摘要:利用WRF模式对2013年6月23日江淮地区的梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟，并利用模式输出的细网格资料进行诊断分析。结果表明：地面梅雨锋、高低空急流耦合、低层辐合高层辐散以及中层短波槽的配置有利于暴雨的发生发展；暴雨主要由两个中尺度对流系统的发展、维持、合并造成；低层辐合、高层辐散为暴雨提供了动力条件；高温高湿环境为暴雨提供水汽及热力条件。水汽及凝结潜热的诊断分析表明，高空槽的抽吸作用与潜热反馈的配合表现为两个方面，一是向中层输送水汽，使最大凝结发生在中层，加强低层的正涡度中心，二是向高层输送源源不断的热量，避免凝结潜热在中层堆积，有利于不稳定形势和上升运动的维持，从而影响中尺度对流系统的移动和发展。

摘要:为了探究青藏高原积雪不同观测资料间的差异，本文通过定义积雪覆盖率（Snow Cover Percentage，SCP）对比了NOAA-CDR卫星可见光遥感积雪资料、卫星被动微波遥感积雪资料和我国146个台站观测的积雪资料在高原地区的气候态及年际变动特征。从年平均气候态看，微波与可见光资料的SCP分布较为接近，高值区均位于念青唐古拉山与喜马拉雅山南缘之间的山区。而台站资料SCP的高值区范围则相对较小，在高原东部的巴颜喀拉山及南部的念青唐古拉山。3种资料的积雪低值区均位于高原中南部沿雅鲁藏布江一带、阿尔金山北侧以及东边界的内陆省份。从季节平均场看，不同资料的积雪分布在冬季及秋季，无论是气候态还是年际变动均较为类似。在春季时，微波和台站资料间较为一致。而在夏季，资料间差异很大，不同资料间的两两相关接近于零，甚至为负数。本文同时选取了青藏高原地区4个典型台站（索县、清水河、康定、甘孜），将卫星资料插值于台站上，对比3种资料间的异同，以及与地表气温异常间的关系。结果表明，在这4个典型站上，台站SCP在过去36 a中为线性减少的趋势，而卫星SCP主要为线性增加的趋势，且台站年平均SCP与地表气温异常的协同性最好。

摘要:运用旋转经验正交函数（REOF）和交叉小波变换方法，分析了长江流域1960-2012年月降水的时空分布特征及其与AO/NAO的时滞相关关系。结果表明：（1）长江流域月降水异常分布的局域特征明显，可划分为4个主要的空间异常型：两湖平原型、东南丘陵型、西南型及北方型；（2）4个主要的空间异常模态的累计贡献率达45.8%，其中REOF₁（18.9%）的正异常区位于巫山及两湖平原地区；东南丘陵一带为REOF₂（12.3%）的正值中心，REOF₃（8.9%）突出了云贵高原北部和四川盆地南部的正异常区；REOF₄（5.7%）的负值中心处于四川盆地北部及其以北地区。这4个模态的时间系数（RPC_k）的变化幅度较大，且其位相均呈不规则的正负交替，表明各降水异常区具有复杂的时间演变特征；（3）4个主要异常模态与AO、NAO在特定时间尺度皆存在显著相关的现象，巫山及两湖平原地区、四川盆地北部及其以北地区的月降水均对AO表现出及时响应；东南丘陵一带的月降水对AO、NAO的最佳滞后响应时间都较长。

摘要:利用WRF中尺度模式对2014年3月30-31日发生在华南的一次强飑线过程进行数值模拟。本次飑线过程受高空槽和低涡切变线影响，水汽条件充足，低层垂直风切变较强。模拟结果表明：发展阶段，后方入流缺口开始出现，飑线逐渐呈弓形结构；成熟阶段，飑线后方入流逐渐下沉到地面并延伸至对流区前沿，冷池完全移入残留冷区并加强，配合九连山下坡过程，飑线得以加强。后方入流对本次飑线过程的发展和维持十分重要。后方入流受环境风及中层负压力扰动作用开始形成，随后受对流区后侧中低层涡旋对的影响迅速发展增强而进入发展阶段，反气旋式涡旋的北侧风场促进了后方入流的形成和发展；成熟阶段，气旋式涡旋的南侧风场使后方入流迅速增强。气旋式涡旋区域主要受涡管拉伸作用增长，反气旋式涡旋区主要受涡度倾斜增长作用。涡旋对垂直涡度主要是由低层水平涡度向上倾斜引起，而水平涡度则是由斜压作用产生。

摘要:利用1949-2015年台风年鉴资料、NCEP/NCAR再分析资料、NOAA资料等对近67 a影响山东的台风频数特征及其与相关气候因子的关系进行了分析。结果表明：（1）影响山东的6类台风中沿海北上类最多，登陆填塞类最少。8月和8月上旬是主要月份和旬份。台风年代际变化明显，并存在显著的26 a年代际尺度和5 a年际尺度的周期变化。（2）台风频数与同年份的东亚槽位置、亚洲区极涡面积指数分别呈显著的负、正相关关系。Niño 3.4区海温对台风频数存在超前的显著负相关，超前影响分别在1、2、3、4月。台风频数与冬季北大西洋涛动（NAO）指数、太平洋年代际振荡（PDO）指数分别存在显著的正、负相关关系。春、夏、秋季和年PDO冷位相时台风频数偏多，PDO暖位相时台风频数偏少，这与西太平洋副热带高压和低层水汽条件关系密切。（3）冷、暖位相年台风频数与太平洋海温分别存在显著的相关区，特别是冬季暖位相时赤道中东太平洋显著负相关区域较大。年PDO冷位相与夏季的显著相关区较相似，暖位相与秋季相似。（4）太平洋海温与台风频数相关性较好的海域主要有3个关键区：赤道中东太平洋、北太平洋中部和西太平洋暖池。其中赤道中东太平洋的的显著性表现在冬季，北太平洋中部的显著性表现在年、春、夏、秋季，西太平洋暖池的显著性表现在夏、秋季。

摘要:利用1965-2015年冬半年寒潮过程数据和NCEP/NCAR再分析资料，通过FMM算法聚类分析，将影响我国寒潮路径确定为4类，并统计分析了不同类型路径寒潮的活动变化趋势以及环流特征。研究结果表明：各类路径寒潮的频数、强度、季节分布和年际变化存在显著差异，第一类西路转向型寒潮频数最多且逐年减少趋势最大，第三类西北型寒潮强度最大，第四类西路型寒潮在春季频发且变化趋势平缓；在寒潮爆发时刻，500 hPa温压场配置、风场转变、高层涡度平流和冷暖平流以及地面冷高压分布与寒潮路径的选择密切相关，其中第二类北路型寒潮的低槽、负涡度区和冷平流区偏东分布，第三类则相应偏西。

摘要:数值预报特别是集合预报技术大大提高了对极端天气的预报能力，目前对于温度、风、降水等要素，欧洲中心基于集合预报产品计算的极端指数产品为其极端性提供了定量化依据。但目前尚没有应用于业务预报的强对流天气极端指数产品，本文统计了与强对流天气密切相关的物理量，并计算了其极端天气指数，统计了极端天气指数在不同强对流天气中的阈值分布。结果表明，极端天气指数与强对流天气有密切的关系，且不同类型的强对流天气极端指数的分布和阈值具有各自的特点。基于上述结果，利用极端指数和模式降水资料，使用支持向量机方法，建立了不同类型强对流天气的客观预报方法，为业务预报极端强对流天气提供客观支持产品。

摘要:利用1966-2015年中国地面气候资料数据集降水数据，对长江中下游地区春、夏、秋三季不同量级暴雨的年代际变化特征进行了研究。结果表明，暴雨在各季节变化特征明显不同，不同量级间也存在明显差异。暴雨在春秋季变化平稳，但在夏季呈现1990s频发，2000年之后少发的特征，并存在准20 a周期变化。大暴雨则在近30 a来呈现频发的特征，其中春季大暴雨在2010年之后显著增加，秋季大暴雨则在2000年之后明显增加。特大暴雨发生概率很小，但夏季特大暴雨在1990s之后一直呈现频发的趋势，并表现为准32 a的周期变化特征，秋季特大暴雨在2000年之后明显频发。大暴雨、特大暴雨在各季节均表现为近十几年来显著增加的趋势。暴雨和大暴雨均存在明显年代际跃变，这种跃变在暴雨、大暴雨频发的区域增幅更为显著。

摘要:本文利用中尺度非静力模式WRF输出的高时空分辨率模拟资料研究了东亚副热带高空急流（EASJ）短时间尺度强度变化特征，并结合大气运动方程解释了EASJ增强的可能机制。结果表明，在6 h时间间隔内，急流区纬向风增量的水平尺度大于2 000 km。急流轴北侧高频扰动较少，南侧出现大量高频扰动，相应地，急流轴北侧纬向风大尺度整体增强，而急流轴南侧纬向风增量正值区中还存在水平尺度为几百公里的负值区。高频扰动的周期约为1~6 h，向东传播速度为20~40 m·s^-1，与惯性重力波相似。造成EASJ短时间尺度增强的主要物理因子为水平平流作用和非地转效应。水平平流项和非地转项量级相同，但变化趋势几乎相反。两者之和的量值与纬向风局地加速度项相近。此外，垂直平流作用对EASJ强度变化也有一定贡献。

摘要:本文基于2001-2015年中国气象局地面常规气象观测数据及NECP再分析资料，采用BP神经网络方法构建环渤海沿海城市能见度预报模型，利用2016年ECMWF集合预报数据基于预报模型进行能见度预报实验，并与ECMWF集合预报产品中现有能见度预报结果进行对比分析。分析表明：该方法对于环渤海沿海城市能见度预报的预报效果明显高于ECMWF集合预报中的能见度预报，12~72 h预报时效中，最小值对应1 km以下能见度的TS评分为0.36~0.43；10 km以下能见度预报误差显著降低，与离散度的对应关系较好。因此，该方法对低能见度天气过程的能见度预报具有指示意义。

摘要:基于TIGGE资料集中的ECMWF、CMA和JMA的数值预报产品，利用加权集成、回归集成和消除偏差集成等线性集成方式与遗传算法优化的BP神经网络（GABP）集成，对我国大部开展地面2 m温度在24 h、48 h和72 h预报时效的多模式集成预报试验。通过对2013年1-6月的预报检验，结果表明：GABP集成预报效果有较大提升，均方误差明显小于各单一模式预报。GABP集成的误差分布在新疆和华北均方误差较大，但是在预报效果改进上GABP集成在西部地区相对单一模式的误差减小更加明显。在进行几种多模式集成方式时，GABP集成相比线性方法预报结果更加精准。对于天气过程个例的预报，GABP集成预报出预报量的变化趋势，预报效果优于单一模式和线性集成预报。无论是较长时间段还是短时间的天气过程，在改进预报效果上GABP集成都起到了最佳的作用。

摘要:云底高度是云重要的宏观物理参数。本文基于MODIS和CPR探测得到的可见光、红外和毫米波数据，提出了用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和BP神经网络反演云底高度的新方法，并以相对湿度阈值法处理探空资料所获取的云底高度为基准，对PCA-BP法和CloudSat产品获取的云底高度进行了对比分析。结果表明：对绝大部分类型的云，PCA-BP法的反演偏差小于CloudSat产品。PCA-BP法和CloudSat产品反演的云底高度在夏季偏低，在其他季节偏高，且PCA-BP法与探空仪的均方根误差在所有季节均小于CloudSat产品，两者反演的云底高度具有一致的季节特征，即夏高冬低。PCA-BP法和CloudSat产品所获取的云底高度随纬度升高有减小趋势，在不同地区，两者具有不同的反演效果，反演误差随纬度升高而逐渐减小，对比结果说明了PCA-BP法反演云底高度具有一定的可行性。

摘要:基于近11 a（2006-2016）云南省闪电定位监测数据以及雷电灾害汇编资料，运用ArcGIS对闪电数据与地理信息进行叠加，分析昆明市地闪活动规律和雷电灾害时空分布特征，结合地理环境、人口分布和经济社会发展情况，研究雷电致灾成因机制。从灾害系统理论和综合易损性出发，构建评价指标体系及权重判断矩阵，计算雷电灾害风险综合评价指数R值并进行分级，形成昆明市雷电灾害易损性风险区划。结果表明：频繁活跃的地闪活动是导致雷电灾害多发的主要致灾影响因子，雷电灾害的时空分布与地闪活动的变化特征存在较好的对应关系。全市有雷电灾害高易损区3个，次高易损区2个，中易损区4个，次低易损区4个，低易损区1个，建立雷电灾害易损性区划，能够为确定雷电防护重点和防范等级提供必要的参考依据，通过完善雷电防护措施，可以增强承灾体抵御雷电灾害的能力。

摘要:基于1965-2014年北京颐和园观测的东京樱花（Cerasus yedoensis）始花期数据和同期日均气温资料，运用相关、回归分析法和M-K突变检验法分析了北京地区东京樱花始花期对气候变化的分段响应情况。结果表明：1965-2014年间，北京地区东京樱花始花期总体呈现显著提前趋势，且于1990年发生了突变。1990-2014年的平均始花期较1965-1989年提前了10 d。始花期与2-4月气温最为相关，气温的敏感度总体为-4.1 d/℃。对比1990年前后两个时段东京樱花始花期的气温敏感度，发现1990年后始花期的气温敏感度有所增加，从-2.9 d/℃增至-4.6 d/℃。根据时空物候模型分析，后一时段樱花开花当日温度相对较低，积温累积的时间也相对较长，这是导致樱花始花期气温敏感度在后一时段较高的直接原因。

摘要:利用湖南省88站常规观测资料、NCEP全球再分析资料，采用EOF分解和合成分析方法研究了湖南省1961-2014年极端降水的年际变化异常和时空特征，以及极端降水异常的环流成因。并主要分析了由EOF方法分析得出的第一类极端降水形态（一致偏多或偏少型）与环流异常之间的联系。结果表明，湖南省夏季极端降水分布有较大的空间差异，且湖南省极端降水呈明显增强的趋势。由于极端降水的变化周期与大尺度环流固有的2~4 a周期相同，因此大尺度环流的变化是湖南省极端降水异常的主要成因。大尺度环流的变异引起中国东部经向排列的环流异常分布，使得高度场和风场等气候场产生变异，从而引起湖南省极端降水的异常。从极端降水偏多年与偏少年大气环流的差值场可以看出：湖南省处于显著差异区，湖南省极端降水偏多（偏少）主要是由于北方的偏北风加强（减弱）和经西太平洋-南海进入湖南地区的西南风加强（减弱）并在湖南地区产生辐合（辐散）。当夏季东亚副热带西风急流偏南时，湖南正处在偏南较强西风急流的南侧，较强西风急流所产生的抽吸现象使得上层空气辐散，增加了湖南省极端降水的强度。副热带高压强度偏强、位置偏南、偏西，使得东亚夏季风偏弱，导致气流辐合稳定在湖南省，造成极端降水偏强。前冬中东太平洋海温偏暖（EI Niño）/偏冷（La Niña），湖南地区的极端降水容易一致偏多/偏少。同时黑潮暖流区也是影响湖南极端降水变化的可能原因。

摘要: