• 2013年第36卷第6期文章目次
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    • 封面

      2013, 36(6): 0-0.

      摘要 (711) HTML (0) PDF 462.32 K (1519) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 封底

      2013, 36(6): 0-0.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 354.48 K (1497) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >论著
    • 青藏高原夏季带状MCSs的分类以及形成原因

      2013, 36(6): 641-652.

      摘要 (1086) HTML (0) PDF 4.84 M (2423) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2007—2011年夏季TBB(black body temperature)资料筛选出夏季青藏高原地区特征比较稳定的带状MCSs加以归类,结合NCEP资料及后向轨迹模型对其成因进行逐类探讨。结果表明,特征稳定的带状MCSs共有37例,可以按形状分为三类:北凸型、南界型和纬向型,其中北凸型发生得最多,纬向型最少。整个夏季有接近30%的时间,特别是在7月有近50%的时间都出现这种稳定的带状MCSs。高层南亚高压以及高空急流和低层500 hPa切变线辐合及其南侧的高温高湿是带状MCSs生成的主要原因。500 hPa上,纬向型带状MCSs一般发生在高原南北两侧较平直的东、西风气流中;北凸型发生时,高原北部为平直的西风气流,孟湾为较强的槽,高原东、南部受西南偏南气流影响;南界型时高原一般为西北气流,南侧有较强的孟湾气旋控制。围绕高原有4个水汽的辐散源地,带状MCSs对流区的水汽主要通过高原南侧和高原东南部的辐散源地进入对流区。

    • 非均匀风场与急流强迫的水体涡旋动力特征模拟

      2013, 36(6): 653-665.

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 5.12 M (2843) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过数值模拟有限区域水气界面由强迫作用驱动形成的水体涡旋及环流动力结构特征,分析非均匀风场、水体急流、两者叠加以及环境边界和地转偏向力等因子的综合影响,探讨此类水体涡旋结构和动力特征。风应力驱动的水体涡旋尺度大,相对深厚,正涡旋具有下凹表面,负涡旋具有上凸表面。水体急流驱动的涡旋形成在急流两侧,对应急流所在深度及厚度尺度相对较小,也较浅,但流速与强度均大于风场驱动的涡旋环流。地形阻挡起着引导涡旋环流走向的作用;同时在北半球地转偏向力对急流侧向负涡旋形成和强度增强更为有利。此外正涡旋对应的辐合辐散势函数强于负涡旋,有利于正涡旋区垂直上升运动强于负涡旋中垂直下沉运动。非均匀风场及水体急流两种强迫叠加作用下,涡旋数量增加、尺度减小,底层的流场形态及强度与表层差异增大。形成的水体涡旋结构呈现多种形态:深厚的整层一致;浅薄的仅维持在上层,或上下层环流相反等。风应力驱动的涡旋以正压性为主,水体急流驱动的涡旋因急流的垂直强切变而具有强的斜压性,在正斜压动能的转换中,正压性涡旋区有斜压动能向正压动能转换,斜压性涡旋区有正压动能向斜压动能转换,均有利于这两个区域正负涡旋的维持。

    • 江苏春季霜冻气候变化特征及其未来可能变化趋势

      2013, 36(6): 666-673.

      摘要 (1509) HTML (0) PDF 1.68 M (2379) 评论 (0) 收藏

      摘要:在利用江苏省35站1961—2008年气象观测资料分析春霜冻发生时空演变特征的基础上,利用“WCRP”的耦合模式比较计划—阶段3的多模式未来气候数据,分析了未来不同气候变化情景下江苏省春霜冻变化趋势。结果表明:近48 a来,江苏省终霜冻期显著提早、春霜冻日数明显减少;终霜冻期和春霜冻日数均在20世纪90年代后期发生气候突变。在未来全球气候变化背景下,江苏的终霜冻期将进一步明显提前,其中在中排放情景下(A1B),2020s终霜冻期将比1961—1999平均终霜冻期提前4.6~9.6 d,至2060s将提前14.6~17.7 d;在高排放情景下(A2),2020s将提前7.3~11.3 d,至2060s将提前12.8~16.5 d;在低排放情景下(B1),2020s将提前5.3~10.2 d,至2060s将提前9.4~14.2 d。

    • 利用WRF-Chem模拟研究京津冀地区夏季大气污染物的分布和演变

      2013, 36(6): 674-682.

      摘要 (1429) HTML (0) PDF 3.53 M (2289) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用WRF-Chem (Weather Research and Forecasting Model with Chemistry)模式模拟研究了2007年8月京津冀地区近地面O3、NO2、PM2.5浓度的时空变化特征,将模拟结果与观测数据进行详细对比,结果表明,模式可以较好地模拟O3、PM2.5浓度的空间分布和时间变化特征,成功再现了8月O3和PM2.5的几次积累增加过程,其中O3的模拟值与观测值的相关系数为0.69~0.86,PM2.5的相关系数为0.44~0.49,但模式对NO2的模拟相对较差,相关系数为0.27~0.43。北京、天津地区为O3月均低值区,月均体积浓度约30×10-9,渤海及京津冀以西地区O3月平均体积浓度可达60×10-9;PM2.5呈现南高北低的分布特征,变化范围为120~240 μg/m3。14时月平均O3体积浓度在北京、天津地区低于周边地区,约为60×10-9;而PM2.5质量浓度在环渤海地区和河北南部较高,为100~120 μg/m3。8月17日北京出现一次典型的高浓度O3污染事件,14时北京地区温度达到33 ℃,O3体积浓度为80×10-9~110×10-9。在局地排放、化学反应和外来输送的共同作用下,渤海西岸和北岸PM2.5的质量浓度超过120 μg/m3,其中二次气溶胶质量浓度为50~100 μg/m3,一次排放人为气溶胶质量浓度为10~20 μg/m3,海盐质量浓度为1~7 μg/m3,二次气溶胶是该地区PM2.5的主要贡献者。

    • 中国华东高海拔地区春夏季臭氧质量浓度变化特征及来源分析

      2013, 36(6): 683-698.

      摘要 (1037) HTML (0) PDF 2.55 M (2321) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用统计方法和数值模拟对2008年4月18日—7月28日和2009年5月19日—8月20日在黄山光明顶的两次外场观测中臭氧(O3)数据进行了分析,讨论了中国华东高海拔地区O3的质量浓度特征和来源。结果表明,5、6和7月的月平均质量浓度分别为107.73、101.93和68.02 μg·m-3,其中5月和6月的月平均质量浓度相对于国内其他本底站(除上甸子外)以及南极地区高出25~60 μg·m-3,7月与其他地区质量浓度相差较少。该地区的O3质量浓度相对于其他地区整体上维持在一个较高的水平,但高质量浓度超标事件发生的次数很少,只占总观测时间的3.9%。质量浓度日最大值多出现在夜间21时—次日06时(北京时间,下同),呈多峰分布,并且变化幅度很小,在15~20 μg·m-3,通过利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式模拟当地上空对流层顶高度和晴空湍流等要素的变化发现,O3质量浓度和对流层顶折叠现象有关。不同天气条件下,其质量浓度在晴天最高,雨天最低,雾天和阴天在二者之间。臭氧质量浓度与温度、相对湿度和其他污染气体(CO、NO和NO2)浓度之间有很强的负相关,而与风速相关性相对较弱;5月北面来风占主导,各风向所对应的O3质量浓度分布较均匀,而6月和7月西南风占主导,北面来向的风对应的质量浓度要高于南面来向。在利用KZ过滤器将O3原始数据分解成不同组份后,发现当地O3质量浓度整体上受低频组份(CBL组份)的控制,其余各高频组份(CSYCDUCID组份)只是会使其质量浓度在基准线附近波动。随后对发生在2009年5月28—31日和6月12—15日期间的两次O3质量浓度超标事件中CSYCDUCID对基线的贡献做了定量分析。

    • 雨滴下落过程谱分布演变的数值模拟

      2013, 36(6): 699-707.

      摘要 (1174) HTML (0) PDF 3.47 M (2922) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用一维雨滴分档模式,以飞机观测的空中雨滴谱和边界层气象要素廓线作为模式的初始背景场,模拟了雨滴在出云后下落过程中谱分布的演变。结果表明,一维雨滴分档模式能较好地模拟雨滴在下落过程中的蒸发、碰并和破碎过程;模拟的滴谱呈多峰分布。蒸发作用使得雨滴的直径变小,对小雨滴的消耗较大雨滴更为明显,并能增大中等大小雨滴的数浓度,但在整体上并不会改变雨滴的谱型。碰并和破碎机制可以使得雨滴谱呈现多峰分布,并增大了滴谱的谱型变化。

    • 低压倒槽影响下积层混合云形成过程模拟研究

      2013, 36(6): 708-716.

      摘要 (959) HTML (0) PDF 2.85 M (2340) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用多普勒雷达资料和中尺度天气预报模式WRF(Weather Research and Forecasting)模拟结果,对2009年5月9—10日发生在太原及其周边地区的一次积层混合云降水形成过程进行分析。结果表明,在积层混合云的形成初期,局地对流云得到发展,随着其强度不断增强,与周围云发生并合过程(包括局地单体对流的并合、积云团的并合和积层混合云内强中心的并合),形成范围较大的积层混合云云系。局地单体对流和积云团的并合可带来云体的爆发性增长,霰含量、雨水含量大幅增加。积层混合云内强中心的并合对降水强度影响不大,但有利于降水面积扩大。低压倒槽和弱冷锋是此次积层混合云形成和维持的主要影响因素。低压倒槽有利于低层大范围不稳定能量的积累,风向切变有利于近距离云团的发展和并合,山地动力和热力作用有利于局地对流单体、积层混合云内强中心的形成和加强。

    • 江南南部初夏汛期降水特征Ⅱ:雨季指数与影响雨季的大气环流关键区

      2013, 36(6): 717-724.

      摘要 (1052) HTML (0) PDF 2.91 M (2381) 评论 (0) 收藏

      摘要:借鉴梅雨指数的定义,选取贵溪、德兴、玉山、衢州、龙泉为5个代表站,建立了江南南部初夏雨季指数。近50 a来,江南南部初夏雨季平均开始日和结束日分别是6月10日和7月1日,比江淮梅雨早约8 d左右;雨季平均长度为20.5 d,雨季内雨日数平均为15.5 d;江南南部初夏雨季开始日经历了一个显著的“V型”变化过程,结束日呈“纺锤型”振荡变化;雨季的长度和雨日数没有明显的线性趋势变化,但20世纪80年代期间的雨季长度和雨日数年际变化大,旱涝频率高、强度强;20世纪60年代和21世纪以后雨季偏弱年较多。影响江南南部初夏雨季开始早晚的大气环流关键区主要在乌拉尔山附近,若乌拉尔山附近为阻高型(低槽型),则雨季开始早(晚);中高纬系统、太平洋副高和南亚高压也都有影响。影响雨季强度的大气环流关键区分别在东半球的北极区、中低纬度西北太平洋和鄂霍次克海附近上空。

    • 北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的能量分析

      2013, 36(6): 725-733.

      摘要 (1725) HTML (0) PDF 2.42 M (2339) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用欧洲中期天气预报中心逐日再分析资料(ERA-40),从局地能量变化方程出发,通过分析北太平洋风暴轴区域对流层不同层次局地能量的季节演变过程,对风暴轴区域各能量项在“深冬抑制”现象中的作用进行了深入探讨。结果表明,天气尺度扰动动能的季节变化可以很好地反映北太平洋风暴轴的“深冬抑制”现象,并且该现象在对流层上层最为显著,其发生概率约为80%,其中20世纪70年代中后期到80年代前期抑制最强。从同期各能量项的变化来看,扰动动能的变化主要受斜压能量转换项、涡动非地转位势通量的散度项和正压能量转换项的影响。在深冬季节,由于消耗扰动动能的正压能量转换项虽有些微弱减少从而使得扰动动能有所增加,但为风暴轴提供扰动动能的斜压能量转换项和涡动非地转位势通量的散度项减少的幅度却更大,因而总的效果是扰动动能大为减小,这可能是造成北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的直接原因。

    • 华东区域夏季行星边界层大气稳定度的气候特征及其与气溶胶的联系

      2013, 36(6): 734-741.

      摘要 (1078) HTML (0) PDF 3.05 M (2465) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1979—2008年夏季(6—8月)逐日NCEP/NACR再分析资料、MODIS卫星的气溶胶资料等,研究了华东区域夏季行星边界层大气稳定度的气候特征与年际变化,分析了大气稳定度和相应的加热场与气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)的联系。结果表明:华东区域夏季行星边界层大气稳定度在空间上分布不均匀,时间上具有明显的年际变化。边界层中的非绝热加热率、大气稳定度及气溶胶光学厚度三者之间可能存在密切联系。利用经验正交函数分析了华东区域总体理查森数Rib的距平场,得到了边界层稳定度分布的3个主要模态,这3个模态所代表的边界层大气稳定度异常与夏季风环流异常密切相关,特别是P-J型遥相关波列和西太平洋副热带高压在中国东部大气边界层稳定度变化中可能起着非常重要的作用。

    • 江淮流域梅雨期降水与10~30 d低频振荡的联系

      2013, 36(6): 742-750.

      摘要 (1009) HTML (0) PDF 2.73 M (2249) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1961—2010年中国756站逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了江淮流域梅雨期降水与10~30 d低频振荡的关系。结果表明,梅雨偏多年降水具有明显的10~30 d的周期变化,低频振荡经向上的北传和纬向上的西传与江淮流域梅雨期降水的活跃及中断关系密切。在梅雨偏多年,低层10~30 d振荡主要通过南海低频反气旋和日本海低频气旋对江淮流域降水产生影响,并调控着西太平洋副热带高压的西进、东退,进而影响输送到江淮流域的水汽强度及冷暖空气在江淮流域的汇合;而高层,亚洲大陆中纬度地区东西向的低频气旋和反气旋影响着南亚高压的位置,从而形成江淮流域低频降水的强弱变化。

    • 引发暴雨天气的中尺度低涡的数值研究

      2013, 36(6): 751-763.

      摘要 (1047) HTML (0) PDF 4.39 M (2164) 评论 (0) 收藏

      摘要:2008年7月17—19日发生在山东的大到暴雨天气是由“海鸥”台风和副热带高压共同向山东输送水汽,与弱冷空气相互作用造成的。对流层低层的中尺度低涡是暴雨天气的直接制造者。利用常规观测资料和中尺度模式WRF (Weather Research and Forecasting)的模拟资料对该中尺度低涡的结构及形成机制进行了分析研究。结果表明,数值模拟可以清楚地捕捉到中尺度低涡东移过程中有新的涡旋中心形成,并与原来的涡旋中心合并的过程,而不是简单的沿切变线东移。中尺度低涡形成在增温增湿明显、上升运动为主的对流区内;中尺度低涡形成后其中心转为下沉运动,对流区东移,降水区位于低涡的东北和东南象限。中尺度低涡上空近地面层的冷池、600~400 hPa的弱冷空气堆、900~850 hPa的弱风区及高低空急流耦合发展是中尺度低涡形成和发展阶段的重要特征。中尺度低涡减弱阶段,下沉运动变强,低空急流和高空出流都明显减弱。涡度方程的收支表明,对流层低层的散度项、倾侧项及对流层中层的水平平流项和铅直输送项是正涡度的主要贡献者。中低层的水平辐合、涡度由低层向高层的垂直输送都有利于中尺度低涡的形成和发展。倾侧项对中尺度低涡的形成也有重要贡献。中尺度低涡形成后期,低层辐合、高层辐散及垂直输送的减弱导致正涡度制造的减弱,从而使中尺度低涡减弱。

    • 应用GrADS软件正确绘制中国地图中南海诸岛附图

      2013, 36(6): 764-766.

      摘要 (1779) HTML (0) PDF 1.47 M (2594) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国地图为底图的插图在气象科技论文中较为常见。针对中国地图中南海诸岛附图的规范表达形式,应用GrADS(Grid Analysis and Display System)绘图软件,详细给出了正确绘制中国地图中南海诸岛附图的*.gs文件程序,利于同行参考和规范制图。

    • >简讯
    • 国家自然科学基金委员会地球科学部南京信息工程大学大气资料服务中心资料通讯

      2013, 36(6): 767-768.

      摘要 (994) HTML (0) PDF 709.56 K (1657) 评论 (0) 收藏

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