摘要:利用NCAR最新的公用陆面模式CLM3.0,通过数值模拟初步研究了植被叶面积指数(LAI,leaf area index)异常变化对陆面状况的可能影响,结果表明,植被LAI的异常变化能够引起地表能量平衡、地表水循环等陆面状况的异常。(1)植被LAI的异常变化主要影响太阳辐射在植被与地表之间的分配,以及地表的感热、潜热通量。植被LAI增大,能够引起植被吸收的太阳辐射增加,而到达土壤表面的太阳辐射减小,并导致植被的蒸发、蒸腾潜热通量增加,造成地表的蒸发潜热和感热通量不同程度的减小。(2)植被LAI增大时,植被对降水的拦截和植被叶面的蒸发增大,植被的蒸腾作用也明显增强;植被LAI增加会使得热带地区各个季节的土壤表面蒸发、地表径流减小,而土壤湿度有所增加;LAI增加造成中高纬度地区土壤蒸发的减少主要出现在夏季;LAI增加还能够引起中高纬地区冬、春积雪深度不同程度的增加,造成春末、夏初地表径流的增加。(3)植被LAI增加能够使得叶面和土壤温度有所下降,但植被LAI的变化对叶面、土壤温度的影响相对较小。

摘要:使用纬向线性以及非线性切变基流下中尺度扰动的Boussinesq近似方程组,讨论了两种典型的中尺度扰动发生对称不稳定或者横波不稳定时,其不稳定的一些特征以及扰动的波动性质。研究结果表明:(1)对于扰动的等位相面平行于基本气流方向的对称性扰动来说,对称不稳定的波动实质是沿着与基本气流方向相垂直的方向传播的重力惯性内波的不稳定。基流二次切变对于中尺度对称扰动来说是一个不稳定因子,并且驱动不稳定的中尺度对称扰动在南北方向传播;(2)对于扰动的等位相面垂直于基本气流方向的横波性扰动来说,在基本气流为常数或者只具有线性切变的情况下,此时根本不存在涡旋Rossby波,横波不稳定的波动实质则是沿着基本气流方向双向传播的重力惯性内波的不稳定。如果考虑基本流场的风速存在二次切变或者非线性切变时,此时就会产生一支新的波动(涡旋Rossby波),涡旋Rossby波相对于基本气流U₀是单向传播的,涡旋Rossby波产生的物理根源是基本流场的风速U二次切变(β_*=U_zz≠0),此时横波型不稳定可能是混合的涡旋Rossby——重力波的不稳定。实际大气中,涡旋Rossby波对于中-β尺度对流云核、暴雨团等天气系统的发生、发展和演变的物理机制具有极其重要的意义。

摘要:应用大气光化学模式研究了日最大臭氧体积分数及其出现时刻与其前体物NMHC、NO_x体积分数及NMHC/NO_x比值的关系。结果表明,影响日最大臭氧体积分数(φ_O3max)脊线位置(EKMA图,Empirical K inetic Modeling Approach)的关键因子是NMHC成份组成比例;日臭氧体积分数达到最大值需要的时间(τ_O3max)与NMHC/NOx比值及NMHC成份组成比例有关,与NMHC、NO_x体积分数关系不大。此外,利用该结果解释了近20 a北京日最大臭氧体积分数出现时刻具有不断提前的变化趋势的原因。

摘要:研究了北京市区东部、东南部和西南部不同功能区土壤和绿化植物中多环芳烃(PAHs)的分布特征,讨论了土壤和植物叶片中多环芳烃质量分数的相关性。结果表明:车流量较多的路边土壤PAHs质量分数很高,西城区北京杨叶片中PAHs质量分数较高;相同采样点的土壤与植物叶片中多环芳烃的质量分数相关显著。

摘要:引进美国威斯康星大学的IMAPP(InternationalMODIS/AIRS Preprocessing Package)软件包,介绍了利用高光谱分辨率大气红外探测器AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)观测辐射值,用特征向量统计法反演大气温度、湿度等垂直廓线的算法,采用亮度温度分类和扫描角分类回归后,减小了反演误差。并将其应用到中国地区,通过与无线电探空值及欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Center of Medium-rangeW eather Forecasts)客观分析场的比较,结果表明:该方法所获得的温度、水汽反演结果与探空观测及ECMWF大气廓线分布一致,且AIRS因其高光谱分辨率(即高垂直空间分辨率)显示了精细的大气结构。

摘要:利用1950—1999年Hadley中心全球海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和中国气象局整编的160站降水资料,通过讨论印度洋偶极子(IOD)独立发生时及IOD与ENSO联合发生时中国秋季降水的差异,研究了ENSO对IOD与中国秋季降水关系的影响。结果表明:仅有IOD发生时,其正位相年使得中国西南地区和黄河流域的秋季降水出现正异常,而当IOD与ENSO伴随出现时,IOD正位相年和E lN ino使得中国西南地区秋季降水正异常区域维持并向东扩展,还使得黄河流域秋季降水转为负异常。此外分析了ENSO改变IOD与中国秋季降水关系的环流成因。

摘要:用一个带有地形项的ƒ平面准地转正压涡度方程,实施5组积分时间长度为72 h的试验,研究了中尺度地形对涡旋自组织的影响。结果指出:无地形时,准终态涡是一个带有螺旋带的类似台风的涡旋;有地形时,准终态涡是一个无螺旋带但有两个低涡量区的准圆形涡旋。有无地形两个准终态涡中心的位置可以相距100 km以上。

摘要:利用CE-318太阳光度计在内蒙古额济纳旗、东胜、锡林浩特三地观测的2002年6月—2003年5月间的太阳直接辐射数据,应用消光法反演大气气溶胶光学厚度[AOT(λ),Aerosol OpticalThickness]和粒子谱分布,并分析其变化特征。结果表明,该地区气溶胶光学厚度具有明显的时空变化:春季最大,冬季最小,AOT(λ=440 nm)平均最大值为0.78,最小值为0.13。3个观测点中,额济纳旗的光学厚度最大,东胜最小。光学厚度的日变化主要有4种形式:1)早晨高傍晚低;2)早晨低傍晚高;3)早晚低中午高;4)变化平缓。这主要与沙尘天气的发生、大气层结稳定度和人类活动等因素有关。气溶胶粒子谱分布基本符合Junge谱,在粒径0.3μm、0.6μm和1.0μm处出现峰值。但是在不同天气条件下粒子谱有很大差异,在沙尘暴天气中,大粒子和巨粒子数有明显的增加,粒子数浓度要比晴天背景大气大了约一个量级。春季气溶胶粒子数浓度最大,夏秋季次之,冬季最小,但相差不超过一个量级。

摘要:采用由曼宁方程推导而来的动力波方程来改进陆面模式BATS中的径流计算方案,并将改进径流方案后的BATS模式应用到区域气候模式RegCM2中。利用1998年6—8月T106资料做边界场,对改进后的区域气候模式在中国东部地区进行检验。模拟结果表明,改进后的方案在夏季6—8月内模拟的径流值达到80~500 mm左右,较原方案模拟的径流量(30~80 mm)更加接近径流实况(50~500 mm),体现了径流的大尺度平流效应。取单站(武汉)的模拟结果与原模式进行比较,发现模拟场的平均气温与实况场的误差较原模式减小了0.66℃,几次明显的降水过程也有很好的模拟。文中还分析了气温、降水、土壤含水量、蒸发等量的模拟情况。

摘要:利用IAP三维云模式对2005年7月一次强暴雨过程上游的水汽通量进行了人工影响试验,模拟和分析发现,AgI播撒速率的选择对增雨效果影响较大,仅当播撒速率在0.07 g/s以下时才有增雨效果;过冷云水发展到极大值时,以0.05 g/s播撒AgI获得的增雨效果最好,播撒过程使得自然云内的冰晶和雪晶出现的时间提前,含量明显增加。

摘要:依据臭氧生消与紫外辐射(UV)能量利用相互作用的观点,考虑与臭氧有关的主要因子UV、大气中物质在化学和光化学反应中对UV能量的吸收、气溶胶粒子的散射等,在分析1990—1992年臭氧总量、太阳辐射、气象资料的基础上,建立了计算臭氧总量的经验模式,其优点是所用资料均可由常规气象站获得。结果表明,计算值与观测值符合得比较好。利用该经验模式计算了北京地区1979年1月—1996年6月的臭氧总量,计算值与观测值同样比较一致,二者相对偏差的最大值、最小值、平均值分别为15.2%、0.05%和4.9%,相对偏差在±10%之内的比例为91.4%,因而该经验模式是合理、可行的。1991年之后北京地区臭氧的下降与Pinatubo火山气溶胶的影响有关。

摘要:利用M icaps常规资料,对2000—2004年30~50°N之间的沙尘暴日与高空急流的关系进行了统计,把与沙尘暴相伴的高空急流分为2类:单急流型和双急流型;沙尘暴多发生在高空西南和西北急流的左侧及其右后方,与西北+西南型高空双急流相伴的沙尘暴多出现在西北急流中心的左前方和西南急流中心的左后方以及西北急流中心的右前方和西南急流中心的左后方。还对沙尘暴典型个例的风场结构的垂直分布、环流场的垂直结构等进行了动力学分析,结果表明:影响沙尘暴的高空急流有单急流、双急流、甚至三急流;一般北支高空急流高度较低,中心多在300 hPa,南支高空急流高度一般在200 hPa,中心风速多大于北支急流,北支急流多随高度升高向南倾斜,南支急流随高度的升高向北倾斜,单急流型沙尘暴多发生于北支急流下沉支的南侧,双急流型沙尘暴发生于双急流合并下沉支的下方;不论是上升气流还是下沉气流均有可能产生沙尘暴:低层辐合、高层辐散导致的抽吸作用,可在近地层形成大风和沙尘暴,强的下沉气流可导致高层动量有效下传有利于沙尘暴的产生;在南、北支高空急流之间往往会形成一支环流促进沙尘暴的形成,所以不仅是北支急流,南支急流也对沙尘暴的发生和发展产生作用。

摘要:测量了不同人工雾浓度下垂直偏振入射光的透射光强。利用实验数据,分析了垂直、平行方向上透射光强的变化趋势,得出平行偏振分量透射光强大致呈指数下降的趋势,垂直偏振分量透射光强先略微上升而后下降。由退偏振度随雾浓度的变化讨论了退偏产生的原因,指出雾浓度较低时,雾滴可近似视为球形。基于光的偏振特性,从理论上分析并计算得到光在雾中传输时透射、散射光强。实验结果对研究光在雾中传输及分析大气中雾对透射光偏振态的影响有一定的参考价值。

摘要:利用1957—2002年华北104站月降水量、登陆我国台风频数、海平面气压场、850 hPa流场、500 hPa高度场资料,分析了华北地区夏季降水与登陆我国台风的关系。结果表明:华北中部和东部夏季降水量与登陆我国台风频数存在着显著的正相关,中心在华北中部的河北饶阳和保定一带。在登陆台风特多年,华北中、东部夏季降水增加(偏涝),南部降水减少(偏旱);登陆台风特少年则相反。逐月分析发现,8月登陆我国台风频数与华北地区同期降水量相关最好,而且显著的正相关仍然位于华北中部和东部。多(少)登陆台风活动年无论是海平面气压距平场、850 hPa流场距平、500 hPa高度距平场还是冷空气异常,其特征均与华北中、东部夏季降水偏多(少)年相似。

摘要:运用中尺度非静力模式MM5对2003年梅雨期一次大暴雨天气进行数值模拟,在降雨模拟基本正确的基础上分析暴雨发生原因。结果表明:该次梅雨大暴雨属于切变类暴雨,对流层低层有能量锋区、高层有惯性不稳定活动,暴雨区位于低空急流的左前方、高空急流的右前方。暴雨中心物理量要素的时间—高度演变显示:低层正涡度、辐合,高层负涡度、辐散,深厚的上升运动,等相当位温线抬升,湿位涡及其正、斜压分量3者负值加大均有利于降雨加强;暴雨减弱阶段,这些要素一般向相反方向转变。该次大暴雨的直接影响系统具有明显的中尺度时、空特点,大暴雨的发生与高层惯性不稳定和低层对流不稳定有关。

摘要:利用实测干叶片生化组分和高光谱反射率数据,提出了基于面积归一化的高光谱位置变量一阶导数极值法提取生化组分的新思路。结果表明:该方法能较好地提取叶片全氮、纤维素、木质素和淀粉含量,尤其是对纤维素、木质素和淀粉含量的反演精度有了提高。研究还表明:该方法在提取全氮、纤维素、木质素含量时,能有效剔除土壤影响,但是在提取淀粉含量时,效果不够理想。

摘要:利用CE-318型太阳光度计936 nm水汽吸收通道的太阳辐射观测值和太阳光度计在该通道的透过率与水汽量关系,采用瞬态法反演了渤海湾西岸大气柱水汽总量。结果表明:利用太阳光度计936 nm通道可以反演晴空大气柱水汽总量,其局限性是要在晴空下使用;渤海湾西岸大气柱水汽含量时间分布极不均匀;不同季节晴空日的水汽含量日变化有所不同。

摘要:Х.П.ПОООъго1972年给出的一张全球 6-8月10 hPa等压面位势高度气候图被国内许多教科书广为引用,但该图存在一处明显的分析错误.本文指出了分析错误所在,并利用 NCEP/NCAR40 a再分析资料,对其作了修正。

摘要:利用1990-2003年也门7个测站降水资料,在分析近14 a也门降水季节变化特征的基础上,着重分析了也门夏季降水的年际变化特征。结果表明,也门降水异常的季节变化明显,异常在4-9月最大,尤其是7-9月,异常峰值所在月呈现出较明显的提早趋势;近14 a也门夏季降水呈现出增加的趋势,90年代末该趋势加大;近14 a也门夏季降水存在3 a和7 a左右的显著振荡周期。

摘要:对气象资料的四维同化,采用共轭梯度算法和遗传算法,可以使两种方法相互补充,实验证明两者的结合能够增强搜索能力和收敛速度。在编写此程序时,采用标准化编程方法,使程序能够接近全自动化,从而缓解了编程的繁重劳动,减少程序中出现的错误。

摘要:设计了一种车用红外感雨器。该感雨器系统以高亮度红外发光二极管作为光源照射汽车挡风玻璃,以Motorola公司的MC68HC908SR12单片机为控制核心,利用其10位的A/D转换器,完成对挡风玻璃上雨点及水的散射信号的探测采样。通过其PWM端口输出不同占空比的脉冲信号,通过滤波平滑后可转换为相应的直流电平控制雨刮器的转速。

摘要:以Delphi中的对象模型为例,利用封装技术,在一个类Pascal的脚本语言基础上构建了一个面向对象的脚本语言。研究了面向对象脚本语言中的对象实现技术,并分析其工作机制。结合实例,对中间代码的生成过程进行了说明。结果表明,该对象技术具有简单性和有效性。