摘要:

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摘要:利用日本气象厅提供的西北太平洋台风最佳路径观测资料，选取东海海区为研究范围，统计处理1951—2015年台风各要素资料，研究进入东海海区的台风频数、台风登陆点位置、台风频数及登陆点位置与太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation，PDO）及ENSO的关系、影响台风生成和移动的因素等。结果表明：1）每年的7—9月为东海海区的台风高发季，其中8月最高，登陆台风也有相似趋势。2）进入东海海域的台风频数存在较明显的年际和年代际变化趋势。当PDO处于暖位相时，台风频数较小且有上升趋势，反之亦然。El Niño年进入东海海区的台风频数较常年减少，反之亦然。Niño3.4指数与台风频数整体上为负相关关系，相关系数为-0.32且通过90%置信度检验。3）进入东海海域的台风登陆点纬度变化较大，处于24~36°N之间，且有年代际变化特征。当PDO处于暖（冷）位相时，台风登陆点偏北（偏南）且有向北（南）移动的趋势。而登陆点纬度与ENSO的关系较为复杂。4）西北太平洋副热带高压的位置和强度是引起台风频数及登陆点位置变化的主要原因之一。当PDO处于冷位相时，西北太平洋副热带高压强度偏弱，且副高中心向东向北方向移动，导致进入东海的台风频数偏多，且台风登陆点偏北，反之亦然。

摘要:利用中尺度数值模式设计一组高分辨率理想试验，采用位涡趋势方法定量诊断分析热带气旋在登陆我国华东沿海地形时，其运动发生的精细化变化以及不同因子的贡献。结果表明，平地的存在使得登陆热带气旋移速相对更快，当华东沿海地形存在时，热带气旋移速显著增大，这种增速现象主要是由于平地和地形所引起的非对称气流以及相应的引导气流变化所致，这很可能是导致预报路径误差的一个重要原因。平地试验中，陆地在热带气旋低层激发出中小尺度的非对称气流，与之不同的是，实际地形的加入激发出更大尺度并且更强的非对称偏南气流。位涡趋势方法的诊断结果表明，非引导效应总体而言对热带气旋运动贡献较小，这是因为这些因子相互抵消，但在不同的垂直层次上，不同的非引导因子贡献存在明显的差异。

摘要:利用实况资料和WRF模拟资料，分析2009年8月6—10日"莫拉克"台风在台湾地区造成强降水过程中台风螺旋雨带与水平涡度的关系。结果表明：模式较好地模拟出了本次台风暴雨的发生发展过程。在7日00时—9日00时，台风外围有两条螺旋雨带，一支位于台湾的中部偏南，一支位于台湾的南部，暴雨主要位于这两支螺旋雨带上；暴雨出现在环流上升支附近，在中低层，雨带对应着较大的指向东的水平涡度，且随着水平涡度大值区移动而移动，显示出两者较密切的联系；水平涡度的大值区与垂直涡度的大值区也有较好的对应关系，存在水平涡度向垂直涡度的转化；水平涡度的旋度正值区对应上升运动区，其旋度的大值区对应强的螺旋雨带与降水。当水平涡度减小时，若水平涡度的旋度正值区存在，雨带仍然可以维持。

摘要:利用常规观测资料、NCEP再分析资料、FY2C卫星和多普勒雷达资料，对2008年7月22日发生在苏北的一次强降水超级单体风暴过程进行诊断分析。天气分析显示，风暴发生于高湿、较低的抬升凝结高度、强对流不稳定（3 445 J/kg）和中到强的垂直风切变（0~6 km，18 m/s）环境，这种大气环境非常有利于强降水超级单体风暴的发生发展。雷达回波分析揭示，该超级单体的演化可归结为"孤立单体-经典强降水超级单体-减弱东移"三个阶段，持续时间超过2 h。强降水超级单体风暴成熟期，呈现出典型的倒"V "型缺口、中低层有界弱回波区和反射率因子大值区由低层向高层往低层入流一侧倾斜的特征，相应的雷达径向速度场显示在倒" V"型缺口附近的强降水区中存在一个成熟的中气旋。湿位涡的诊断结果表明：高层干冷空气侵入触发潜在对流不稳定能量释放，有利于对流运动的发展；中低层大气对流不稳定与条件对称不稳定共存，既有垂直对流，又有倾斜对流发生，同时边界层的偏东风入流向暴雨区提供充沛的水汽，对暴雨的发生发展起增幅作用。

摘要:利用1961—2014年中国东北地区200个气象站逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料，研究了东北冷涡暴雨的气候特征，分析了低空急流、切变对冷涡暴雨的影响；诊断分析了可表征冷涡暴雨过程中水汽条件、动力条件、热力不稳定条件的比湿、水汽通量、水汽通量散度、散度、垂直速度、K指数等物理参数，研究了东北冷涡暴雨发生时上述各物理参数需要达到的阈值指标，利用研究的物理参数阈值指标以及低空急流和切变等配料因子构建了东北冷涡暴雨的"配料法"预报模型，结合ECMWF模式和T639模式数值预报产品将"配料法"暴雨预报模型进行了业务化应用试验及效果评估。结果表明，东北冷涡有66%会产生暴雨，冷涡暴雨多发生在7-8月；低空急流和切变对冷涡暴雨有触发作用，91.2%的冷涡暴雨发生时对流层低层存在急流或切变；基于"配料法"的冷涡暴雨预报TS评分比ECMWF模式和T639模式暴雨预报评分提高了7.4%和11.1%，且明显减少了暴雨的漏报率。

摘要:采用增长模培育（Breeding of Growing Modes，BGM）法开展有限区域模式短期集合预报研究，亟需解决的问题是集合预报扰动的发展及演变。因此论文结合经典的适时缩放培育思想，利用增长模培育法，基于WRF3.6模式（采用WRF-ARW），开发和构建了一个包含水平风场、垂直速度、位温扰动、位势扰动和水汽混合比共6个基本物理量的区域短期集合预报系统（WRF-EPS）。在此基础上，以2016年6月整月我国南方大范围暴雨为样例，针对扰动发展与演变的典型问题进行了探讨。试验结果表明：1）模式大气高、中、低三层的物理量扰动增长可以分为两个阶段，第一阶段为扰动快速线性增长，该阶段内扰动快速完成全部涨幅；第二阶段为非线性稳定阶段，从快速线性增长过渡到非线性稳定阶段大约需要24 h。2）各物理量的扰动增长率、相关系数以及增长模进入非线性稳定阶段的时间大致相同，但对于同一等压面不同物理量或同一物理量不同等压面，每个参数达到非线性稳定后的数值大小及演变规律存在差异，且随时间演变均伴有日内振荡现象。3）对于扰动振幅相同但初始随机模态不同的初值集合，不同随机模态对扰动培育的影响主要是在扰动的非线性稳定阶段，而在快速的线性增长阶段，它们之间的差异很小。4）对于初始随机模态相同但振幅不同的初值集合，不同扰动振幅对扰动演变的影响主要是在扰动的快速线性增长阶段，而在非线性稳定阶段，它们之间的差异很小，并且不同初始振幅对扰动进入非线性稳定阶段的时间基本没有影响。

摘要:利用1979—2013年ERA-interim再分析资料，通过均方差分析、功率谱分析、带通滤波及合成分析等统计方法系统地分析了东亚季风区冬季经向风的季节内变化及其可能机理。结果表明，东亚季风区冬季经向风异常在我国华南一带变化显著，振荡周期为10~20 d （准双周振荡）。在准双周尺度上，水平方向上，850 hPa异常北风主要呈现从高纬向低纬传播的特点，60°N附近异常经向风向东南方向传播，副热带30°N附近弱的异常经向风向东传播，二者在华南汇合，随后分为两支中心，分别向南和向东继续传播，我国华南一带存在基本气流向准双周尺度波动的能量转换，因此异常经向风在华南会显著增强；垂直方向上，对流层上层、中层、下层的经向风呈现强—弱—强的异常中心特征，对流层下层850 hPa和上层200~300 hPa均存在经向风大值中心；我国东部上空300 hPa上，副热带地区波动比850 hPa更明显，60°N附近波动向东南方向移动，同样在我国东部地区合并，波动辐合导致波动能量增强。

摘要:基于国家气象信息中心冬季（12月—次年2月）逐日气温和NCEP/NCAR再分析资料，采用非滤波方法提取10~30 d低频成分，分析了1979—2011年中国低频气温及与之关联的大气环流特征，着重讨论了乌拉尔山环流对中国冬季地面低频气温的影响。结果表明：1）全国气温第一模态呈现全国大部偏冷（暖）的空间分布型；典型年气温10~30 d低频方差贡献率占30%以上。2）北大西洋到极地、乌拉尔山及贝加尔湖地区环流异常与中国冬季气温异常显著相关。当极涡偏弱或北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation，NAO）正异常，乌拉尔山地区高压脊偏强时，有利于地面贝加尔湖附近的冷高压加强，使中国冬季气温偏冷；反之亦然。3）中国冬季低频气温与乌拉尔山环流密切相关，且当乌拉尔山环流异常超前约15 d时，两者相关关系最好。即乌拉尔山高度场的加强有利于乌拉尔山高压脊及西伯利亚高压加强，对应东亚冬季风加强，导致中国冬季气温偏低。

摘要:利用中尺度数值模式WRF-V3.4，对发生在江淮地区梅雨期一次强降水天气过程进行了数值模拟，并针对雨滴和霰粒的谱形参数不同取值做了敏感性试验，分析了谱形参数对降水量、水凝物比含水量、数浓度和粒径分布以及雨滴和霰的源汇项等的影响。结果表明，雨滴和霰谱形参数的变化会影响雨水和霰粒的比含水量和数浓度分布，因为这两个参数的变化会影响雨水和霰的相关微物理过程。当雨滴谱形参数增大时，雨水蒸发量先增大后减小，霰与云水的碰撞也减小；当霰谱形参数增大时，主要使霰融化成雨水的量减少，因此导致降水分布以及降水量级的差异。

摘要:利用飞机、雷达、卫星观测资料，对2014年5月1日08时—2日08时河北省一次降水性层状云结构特征进行综合观测分析。结果表明本次过程降水云大致分为3层：4 200~2 850 m为冷暖云结构，2 162~2 174 m为十几米厚的纯暖云，近地面层121~265 m有粒子浓度较低（量级为10¹cm^-3）的暖云。降水开始前存在较明显的催化云—供给云结构，降水开始后高层对低层有催化作用。人工增雨潜力区主要位于3 100~4 000 m，对应的雷达回波强度为20~30 dBz，且雷达回波强度垂直梯度明显变小。对不同高度的云微物理量进行相关性分析，结果表明，云底的液态水含量和云滴浓度与气溶胶浓度具有较强的负相关，过冷水含量与云滴浓度相关性达到0.434，云凝结核浓度在冷云中与温度相关性较强，相关系数达到0.717。

摘要:利用NCEP全球再分析资料和地面大气成分观测资料，根据大尺度天气背景，将2010—2012年出现在辽宁中部地区的全部持续性大气污染过程划分为5种类型：蒙古高压型、变性高压型、蒙古气旋型、弱低压型和江淮气旋型。进一步的边界层物理机制研究表明：江淮气旋型与蒙古高压型污染的区域水平气流辐合、垂直的气流输送、大气层结稳定度都比较相近，只是前者的逆温强度更大。相比以上两种类型，其他三种类型的水平辐合程度相当，但下沉气流、大气层结稳定度和逆温现象要明显偏弱甚至未出现。

摘要:采用2009—2013年CFSR （Climate Forecast System Reanalysis）大气和海洋再分析资料对黄海海气间热量通量和动量通量的特征进行统计分析，并通过FVCOM-SWAVE浪流耦合模式对典型寒潮过程中风浪的影响效果进行模拟研究与对比分析。统计结果显示，通量受海表大风、海气温差及海洋环流等因子影响，秋冬季节强烈，春夏季节相对较弱，在寒潮活跃的冷季该海域的海流处于弱流期，风浪对海面通量的作用明显增强。海温特征也显示冷季的不稳定性显著强于暖季，因此该海域冷季具有更强的海气热量通量。沿岸站点的比较显示，南部吕泗站面向更开阔的东海海域，其平均波高高出北部20%左右。这与沿海南部通量强于北部特征对应。数值模拟显示，在寒潮过程中，海气界面热量通量和动量通量输送比多年月平均状态显著增强，动量通量增大1~5倍，热量通量增大1~6倍。寒潮过程入海冷锋走向、强度、移动方向显著影响海面热量通量和动量通量大值区的分布。偏北路寒潮纬向型冷锋入海，其强度东部大于西部，造成通量大值区形成在黄海东北部，而偏西路寒潮经向型冷锋入海，其强度南部大于北部，造成通量大值区形成在黄海南部。同时偏北路径寒潮强度大于偏西路径，海气动量通量响应较偏西路径强约25%，热量通量强约50%。耦合风浪作用的模拟显示，海气间热量通量和动量通量明显增大，对不同强度风浪，浪高增加1.5倍，动量通量最大值增大约2倍，热量通量增大10~160 W/m²；浪高减弱至0.5倍，动量通量最大值则减弱约40%，热量通量减小10~55 W/m²。冷锋及其驱动的风浪强烈影响区域海气通量时空特征。

摘要:基于2014年8月1—16日AMSR-2的观测资料，采用谱差法重点对东亚陆地低频7.3 GHz的无线电频率干扰（RFI）进行识别与分析。研究发现，东亚地区7.3 GHz通道观测存在无线电频率干扰，其中韩国京畿道、大邱市，孟加拉国，越南及柬埔寨东南部地区的干扰源是稳定、持续的地面主动源。日本地区7.3 GHz通道RFI仅出现在AMSR-2升轨观测上，而降轨观测则几乎不受干扰，且RFI污染区出现的位置与强度随时间及辐射计扫描角度周期性变化，探究其污染源，发现主要来自地面反射的静止通信/电视卫星信号对星载微波被动传感器观测的干扰。

摘要:提出一种适用于我国不同季节、经纬度和下垫面的改进气象雷达TITAN算法。建立天气雷达数据格式转换系统，将我国不同型号新一代天气雷达基数据转换成MDV格式雷达数据；按我国不同气候类型、经纬度和海陆下垫面特征，统计获取不同区域强风暴天气雷达特征指标参数阈值。利用云贵高原和海南地区不同下垫面的两次典型超级单体强风暴天气雷达实况数据与改进的TITAN算法进行实验对比分析。分析结果指出，采用改进TITAN算法识别、跟踪和预测0.5~1 h后的强风暴天气误差较小，可信度较高，有助于识别预警灾害性天气和人影指挥作业。

摘要:根据2008—2010年夏季邵阳地区的NCEP全球再分析资料（分辨率为1°×1°）和闪电定位资料，利用支持向量机（SVM）分类方法建立该地区雷暴潜势预报模型，并用测试样本检验了该模型的预报能力，同时与Logistic回归模型和Bayes判别法的预报效果进行了比较。结果表明，SVM模型的预报准确率为86.21%，虚警率为15.25%，漏报率为13.79%。对比三种模型的TSS技术评分，发现使用SVM方法建立的模型对邵阳地区雷暴预报的效果最好，评分值为0.79。因此，SVM方法所建立的模型可以为邵阳地区6 h的雷暴潜势预报提供一定的参考价值。