摘要:2013年8月2-26日亚青会期间对南京地区进行了大气冰核的观测采样，同时结合气溶胶、气象要素等观测资料，研究了南京地区大气冰核浓度的分布特征，探究在污染管控措施下大气气溶胶的变化是否对冰核浓度产生影响。结果表明，大气气溶胶浓度在污染管控的措施下明显降低，冰核浓度在多种因素影响下没有明显降低的变化趋势，但有明显的日变化特征。燃放烟花的空气污染时刻，大气冰核浓度随污染物浓度的增加会明显增加。当活化湿度达到水面过饱和，温度范围为-12~-23℃时，南京夏季的冰核浓度范围为0.38~50.55 L^-1。将活化温度和冰面过饱和度同时加入到参数化公式中得到大气冰核浓度N（T，S_i）=0.003 1exp（-0.254 9T+0.161 6S_i）。进一步分析冰核浓度与PM_2.5、PM₁₀、PM₁₀-PM_2.5的关系，发现冰核浓度与PM₁₀-PM_2.5的相关性较高，相关系数为0.55，说明大粒径气溶胶粒子更容易充当冰核，大粒径气溶胶在冷云过程中起着更为重要的作用。

摘要:通过与观测/再分析资料和参加第五次耦合模式比较计划（CMIP5）的模式模拟结果进行对比，评估了通用地球系统模式（CESM，1.0.3版本）对亚洲夏季风降水的模拟能力。结果表明：CESM能够合理地模拟出亚洲夏季风降水的气候平均态，但与其他CMIP5模式模拟结果类似，对中国东南地区降水模拟偏少，而对中国西部高原地区降水模拟偏多；CESM可以再现亚洲季风区降水冬弱夏强、雨带北进南退的季节变化特征，其模拟偏差具有区域性和季节性差异；从EOF分析结果来看，CESM能够模拟出亚洲夏季风降水的时空变化特征，且能较好地抓住亚洲夏季风降水与厄尔尼诺-南方涛动（El Niño-Southern Oscillation，简称ENSO）的相关关系。总的说来，CESM对亚洲夏季风降水的模拟是合理的，模拟水平与4个最好的CMIP5模式相当。

摘要:本文利用中尺度WRF v3.2模式，通过改变中国东部京津冀、长三角、珠三角3个典型城市群下垫面类型，对大规模城市化效应进行模拟研究，探究不同纬度（不同背景环流场）不同规模的城市群发展对短期夏季高温天气的影响及可能机制，结果表明：大规模城市化后，城市扩展区近地层（地表2 m）气温均出现显著升高，城市化率越高，城市扩展面积越大，中心升温值越显著，最大升温超过了1.8℃，在不同背景风场的作用下，升温范围都向下风区扩展，长三角地区城市扩展造成的升温比京津冀强，又强于珠三角地区；城市化改变城区湿度状况，使城区出现显著干岛，湿度响应具有显著的局地性，温湿空间分布有很好的对应关系，城区整体呈现出"干暖"趋势；城市化改变地表能量平衡，使感热通量增加潜热通量减少；调整降水分布，使主城区降水较少。

摘要:本文利用WRF（Weather Research and Forecasting）模式的不同云微物理方案对2009年6月14日发生在华东地区的一次飑线过程进行1 km的高分辨率模拟，探讨不同云微物理方案对飑线模拟的影响。结果表明：双参数方案的模拟效果总体上优于单参数方案，其中WDM6方案模拟效果最佳，能够较好的模拟出强对流回波区、层云区的主要特征。在单参数方案中以WSM6方案最优。Kessler和LIN方案模拟飑线的回波范围偏小，强度偏弱。进一步对比热力和动力场发现，WDM6方案模拟的冷池的面积最大，强度最强，气压最高，飑线前部的入流处风速最大。不同云微物理方案对微物理场的影响较明显，相比单参数方案，双参数方案模拟的水凝物混合比更高，且能够模拟粒子数浓度，更准确地描述了云中的各类粒子特征。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析资料、哈德莱环流中心海表温度资料，研究了墨西哥湾流延伸区海温与东亚冬季风关系的年代际变化及可能原因。结果表明，秋季纽芬兰东南侧的墨西哥湾流延伸区海温与东亚冬季风联系在1970s中后期发生明显年代际突变，由1948-1976（P1）显著正相关变为1980-2012（P2）时段的不显著负相关。同时，与湾延区海温相联系的环流系统在P1和P2时段改变明显：P1时段湾延区海温偏高，冬季500 hPa位势高度场乌拉尔以东地区为大范围显著正异常，日本上空东亚大槽加深，东亚沿岸产生显著偏北风；而P2时段湾延区海温偏高，贝加尔湖上空为不显著负异常位势高度，东亚大槽区为弱的正异常，东亚沿岸有不显著偏南风异常。造成该突变的可能原因是P1时段湾延区海温偏高容易激发出北大西洋到东亚"正、负、正、负"的异常波列，且该异常中心与正位相欧亚遥相关（EU）波列的异常中心位置基本一致，位相叠加加强了正EU，进而造成东亚冬季风的异常强劲。而P2阶段从西欧到东亚沿岸呈现不显著的类似负位相EU波列，且异常中心与EU波列的异常中心位置有偏差，导致其与东亚冬季风关系相对于P1阶段发生了由显著正相关到不显著负相关的转变。

摘要:如何将区域观测资料在中尺度模式中快速有效同化是提高区域精细化数值预报准确率和时效性的关键所在。本文简单介绍了基于LAPS和WRF建立的快速循环同化预报系统LRUC，以一次影响长江中游的典型梅雨锋暴雨过程为例，设计几种试验方案，结合实况降水分布，对比分析华中区域多普勒雷达资料循环同化对改善暴雨预报的作用；根据个例试验结果，设计批量后报试验方案，对比分析雷达资料同化对华中区域2007年主汛期（6-8月）多个时效降水预报评分。暴雨个例试验结果表明，华中区域多普勒雷达资料在LAPS中的同化，能为WRF提供更优初值场；同化华中区域地面资料和雷达资料后，比仅同化地面资料更能改进模式初值，改善模式降水预报，且降雨量级越大，24 h降水预报TS评分越高。批量后报试验结果表明，建立的快速循环同化预报系统LRUC，能对区域多源观测资料进行多时次循环同化分析，为模式初值增加观测资料的时间演变信息，提高模式对暴雨量级降水的预报水平；系统具有稳定性和一定的评分水平。

摘要:本文利用统计学的方法，评估了17个参加第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）的海气耦合模式对东亚冬季风（EAWM）年际变化的模拟。结果表明：多数模式对东亚冬季风的年际变化有一定的模拟能力，其中对东亚大槽年际变化的模拟最好；模式对东亚冬季主要系统的年际变化在空间上的模拟好于强度，对强度的模拟以偏弱为主；通过综合评估得到模拟能力好的模式有：bcc-csm1-1，CCSM4，HadCM3，NorESM1-M。针对模式间对冬季风年际变化模拟能力差别较大的现象，选取了4个模拟能力最好的模式和5个最差的进行讨论；通过评估El Niño对东亚冬季环流的影响，发现模式对El Niño与EAWM之间相互关系（El Niño-EAWM）的模拟能力是模式间对冬季风年际变化模拟偏差较大的原因之一，即对El Niño-EAWM模拟好的模式对东亚冬季风年际变化的模拟也好。

摘要:选取西北太平洋热带气旋Haiyan（2013）为研究对象，利用中尺度数值模式WRF对其快速增强（RI）过程进行了高时空分辨率的数值模拟，推导出一个包含不同尺度系统相互作用的垂直涡度诊断方程来探究TC内核区域相对涡度的变化特征及其与RI的联系。诊断结果表明：涡旋尺度散度项（stre2）、倾斜项（tilt2）和垂直平流项（advv2）对涡度收支的影响最为重要。RI开始前，stre2在边界层内对涡度收支为正贡献，边界层之上则为负贡献；tilt2在低层促进涡度增加；advv2分布与stre2相反，在低层为负值，高层为正值。RI开始后，stre2在低层（高层）对涡度的正（负）贡献显著增强；tilt2在低层（高层）对涡度的促进（抑制）作用明显增强，但在中层出现正负贡献相互交替的情况；advv2在低层对涡度的正贡献也有所增强。

摘要:利用WRF v3.5中尺度数值模式，在条件不稳定层结下，针对分层气流（基本气流风速和大气湿浮力频率呈二层均匀分布）过山时，地形对降水的影响进行了多组二维理想数值试验，以研究不同高度、尺度山脉和不同方向基本气流对降水形态和分布的影响。模拟结果表明，地形重力波触发对流是地形降水的主要机制之一，地形波的特征（波长、振幅）和传播均受到地形和基本气流的影响，其中，强基本气流流经高而陡峭的山脉时，更容易在其背风坡捕捉到重力波，地形降水呈现多种模态，反之亦然；当改变基本气流与山脉交角时，主要通过影响地形强迫抬升速度、基流对波动稳定性发展来进一步影响地形降水的强度和分布。

摘要:我国城市化发展加快，更容易产生城市内涝灾害，城市内涝已经成为必须面对和解决的"城市病"。本研究选取快速城镇化过程中的南京市郊区——浦口区，利用遥感技术解译1981-2010年中7个时期的土地利用变化的情况，并且选取2014年9月28日降水过程，使用SCS产流模型与平面二维非恒定流胜维南方程模拟不同时期土地利用情景下浦口区的积水情况，定量分析土地利用变化对城市内涝的影响。结果表明，随着城市化的发展，耕地的减少，居住用地和交通用地等硬化地迅速增加，积水面积呈增大的趋势，即：城市化加大了城市积涝的风险。

摘要:利用QuickSCAT卫星资料的中小尺度数值分析同化模拟结果，对渤海两个大小不同的海湾：辽东湾与大连湾2008年季节代表月的风速特征进行分析对比。首先对QuickSCAT卫星资料同化模拟数据的可靠性进行了验证，与Fnl资料分别同气象站实测值对比发现QuickSCAT资料更靠近实测值，适合做区域数据研究。对两个海湾区域风速研究发现，面积较大的辽东湾风速基本大于大连湾，这种现象在4月与10月表现显著；而对两海湾风速日变化对比结果显示，4个月大致均表现为凌晨二者变化相反，白天下午至夜晚变化趋于相似。从大风情况上看，辽东湾出现大风的频率和持续时间基本大于大连湾，大连湾的大风发生情况普遍要滞后于辽东湾。

摘要:利用2013年南京地区CE318太阳光度计地基观测反演资料，分析了气溶胶光学特性的变化特征，并根据图解法对该地区气溶胶类型分布特征进行研究。结果表明：南京地区气溶胶光学厚度（AOD）月平均的最大值出现在1月（0.97±0.49），最小值出现在7月（0.53±0.37），全年均值为0.71±0.42。除了3月受沙尘事件影响外，Ångström波长指数（α）在全年其余月份值均高于0.8，最大值出现在8月和12月（1.24±0.17）；AOD季节平均值在冬季（0.85±0.47）和春季（0.72±0.45）略高于夏季（0.63±0.40）和秋季（0.62±0.36）。α季节平均值特征表现为冬季（1.18±0.16）> 夏季（1.15±0.32）> 秋季（1.05±0.33）> 春季（0.86±0.21）；AOD的日变化呈现早晚高，白天比较稳定的特征，冬季呈现出单峰变化特征，峰值出现在13∶00（1.05±0.64）；工业型和城市型复合污染导致细粒子污染占比较高，全年AOD和α频率分布呈现明显的单峰分布特征，峰值中心分别位于0.53和1.2，对应最大频率分别为21%和16%；根据α和δα函数图解法得到南京地区AOD高值区（>0.7）主要集中在细模态粒子增长部分（1.0 < α < 1.4，δα<0，η~70%），粒径范围在0.10~0.15 μm之间。

摘要:为了对长江中下游夏季降水进行短期气候预测，利用国家气候中心提供的74项环流指数和NOAA整编的西太平洋型WP指数、MEI指数、ENSO指数等多种全球环流指数资料，归纳整理了影响长江中下游夏季降水的34个前期春季因子，讨论了前期春季因子与夏季降水的关系，并利用这34个前期春季因子通过数据挖掘中的C4.5算法对1951-2013年（63 a）长江中下游夏季降水，建立判别降水偏多以及偏少的两类决策树预测模型，并分别得到5条和7条综合判别规则。随机选取80%左右历史年份数据作为模型的训练集，两模型的训练集准确率分别为94.12%和93.88%，剩余20%年份数据作为模型测试集，模型的测试预测准确率分别达91.67%和85.71%。模型预测应用也显示结果正确。模型研究和应用显示，基于C4.5算法的长江中下游夏季降水预测模型具有较高的预测准确率，模型构建合理有效，判别规则依据大数据理论，广泛考虑相关因子以及因子的排列组合，智能化选择关键因子，易于客观化、自动化实施，为长江流域汛期降水的短期气候预测提供了新的思路与方法。

摘要:本文从正压大气原始方程组出发，分析了不同尺度天气系统中动能梯度与地转偏差之间的关系。结果表明：在天气尺度和α中尺度运动中，动能梯度的模与地转偏差的模大致成正比。对天气尺度该比例系数为地转参数，且与运动本身无关。对较小尺度天气系统，该比例系数与运动本身密切相关。在β中尺度运动中，动能梯度的模小于等于两项之和，两项中的第一项与地转偏差的模成比例，第二项则是地转偏差时间导数的模。在动能梯度的高值区，运动的非平衡性和暴发性强。本文还以上海"08.8.25"暴雨过程为例，对500 hPa上的动能梯度做了诊断，发现动能梯度大值区与强降水的分布有很好的对应关系，并与以上理论分析相一致，这对暴雨等灾害性天气预报具有应用价值。

摘要:为了更深了解北太平洋年代际尺度海气相互作用，本文通过对湍流热通量和SST的相关关系进行了研究。当热通量和SSTA正相关时，代表海洋影响大气，而当二者相关系数为负时，表示大气强迫海洋。将整个北太平洋SSTA求平均和把北太平洋分成3个区域求SSTA平均，分别对热通量和SST的关系进行研究。结果表明，北太平洋冬季年代际尺度上的海气相互作用主要表现为海洋强迫大气，而在日本附近海域以及北太平洋中东部，海洋对大气的强迫作用最明显，因此这两个区域是北太平洋冬季年代际尺度上海气相互作用的关键区。

摘要:为了提高气象要素空间化的精度，本文提出通过预先对气象数据进行处理，然后再进行空间化，以比较直接插值与原始数据处理之后再插值的精度的变化。文中采用数据为全国743个常规气象站40 a（1961-2000年）整编气象资料及2005年的常规气象资料；插值方法有反距离加权法（IDW）、克立格法（Kriging）和样条函数法（Spline）；数据预处理方法采用距平处理。结果发现：使用IDW、Kriging和spline对平均温度距平进行插值精度比较，发现IDW方法最优；温度距平精度的提高比降水和相对湿度要好；降水距平误差呈现由东向西递增的趋势。由此可见，对气象要素做距平处理可以有效提高插值精度。