2009(5):569-574. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:基于TIGGE资料中的ECMWF、JMA、NCEP和UKMO四个中心2007年6月1日—8月31日北半球中纬度地区地面气温24~168 h集合预报资料,分别利用固定训练期超级集合(SUP, Superensemble)和滑动训练期超级集合(R-SUP, Running Training Period Superensemble )对2007年8月8—31日预报期24 d进行超级集合预报试验。采用均方根误差对预报结果进行检验评估,比较了两种超级集合方法与最好的单个中心模式预报、多模式集合平均的预报效果。结果表明,SUP预报有效降低了预报误差,24~144 h的预报效果优于多模式集合平均(EMN, Ensemble Mean)和最好的单个中心预报,168 h的预报效果略差于EMN。R-SUP预报进一步改善了预报效果。对于24~168 h的预报,R-SUP预报效果都要优于EMN。尤其对于168 h的预报,R-SUP改进了预报效果,优于EMN。
2009(5):575-583. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:应用美国国家大气研究中心(NCAR)研发的WRF(Weather Research and Forecasting)气象模式,研究海棠台风(2005)接近并登陆台湾岛的过程中的强度、结构的演变,以及地形强迫作用对台风的影响。对模拟结果的评估表明,在整个海棠台风(2005)模拟实验期间,WRF模式很好地抓住了台风海棠强风,低中心气压的高强度特征。对引起台风降水的中尺度系统的分析表明,一方面台风环流与中央山脉地形共同作用激发出垂直次级环流在降水区域产生强烈的上升运动;另一方面,水平风场源源不断给该地区输送暖湿空气,为对流发展提供充足的水汽。分析结果表明中央山脉地形与台风环流场之间的配置形势对台风降水有着重要的影响。
2009(5):584-590.
摘要:利用上海气象台提供的GPS可降水量资料,对2006年7月4—5日发生在江淮地区的一次大暴雨过程进行了分析和模拟研究。此次降雨过程与对流层中低层中尺度低涡的发生发展有密切联系。在高低空环流的共同作用下,高空槽后干冷气流与西南暖湿气流在江淮地区频繁交汇,使得中尺度对流系统得以持续发展。由于造成此次降雨的对流系统尺度较小,仅用常规资料难以理想地模拟出降雨过程。因此,采用遗传算法(GA)同化系统研究了GPS可降水量资料在暴雨模拟中的作用,并做了与伴随同化系统的对比试验。数值模拟结果表明:(1)使用GPS可降水量资料调整初始场后能更准确地模拟出降水的落区与强度。(2)为了进一步检验使用遗传算法同化系统后的效果,通过湿度场,风场,高度场的均方差试验,证明加入GPS可降水资料的遗传同化试验对其它要素的改善与伴随同化GPS可降水资料的试验相比,更能模拟出与实况更为接近的低层风场,湿度场结构。
2009(5):591-597. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用2006年南京地区边界层外场观测资料对摩擦速度(u*)和摩擦温度(θ*)的几种计算方案进行了比较。u*计算方案的比较结果表明:在不稳定条件下,Pleim方案计算结果同实测值相比,二者在量值及变化趋势上都有较好的一致性;而在稳定条件下,计算结果较差,为此本文给出了一个新的计算方案,结果表明,改进方案有效的提高了u*计算精度,平均相对误差由56%降低到21%。θ*计算方案的比较结果表明:基于动力粗糙度和热力粗糙度相等的Lee方案计算误差较大,而引入阻尼项的Wesely方案计算结果较前者有明显改进。
2009(5):598-605. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:用1955—2001年我国南方81个测站全年逐月降水量资料,利用Z指数确定单站旱涝等级。结果表明,春季华中地区和两广交界处更易发生干旱,湖南与华南沿海地区降水偏多,出现洪涝的几率较大;夏秋两季106~115 °E,23~32 °N区域和四川西北部地区出现干旱的频率较高,洪涝频率较高地区主要集中在长江流域,同时四川南部、云南中部、华南沿海出现大涝的频率较高;冬季南方大部分地区发生旱涝的频率较小,干旱多发区主要集中在云南中部以及江苏、安徽两省,西南部出现降水偏多的频率较高。通过对降水资料的EOF分析发现,我国南方春季降水主要为南旱北涝、南涝北旱两种分布型。夏季降水区域主要分为长江流域与华南沿海地区、云南两个区域,而秋、冬季南方降水分布比较均匀,表现为南方一致旱或涝。
2009(5):606-610. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:热带气旋登陆过程中受到浅海区大陆架和海岸地形的影响,其结构将发生突变。本文用MM5模式模拟了0515号台风“卡努”登陆浙江的过程,表明MM5模式能很好地模拟出台风路径及其主要雨带。在结构上,登陆后主要完成了从基本对称的垂直分布到东西非对称分布的转换。在热力场方面,登陆后的相当位温、相对湿度、水汽通量散度都比登陆前更加有利于暴雨的发生,登陆后的东西两侧也演变为不对称的分布,东侧的水汽比西侧更充沛,同时东侧的大气层结更加不稳定。
2009(5):611-617. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:为了检验RegCM3区域气候模式对青藏高原地区的模拟能力,利用NCEP再分析资料和观测站点资料,采用三种不同的对流参数化方案,对青藏高原地区2006年夏季进行了模拟分析,并重点对温度和降水进行了细致的检验。结果表明:模式能较好地再现青藏高原地区大尺度的环流特征,具有对青藏高原地区的温度和降水分布特征的模拟能力;对于量值的模拟,三种对流参数化方案均模拟出了与实况温度一致的变化趋势,但均存在5~6 ℃的冷偏差;Grell方案模拟的降水量均大于实况,Kuo-Anthes方案对于高原地区的降水量的模拟较为接近于实况,但模式对降水量的模拟能力仍有待进一步提高。
2009(5):618-624. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:通过2005—2008年4—6月Micaps资料,查找500 hPa东北有冷涡,500 hPa和700 hPa江苏境内为大片的西北气流,当天午后到夜里出现强对流天气的若干典型个例,借助Micaps系统通过对一些个例的物理量资料分析,得出它们共同的发生强对流天气的机理;同时还分析得出诊断该类对流天气的不太适合使用的物理量和较适合使用的物理量;并分析个例的大气探空层结曲线,得出它们的对流层结与其它类型的区别,并剖析它们的一日转变情况;同时用Q矢量锋生函数方法分析,发现低层强锋生区域与强对流天气区域有较好的对应关系,锋生函数正值中心区域常出现个别站龙卷或大范围冰雹。
2009(5):625-632.
摘要:本文选取Zhang Jian的二维多路自动退模糊算法做雷达径向速度退模糊应用研究,并做适当改进。它首先通过在一个仰角扫描数据中搜寻速度线附近的弱风区来确定初始参考点集,并对弱风区内三条邻近的径线进行连续性检测和模糊订正,然后从顺时针和逆时针两个方向进行两轮二维退模糊处理。改进后,在第一轮和第二轮二维退模糊过程中,先不在切向上对可疑模糊点进行订正,而是根据空间连续性原则,在切向上确定更多的非模糊点作为参考速度,然后在从径向上进行退模糊处理,这样可以有效避免了在真实的切变(辐合)区造成不恰当的模糊订正。对台风、龙卷、飑线等系统中的速度模糊订正试验结果表明,该算法退模糊的准确率高,在雷达观测资料无效点较多的情况下,该技术退模糊效果比WSR-98D更优,更加有利于实际业务运行和科研分析。
2009(5):633-637. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用RegCM3区域气候模式模拟了江苏省不同离地高度的风能密度,分析了在电网用电高峰期(调峰期)的风能密度的分布特征。分析表明:陆地上调峰期的风能密度明显大于平均密度,近海海面上差异则不如陆地;夏季陆地调峰期的优势明显大于冬季。在选择风力电场位置时,若仅考虑风能资源总量,江苏省近海海面有明显的优势,但若加上并网发电的效率因素,考虑日用电高峰期的风能输出功率,则苏南(太湖附近)与沿海海面具有相近的开发潜力。
2009(5):638-644. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用1961—2002年中国东北地区80个气象站夏季6—8月逐日气温、美国NCAR/NCEP再分析资料和国家气候中心环流因子资料,采用相关分析、SVD分解等方法,对中国东北夏季气温变化与中高纬主要环流系统的关系进行探讨。结果发现:中国东北位于东西伯利亚变温区南缘,其夏季气温年际变化规律和东西伯利亚一致;北极极涡边缘的形态变化影响东北夏季气温,不同的边缘形态对应东北不同的温度分布特征,主要是极涡边缘70 °N左右的150~180 °E和60~90 °W两个关键区,其高度场的变化决定着东北夏季气温的变化。
2009(5):645-650. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:应用地表热量平衡方程,在太阳短波辐射、大气和地面长波辐射、感热和潜热等参数化方案的基础上,提出一种用于预报高速公路路面温度极值的数值模型。并利用沪宁高速公路梅村站和仙人山站2006年7月8日—12月31日的逐分钟的各要素实测数据对模型的有效性进行验证,结果表明:模型的平均绝对误差为132 ℃,预报误差在±3 ℃以内的频率高达8523%,且对冬季路面温度低于0 ℃时的预报误差基本在-1~0 ℃,可以运用于冬季高速公路路面溜滑的实际预报中。
2009(5):651-656. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:“圣帕”(0709)、“碧利斯”(0604)和“格美”(0605)是近两年给湖南省造成严重灾害影响的三个台风。本文利用GRAPES2.5 模式对3个登陆福建热带气旋进行了数值模拟分析,利用模式输出的1h基本物理量计算湿位涡。结果表明:湿位涡对台风特大暴雨的预报有指示意义,湿位涡绝对值随着暴雨的增强而增大,7月15日05—08时之间暴雨增幅最大,为113 mm/3 h,而湿位涡值也相应出现了最大的增幅120 PVU,此后两者又一致地逐渐减弱。
2009(5):657-663. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:目前国内应用地面大气电场仪进行雷电预警一般使用阈值法,这一方法直接使用电场观测值的多重阈值来进行预警,在实际应用中容易出现误报和漏报的现象。本文通过对晴天大气电场和雷暴天气大气电场分析了大气电场时序差分的基本特征,并结合SAFIR3000闪电定位观测数据,对典型雷暴过程下的电场时序差分进行了深入分析。本文还选取了有雷暴发生和无雷暴发生的预警应用个例进行了分析,分析结果表明电场时序差分的应用能在一定程度上提高雷电预警的效率。
2009(5):664-669. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:综合应用美国极轨卫星NOAA-18遥感资料、地面自动站、人工站、风廓线雷达资料以及环境监测站污染物资料等多种资料,对2008年10月28日发生在江苏沿江地区的一次罕见霾天气进行了综合分析研究。结果表明:此次过程的根本原因是沿江地区农民大规模焚烧稻秆排放的烟尘,而近地层偏东风的平流输送和辐合是造成霾的主要原因,同时逆温层结、弱下沉运动、低边界层高度等因素的叠加也有重要作用;在特征上与一般性霾相比有一定的差异。
2009(5):670-673. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:在气候诊断研究和短期气候预测中广泛使用统计方法,例如相关分析和合成分析。本文对国内外文献中对统计检验显著性水平的各种描述进行了评论,指出了错误。指出了描述统计检验的结果时应该注意的问题。认为,对相关系数和合成分析等统计检验的描述,不应该称为“95%的信度”,“95%的显著性水平”,而应该称为“5%的信度(显著性水平)”,或者“95%的置信水平”。还指出,统计检验或者显著性检验不应该被改称为信度检验,并分析了错误与产生混乱的原因。
2009(5):674-678. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:根据美国卫星观测得到的我国各省区年平均总闪电资料并计算出各省区的年平均地闪密度(以下简称地闪密度);根据全国各省区220个站点的年平均雷暴日资料,按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)(以下简称《规范》)公式计算出全国各省区的地闪密度。比较两种方法得出的地闪密度,发现存在较大的差异,且不同区域差异变化很大。用单位雷暴日地闪密度概念,分析了我国各地单位雷暴日地闪密度的差异及其原因,指出单位雷暴日地闪密度能粗略反映与我国气候特征相适应的地闪密度的分布状况。进一步分析湖州市2007年人工观测和闪电定位仪观测的闪电资料,得到相同的结论。从而提出《规范》规定的地闪密度计算公式存在较大误差,应对其进行进一步的修订和完善。
2009(5):679-681. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:本文对等电位连接不当引起雷电反击的原因进行了分析,论述了等电位连接与两类雷电反击的关系问题,并针对不适宜的等电位连接提出了具体的解决方法。
2009(5):682-686. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用成都地区5个测站地基GPS2007年9月—2008年2月的观测数据,解算出1 min间隔的天顶总延迟,结合自动气象站资料计算出30 min间隔的大气可降水量(GPS-PWV)。对月平均的GPS-PWV分析表明:秋、冬季变化趋势从9月开始下降,1月达到最小值,2月又逐渐上升。在大气环流相同的情况下,地理位置相近的站,海拔高的地区大气中的水汽量比海拔低的地区要少,且变化较大;海拔高度相近的站,大气中的水汽含量由南向北减少。日合成分析显示:在静稳天气下,日变化特征显著,具有双峰型特征:白天峰值与气温的最大值相对应;夜间峰值与降水量的峰值相对应;GPS-PWV与地面空气相对湿度白天呈负相关,夜间呈正相关。
2009(5):687-693. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:应用MM5模式对2000年7月5日河北省中南部的暴雨个例进行数值模拟及诊断分析,探讨了太行山脉对于河北省暴雨的影响。结果表明:降水分布在太行山东部迎风坡上,且强降水中心与喇叭口地形相对应,地形雨特征明显。在高分辨率模式模拟中,地形资料越精细,对迎风坡地形暴雨特征模拟能力越好。本次个例中低层东风越大,造成的迎风坡降水越强。近地面层受地形影响,气流表现为局地环流特征,随山脉的起伏,各物理场均有波动的特征。
2009(5):694-699. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:在渤海湾西岸沿着垂直于海岸的方向从海边向内陆设置了4个自动气象观测站,以10 min为时间间隔观测地面15 m处气温。结合邻近气象台站的温度观测,分析渤海湾沿岸气温的时空变化特征。结果表明:秋、冬季气温升降迅速,夏季气温升降缓慢;冬季和夏季气温日较差小,秋季气温日较差大;日平均气温与日最低气温从海边向内陆逐渐降低,日最高气温和气温日较差从海边向内陆逐渐升高;夏季海陆风日的气温时空变化显著,海边地区的气温日变幅小,内陆地区的气温日变幅大,海陆温差随着离岸距离的增加而加大;秋、冬季海陆风日的海边和内陆之间的气温日变幅小,海边和内陆之间的海陆温差变幅基本相当; 海陆风环流影响海岸地区气温的时间范围主要是海陆风日,空间范围从海边伸向内陆10 km左右,最大范围从海边伸向内陆50~60 km左右。
2009(5):700-704. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:对连云港市近5 a冬季45个不同形态降水样本统计分析基础之上,利用常规天气图、物理量场以及新一代天气雷达资料,对发生在2007年冬季的三次不同形态(纯雨、雨夹雪、纯雪)降水天气过程进行了对比分析,归纳了冬季降水在物理量场及多普勒天气雷达图上的基本特征,总结了对降水形态预报具有指示意义的关键因子,同时探讨了连云港市冬季降水形态的预报着眼点,结果表明:降水区上空温度700 hPa是否低于-3 ℃、850 hPa是否低于0 ℃和地面温度是否小于3 ℃,以及雷达回波强度图上是否出现零度层亮带等,都可作为判断降水形态的重要指标。
2009(5):705-710. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:针对如皋观测场搬迁后气温偏低的现象,本文对产生这种现象的原因从环境条件、天气过程、土壤土质做了专题分析,结果表明:这种现象是多种因素共同作用的结果,其中最主要的是:(1)观测场环境变化是形成气温偏低的重要原因。(2)观测场所在地的土壤母质等地质背景是形成气温差异的条件之一。(3)冷空气的直接影响为气温差异提供了有利的背景。经分析揭示出:如皋观测场搬迁后的气温偏低现象是更自然地反映了大气自然状况。