摘要:利用英国哈德莱中心的逐月海表温度资料及NCEP/NCAR月平均再分析资料等，通过在印度洋海盆模IOBM指数（I_IOB）中扣除长期趋势和两类ENSO的同期信号后，得到了修正的IOBM指数（I_mIOB），并由此分析了IOBM的变化及与海洋性大陆区域降水异常的联系。结果表明：印度洋IOBM为暖位相时，不同季节的印度洋地区均呈现异常偏暖，但大气是上升还是下沉运动则在印度洋不同季节和不同区域存在很大变化。就夏季而言，印度洋大部分地区存在上升运动，这与海温异常偏暖有关。在北半球夏季，指数I_mIOB存在3~5 a的周期变化。当IOBM处于正位相时，印度洋至我国东海地区大范围海温偏暖。MC （Maritime Continent，海洋性大陆）区域西部降水正异常，而MC区域东北部降水为负异常。造成这种降水分布的原因是：当指数为正时，在MC区域的西部对流层低层辐合、高层辐散，上升运动增强，且水汽辐合，而MC区域的东北部对流层低层辐散、高层辐合，上升运动不明显，水汽辐散，不易形成降水。而在对流层低层与西太平洋辐散中心对应，南北半球出现关于赤道对称的反气旋对，赤道印度洋上的异常加热激发东传的Kelvin波，加强东风异常，同时加强了KMC （海洋性大陆的核心区域）之外南北半球热带地区的这对Rossby波型。以上这些结果有利于深刻理解MC降水异常成因及热带海陆气相互作用过程。

摘要:本文采用1979—2014年NCEP/NCAR月平均再分析资料、CMAP和GPCP月平均降水资料，分析了北半球平流层极涡崩溃早晚的环流特征及其与南亚降水的关系。结果表明，北半球平流层极涡崩溃时间存在明显的年际变化特征。极涡崩溃偏早（偏晚）年，自3月开始异常信号从平流层向下传播，之后的4月，从平流层到对流层高层极区温度异常偏高（偏低），极涡异常偏弱（偏强），极夜急流异常偏弱（偏强）。结果还表明，5月南亚降水异常与平流层极涡崩溃时间的早晚存在显著相关，5月南亚降水异常与平流层极涡崩溃早晚年平流层异常信号的下传有关。当平流层极涡崩溃偏晚年，4月平流层极区表现为位势高度异常偏低，而中纬度则位势高度场异常偏高，并伴随位势高度异常场的向下传播，5月该位势高度异常场下传至阿拉伯海北部大陆上空对流层顶，形成有利于降水的环流场，导致南亚降水偏多。反之，则相反。

摘要:基于1980—2014年的哈德莱中心海冰及海温的月平均SST资料，美国联合台风警报中心（JTWC）的best-track资料以及NCEP/NCAR再分析月平均资料，利用广义平衡反馈方法（GEFA）研究南印度洋热带气旋（TC）生成频数对海表温度异常的响应特征。研究表明：（1）南印度TC生成频数对北太平洋第一模态（NP1）和热带大西洋第二模态（TA2）有显著响应，分别通过了置信度为99%和96%的Monte-Carlo检验，对应的响应振幅分别为0.67和0.49。（2）局地环境要素对关键SSTA模的GEFA响应结果显示：当NP1出现类似于太平洋年代际振荡（PDO）的正位相时，850 hPa相对涡度在15°S附近的印度洋海域上都有一个自西向东的显著正响应带，垂直风切变在马达加斯加以东的大部分海域都表现为显著的负响应，600 hPa相对湿度在马达加斯加以东的部分海域表现为显著的正响应；当TA2对应的时间系数为正异常时，850 hPa相对涡度和600 hPa相对湿度在澳大利亚的西北部印度洋海域表现为显著的正响应，垂直风切变在澳大利亚的西北部印度洋海域表现为显著的负响应。

摘要:本文以热带气旋"鲇鱼"（2010）为例，利用WRF模式和"鲇鱼"移动路径上不同的局地海表温度（SST）强迫进行了敏感性数值模拟。控制试验（CTRL）采用NCEP的SST强迫，敏感性试验分别在"鲇鱼"登陆菲律宾前的路径上增加（EXP1）和减小（EXP2） SST。结果表明：CTRL试验模拟的热带气旋路径与实况非常一致，EXP1试验模拟的热带气旋路径提前转向，移动路径偏东，EXP2试验模拟的热带气旋路径转向滞后，且移动路径偏西。对SST异常导致热带气旋路径出现差异的原因分析发现，热带气旋在吕宋岛东侧经过异常暖SST海面时，热带气旋强度增强，产生异常的正涡度平流，且500 hPa以上凝结潜热释放增强副热带高压敏感区出现温度场的正异常，500 hPa以下水凝物的混合和蒸发作用增强造成副热带高压敏感区温度场的负异常，加之正的异常涡度平流和异常的上暖下冷温度场配置使得500 hPa位势高度降低，副热带高压强度减弱，副热带高压西伸范围减小，导致热带气旋提前向北转向，移动路径偏东。反之，当热带气旋在吕宋岛东侧经过异常冷SST海面时，副热带高压西伸范围扩大，导致热带气旋向北转向滞后，路径偏西。

摘要:运用完全在线耦合气溶胶—云—降水相互作用的WRF-Chem模式研究了污染气溶胶在2012年"7.21"极端降水事件中的作用，结果表明：在耦合人为排放源的情况下，通过与多种观测资料对比发现，WRF-Chem能较好地模拟此次极端降水事件中气象要素和气溶胶的发展趋势；不同水平的污染气溶胶在此次极端降水事件有不同的作用，相对于无污染气溶胶排放的情况，低排放水平的污染气溶胶对降水有激发作用，使降水增强，高排放水平污染气溶胶使降水更加的集中到降水中心，200 mm以上的降水区域增加了7倍以上，污染气溶胶对此次极端暴雨事件的形成有着重要作用；加入人为气溶胶的排放后，凝结核的增多、更加充沛的水汽条件及额外的凝结潜热的释放，使对流增强，降水粒子的含量增加是导致大暴雨更加强烈的原因。

摘要:利用中尺度WRF模式对于2007年7月一次典型的梅雨锋暴雨过程进行了高分辨率数值模拟，对于边界层内的热通量输送和湍流动能的时空变化特征，以及湍流动能各收支项的分布及变化特征进行了分析。结果表明，降水发生时段内边界层热通量和湍流动能的时空分布特征与晴空日变化特征表现出显著不同，潜热通量随高度自下而上呈现"正—负—正"的分布，感热通量以负值为主，负值中心高度与潜热通量由负转正的高度相对应，湍流动能的发展高度与持续时间都有所增加，降水区近地面湍流动能弱于其他区域，但是在468 m以上高度则显著强于其他区域。降水区湍流动能的来源主要是平均风切变所产生的机械湍流，浮力作用与粘性耗散在降水期间消耗湍流动能，湍流输送作用将低层的湍流动能输送至较高的高度，使低层减小而高层增大，临界高度与湍流动能的大值中心高度对应。

摘要:基于1954—2014年乌江流域站点的逐月径流与NCEP/NCAR的逐月位势高度、风矢量资料、比湿及垂直速度资料，采用相关分析、回归分析、合成分析等方法，研究了冬半年南支槽与汛期乌江流域径流的关系，并探讨了其对乌江流域径流影响的可能机制。结果表明，冬半年各月南支槽强度指数（Southern Branch Trough Index，SBTI）与5月乌江流域径流有着稳定且显著的负相关关系，且基于冬半年月份SBTI构建的线性回归模型可以很好地预测5月径流；因此，冬半年南支槽指数可以作为乌江流域5月径流的预报因子。合成分析表明，南支槽强年，青藏高原南侧西风带波动强烈，且槽前风场差值呈气旋性异常，伴随着乌江流域的南风矢量，为槽前暖湿气流向乌江流域的输送提供了水平动力；副热带高压强度的减弱可能使得来自西太平洋的水汽流向乌江流域，强化了水汽向乌江的输送；南支槽强年乌江流域低层到高层水汽含量显著增加，垂直上升运动可持续到300 hPa，加强了乌江流域的水汽辐合和对流运动，有利于该流域降水的产生，进而使得径流量显著增加。

摘要:利用2003—2014年6—8月CMORPH 3 h卫星降水资料，统计分析北半球夏季对流性降水的空间分布，发生的概率，日变化以及其对厄尔尼诺事件的响应等特征。结果表明，对流性降水在6—8月除了发生于热带辐合带等海域外，北美中部，东南亚和热带非洲等陆地区域更为突出。其降水强度发生在10~11 mm·h^-1之间的概率最大，极端强对流性降水发生在陆地上的概率大于海洋。对流性降水的日变化表现为，陆地上于傍晚（18—20时）和夜间（22—01时）有两个峰值；海洋上对流性降水多出现于夜间到早晨这段时间，而下午出现的概率最低。厄尔尼诺发展年，海洋上对流性降水增强，而陆地上发生的概率总体偏小，衰减年则相反；中国东部，尤其是长江以南地区的非对流性降水在厄尔尼诺发展年，多于正常年，与对流性降水的响应不一致。

摘要:基于天气学诊断分析方法，对2000年10月11—14日、2010年10月1—8日和2003年10月4—5日、2005年10月10-11日4次不同降水强度的秋汛期暴雨过程进行了对比分析，研究结果表明：不同强度秋汛期暴雨过程的降水分布和高低层天气系统配置具有相似性，导致秋汛期暴雨出现强度差别的主要原因是天气系统强度、位置的差异。秋汛期暴雨强个例中，南亚高压中心位于海南岛上空，辐散强度是弱个例的2~3倍，南海热带低值系统相对更强，位置偏北，副高偏弱主体退缩至海上。南海中北部出现偏东风低空急流是秋汛期暴雨过程中最显著的环流特征。在不同强度的降水个例中，急流的分布形态、强度存在明显差别。强个例中低空急流的急流核强度、长度、厚度，以及急流核上方的风速梯度均远大于弱个例，且水平风随高度顺时针旋转现象十分显著，出现强的暖平流。此外，最强降水日中强个例的低空急流核位于海南岛东部近海上空，在水平方向上稳定少动，垂直方向和风速上则脉动剧烈。弱个例的急流核在水平方向上东西振荡明显，在垂直高度和风速上变化很小。秋汛期暴雨强个例的水汽主要由偏南风、偏东风和东北风3支气流输送而来，既有经向输送也有纬向输送，弱个例的水汽以经向输送为主，多为偏东气流所致。

摘要:在雷达定量探测降水方面，目前大都采用雷达回波强度与降水强度的相关性来定量估算，但雷达回波强度与降水强度并非一一对应。本文利用从庐山和南京收集到的雷达观测资料和同步Parsivel观测到的雨滴谱数据，建立雷达回波强度与不同雨滴谱参数的函数关系，将由确定的函数关系式拟合后的雷达回波强度与雷达实测的回波强度作对比，以检验假定函数关系式的合理性，同时通过对比两地两类云降水拟合值的相对误差，给出了函数关系式中的最优y选项，为雷达定量估算降水量寻找新的途径。研究结果表明：庐山和南京两地两类云降水的雨滴谱参数对雷达回波强度的拟合普遍较好，其中对流云降水的拟合都明显好于层状云降水。两地层状云降水中各个雨滴谱参数对雷达回波强度的拟合曲线都大体相近，而对流云降水中，不同雨滴谱参数对雷达回波强度的拟合曲线差异较大。南京两类云降水拟合的相对误差要小于庐山两类云降水拟合的相对误差。除庐山对流云降水外，D_V是两地两类云降水拟合公式中最优的y选项。而庐山对流云降水拟合式中，以N和D_P的拟合最佳。

摘要:利用长江流域56个站点1957—2009年夏季逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料以及Hadley海表温度资料，分析了长江流域夏季不同强度降水日数的时空变化及其相关的海气异常型。结果表明：（1）近53 a来，长江流域夏季大到暴雨日数占总降水日数的比率呈明显增加趋势，而中小雨日数占总降水日数的比率呈明显减少趋势。（2）长江流域夏季不同强度降水日数的变化及其相应的海气异常型表现为明显不同的特征。当前期春季海温距平场表现为典型的东部型El Nino分布形态，500 hPa位势高度场呈现出"+-+"的经向PJ波列，西北太平洋副热带高压偏强，位置偏南偏西，中高纬地区乌拉尔山和鄂霍次克海地区出现双阻塞形势，南半球澳大利亚高压异常偏强，越赤道气流偏强，在30°N附近200 hPa纬向西风急流异常偏强，850 hPa风场在东亚上空经向方向上呈现出明显的反气旋—气旋—反气旋系统相间分布的特征时，有利于长江流域夏季大到暴雨降水日数偏多。

摘要:卫星反演海面风场资料能够弥补海上气象测风资料缺乏的不足，对近海风能资源评估具有重要意义。通过ASCAT （Advanced Scatterometer）风速数据与美国及中国近海岸浮标测风资料的对比分析，结果表明，ASCAT风速的均方根误差为1.27 m·s^-1。比较利用近海岸浮标逐小时风速及与其相匹配ASCAT瞬时风速计算的各项风能参数，得出ASCAT与浮标的平均风速和风功率密度的残差分别在±0.5 m·s^-1和±50 W·m^-2以内，该残差占浮标计算结果的比例分别在±8%和±12%以内。使用ASCAT风速资料拟合的Weibull分布函数与浮标的结果较吻合。因此，ASCAT风速资料也能够为海上风能资源评估提供有用的风能参数信息。最后使用ASCAT瞬时风速数据分析了中国近海10 m及70 m高度处的风能资源的空间分布特征，结果表明，台湾海峡平均风速和风功率密度最大。

摘要:精细准确预报大风风速对于风功率预报和风灾防御具有重要意义。本文以上海市域为研究区域，基于形态学方法估算上海市域空气动力学粗糙度分布，并通过近地层分层风速插值方法推算上海市域10 m高度精细风速分布。针对2016年1月23日20时—24日20时一次大风过程开展实证检验，对比分析降尺度模拟风速、地面实测风速、ECMWF预报10 m风速的空间分布、时间变化以及垂直廓线特征。结果表明，该方法可以较好地模拟上海市域风速大小的精细空间分布，模拟精度总体上表现为中心城区精度高、郊区精度稍低，但相比于ECMWF预报10 m风速分布有了明显提高，可以为风速的精细化预报提供技术支撑。

摘要:本文利用辽宁省大连市2007年1月—2011年12月连续5 a的闪电监测数据，分析了大连地区闪电频数和强度的时空分布特征，并基于雷电频次和强度构建雷电危险度综合指数预测模型。研究结果表明，大连地区闪电高发期集中在6—8月，该段时间内闪电数超过全年闪电总数的80%；6、7月雷电明显集中于午后和夜间，而从8月开始雷电发生时间向凌晨时段集中，午后明显减少，夜间闪电次数略高于白天。大连地区大部分区域的平均雷击密度值低于10次·km^-2，两个极大值中心位于长海县和普兰店市；大连地区大部分区域的平均雷击强度值介于5~30 kA之间，平均雷击强度的极大值中心位于主城区、金州区、瓦房店市西部及庄河市东部，最大可达98 kA。本文依据模糊函数法综合闪电频次与雷击电流，构造雷电危险度综合指数预测模型，并以2011年4月14日雷击灾害为例，预报雷电危险度等级为4级。该模型可对大连地区的雷电危险度等级进行预测并发布预警，更加直观、方便、高效地为公众提供气象服务信息。

摘要:分别利用一元线性回归、分季节消除偏差订正和滚动偏差订正的方法，结合实况观测资料和2014年3月—2015年2月CUACE模式产品的评估结果，对2015年3月—2016年2月中国气象局下发的CUACE模式产品进行了订正。结果表明，利用一元线性回归方程订正的效果最差，利用分季节消除偏差订正的方法能降低冬季PM₁₀、SO₂和NO₂的RMSE、MB和MNB值，对于预报效果有提升作用，但该方法对其他季节的订正效果较差。而利用滚动偏差订正的方法，能够降低SO₂和NO₂预报值的ERMS、MB和MNB，而且对于除O₃外的其他污染物相关系数具有明显的提升作用。

摘要:利用二维时域有限差分法（FDTD）实现了对雷电感应电压的计算，并与已有研究成果对比验证了该方法的有效性。研究分析了DL/T 620-1997中规程公式估算架空传输线雷电感应电压峰值的精度，其中定性研究发现，雷电感应电压峰值与电流幅值、架空线高度之间为正相关关系，而与距离成负相关关系，这种敏感性关系与FDTD的模拟结果相同；而定量研究结果发现，规程公式计算的雷电感应电压值与FDTD计算的电压值相比均偏小。在此基础上，本文提出通过修订系数k对规程公式进行改进，通过FDTD模拟确定了修订系数k的取值为1.6，将规程公式修订为40 I₀·h·S^-1。最后，本文利用LIOV程序对修订后的规程公式进行精度检验，结果发现，当雷击通道与架空传输线之间距离为100 m和400 m时，修订后规范公式计算得到的雷电感应电压峰值最大误差仅为3.7%和5.5%，从而证明，利用修订后的规程公式可以更加准确地计算架空传输线上的雷电感应电压峰值。