变区主要集中在强对流区，以及移动路径的前侧；风切变的量级显示，在强对流与中尺度气旋处的风切变大小明显大于其它位置处，量级大小一般在4.5 m/(s·km)以上，而强对流与中尺度气旋区边缘的切变大小一般在4.0 m/(s·km)以上，并且切变发展的方向与天气过程的一致；对于潜在发展的对流，对比结果发现风切变的大小在3.0 m/(s·km)以上时容易发展成新的单体。分析结果表明，通过对强切变出现的位置和发展趋势进行判断，可为强对流的天气发展起到预警作用。
2015, 31(1): 128-136.
摘要:
为了探明苏州地区大气污染物的时空分布特征，收集2012年苏州、昆山和太仓三个大气环境监测站的PM2.5、PM10等大气污染物观测资料及三站全自动气象观测数据，分析三站的PM2.5和PM10的时空分布特征；探讨气象条件对PM2.5和PM10的影响。结果表明：（1） 苏州市区PM2.5和PM10的年平均值分别是42.5和85.5 μg/m3，周边地区的年平均值是62.0和111.5 μg/m3；一年中苏州地区PM2.5和PM10的最大值出现在春季，最小值出现在夏季。（2） 一天中，苏州地区PM2.5和PM10的最大值出现在上午的8—9点。（3） 降水、气温、风速、气压等气象条件对PM2.5和PM10高浓度污染变化有重要影响。降水对PM2.5和PM10具有明显的清除作用，风则有较好的稀释扩散效应；PM2.5和PM10的浓度随气温的上升而升高；在高压状态下，PM2.5和PM10的浓度上升。（4） 苏州站PM2.5/PM10的变化范围和平均值都低于昆山站和太仓站，且PM2.5/PM10日变化存在明显的季节差异。
为了探明苏州地区大气污染物的时空分布特征，收集2012年苏州、昆山和太仓三个大气环境监测站的PM2.5、PM10等大气污染物观测资料及三站全自动气象观测数据，分析三站的PM2.5和PM10的时空分布特征；探讨气象条件对PM2.5和PM10的影响。结果表明：（1） 苏州市区PM2.5和PM10的年平均值分别是42.5和85.5 μg/m3，周边地区的年平均值是62.0和111.5 μg/m3；一年中苏州地区PM2.5和PM10的最大值出现在春季，最小值出现在夏季。（2） 一天中，苏州地区PM2.5和PM10的最大值出现在上午的8—9点。（3） 降水、气温、风速、气压等气象条件对PM2.5和PM10高浓度污染变化有重要影响。降水对PM2.5和PM10具有明显的清除作用，风则有较好的稀释扩散效应；PM2.5和PM10的浓度随气温的上升而升高；在高压状态下，PM2.5和PM10的浓度上升。（4） 苏州站PM2.5/PM10的变化范围和平均值都低于昆山站和太仓站，且PM2.5/PM10日变化存在明显的季节差异。
2015, 31(1): 137-144.
摘要:
利用1955—2010年的气象观测资料，对比分析我国中东部地区地理位置及海拔高度存在差异的两个高山站(南岳山和庐山)风的气候变化特征及其对夏季风的响应。分析表明：(1) 南岳山风速大于庐山，春、夏盛行西南风，秋、冬盛行北风，年内各月最大风速风向均为旺盛的西南偏南风(SSW)；而庐山春、夏盛行南风，秋、冬盛行东北偏北风(NNE)，年内除6、7月外最大风速的风向均为偏东北风；(2) 年及四季平均风速均呈显著减弱趋势，庐山风速减弱的趋势明显大于南岳山；(3) 两个站夏季风场的变化随夏季风季节内演变，西南风在6月初突然增强、在8月底—9月初突然减弱；(4) 两个站夏季西南风的风速与夏季风的强弱变化呈反相关关系，强夏季风年西南风偏弱，其风场特征表现为北及偏东北风频率偏多，对应风速偏强，而南及偏西南风频率明显偏少，对应风速偏弱；弱夏季风年西南风偏强，其风场特征表现为西南气流异常。
利用1955—2010年的气象观测资料，对比分析我国中东部地区地理位置及海拔高度存在差异的两个高山站(南岳山和庐山)风的气候变化特征及其对夏季风的响应。分析表明：(1) 南岳山风速大于庐山，春、夏盛行西南风，秋、冬盛行北风，年内各月最大风速风向均为旺盛的西南偏南风(SSW)；而庐山春、夏盛行南风，秋、冬盛行东北偏北风(NNE)，年内除6、7月外最大风速的风向均为偏东北风；(2) 年及四季平均风速均呈显著减弱趋势，庐山风速减弱的趋势明显大于南岳山；(3) 两个站夏季风场的变化随夏季风季节内演变，西南风在6月初突然增强、在8月底—9月初突然减弱；(4) 两个站夏季西南风的风速与夏季风的强弱变化呈反相关关系，强夏季风年西南风偏弱，其风场特征表现为北及偏东北风频率偏多，对应风速偏强，而南及偏西南风频率明显偏少，对应风速偏弱；弱夏季风年西南风偏强，其风场特征表现为西南气流异常。
2015, 31(1): 21-31.
摘要:
利用中尺度模式WRF V2.2对超强台风“桑美”(2006)进行数值模拟，在模式较好地模拟出台风路径和强度及其近海突然增强过程基础上，分析在“桑美”近海突然增强过程中，环境场中的干冷空气在湿度场和温度场上的表现特征以及对近海台风突然增强的作用及其可能机制。结果表明：“桑美”在近海突然增强与环境场中干冷空气活动密切相关，高时空分辨率的FY-2C气象卫星水汽图像可以形象地揭示出台风发展演变过程中干冷空气的发展演变特征，干冷空气在高层的范围和强度明显强于中层。随着“桑美”西北侧的干冷空气不断靠近台风环流，台风在近海发展加强；而随着“桑美”西南侧干冷空气逐渐逆时针卷入台风环流，台风开始减弱。干冷空气沿着等熵面由高层向中层、由高纬向中低纬入侵，在“桑美”北上时，两者发生相互作用，“上干下湿”的层结分布，有利于台风增强。干冷空气与沿西北向移动的暖湿台风环流系统发生相互作用，干冷空气及其穿越等熵面的下沉运动所产生的冷平流效应有利于台风发展；干冷空气随着等熵面高度的下降出现明显西倾，有利于台风发展。
利用中尺度模式WRF V2.2对超强台风“桑美”(2006)进行数值模拟，在模式较好地模拟出台风路径和强度及其近海突然增强过程基础上，分析在“桑美”近海突然增强过程中，环境场中的干冷空气在湿度场和温度场上的表现特征以及对近海台风突然增强的作用及其可能机制。结果表明：“桑美”在近海突然增强与环境场中干冷空气活动密切相关，高时空分辨率的FY-2C气象卫星水汽图像可以形象地揭示出台风发展演变过程中干冷空气的发展演变特征，干冷空气在高层的范围和强度明显强于中层。随着“桑美”西北侧的干冷空气不断靠近台风环流，台风在近海发展加强；而随着“桑美”西南侧干冷空气逐渐逆时针卷入台风环流，台风开始减弱。干冷空气沿着等熵面由高层向中层、由高纬向中低纬入侵，在“桑美”北上时，两者发生相互作用，“上干下湿”的层结分布，有利于台风增强。干冷空气与沿西北向移动的暖湿台风环流系统发生相互作用，干冷空气及其穿越等熵面的下沉运动所产生的冷平流效应有利于台风发展；干冷空气随着等熵面高度的下降出现明显西倾，有利于台风发展。
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