2010(4):427-437. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:大气化学模式中描述化学反应动力学的是一组高度耦合、刚性、非线性的常微分方程组,高效精确的计算方法在空气质量模拟预测、气候化学相互作用研究中尤为重要。本文介绍了求解此类非线性常微分方程组(ODEs)的七种常见的数值计算方法,包括QSSA、MQSSA、HYBRID、MHYBRID、LSODE、Gong & Cho以及TWOSTEP方法,并基于同一反应机理进行24 h的数值模拟,通过对模拟结果的讨论分析,比较了各种方法的优劣。研究结果表明,就计算效率而言, QSSA方法最为省时。就计算精度而言,LSODE方法最优。若综合考虑计算精度和效率,HYBRID、MHYBRID是比较适中的数值解法。
2010(4):438-444. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:用全国160站降水资料及ECMWF逐月再分析资料,采用合成分析方法,讨论了年际变化尺度上南亚高压与西太副高纬向位置异常与盛夏降水的关系。结果表明,当南亚高压与西太副高纬向异常重叠(分离)时,长江中下游流域存在异常上升(下沉)运动,江南的广大地区存在异常下沉(上升)运动。且当两个高压纬向异常重叠时,来自北印度洋及西太平洋的水汽,在长江中下游流域异常辐合,降水偏多。此时,江南地区水汽通量异常辐散,降水偏少。当两个高压纬向异常分离时,水汽主要来自北印度洋的西南风输送,长江流域降水偏少,江南地区降水偏多。
2010(4):445-451. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:分析了淮河流域典型旱涝年夏季逐日降水的主要周期,涝年30 d以上低频振荡的方差贡献大于旱年。500 hPa高度场30~60 d低频振荡方差贡献大值区与持续正高度异常对应,涝年欧亚中高纬度的低频振荡方差贡献大于旱年,而副热带、热带地区方差贡献小于旱年。旱年夏季,南半球澳大利亚高压较涝年弱,北半球低纬度地区850 hPa低频西风和印尼附近低频越赤道气明显强于涝年。涝年中国大陆沿海的低频反气旋位置较旱年偏南,江南、华南为低频西南气流控制。涝年ITCZ位于菲律宾附近,位置也比旱年偏南。旱、涝年夏季,200 hPa伊朗高原均为低频反气旋,南亚高压呈伊朗高压模态。旱年夏季,欧亚中纬度的低频反气旋导致南亚高压活动偏北,而涝年夏季南亚高压活动偏南。
2010(4):452-459. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:ADAS(ARPS Data Assimilation System)云综合分析采用的是一种物理初值化技术。本文以ARPS(Advanced Regional Prediction System)云综合分析为基础,设计了一组非常规资料的应用试验,应用ARPS模式对一次典型的短时强降水个例进行了数值模拟研究。结果表明:(1)在ADAS云分析中引入雷达及卫星资料可对湿度场的水平、垂直结构有一定的调整,改善了与对流降水有重要关系的高湿区的分析;(2)引入雷达和卫星资料的云综合分析,可以明显改善强降水发生时间相对迟缓以及模拟前期降水量偏少和降水覆盖面积偏小的现象,使模拟降水场与实际观测较为接近;(3)物理初值化能有效提取非常规资料中的云微物理信息,提高了模式初值质量,从而明显改善模式对强对流降水系统的短时模拟效果。
2010(4):460-467. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用1979—2007年的逐日OLR资料和1960—2007年NCEP/NCAR逐日再分析风场资料,采用合成分析和波谱分析方法研究了强弱夏季风年北半球夏季季节内振荡(BSISO)的基本特征。结果表明:BSISO的能谱主要分布在1波和2波范围内,在热带地区,主要是以1波东传为主,在较高纬度,可以看到明显的西传分量;而在经向上主要是以30~60 d周期的北传为主。在强(弱)夏季风年时,纬向方向上,热带地区ISO东传加强(减弱),而20 °N以北的较高纬度,ISO西传是减弱(加强)的;经向方向上,最显著的差异是西太平洋地区北传ISO是加强(减弱)的。造成强弱夏季风年ISO传播差异的原因是由于强弱夏季风年中西太平洋地区纬向风场和对流场存在明显差异,在这种大范围大气环流异常的情况下,ISO的经向和纬向传播产生了明显的差异。
2010(4):468-474. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:用热带降雨测量卫星的测雨雷达2A25产品、微波成像仪1B11产品和闪电成像仪观测资料分析了2007—2008年南京及周边地区五个对流降水云系的降水结构、微波亮温和闪电特性。结果表明,当对流降水云系处于发展阶段时,对流降水是降水量的主要贡献者;而当对流降水云系处于成熟或者逐渐消亡阶段时,对流降水就逐渐向层云降水转变,此时降水量主要由层云降水产生。两种类型降水在降水强度、雨顶高度存在显著区别。微波亮温与近地面2 km处的降水强度呈负相关,基本能反映出近地面的降水强度,尤其是在对流系统的成熟和消散阶段。370 GHz亮温最能指示近地表的降水强度。近地面2 km处的降水强度均随闪电次数的增加而增强。
2010(4):475-480. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用NCAR/NCEP逐日再分析资料,对浙北地区2008年6月9—11日大暴雨过程进行等熵位涡分析。结果表明:等熵面上的位涡(ζIP)演变反映了暴雨区的移动及西南急流的发展。暴雨区主要位于位涡高值中心的东南侧,对应西南气流发展最强处,而位涡中心降水却不明显。当高位涡中心区南压影响后,强降水结束。通过垂直剖面图可看到,等熵面上的西北急流将高层的高等熵位涡向东向下输送,当浙北地区处于正ζIP平流控制下时,强降水发生,当其处于负ζIP平流控制时,强降水结束。同时,逆向的Ferrel环流圈的形成,为30 °N附近强降水的产生与维持提供了有利的条件。
2010(4):481-486. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:对2009年2月25日—3月4日湖北恩施雷达站的一次电线积冰过程,使用自动气象站、能见度仪、雾滴谱仪、雨滴谱仪等实测资料进行深入研究,分析了多种气象要素的演变,发现积冰期比无积冰期平均气温低56 ℃。对积冰期间3种天气状况下雾滴谱和降水粒子谱的特征进行了分析,结果表明:雾天和雨天的雾滴谱为单峰型,雨夹雪天为双峰型;雨天和雨夹雪天的降水粒子谱都为单峰型;雾滴平均数密度从大到小依次是:雨天(2235 cm-3)、雨夹雪天(1813 cm-3)、雾天(1387 cm-3);雨天雨滴平均数密度为3356 cm-3;雨夹雪天降水粒子平均数密度为1 5021 cm-3。另外,实测数据表明积冰增长率从大到小依次是:雨夹雪天、雨天、雾天。
2010(4):487-494. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用沪宁高速公路实时监测的气象数据分析了2007年11月24日发生在沪宁高速公路镇江段团雾过程的气象要素变化。通过WRF模式耦合三种不同陆面方案对此次过程进行了数值模拟,旨在检验WRF模式耦合陆面方案对镇江段团雾的模拟能力。结果表明:(1)WRF模式模拟出的团雾天气过程对陆面方案的选择比较敏感,耦合了不同陆面参数化方案后的试验结果更接近实况。(2)水汽参量模拟结果中,SLAB方案比NOAH方案和RUC方案效果好些,NOAH方案与RUC方案差异不大。(3)在地面感热通量变化率模拟上,三者有些区别;在长波辐射变化率模拟上,NOAH方案较优越。(4)在涡度场高值区模拟上,NOAH方案效果比SLAB、RUC方案更好。
2010(4):495-502. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用卫星资料、NCEP资料以及AREM模式输出资料,对发生在2008年10月中旬海南岛一次大暴雨过程进行了中尺度数值模拟分析。分析结果表明:AREM模式较好地模拟了本次大暴雨过程,当初始资料选取NCEP资料时模拟效果最佳;θse等值线密集区以及位涡梯度最大区与暴雨中心相对应;暴雨中心700 hPa以下低层对应条件对称不稳定,其上至600 hPa为对流不稳定;条件对称不稳定对其上空的对流不稳定有触发作用;对热源〈Q1〉和水汽汇〈Q2〉分析得出,大值区与降水分布基本一致,凝结潜热的释放对大暴雨过程有反馈作用;位温垂直平流项对Q1起决定性作用,位温局地变化项及水平平流项对 Q1的贡献不大。在Q2诸分量中,比湿水平平流项和垂直平流项共同作用于Q2,比湿局地变化项影响较小。
2010(4):503-509. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:针对单多普勒雷达风场反演VVP方法中存在的线性方程组的病态矩阵问题,使用改进的SVVP方法,通过多种模拟风场信号对其进行检验和分析,并给出两个反演实例:2009年江苏雨雪天气和安徽冰雹个例。模拟和实例表明SVVP方法反演的风场结构合理,对于反演强对流天气比较有效。
2010(4):510-515. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:在风廓线雷达连续输出的风场时间高度显示图上,尝试进行风场的流线分析和风切变值等值线分析,以便用于识别强烈风切变区。在风场变化比较均匀时,分析出的线形分布比较平缓,而在风场变化比较剧烈的区域,风向等值线、垂直风切变等值线和流线三者一致表现出了汇聚特点,线形的分布也异常地密集,分析结果直观地反映出了风场分布的特征和危险性风切变区域,该结果有助于风切变自动识别方法的研究。
2010(4):516-521. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用南京市2005年2月—2009年1月的紫外线辐射观测资料,分析了到达地面的紫外线辐射强度的季节变化和日变化规律,并重点对各月10—14时的紫外线辐射平均值、最大值和最小值的强度级别分布频率进行了分析和讨论,提出根据不同季节来选择不同的紫外线辐射特性值作为紫外线强度等级的确定因子,夏季采用10—14时的紫外线辐射强度的最大值,冬季采用其最小值,春季和秋季采用其平均值。
2010(4):522-525. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:用传播学的理念对提高公众气象服务电视传播能力进行了探讨,主要从完善气象信息传播理念,提高气象服务信息质量等方面,提出要提高气象服务影响力──最大化达到气象服务信息的有效传播,要在气象服务中借鉴传播学理论,用高科技的气象监测、预报手段,和高科技的媒体制作手段,提高气象信息向气象服务产品转换的质量,完善信息传播渠道。必须重视公众的需求和接受能力这“最后一公里”的工程建设,产品尽量面向民生,面向生产,面向决策,使气象服务信息传的出去,到达得了,减灾防灾、趋利避害,最终实现公众气象服务多样性,服务精细化,服务高频次发布,服务广覆盖。
2010(4):526-529. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用黄石气象站年最大风速资料,在均一性检验基础上,利用极值Ⅰ型分布曲线,推算出气象站处基本风速,结合桥位处一年完整的对比观测,通过比值法把基本风速推算到设计风速。结果表明:(1)黄石气象站年最大风速在1990年前后突然减小,可能与周边建筑物增加以及全球气候变暖共同作用有关;(2)黄石气象站不同重现期(100、50、30、10 a)10 m高处10 min平均年最大风速(基本风速)分别为251、233、220、191m/s;(3)确认气象站到桥位的风速放大系数为12;(4)桥位区不同重现期(100、50、30、10 a)10m高处10 min平均年最大风速(设计风速)分别为301、280、264、229 m/s。
2010(4):530-533. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:用江苏1961—2007年47 a气象资料、农业气象观测站水稻观测资料,研究分析了江苏单季稻拔节期和孕穗扬花期2个高温敏感期,高温热害发生空间分布、时间变化。结果表明:常发生高温热害的地区主要分布在淮河以南地区,尤以宁镇扬丘陵地区为重,该地区47 a发生高温热害的总次数达到40次以上;而且年代际上表现为2001—2007年最重,1960 s次之,1980s最少。
2010(4):534-537. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:本文介绍了Flex技术,并根据用户对地面气象自动观测数据使用的实际需求,采用Flex作为表现层和中间引擎,构建了一个B/S结构的地面气象自动站观测网。通过观测网的设计和实现,验证了Flex技术的可行性和有效性。Flex强大的数据处理和业务逻辑能力减轻了服务器端的负担,其良好的客户端表现提高了用户体验。
2010(4):538-541. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:本文通过2000—2004年7—9月江苏省通州市(以下简称本市)15个雨量点的降水资料统计分析,总结了夏季雷阵雨天气特点和形势特征。建立了监测夏季雷阵雨天气的预警系统,有效提高了夏季雷阵雨的天气预报准确率和服务的针对性、时效性。
2010(4):542-547. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用多普勒天气雷达提供的强度、径向速度、风廓线产品及衍生产品对2008年1月25—29日南京持续性暴雪天气回波的演变过程以及回波不同阶段风场垂直结构及其动力条件的变化进行了分析,结果表明:存在持续的低空东北气流以及风向垂直切变的风场结构是这次暴雪天气产生的主要环境特征,暖平流和中层强西南急流有利于产生持续的暴雪,低层辐合、高层辐散及较大的垂直上升运动为暴雪的产生提供了动力条件;任意高度出现西北风,可以作为强降雪将会趋于减弱的临近预报指标。
2010(4):548-554. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用多普勒天气雷达和探空资料,对2009年3月2日南京的雨雪过程进行了研究,分析了雨雪发展的不同阶段,基本反射率场、基本速度场、基本谱宽场、VWP廓线以及大气要素垂直剖面图的演变特征,分析显示:(1)降雪过程的回波分布连续、具有丝缕状纹理,强度比降雨弱。(2)速度场西北方向有逆风区出现,逆风区持续期间降雪稳定、持续。(3)利用探空资料绘制的大气风矢与位温剖面图可较细致地分析雨雪天气的大气垂直结构特征。(4)雨雪天气过程和大气层结密切相关,K指数、沙氏指数及θse850-500与雨雪天气的演变有着较好的对应关系。
2010(4):555-558. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用济南区域GPS基准站网,建立了济南实时GPS水汽反演系统。GPS观测数据存放存储目录格式与参考站相一致,有利于观测数据的实时获得;采用IGS超快速星历,保证解算的实时性。并对2008年6、7两个月的GPS反演结果和探空解算结果、实际降水量进行了对比分析。结果表明:GPS探测和探空探测所得的可降水量在时间变化上具有良好的相关性,相关系数可达088;济南实时GPS水汽反演系统是可用的;降水出现前GPS可降水量有一个持续上升阶段,明显的降水时段对应GPS可降水量高值区,强降水前GPS可降水量达到峰值,GPS可降水量的急剧下降预示降水明显减弱或结束。
2010(4):559-563. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:南京国家基准气候站2008年1月1日完成迁站。虽然新旧站址直线距离只有7 km,但两地地形、环境都存在较大差异,找出资料序列的差异性对气象资料的连续性、代表性、均一化分析具有重要意义。我们利用2006—2007年的观测资料,分析两站点资料的差异,研究外部环境对资料差异产生的可能影响,依据气候学原理、气候统计方法及气候资料审核规范,结合南京的气候特点,对一些重要天气条件(高温、低温、大风、暴雨等)下两个观测点各气象要素进行分析,研究各气象要素对环境的敏感性。通过两个观测站点资料的对比分析,为今后南京站气象资料的应用提供科学依据。
2010(4):564-568. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:针对2008年7月15日下午在如皋境内生成和发展的飑线天气过程,利用常规和非常规气象资料,对其进行精细化剖析,结果发现:(1)强对流天气发生在副高东退、西风槽跟进的形势背景下,有从渤海低压穿过的冷锋为影响系统,如皋上空是对流性不稳定的大气层结,还有如皋地面中尺度天气系统的抬升力和激烈的热对流抬举力合二为一的共同触发,促使储有大量潜能的暖湿空气在如皋境内发生、发展成飑线。(2)如皋境内的中尺度系统是由苏中地区地表性质、地理环境水平分布差异大,所产生的气温水平分布不均而引起的,尤其是如皋境内高沙土地区的土质分布情况更为特殊。(3)雷暴云和飑线的产生、发展的位置与中尺度系统位置近似重合,飑线上强雷暴云的移动方向与7 km以下高空风主导风向一致。