• 2013年第33卷第6期文章目次
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    • 一次弓形回波结构和演变机制的观测分析

      2013, 33(6):591-601. DOI: 10.3969/2013jms.0023

      摘要 (2990) HTML (0) PDF 5.96 M (1443) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于单多普勒天气雷达观测和双多普勒雷达反演风场,对2009年6月3日河南商丘发生的一次弓形回波的结构和演变机制进行细致分析。系统发生前的环境均具有中等对流有效位能和中等偏弱低空垂直风切变。雷达分析显示,该弓形回波从超级单体开始,经过风暴合并发展而成的经典弓形回波结构,生命史约3 h。在超级单体阶段,具有中纬度典型超级单体的低层钩状回波、中层有界弱回波区和中气旋结构。超级单体减弱后,因强降水拖曳和降水蒸发冷却,引起云内强的下沉运动,将云外干冷空气带到云内,形成中层后方入流,并在地面形成强冷池,触发干冷后向入流,回波逐渐演化成为弓形。弓形回波成熟阶段,风暴相对后向入流急流在对流区后部2 km高度加速下沉,系统前沿增强至20 m·s-1。在中层,系统后侧南北两端形成气旋和反气旋涡旋对,此中层涡旋对后向入流强度贡献约20%。在系统前缘低层(1.5 km)、出流边界附近,存在一气旋式涡旋。受后向入流急流和此低层涡旋的共同作用,在顶点附近产生超过32 m·s-1的最大地面相对风速。至减弱期,低层出流扩展至系统前方20 km,截断了低层暖湿入流,使其快速减弱。

    • 应用3种方法对降水在各尺度空间不均匀性的分离

      2013, 33(6):602-609. DOI: 10.3969/2013jms.0028

      摘要 (2398) HTML (0) PDF 3.06 M (1330) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用滑动平均、傅里叶分解和小波分析3种方法,对基于COMRPH高分辨卫星降水资料的中国区域2004—2009年夏季平均降水场进行尺度分离,分析了1 000 km以上、500~1 000 km,200~500 km、64~200 km及64 km以下的5个尺度上的降水空间不均匀性,比较了3种方法在降水空间尺度分离上的优缺点和适用范围,并着重分析了长三角地区降水在各尺度空间的不均匀性及其成因。结果表明:空间尺度分离可以得到具有物理意义的降水非均匀分布特征,可以反映出大尺度海陆分布和季风环流、地形、洋流以及城市和城市群等不同尺度因子对降水的影响。空间滑动平均方法简单、易操作,适用性广泛,但是精确度较低。傅里叶分解能进行解析的分离,但是依赖于信号的平稳性,对于小尺度分离存在较大误差。小波分解则可以对非平稳信号进行处理,且具有较好的细节分辨能力。

    • 冬季北太平洋风暴轴异常及其与东亚大气环流的关系

      2013, 33(6):610-618. DOI: 10.3969/2012jms.0175

      摘要 (2559) HTML (0) PDF 2.51 M (1416) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用NCEP/NCAR逐日再分析资料,应用滤波方差、相关分析、合成分析等研究了1963年冬季至2011年冬季北太平洋风暴轴的时空演变特征,并探讨了风暴轴活动强弱与东亚—北太平洋大气环流的关系。结果表明:与1980s后期风暴轴活动显著增强相比,近10 a来风暴轴活动又进入较气候平均水平偏低的阶段,且风暴轴主体位置有着向东北、西南两侧的振荡现象。风暴轴活动强(弱)年,东亚地区近地面温度偏高(低)、对流层低层阿留申低压和西伯利亚高压偏弱(强)、中国东部及日本上空850 hPa北风减弱(加强);对流层中层东亚大槽减弱北缩(加深南进)、对流层高层西风急流减弱(加强)。风暴轴活动与冬季影响中国的冷空气活动次数相关关系显著。

    • 环太湖地区土地利用变化的局地气候效应

      2013, 33(6):619-626. DOI: 10.3969/2012jms.0163

      摘要 (1904) HTML (0) PDF 3.45 M (1404) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用WRF模式和1985年、2005年环太湖区域的土地利用资料,模拟了环太湖区域土地利用变化的局地气候效应,并从陆面过程的角度进行了分析。模拟结果显示:城市扩张区域净短波辐射通量增多,地面温度升高,感热通量增大,潜热通量减小。近地面水平风场在城市化地区风速减小,在城市化带方向上形成狭长的动能衰减区域。湖陆风和城市热岛环流增强,城市化地区向上垂直速度增大,积云性降水增多。老城区和郊区下沉运动增强,对流受到抑制,积云性降水减少。层云降水的改变,集中在层云降水的大值区,且多呈带状分布。总降水在城市化区域增强,在老城区和郊区减少,积云性降水占总降水的比值增大。在土地利用没有变化的区域,降水的改变与地表能量通量的改变在空间分布上大致吻合。

    • 粗糙表面对雷电水平电场影响的模拟研究

      2013, 33(6):627-633. DOI: 10.3969/2012jms.0185

      摘要 (1874) HTML (0) PDF 1.90 M (1391) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用分形方法模拟了粗糙陆地表面和海陆交接复杂表面,并通过Barrick提出的等效表面阻抗法和Cooray-Rubinstein(C-R)近似算法,计算了不同粗糙表面情况下的雷电水平电场。进而分析了粗糙陆地表面和海陆交接复杂表面对水平电场产生的影响。结果表明:当雷电水平电场沿粗糙陆地表面传播时,陆地表面的粗糙程度对电场影响很大,且随着粗糙度的增加,雷电水平电场的初始峰值会逐渐减小;当水平电场沿海陆交接复杂表面传播时,陆地的粗糙度对水平电场影响较大,而海浪起伏程度对电场影响较小。

    • 沪宁高速公路团雾发生规律及局地性分析

      2013, 33(6):634-642. DOI: 10.3969/2012jms.0164

      摘要 (2480) HTML (0) PDF 1.18 M (1762) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索高速公路团雾天气的发生规律和局地性特征,根据布设于中国沪宁高速公路沿线的AWMS系统实测资料,对2006—2009年期间该公路上发生的团雾和大雾过程进行了统计分析,探讨了团雾发生的气象和地形、地貌条件,并对临湖环境的公路东部路段和临江环境的中西部路段的团雾特征作了比较。研究表明:(1)沪宁高速公路上团雾和大雾的季节变化有着相似的季节分布,都是秋、冬、春季发生频率高,夏季发生频率低。(2)团雾和大雾因路段和站点不同而差异较大,大雾的分布是东少西多,团雾的分布趋势则是东部的临湖路段中有4个站点发生频率高,其余站点低,西部的临江路段则发生频率普遍高。(3)一般,团雾发生的气象条件是温度在-4~30℃,相对湿度在85%~95%,风速在3 m·s-1以内;团雾的主要发生时段在00—06时之间,通常在生成后的4 h内消散。(4)东部路段中的临湖环境,提供了团雾形成的有利条件,中西部的临江路段,则由于丘陵地形作用和水汽及气溶胶输送通道而成为团雾高发的区域。(5)在夏季大气对流运动频繁,城市近地层污染物易于扩散,雾和霾都不易形成;而冬季近地层大气对流不活跃,常不利于污染物扩散,这使得城市雾和霾的容易形成且不易消散。

    • >短论
    • 基于气候带的地面观测站点布局分析

      2013, 33(6):643-647. DOI: 10.3969/2012jms.0171

      摘要 (2344) HTML (0) PDF 2.37 M (1362) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1961—2010年云南124站年平均资料,在考虑了气象要素垂直递减(增)率的条件下,将站点数据插值到1 km×1 km的细网格点上。在此基础上,从不同气候带的角度讨论了地面气象观测站点的布局问题,给出了一些有价值的论据。通过分析发现,金沙江流域、怒江大峡谷狭长区域、哀牢山纵向岭谷地貌区域(包括元江、无量山一带)为气象要素最不敏感区域,其主要原因是气候带的南北向分布和东西向剧烈变率。这些区域新增地面观测站点,对认识局地立体小气候、下垫面热力差异、强对流天气系统等有科学价值。

    • 接地电阻随季节及天气过程变化规律分析

      2013, 33(6):648-652. DOI: 10.3969/2012jms.0143

      摘要 (1891) HTML (0) PDF 787.48 K (1738) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解框架结构建筑物基础接地电阻的季节变化特征及天气过程对其变化的影响,分析了2010年广州从化气象局框架建筑物基础接地电阻和相关气象要素的自动气象站观测资料。从季节变化特征来看,框架结构接地电阻相对较为稳定,月平均值2月最大为0.78 Ω,9月份最小为0.57 Ω,全年变化最大值约为0.21 Ω。统计季节变化曲线和暴雨过程发现,接地体电阻与1.5 m土壤温度和1.0 m土壤含水量呈现明显的负相关,接地电阻减小值与暴雨的强度无明显的相关性。文中还对较长时间无降水的干旱过程进行了分析,结果表明:干旱时框架结构接地电阻值有明显的上升趋势,尤其在夏季,干旱对接地电阻影响较大。

    • 正确绘制科技论文中中国地图的南海诸岛附图

      2013, 33(6):653-655. DOI: 10.3969/2013jms.0087

      摘要 (2406) HTML (0) PDF 938.67 K (1762) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过“中国知网”检索2012年发表的包含中国地图插图的论文,选择其中25种期刊40篇论文进行中国地图中南海诸岛附图表达形式的调查统计,探讨了此类附图的规范表达形式。结果表明:在40篇论文中,中国地图中南海诸岛附图出现了4种不同的表达形式;其规范表达形式为,南海诸岛作为附图在中国地图中出现,附图包含西沙群岛、南沙群岛等岛屿,中国地图中出现的物理量分布在附图中应以相同形式出现。

    • >技术报告
    • 一次发生在α中尺度涡旋东部的特大暴雨过程分析

      2013, 33(6):656-663. DOI: 10.3969/2012jms.0168

      摘要 (2159) HTML (0) PDF 3.15 M (1443) 评论 (0) 收藏

      摘要:2010年9月7日苏皖北部出现了暴雨—大暴雨,局部特大暴雨,这次暴雨过程产生在热带风暴(1009号,玛瑙)在东海北上转向日本以后。利用卫星、雷达和NCEP逐日4次1°×1°资料对天气形势和中尺度对流发展的环境场特征等进行诊断分析表明:位于日本海的热带风暴北部的偏东气流与南下深厚的蒙古高压底部的偏东气流汇合,构成了一支强盛的低空偏东风气流,它向西流向太行山东麓,其分支沿太行山南下时,诱生了位于太行山脉南部切变线东部的涡旋系统。当低涡进入黄淮平原后,在越过渤海的边界层东风急流激发下迅速发展为α中尺度涡旋系统。南方的暖湿气流在涡旋系统边界层东风急流的动力强迫下抬升,不稳定能量释放,导致β中尺度系统发生发展。β中尺度系统的影响和γ中尺度系统的合并导致强降水过程的发生。

    • 兰州近50a冬季气温变化及其可能原因分析

      2013, 33(6):664-670. DOI: 10.3969/2012jms.0137

      摘要 (2481) HTML (0) PDF 1.93 M (1623) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1960—2010年兰州等3站逐日观测资料,分析了兰州冬季气温变化及其可能成因。结果表明:近50 a兰州冬季气温、日较差、冷日数、冷积温及极端高、低温日数的变化速率均在1980s发生跃变。平均气温持续显著的增温,在1960s、1970s最低气温增温起主要作用,日较差、冷积温及极端低温日数显著减少,在1980s后由最低、最高气温共同增温所致,日较差减小变缓,冷积温稳定维持在较低水平,极端高温日数显著增加。大气环流异常和城市化共同影响,导致兰州冬季显著增温,二者对增温的贡献率分别约为37.24%和62.76%。1980s中期之后中高纬度欧亚上空对流层中层盛行纬向环流,两槽一脊的振幅减弱,西北地区位于中国上空异常反气旋西部偏南气流控制下,且同期城市热岛效应更加显著,这些均有利于兰州冬季增温。

    • 热带低压倒槽引发江苏东北部大暴雨过程分析

      2013, 33(6):671-677. DOI: 10.3969/2013jms.0044

      摘要 (2496) HTML (0) PDF 1.70 M (1463) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、加密自动观测站资料、连云港风廓线雷达和多普勒天气雷达资料等,对2012年8月10日江苏东北部地区特大暴雨过程进行了分析。结果表明:台风“海葵”登陆后在安徽东南部减弱成热带低压,北伸的低压倒槽与高空低槽的结合,是产生这次特大暴雨的天气背景。特大暴雨发生在大气层结极不稳定区域,同时具有水汽强辐合,对流层低层强辐合、高层强辐散的环境场特征。散度场的垂直分布特征变化先于降水强度的变化;冷空气从低层开始入侵,并向中高层渗透,触发了不稳定能量的释放。地面中尺度辐合线的长时间维持,是这次特大暴雨产生的直接原因。平均径向速度产品揭示的风向风速辐合、气旋性环流、低空急流及暖平流等的环境场特征,为短临预报中判断强降水发生及维持提供了依据。

    • 雷电监测预警对雷击风险评估的影响分析

      2013, 33(6):678-684. DOI: 10.3969/2013jms.0046

      摘要 (1808) HTML (0) PDF 931.73 K (1349) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用雷电监测设备预警雷电,以便于及时采取规避措施减免人员伤亡和经济损失,从而降低评估场所的雷击风险值。本文从这一角度出发,分析了雷电监测预警系统的应用,着重研究了采取预警措施后影响到的参数LX及其取值方法,结合预警系统的命中率、漏报率,推导建立了风险评估计算公式。给出了安装预警设备后的风险评估流程图,归纳总结了重要场所安装预警设备后影响到的主要风险类型。并以某石化工厂为例,进行了实例应用分析和风险对比。为采取雷电监测预警措施的场所进行合理的雷击风险评估提供可借鉴的方法。

    • 登陆台风变性过程的物理机制分析

      2013, 33(6):685-692. DOI: 10.3969/2013jms.0043

      摘要 (2180) HTML (0) PDF 2.57 M (1165) 评论 (0) 收藏

      摘要:0509号台风“Matsa”和0712号台风“Wipha”,均在中国大陆发生变性成为温带气旋。但前者变性后再度加强,后者变性后减弱消亡。用日本JRA25再分析资料,对其变性过程对比分析。表明:“Matsa”和“Wipha”均是在登陆后北上与中高纬西风槽相互作用的过程中,受到冷空气入侵后变性,从垂直对称分布演变为倾斜的非对称分布,且在北上过程中与中纬度高空锋区作用,但“Matsa”中心嵌入中纬度高空锋区,有再加强过程;而“Wipha”仅外围环流与锋区接触,中心未进入锋区,无再加强过程。通过对大气稳定度和垂直螺旋度等进一步分析表明:“Matsa”变性过程是系统性冷空气的南侵,而Wipha的变性只有弱冷空气的入侵;台风中心所在的垂直涡度ζp的增长大值区是否落在△θe<0的大气对流性不稳定的区域内,对台风变性后是否再加强有一定影响。此外,垂直螺旋度的高低空配置及正涡度柱与上升运动的相互配合是使台风变性加强的重要因素。

    • 新疆喀什两次超级单体致雹风暴特征对比分析

      2013, 33(6):693-700. DOI: 10.3969/2012jms.0134

      摘要 (1563) HTML (0) PDF 4.70 M (1043) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用常规气象观测资料,对2011年发生在喀什地区夏季罕见的两次强度不同的超级单体致雹风暴进行了特征分析。结果表明:不稳定层结、冷空气活动频繁和抬升触发条件是喀什地区产生强对流天气的共同环境场特征;充足的水汽及强的垂直风切变更有利于喀什地区深厚湿对流活动的产生;初夏雹暴的发生、发展存在1支异常水汽输送,输送量10.9×108 t;而盛夏雹暴存在3支异常水汽输送,输入量11.4×108 t;θe陡立区与冰雹落区对应较好,垂直涡度与倾斜涡度发展旺盛,是造成大范围雹暴的主要原因。强回波高悬,低层入流显著、低层反射率因子高梯度区是强对流天气共同的回波特征;初夏雹暴为弓形回波、中-γ尺度;盛夏雹暴为强超级单体、中-β尺度;回波伸展高度越高、低层入流越显著、垂直风切变越强的对流系统产生的天气越激烈,易产生大雹。

    • 九华山区云水资源状况分析

      2013, 33(6):701-708. DOI: 10.3969/2012jms.0185

      摘要 (1271) HTML (0) PDF 1.71 M (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:九华山区及周边的地形是以天台至大花台为主脉,四周有低山丘陵合围。复杂地形下各地气候差异明显。应用1980—2010年近30 a观测资料及山区不同高度的自动站数据,运用大气边界层理论及多项式拟合、相关分析等数理统计方法,研究山区与丘陵云水资源的差异。结果表明:地形的动力作用影响了山区局地水汽的输送条件;山区下垫面对降水的增雨作用较为明显,强度越大的降水,其增强作用就越明显,地形对降水的平均贡献率为37.6%。山区与周边降水分布很不均匀,九华山年平均降水量比周边区域多34.1%,山区水资源远大于周边丘陵地区,前者是后者的3.4倍,且一年四季有盈余,但降水量季节分布不均,秋季是最易出现干旱缺水的季节。缓解山区的旱情要以开源蓄水为主,辅以必要的人工增雨。

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