摘要:用数值试验的方法,分别以无热源型、ElNino初期、ElNino成熟期对应的赤道中东太平洋与赤道印度洋海表温度作为外强迫源,应用强迫耗散准地转正压涡度方程的全球谱模式,考虑了摩擦耗散及3波准共振的共同作用,采用非定常、定常加热两种形式积分90d,研究了对中高纬大气低频振荡的调频作用。结果表明:(1)3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;(2)在ElNino初期和ElNino成熟期,无论是赤道中东太平洋海温还是赤道印度洋海温在逐渐增暖的过程中,大气低频振荡周期都有缩短的趋势。1997年2月-1997年4月,赤道印度洋调节作用强;而在1998年5月,赤道中东太平洋调节作用强;(3)赤道印度洋西区对大气低频振荡的调节作用要强于赤道印度洋东区;Nino3区对大气低频振荡的调节作用要强于Nino1+2区;(4)太平洋-印度洋海温异常模态在1997年10月为高指数(简称PIMI一型),在1996年9月为低指数(简称PIMI二型),前者对应的东太平洋-西印度洋区对大气的调频作用要大于后者对应的西太平洋-东印度洋区。

摘要:利用1950-2000年马里兰大学全球海洋同化分析资料分析了太平洋海温年代际变化的垂直结构和传播特征,结果表明,太平洋上层海温存在显著的年代际变化,其最强区为北太平洋中部偏西地区100m层次,热带东太平洋50m层次,热带西太平洋150m层次,热带西南太平洋190m层次,日本东南沿海443.5m以上层次;年代际变化的垂直结构与温度层结有关,年代际变化的显著层都对应于温度随深度变化的极大值处;源自北太平洋中部海表的信号向深层延伸,并由窗口地区向西南潜沉,热带西南太平洋的信号越过赤道向东北挺进,在传播过程中,两处信号的走向都是沿着温度随深度变化的极大值即20℃等温线处,并于副热带20℃等温线转折处汇合;北太平洋40°N附近的年代际变化起源于海表,并向深层传播,而低纬度的信号多起源于150-250m处的系统加深,故其海表和深层的位相往往不一致。

摘要:利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式(IAP-CSM3D),模拟了2004年4月23日横扫湘中湘南大部分地区的飑线强对流过程的流场、雷达回波和含水量等宏、微观物理量的分布及其演变。分析了冰雹形成的微物理过程,结果表明,冰雹粒子主要由冻滴(CNfh)和霰(CNgh)转化形成,其中冻滴的贡献比较大,冰雹主要是通过撞冻过冷水过程(CLch、CLrh)长大。将多普勒雷达实测资料同模拟的气流结构进行比较可见,雷达观测到散度随高度的变化与模式模拟的气流结构一致;模式输出的雷达回波强度及回波顶高与雷达观测事实相近。

摘要:利用中国160站50a月降水资料,分别用降水量序列法、降水量方差法及降水量离差法定量计算了全年降水的聚集程度(聚集度)和最大降水对应的聚集时间(聚集期),并利用计算出的聚集度和聚集期分析了中国降水年内时空变化的气候特征,验证并比较了3种新方法的合理性;挑选长江中下游作为关键区,对该区的聚集度进行了区域平均的趋势分析和小波分析,结果发现,该区的降水聚集度具有明显的年际变化,而年代际变化则表现得比较稳定。

摘要:探讨了下降算法的尺度化问题,试验发现尺度因子的选取对目标函数的收敛非常重要,而现有的计算尺度因子的方法并不能适用于所有的情况,因此提出将坐标轮转法应用于尺度化过程,对比试验表明了该方法有效,试验还发现将坐标轮转法和尺度化方法结合起来可以更好地提高试验效果。

摘要:利用中国气象科学研究院的三维对流云数值模式,模拟了青海省2002年秋季一次对流云过程,分析了青海省秋季对流云云体发展的动力学特点和微物理特征。数值模拟结果表明,青海省秋季的对流云降水几乎全部是由霰的融化形成的,而自然云中冰晶含量少、冰霰自动转化形成霰胚的过程非常微弱。但采用合适的方法催化以后,冰晶的核化、繁生量增加,通过冰霰自动转化过程形成大量霰胚,霰胚再通过其他冷云微物理过程迅速增长,融化成降水。催化后各种微物理机制都比催化前活跃,同时催化改变了云体的动力场分布,在动力过程和微物理过程的相互促进下,使增雨取得了很好的效果。

摘要:采用建站在30a以上的月总辐射资料,以相关性最好的月份为代表月份,以经过均一性检验的日照资料为参考序列,用Potter法进行总辐射资料的均一性检验。结果表明,存在1个或2个间断点的测站占总数的58.6%;无间断点的测站占总数的34.3%。出现间断点的年份以20世纪70年代最多,其次是90年代。90年代初全国辐射仪器的换型对辐射资料没有普遍明显的影响。最后用回归法对存在间断点的绝大多数测站进行了均一性订正,订正后辐射和日照的年平均相关系数普遍增大,平均增大近5%。

摘要:利用中尺度数值模式WRF输出结果,对2003年7月4-6日淮河流域出现的暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,WRF模式对这次暴雨过程的雨带位置和走向均有较好的模拟,但暴雨中心位置偏移。这次暴雨过程中尺度天气系统的发生、发展、加强及衰减均在模拟结果中有所显现。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析资料和中国160站月降水资料,分析了4-5月南极涛动(AAO)的变化对后期中国东部夏季降水的影响。结果表明:年际时间尺度上,4-5月平均的AAO指数与6-7月长江流域降水的相关系数为0.31,达到95%的置信水平。前期AAO偏强时,后期6-7月长江流域降水将增加,反之亦然。前期AAO的变化通过影响后期夏季西北太平洋副高的强度和位置,引起中国夏季风雨带位置的南北偏差。

摘要:由华南区15、42个测站构成了相互独立的低、高密度两种站网。用1958-2000年5-6月逐日降水资料,分析了两种站网华南前汛期降水量场特征的异同。统计表明:1)两种站网给出的华南区域平均季、月降水量无显著差异,候、日降水量有显著差异;2)两种站网给出的逐日气候及其异常场均存在显著差异。

摘要:利用2003年7月每日4个时次的1°×1°NCEP风场、湿度场、高度场等再分析资料,对2003年7月8-9日江淮流域暴雨过程进行了分析,结果表明:(1)江淮流域上空的中尺度涡旋合并与此次暴雨过程密切相关。涡旋合并使得低层辐合、高层辐散加强,垂直速度、水汽输送、湿螺旋度加强,从而导致暴雨增幅。(2)低层辐合、高层辐散的高低空配置有利于强上升运动的维持,强上升气流所携带的水汽和能量有利于对流云团的发生发展,有利于暴雨的维持。(3)来自孟加拉湾和南海的暖湿气流为江淮流域提供了充足的水汽。

摘要:选取2003年7月4-5日南京暴雨个例,采用非静力中尺度模式MM5进行模拟,着重研究了不同边界层参数化方案对雨量中心强度、雨区分布的影响。结果表明:对于不同的边界层参数化方案,垂直速度场、水汽通量散度场、涡度场、水平风场的散度以及θ_se场都表现出不同的特征;合理边界层方案的引入对预报效果有明显的改进;结合边界层和自由大气的动力、热力结构进行了综合分析,给出了边界层作用与自由大气动力、热力结构的配置情况,说明这种配置对暴雨的形成是至关重要的。

摘要:利用非静力MM5模式对2004年3月26-28日主要发生在内蒙古中部偏北地区的强沙尘暴天气进行了数值模拟,并利用模式输出结果对这次过程进行了干空气侵入的诊断和分析。模拟和诊断分析结果表明,此次强沙尘暴过程中有明显的干空气侵入,这种干空气侵入将对流层高层高位涡带入低层,促进了对流层低层气旋及对流运动的发展,继而引起强沙尘暴的发生。

摘要:采用NCEP全球再分析资料和常规地面、高空观测资料,利用非静力中尺度数值模式MM5(V3.6)对2003年2月江淮地区暴雪过程进行了数值模拟。结果表明,MM5能够较好地模拟出地面及中低空大、中尺度环流系统,能够成功模拟出暴雪中尺度低涡的发生、发展及结构演变;低空西南急流与暴雪有着密切关系,对暴雪天气预报有很好的指导作用;对涡度场、散度场和垂直速度场的诊断表明,运动场和热力场的相互配置及耦合关系非常有利于暴雪切变线的发展及暴雪形成与维持。还利用模拟雷达反射率因子检验了模拟的正确性。对温度场的分析可知,降水性质与700hPa、850hPa温度平流有直接关系。

摘要:利用NCEP/NCAR的1950-1998年海表温度场和1958-1997年海表风场再分析资料,采用相关、合成等分析方法,研究了黑潮区域SSTA(sea surface temperature anomaly)与太平洋风场的关系。结果表明:从SSTA滞后风场3月起,与其关系密切的经向风关键区位于赤道西太平洋(140-160°E,5°S-5°N),纬向风关键区位于赤道中太平洋(160°E-150°W,5°S-5°N),两者对SSTA的影响均可持续6月左右;纬向风关键区的强度和范围均大于经向风。进一步研究表明,黑潮SS-TA与ENSO事件有着密切的联系:ElNino(La Nina)事件当年11月-次年12月期间黑潮海温多为正(负)异常。

摘要:根据臭氧总量的地理分布特征,把我国划分成7个区域,利用卫星观测的TOMS和SBUV资料对这7个区域上空的臭氧总量多年(1979-2003年)的纬向偏差分布、年际变化、周期分布等特征进行了分析。结果表明,东部地区的臭氧总量常年大于西部地区的臭氧总量,青藏高原、西北高原与东部同纬度地区相比,在夏季差别最大,冬季最小。四川盆地上空的臭氧总量常年比周围地区要高。研究还表明,每个区域都存在准2a、4-5a和8-10a的周期振荡。

摘要:应用1995-2000年NOAA卫星资料,结合广西贵港市的数字化土地利用信息,通过时序分析方法找出典型作物代表区,并计算各典型代表区的平均、最大、最小VSW I(Vegetation Supply Water Index;植被供水指数)特征值,归纳分析水田和旱地的干旱指标,继而根据典型代表区的平均VSWI值划分旱情等级,生成农田旱情遥感图像,评估干旱情况。试验表明,该方法可用于湿润、半湿润地区的农田干旱遥感监测。

摘要:以滴谱理论为基础,给出了双线偏振雷达各测雨式的雨区衰减订正公式和方法,并利用模拟的滴谱分布资料,分析了各波段双线偏振雷达各测雨式受雨区衰减的影响情况以及做衰减订正后的改进情况,提出了双线偏振雷达各测雨式在估测降雨中使用的建议。

摘要:采用重庆地区34个气象观测站1971-2000年30a平均月降水总量资料,以及重庆地区100m×100m DEM(Digital Elevation Model)数据,对重庆地区降水空间分布进行研究。根据山地气候学原理,利用GIS(Geographical Information Systems)软件,分析降水空间分布的影响因子,建立平均月降水量空间估算模型,计算了平均月降水量的空间分布。结果表明:随着海拔高度的增加,降水量逐渐增加;各月降水量的最大值出现在东北山区;降水量的季节变化明显。

摘要:对2002年1月1日-2002年12月31日日照市环境监测中心提供的PM₁₀(可吸入颗粒物)日平均浓度资料和对应时段的日照市地面气象资料做了深入的分析,揭示了污染物PM₁₀变化特征及其随气象要素的变化规律。同时分析了主要污染物PM₁₀与地面风速、风向间的相关关系,发现日照市大于等于3级的PM₁₀污染日均出现在1-4月,地面风速对污染物PM₁₀浓度有一定影响,当地面风速超过5m/s时,3级及以上污染日很少出现,当地面风速超过6.5m/s时,随着风速的提高,污染物浓度呈下降趋势。污染物浓度呈明显的季节变化,冬、春季节明显高于夏、秋季节。

摘要:阐述了虚拟仪器开发平台Lab VIEW的开发环境,并用图形化编程语言Lab VIEW设计了虚拟气象统计分析仪,分析仪界面友好、直观,适合于气象统计中数据的分析与处理。将虚拟仪器技术引入到气象科研中,使用在Lab VIEW平台下开发的控件,根据研究需要“组装”各种仪器,能够较大地提高工作效率。

摘要:在交错网格的情况下,构造了一类不需解Riemann问题的求解三维双曲守恒律的二阶显式差分格式,证明了该格式在CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件限制下为MmB(Maximum andm ini-mum Bounds)格式,进行了并行计算数值试验,得到的试验结果令人满意。在交错网格的情况下构造的这类差分格式,不需要求解R iemann问题,不需要进行特征分解,可用于求解弱双曲方程组,计算快、编程简便。

摘要:讨论了一类奇摄动双曲-抛物型方程广义初边值问题,在适当的条件下,用Galerkin方法研究了广义解的存在性、唯一性,同时得到了解的渐近估计式。