摘要:为了更深入揭示珠江流域水资源状况,利用珠江流域内1961—2008年48个台站逐日降水资料,探讨了珠江流域年降水时空特征,并对典型年份的气候背景场进行了分析。结论表明:相对来说,珠江流域东部年均降水多而降水日数少,西部一些地区降水量少而降水日数较多,从总体上来看近10 a来流域内年降水总量波动较大。进一步讨论了珠江流域典型降水年份中降水事件的差异,发现强降水年的降水量多来自于大雨以上级别的强降水。从全年来看,强降水年有来自于孟加拉湾和南海异常的偏南风水汽输送,流域内并伴随有异常水汽辐合中心;弱降水年则水汽输送减弱,且存在水汽辐散中心;由于年降水总量近80%来自于夏半年(4—9月),登陆到流域内热带气旋偏多也是导致降水增加的原因之一,登陆的热带气旋主要来自于西北太平洋;夏半年西太平洋副热带高压偏西有利于把海上的水汽送到流域内,弱降水年则恰好相反。

摘要:利用1979—2009年夏季(6—8月)中国气象观测站点逐日降水资料、NCEP/NCAR的再分析资料以及向外长波辐射资料等,选取低频降水事件来表征江淮流域夏季持续性强降水,然后分析其基本特征及伴随的低频大气环流形势,利用位相合成的方法对该低频信号的来源和传播特征进行研究。结果表明:江淮流域夏季持续性强降水在6—7月份发生次数较多;在持续性强降水期间,江淮流域低层受低频气旋控制,南海至菲律宾海一带则是很强的低频反气旋,该低频反气旋西侧,向北的低频水汽输送将水汽不断送至江淮流域形成辐合;与持续性强降水相关联的850 hPa上的低频信号,来源于黄河河套地区低频振荡的东南向传播和西北太平洋上空低频振荡的西北向传播;在高层,当持续性强降水发生时,江淮流域的西北侧(37.5 °N,80~100 °E)附近为强烈的低频气旋式环流,紧邻该环流的西北侧,则是一个低频反气旋,两者同南海—菲律宾海一带的低频反气旋构成了一个西北—东南向的低频波列;西太平洋副热带高压和南亚高压在持续性强降水期间表现出了显著的相向而行、相背而去的特征。

摘要:利用中国区域1961—1999年39 a间98个常规气象观测数据,建立6个模型分别以天文辐射、干洁大气总辐射和湿洁大气总辐射为起始数据,进行太阳辐射日总量的模拟,对比分析了6个水平面太阳总辐射量计算模型的性能。结果表明:在三种起始数据中,干洁大气总辐射和湿洁大气总辐射均能较好地体现宏观地势对太阳辐射空间分布的影响,以湿洁大气总辐射为起始数据的计算模型拟合精度相对较高。对6个水平面太阳总辐射量计算模型的对比分析发现:2个以日照百分率为主导因子,气温日较差为修正项的综合模型拟合误差最小,精度最高;经典的日照百分率模型次之,但其模型系数最稳定可靠;3个气温日较差模型拟合效果最差。最终选用经验系数稳定、拟合精度较高的日照百分率模型,制作了2001年中国水平面太阳辐射日总量空间分布图。

摘要:利用遮雨棚以夏玉米为对象进行水分胁迫大田试验,通过分析玉米叶片光合测量数据,研究不同生育期水分胁迫对玉米光合特性的影响,为定量分析不同水分胁迫程度对玉米生育的可能机理提供数据和初步的理论支持。结果表明:土壤水分下降会使玉米叶片的光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)降低,而胞间CO₂浓度(C_i)和水分利用效率(W_UE)会增加;P_n随着光照强度的增加而增加,且随着水分胁迫强度增强,P_n增加速率降低;干旱胁迫会改变P_n、T_r日变化规律,并且对拔节期光合作用的抑制小于成熟期;W_UE与P_n存在极显著的正相关关系,与T_r、C_i及G_s存在显著的负相关关系。

摘要:利用观测系统研究与可预报性试验的交互式全球大集合系统(TIGGE),对中国夏季南方强降水高影响天气过程,进行了可预报性研究。选取2008年6月中下旬中国南方地区持续性强降雨过程作为典型个例,对TIGGE的天气形势等预报,进行了详细的检验。结果显示,500 hPa上位于中国北部地区的阻塞高压及其西侧的低槽为本次过程的关键系统,对降水过程起到决定性作用。检验结果表明,TIGGE对关键系统的预报,普遍出现强度偏弱位置偏西的问题。ECMWF对500 hPa高度场预报最优,而850 hPa的比湿则是NCEP最佳,但多中心大集合预报则保持较好优势,对各单中心有不同程度的改善作用,而TIGGE对于这类灾害性天气的10 d的预报能力有限。

摘要:应用WRF中尺度模式模拟了发生在黑龙江省西南部的一次区域性暴雨过程,通过云微物理参数化方案的敏感性试验,分析了对流云体中水汽垂直输送特征。结果表明:强对流活动使对流层上层局地水汽平均增加10倍以上,对流活动对于水汽的垂直输送以及对高层水汽含量的改变具有非常显著的作用。云微物理参数化方案,对于整个对流层水汽通量密度变化趋势有较好的表现。在不同方案中,0.5~9 km水汽通量密度及24 h总水汽垂直输送量,随高度变化差异较大。这是由平均垂直速度对不同方案敏感性造成的,不同的参数化方案,水汽通量最大值间最多相差可达27.9%。在不同的方案中,对流层上层加湿作用持续时间和对流层上层平均水汽混合比的最大值较敏感:对流活动可造成模拟区域对流层上层增湿持续16~20 h不等;对流层上层平均水汽混合比的最大值差异明显,最大可达15.8%。进行24 h平均后,上述物理量对方案的敏感性可减小到8.3%。所以,云微物理方案的不确定性对于暴雨过程的时间尺度是不可忽视的。

摘要:利用1957—2002年ERA-40月平均再分析资料以及不同海域(全球、热带外、热带、热带印度洋—太平洋、热带印度洋和热带太平洋等)1950—2000年逐月观测海表温度,驱动NCAR CAM3全球大气环流模式,根据模拟结果,分析讨论了冬季东亚副热带西风急流的变化特征及其与海表温度异常的关系。表明:1957—2001年冬季东亚副热带西风急流有增强的趋势,且具有准3 a的显著周期。热带海表温度异常,特别是热带太平洋海表温度异常对东亚副热带西风急流变化有重要影响,即当热带太平洋海表温度升高时,东亚副热带西风急流增强。

摘要:利用2008年全年渤海湾西岸(天津)14个自动气象站逐小时资料和6 h一次的地面常规资料,采用统计分析的方法,研究了天津城市热岛效应对渤海湾西岸海陆风的影响。结果表明:在冷岛和强热岛条件下,渤海湾西岸海风的发生频率较低,强热岛阻碍了海风向内陆的传播;内陆站在弱热岛条件下出现最大海风的频次较高,但其海风强度与无热岛或冷岛状况下相比要小一些;城市热岛效应的出现,推迟了城市周围郊区站海风的开始时间,缩短了海风的持续时间;城市站的海风风速与热岛强度呈负相关关系,但热岛效应对陆风风速的影响较强,陆风风速在热岛强度小于2.6℃时,随着其值的增大而减小,反之则增加;当海风向内陆延伸时,热岛强度会在午后海风盛行时段内增强,并与传播到此处的海风环流叠加,导致近地层海风风速增强,并可西伸至城市中心。

摘要:利用GPS技术反演得到2009年盐城5站的大气可降水量(PWV)序列,分析了PWV随时间的变化特征及其与实际降水的关系。结果表明:PWV夏季占全年总量43.15%,春、秋季分别为19.21%和26.43%,冬季为11.21%;日变化过程中,最小值出现在07—08时,16—18时达到最大,夏季日变化幅近12 mm,春、秋季为7 mm左右,冬季不足5 mm;应用Morlet小波分析,得到全年PWV呈现15 d、30 d、60 d、准半年等多尺度周期变化,且时域分布不均;夏季降水大多发生在PWV峰值出现后1~2 h内,春、秋季降水主要发生在峰值出现后的2~3 h内,冬季则为峰值出现3 h之后;当春到冬各季的PWV的2 h增量分别达到5、6、5、4 mm时,出现降水的概率为60%~70%。

摘要:利用2009—2010年湖北电网日用电负荷资料和气象资料,提出了基于电网负荷的分解算法,将电网日最大负荷分解为基础负荷与气象敏感负荷2个主要分量。其中,气象敏感负荷与气温、相对湿度及风速的综合气象敏感负荷条件指数相关。提出了基于权重指数的湖北省面平均气象敏感负荷条件指数的算法。利用相关比法,分析了湖北省气象敏感负荷与面均气象敏感负荷条件指数的非线性关系。基于均方偏差最小原理和非线性最小二乘法,建立了夏季湖北电网气象敏感负荷与面均气象敏感负荷条件指数的多项式预测关系模型。经2010年9月模型应用检验表明,预测平均误差低于6%。该模型可用于夏季湖北省电力专业气象服务工作。

摘要:针对2010年江淮入梅预报出现偏差情况,利用2008、2010、2011年降水实况资料和6—7月NCEP再分析资料,分析了预报出现偏差的原因,讨论了副热带高压水平移动和垂直结构对降水落区的影响,分析了局地入梅的预报方法和参考指标。研究发现:副热带高压(以下简称"副高")和南亚高压的自身双周振荡规律在预报中不可忽略,在对大尺度系统和较长时间系统的变化判断时,高层系统的预报可信度可能更高。另外,在对梅雨预报时,副高垂直结构的变化对降水落区有一定影响,当500 hPa副高脊线越过20 °N,副高脊线自上而下向南倾斜时,底层脊线在20 °N以南,不利于江淮地区降水发生。副高上下结构垂直度较大时,利于降水落区北移。副高西脊点自高空到低空呈自西向东倾斜,500 hPa西脊点偏西也不利于江淮梅雨期的开始。

摘要:对2001—2010年4—9月苏南5市区雷暴天气的对流参数进行了分析、研究。经过对对流参数箱线图统计、计算点双序列相关系数、值域多次分级试验和级间整合调整等优化处理后,最终选取大气可降水量、杰弗逊指数、肖沃特指数、全总指数、风暴强度指数、抬升凝结高度层温度、上下层温差共7个对流参数作为预报因子,建立苏南5市区雷暴的双级逻辑预报方程。利用预报方程,对2001—2009年4—9月的8 230个样本进行拟合结果分析:临界成功指数的平均值为61.0%;对2010年4—9月的样本进行试报,苏南5市区7、8月份的临界成功指数分别为75.0%和66.7%,预报效果较好。

摘要:利用1948—2002年NCEP/NCAR资料对西南纵向岭谷及其周边区域可降水量做EOF分解,结果表明:无论在干季还是雨季,可降水量的前两个主分量在25 °N以北的纵向岭谷地区呈纬向分布特征,其时间序列均有显著的年代际变化。而纵向岭谷地区的实际降水年代际的变化并不显著,其年际变化更为清晰。降水及可降水量多雨年和少雨年的合成分析结果表明:在干季,多雨年和少雨年的可降水量与降水量均存在显著差异,并且在可降水量差值变化梯度越大的区域,降水差异越明显。在雨季,多雨年和少雨年的可降水量差别不大,但降水存在显著的差异。可见,在干季可降水量与实际降水的关系更为直接,较雨季也更为密切。

摘要:利用1961—2010年江西省83个常规气象观测站的逐日降水资料,对江西省持续性强降雨进行了统计分析,结果表明:1961—2010年江西省共出现了82次持续性强降雨过程,且持续性强降雨有着显著的季节变化、年际变化和年代际变化特征,其季节变化以6月最多,冬季(12—2月)无持续性强降雨,年际变化主要有3 a左右和6~8 a的变化周期。年代际变化周期主要为30 a左右的变化周期,且在2000年后减小为25 a左右。江西省持续性强降雨累积日空间分布不均,具有南北少中间多的特征,多发区位于江西东部的浙赣铁路沿线。对持续性强降雨对应的大尺度背景环流形势分析发现,大尺度背景环流形势主要有4种:低槽型,南槽北脊型,台风型和转换型。其中低槽型出现的次数最多(34次),台风型出现的次数最少(9次),转换型的持续时间最长。

摘要:以洞庭湖区24个气象站1952—2010年的平均气温资料为基础,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法和小波分析等方法,分析了洞庭湖区的气温变化特征。结果表明:洞庭湖区年平均、冬季、春季和秋季气温均呈显著上升趋势,增温速率尤以冬季和春季为甚。除夏季外,年平均和其他各季气温在1990s,先后发生增温性突变。高温日数呈上升趋势,但显著性不明显,低温日数下降趋势非常显著。除夏季外,年平均和各季异常冷年,基本出现在1950s至1970s,异常暖年,均出现在1998年以后。除夏季外,各季气温均存在准9 a周期。

摘要:利用TRMM卫星的测雨雷达,微波成像仪,闪电成像仪等探测数据,研究了2010年8月5日发生在江苏北部一次中尺度对流系统(MCS)的降水结构和闪电活动之间的关系。结果表明:MCS在发展阶段,对流云降水面积与层状云降水区相当;在减弱阶段,层状云降水区面积远大于对流云降水区。MCS的生命史中,大部分闪电发生在对流云区,仅有少数闪电发生在层状云区,在减弱阶段闪电多发生在对流云和层云的过渡区中。发生闪电的层云和对流云降水垂直廓线表明:在MCS的发展成熟和减弱中在4 km高度,层云降水率都达到最大值;在对流云降水区中发生闪电主要与对流云上空含丰富的冰相粒子和对流云发展厚度(顶高达17 km)有关。研究还表明闪电数目最大值一般回波强度在35~45 dBz之间,并非回波越强闪电越多。闪电主要发生在40~50 dBz之间,且明显向强回波区趋近,这对我们利用雷达回波预警闪电落区具有一定的参考意义。