2011(2):119-128. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用欧洲中期天气预报中心的40 a再分析资料(ERA40), 评估了参与政府间气候变化专门委员会第四次评估报告(IPCC AR4)的21个全球海气耦合模式对东亚地区夏季大气环流气候态的模拟能力。结果表明:(1)尽管各模式模拟性能差异较大,但模式对东亚地区海平面气压场(SLP)、850 hPa风场及500 hPa位势高度场的气候态均有较好模拟;整体来说,500 hPa位势高度场模拟效果最好,SLP场模拟相对较差;(2)SLP在高原上模拟存在明显不足;多数模式能较好模拟850 hPa 纬向、经向风场的基本特征;500 hPa位势高度场各模式模拟偏差一致性的区域性差异不明显;(3)模式对东亚地区夏季两大环流系统模拟整体偏弱,西太平洋副热带高压模拟明显偏弱。
2011(2):129-134. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:用中国160气象站月平均降水和气温资料以及NCEP/NCAR月平均再分析资料,采用EOF分析等方法,研究了冬季欧洲500 hPa高度异常的变化特征及其与中国气候的关系。结果表明:(1)EOF第1模态主要反映了欧洲东部大槽和西欧脊的空间变化特征,定义了主模态的两种异常型:西高东低型和西低东高型;(2)主模态时间系数与40 °N以南中国中东部一直到华南地区的降水呈显著正相关关系,而与中国东北、内蒙古中东部以及长江下游沿海的气温呈显著正相关关系;(3)西高东低异常型年,有利于欧洲中高纬冷空气向中国南方地区传输,不利于向中国北方地区传输;有利于孟加拉湾水汽向中国华南地区输送,也有利于西北太平洋水汽向中国东部以及北方输送;欧亚高纬度高压系统减弱,而西北太平洋海面低压系统减弱,东亚冬季风减弱;反之亦然。
2011(2):135-144. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用自主构建的针对风暴尺度资料同化的WRF-EnSRF同化系统同化多普勒天气雷达资料,检验其在2003年一次梅雨锋暴雨以及2009年一次强对流天气过程的同化性能。结果显示,在两个例中该同化系统均表现出有效的同化能力,经过60 min同化的分析场和以该分析场集合做初值的30 min的集合预报结果都比较接近实际观测。在同化过程中,径向速度和反射率因子的观测增量均方差分别达到3~4 m/s和9~11 dBz。本文考察了初始扰动时全场扰动与对流区域局部扰动,以及扰动环境风场与否对同化效果的影响。试验结果表明,对流区局部扰动相对于全场扰动并没有提高同化效果;对于尺度较大的梅雨锋暴雨来说,扰动环境风场时同化效果较好。为了考察分析场在降水预报中的表现,在暴雨个例中,以分析场为初值做6 h降水预报,经过同化的集合预报和确定性预报结果都比没有经过同化的控制试验预报结果准确。
2011(2):145-152. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:2008年6月11—13日在华南地区出现了特大暴雨,这主要是由一系列中尺度对流系统(MCS)的相继生成,合并和强烈发展导致的。该研究利用新一代中尺度数值模式WRF对此次暴雨过程进行数值模拟,重点研究此次强降水过程中MCS发生、发展和演变过程及其相关物理机制。在MCS的生成过程中,由于西南涡的存在导致MCS始终处于正涡度环境中,正涡度导致的低层辐合与大气静力不稳定都是重要的MCS启动机制,这两者的共同作用有利于MCS的生成与加强。MCS形成后,在强垂直切变的环境中,倾斜抬升机制发生作用,更进一步加强了环境涡度,形成有利的正反馈过程,造成MCS迅速发展。这些加强的MCS和大尺度环境流场相互作用,造成了它们的合并。在MCS的分裂过程中,马氏力起着重要作用。
2011(2):153-159. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用湖北省74个气象台站1971—2005年的气候资料,在地理信息系统(GIS)平台的支持下,结合茶树的生态学特性,运用模糊综合评价法对湖北茶树种植实现基于1 km×1 km格网的气候适宜性区划,分为最适宜种植区、适宜种植区、较适宜区和不适宜区。结果显示:鄂西南、鄂东南地区以及鄂东北部分地区为最适宜茶树种植区,面积约占湖北全省的271%;鄂西北及鄂中部分地区为不适宜区,主要受到年降水量和年极端最低气温的限制,面积约占全省的198%;其他地区则处于适宜和次适宜种植区。将区划结果与湖北历年茶叶产量数据进行比对,发现两者吻合度较高,即从茶树气候适宜性角度实现的精细化评价结果对指导湖北省的茶树种植规划具有一定的应用价值。
2011(2):160-169. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:同时应用统计降尺度模型SDSM (Statistical Downscaling Model)和区域气候模式PRECIS(Providing Regional Climate for Impacts Studies),对太湖流域的日降水量和日最高、最低气温进行降尺度处理,建立未来2021—2050年的气候变化情景,并对比分析两种方法的适用性。结果表明,两种方法模拟的未来时期日最高、最低气温季节和年的变化情景增幅总体上比较一致,高排放情景A2下模拟生成的情景增温幅度较B2情景大,未来时期最高气温增加幅度比最低气温明显。两种方法模拟的降水变化情景差异明显,PRECIS模拟的2021—2050年降水增加趋势明显,增幅较大;而SDSM模拟的未来时期降水存在一定的减少趋势,变化幅度相对较小。以上结果说明PRECIS和SDSM都能较好地模拟太湖流域未来气温变化情景,而对未来降水的模拟不确定性较大。
2011(2):170-178. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用非静力中尺度模式MM5(V37)模拟了2007年3月3—5日发生在辽宁地区的一次特大暴雨(雪)天气过程。分析在相同的天气形势背景下,不同降水类型中心各种水成物的相态分布特点,重点对各种水成物的源项进行详细分析。结果表明:雨水碰并雪成雨是雨水产生的主要云微物理过程,雪、霰和云水的碰并对雨水的形成起着非常重要的作用,在不同降水类型中心,霰和冰晶形成的主要云微物理过程相同,但雪形成的主要云微物理过程并不相同,而且降雪中心冰相粒子源项最大值的高度高于降雨中心冰相粒子源项最大值高度。
2011(2):179-186. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用1948—2009年NCEP/NCAR逐日再分析资料采用倒算法计算了青藏高原地区大气热量源汇的值,分析了春季青藏高原地区大气热源的水平和垂直气候分布特征及时空变化特征。结果表明:春季青藏高原上空,大气热量源汇的整层积分为正值,即高原上空大气为热源,但在高原上空大气高层存在局部为冷源的分布。与周边地区相比较,高原对其上空大气的加热作用在三月份最为显著。春季3、4、5月青藏高原区域大气的加热存在一个自西向东逐渐扩展的过程。春季青藏高原东部和西部为大气热源年变化较大的区域,且高原东部和西部大气热源表现出反位相分布的特征。
2011(2):187-193. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:基于2003—2006年逐年1、8月WRF区域数值预报产品和单站观测资料,采用最小二乘支持向量机回归方法,结合选取合适的参数和核函数,分别按月通过不同长度样本序列建立了台北和厦门站总云量和低云量短期释用预报模型,利用2007年1、8月样本资料对模型进行了预报和检验,并与神经网络方法进行了对比。结果表明:最小二乘支持向量机回归方法的预报效果要好于神经网络方法;两站不同长度样本的总云量和低云量预报模型,预报效果较好,其预报准确率不会因为训练样本的减少而降低。可见,最小二乘支持向量机回归在云量等气象要素释用预报方面,具有较好的应用前景。
2011(2):194-199. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:科学、准确的对各行业气象服务效益进行评估和分析,对政府和企业正确决策,提高气象防灾减灾能力,具有重要的作用和意义。采用剂量-反应分析和权变分析相结合的研究方法,研究构建了行业气象服务效益评估模式。该评估模式以典型企业的气象服务贡献率的实际测定值为参考值,并运用专家评估法,由行业专家估测出气象服务在该行业生产中的贡献率,在此基础上分析评估出行业的气象服务效益值。应用这一模式,按照“选定气象服务敏感性行业→各敏感性行业气象服务效益评估→行业气象服务总效益汇总与分析”的框架,在全国范围内对行业气象服务总效益进行了实证评估和分析。研究表明,在中国目前气象服务和经济发展水平下,气象服务在各行业中产生的年平均总效益至少不低于2 793亿元人民币(不含成本)。
2011(2):200-204. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用欧洲中心TL799 L91模式在深圳的单点气温预报数据和深圳本地的气温观测数据,对比分析了时间滞后集合预报方法与传统确定性预报的预报能力。结果表明:(1)TL799 L91模式提供的确定性预报对于深圳单点气温有一定预报能力,它的预报误差总体上有随预报提前量增加而增加的趋势,但最近时次的确定性预报并不一定是最佳的预报;(2)时间滞后集合预报总体上优于确定性预报,而且参与集合的成员数量越多则预报准确率大体上越高。所以,时间滞后集合预报可在一定程度上改进单点气温的预报质量,是充分利用更早起报时刻数值预报价值的一种有效途径。
2011(2):205-210. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:根据2006—2009年江苏省气象部门闪电定位系统资料,对江苏省地闪的总体特征、雷电流强度和地闪的时空分布特征进行了分析,并利用江苏13市雷暴日观测记录,统计了各市地闪密度公式。结果表明,江苏省以负地闪为主,正地闪的平均雷电流强度大于负地闪;地闪随时间变化明显,空间分布和地形密切相关,地闪密集区域应相应加强防雷工作;装设接闪器的建筑物也有遭受雷击的可能,江苏9775%的地闪的雷电流强度都集中在100 kA以下;各市使用本地化的地闪密度计算公式比IEC公式计算得出的结果更符合实际。
2011(2):211-216. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:本文利用实况资料和客观分析资料,对造成江苏2010年7月9—14日的暴雨过程中高低空急流特点、配置及对暴雨的影响进行了分析。结果表明:高空动量下传,引起低空扰动加强,从而使得低空急流加强和维持。 低层高能的平流为江苏境内暴雨和大暴雨的产生提供了充足的能量。低空西南风急流是暴雨产生的重要因子,仅在700 hPa出现强劲西南风急流,就可以导致江苏境内的强降水发生。分析还表明:阶段性暴雨起始的时候,暴雨落区上方都出现了负散度和正散度相互交错的情况,直至6 h后才有高空辐散低空辐合的典型形势。高低层急流配置和次级环流的维持为暴雨的持续提供了有利条件。
2011(2):217-222. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:通过测量近地面层的水汽变化,可以研究中小尺度雷暴系统的初生和发展,进而可以根据水汽数据帮助作出未来中小尺度天气过程的临近预报。因此,水汽探测具有重要的研究和应用价值。研究和实验证明,目前我国大量布网的SA多谱勒天气雷达,能够开展大气折射率场的探测,并用探测到的折射率场反演水汽的变化本文对用SA雷达实现这种探测的一些关键性技术问题进行了论述。通过这项研究,将扩大SA雷达的探测能力,弥补近地面水汽资料的不足,帮助研究对流性中小尺度天气系统的生消演变与水汽场变化的关系,有望改善数值模式对中小尺度系统的预报能力。
2011(2):223-227. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:根据近4 a逐日气象资料以及交管部门近10 a的交通事故统计数据,分析了影响贵州高等级公路交通安全运输的主要气象因子特征,揭示了贵州复杂地形条件下不同公路路段的气象条件差异较大,主要表现为:(1)各路段夜间雨日比白天雨日多30 d左右;(2)降雨日、大雨日和暴雨日最多的路段均是镇胜路;(3)能见度条件最差的路段是玉凯路,其次是贵新路和镇胜路;(4)凝冻出现机率较大的路段是镇胜路、贵黄路和贵新路;降雪最多的路段是崇遵路;(5)高温天气最多的路段是玉凯路。另外,综合考虑了降雨、能见度、凝冻以及高温等天气条件对公路交通的影响程度,探讨了贵州高等级公路交通气象指数预报方法。
2011(2):228-235. DOI: 10.3969/2012jms.00**
摘要:利用NCEP资料、常规地面资料、探空资料对2008—2009年影响广西的三次寒潮过程的强度、影响以及水汽、动力、热力机制进行对比分析。研究表明:寒潮的强弱与极涡偏心于东亚的早晚和倒Ω流型有关。500 hPa横槽转竖造成的降温比横槽南压和小槽东移更强烈。导致2008年12月寒潮天气的500 hPa形势为横槽转竖型,出现雨夹雪天气,但天气较快转晴;导致2008年1月寒潮过程的500 hPa形势为横槽南压型,寒潮过后依然有冷空气不断补充,带来长期的低温冰冻天气;2009年2月寒潮过程为小槽东移型,尽管降温不强,但由于南支槽发展,水汽供应充分,导致长期的阴雨天气。ω方程分析表明:2008年12月寒潮雨夹雪过程上升运动主要由500与850 hPa正涡度差引起,2009年2月寒潮小雨过程,上升运动主要由850 hPa暖平流上升运动引起。