摘要:本文利用中尺度WRF模式，通过构造3个位于不同高度上强度相同的初始涡旋暖心中心（分别称为Low试验、Mid试验和High试验），认识暖心垂直结构对热带气旋发展的影响。理想数值试验发现，在积分6 h后在Low试验和Mid试验中最大风速半径开始收缩，眼墙内对流发展，高层暖心发展明显比High试验强，强度增加明显快于High试验，达到快速增强的标准。进一步诊断发现，暖心偏低的试验中初始CAPE值较大，低层风垂直切变较强，有利于眼墙内对流发展，非绝热加热在高层暖心形成过程中起重要作用，最大风速半径收缩比High试验快，热带气旋强度快速增加。本研究清楚表明，数值预报模式中构造初始涡旋的暖心高度对模拟热带气旋的强度发展有重要影响。

摘要:本文为研究台风"启德"极端降水的成因，模拟了南海夏季风减弱后台风"启德"的路径、强度、雨带位置、降水强度等。结果表明，夏季风削弱后，南海地区的西南季风受到抑制，台风强度减弱，台风范围内降水强度总体减弱，台风雨带偏南，因此南海夏季风强度减弱不利于极端降水的产生。降水模拟过程中发现，降水强度的减弱在整个模拟试验时间周期内，表现为非峰值强度减弱明显，而峰值强度不明显减弱。进一步分析了台风降水的逐小时演变特征和台风路径特征。结果表明，控制试验与敏感性试验模拟台风登陆在时间上存在时间差，与台风降水的逐小时变化峰值出现的时间差基本对应。这说明可能台风登陆过程的其他复杂因素导致夏季风减弱后台风登陆降水不表现出明显减弱。而非登陆过程，减弱夏季风对台风降水有减幅作用。

摘要:热带气旋（TC）是影响中国的重要天气系统，对TC路径分类有助于认识热带气旋的活动特征。本文采用中国气象局热带气旋资料中心提供的1949至2016年6-11月最佳TC路径资料，选取TC质心、生命史、转向、强度等特征参数，利用K-means聚类方法将影响中国大陆的热带气旋分为4类。对4类路径进行比对分析后发现各类TC的走向、生命史、活动季节、登陆概率及区域等特征差异显著，TC单体强度和生命史在强厄尔尼诺发展年也有不同程度的增强。在年代际变化上，1998年以来，尽管各类TC频数变化趋势不同，但各类TC单体能量耗散指数均有不同程度的增长趋势，这可能与近年来强厄尔尼诺发展有关。

摘要:该研究以中国中东部区域（17°~50°N，98°~135°E）为研究范围，在前人研究基础上，根据水汽与降水之间的关系，基于MOD05水汽产品，采用偏最小二乘法，对中国中东部区域2001-2010年10 a平均TRMM3B43_V 7月降水产品进行降尺度，旨在得到空间分辨率为1 km×1 km的月降水空间分布。通过比较分析，发现该降尺度模型能大幅提高TRMM产品空间分辨率，估算结果平均相对误差为15.35%，与地面观测较接近，能体现中国中东部区域降水宏观分布趋势，且估算结果精度高于前人基于归一化植被指数（NDVI）的降尺度模型，能满足降水产品的精细化需求。

摘要:利用四川省雅安市30 m分辨率基础高程数据，提取栅格的坡向和坡度参数，将雅安307个区域自动站在2017年汛期（6-9月）共50次的降水天气个例，分为16次大尺度降水和34次中小尺度降水，使用对应时次的欧洲中心细网格0.25°×0.25°再分析风场资料，根据不同的站点地形高度将风场合成平均风场，和各站点地形的坡向和坡度计算出其动力抬升作用，同时使用当天日照和天文太阳辐射值来计算地形的热力抬升作用，与对应降水过程的降水分布进行多元线性回归，根据回归的标准系数的大小确定各自变量对降水分布的影响，得出以下结论：（1）中小尺度降水中，地形的热力抬升作用对降水分布的影响作用最大，其次是海拔高度，地形的动力抬升作用在三者中对降水分布的影响最小；（2）在大尺度降水中刚好相反，地形的动力抬升对降水的分布影响作用最大，海拔次之，热力抬升作用在三者中影响作用最小；（3）日降水量最大值的站点海拔高度基本位于1 000 m左右，与抬升凝结高度对应较好；（4）从长期的统计来看，地形的动力作用和地表的植被情况对降水分布的影响最大。在实际预报工作用，根据不同的降水类型，关注不同的动力和热力作用对于判断降水分布大值区的位置有较好的参考作用。

摘要:利用国家气象信息中心提供的我国南方1961-2012年逐日降水观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海温资料，定义了一种新的降水集中期计算方法，识别出了我国南方存在于华南和江淮两个地区的降水集中期，分析了两类集中期的年际变化特征，并且通过典型旱涝年特征分析及广义平衡反馈方法（GEFA）初步诊断了其物理机制。结果发现：华南降水集中期的年际变化主要受到衰减的混合型厄尔尼诺的调制，其主要通过激发出菲律宾地区异常反气旋而产生影响；江淮降水集中期则受到东部型厄尔尼诺衰减过程、印度洋海盆一致偏暖和北大西洋海温三极子的共同影响，它们主要通过激发出菲律宾地区异常反气旋及相联系的EAP遥相关型以及欧亚中高纬遥相关波列来影响江淮降水集中期的年际变率，对于短期气候预测具有较好的指示意义。

摘要:本文利用2014-2015年5-10月12（24） h累积降水资料和西南区域模式（SouthWest Center WRF ADAS Real-time Modeling System，SWC-WARMS）36（72 h）预报时效内降水预报资料，从概率和频次角度分析不同海拔高度地区观测和模式降水在量级及空间分布上的特征差异。结果表明，SWC-WARMS模式各预报时效各量级降水的概率密度均比观测偏大，并向10 mm以下雨量集中，且随预报时效延长偏大更显著；模式与观测降水的概率密度曲线差异在盆地小于高原，地形差异小的区域小于地形差异大的区域。SWC-WARMS模式对四川地区降水预报存在雨日较观测明显偏多，量级偏大，降水频次高值区范围偏大、出现虚假高值区等系统性偏差。此外，模式预报在20-08时比08-20时优，24 h累积降水预报优于12 h降水预报，尤以中雨及以上量级降水落区预报为甚。最后，模式极端强降水预报在20-08、20-20时较实况偏大，08-20时，模式预报在盆地较实况偏小，川西高原和攀西地区偏大。

摘要:大气边界层高度对于天气、气候和大气污染研究是一个至关重要的参量。对流边界层（Convective Boundary Layer，CBL）顶部的夹卷过程造成温度和湿度垂直梯度增强，导致这一层的折射率结构常数C_n²变高。C_n²的这种垂直分布特征经常被用来定位出CBL高度Z_i。本文利用2010年7-8月天津大港的风廓线雷达数据推断出CBL高度Z_i，对于多重C_n²峰值或不明确的C_n²峰值，本文改进了对Z_i的测定，分别讨论了C_n²最大后向散射法与C_n²和垂直速度方差（σ_w²）相结合的新方法的适用性。研究显示：（1） C_n²廓线具有单峰时，最大后向散射强度法能正确估计CBL高度，这种情况往往对应的是晴天。CBL上存在的残留层或云层引起的温湿起伏变化导致C_n²廓线具有双峰甚至多峰时，最大后向散射强度法可能会错误估计CBL高度；（2）C_n²和σ_w²结合的方法不仅与晴天时C_n²最大后向散射法有较好的一致性，而且可以将CBL造成的C_n²峰值从云层造成的C_n²峰值中区分出来，从而正确估计CBL高度；（3）一般而言，对流边界层中存在有明显的、破碎或者分散不明显的云时，C_n²和σ_w²结合的方法都能较好地识别出CBL对应的C_n²峰值。但由于边界层中的情况极为复杂，C_n²和σ_w²结合法也会因不同的原因而错误估计CBL高度。

摘要:本文针对南京溧水S波段双偏振多普勒天气雷达获取的回波I/Q信号，采用FFT算法处理水平和垂直通道I/Q数据，分别得到水平和垂直通道回波的强度、速度值，定性分析了两通道回波强度、速度数据差异，引入平均差及均方根误差参数做定量分析。对比结果表明：两通道I/Q数据处理得到的回波层次分布基本一致；两通道速度数据差异较小，强度数据差异较大。以水平通道回波数据为基准，当回波强度小于16 dBz时，水平通道强度偏小，这可能是由云系边缘较小的针状冰晶所致；当回波强度大于32 dBz时，水平通道强度值偏大，且随回波强度的增加两通道强度差值增大，这反映了强降水中大粒子较多，而粒子越大，降落过程中扁平程度越大；两通道回波强度的差值与回波强度大小呈现一定相关性，这可能反映了单偏振天气雷达在定量测量降水中精度不高，通过双偏振雷达联合利用两通道数据有望改善雷达定量测量降水精度，提升雷达定量估测降水能力。

摘要:现今利用普通气象资料对下击暴流进行识别预警的可行性很低，因此提出一种基于多普勒天气雷达资料的下击暴流识别追踪和预警方法。首先，采用光流法对反射率因子垂直剖面的光流场进行分析，得出风暴核心随时间演变的规律。然后，采用拉格朗日力学模型对风暴核心顶高的下降过程进行函数拟合。再采用直方图和巴氏系数统计分析法，对风暴核心中层径向速度场中的"正负速度对"图像进行匹配识别，综合一系列阈值的判定，最终实现下击暴流的智能预警。提出基于多层迭代的局部约束光流算法，有效改善了传统光流法对回波这类非刚体移动目标的不适用性。提出直方图和巴氏系数统计分析法，解决了因径向"正负速度对"图像的非对称结构而造成的图像匹配难题。个例检验结果表明，该方法可在风暴核心抬升和急速下沉的前期识别出潜在的下击暴流，并对风暴核心下沉速率和到达近地面的时间做出估测，从而实现下击暴流的智能识别、预警。

摘要:基于CRU逐月降水和NCEP/NCAR再分析等资料，利用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）方法，分析1948-2016年中国中部地区夏季降水变化的多时间尺度特征及其对应的环流、海温异常，进而解释不同时期影响干旱发生的背景场有何不同。结果表明，中部地区夏季降水以年际变化为主，周期长度为3.8 a和6.9 a，年代际和多年代际变化的方差贡献不足20%。然而，各时间尺度降水变化对不同时期干旱事件的贡献存在较大差异，1960s、1970s，降水年际变化偏弱，相反地，多年代际变化正处于负位相的极小值期；1980s、1990s，多年代际变化位相转正；2000s初，年际变化明显增强。此外，通过分析不同时间尺度降水变化对应的环流、海温背景场，发现热带印度洋海温异常及其引起的西北太平洋副热带高压的变化、大西洋北部海温异常激发的纬向波列以及贝加尔湖地区的阻塞活动、1970s末PDO位相转变伴随的东亚夏季风突变是分别解释降水年际、年代际和多年代际变化的主要原因，进而揭示影响中部地区夏季干旱发生的关键因子及其相对重要性。

摘要:使用区域气候模式RegCM4.4.5.7，通过改变春季欧亚大陆中高纬地区的陆面感热通量，对欧亚中高纬感热异常影响中国夏季气候进行模拟分析，并探讨其影响机制。试验结果表明：当春季欧亚中高纬陆面感热通量加强时，我国长江流域和东北东部夏季气温降低，降水偏多；华北地区气温升高，降水偏少。春季陆面感热增强引起近地面和对流层低层大气热力状况异常，进而导致高度场和环流场的异常，长江流域和东北地区有气旋环流，对流运动旺盛，结合充足的水汽条件，对应降水偏多，而华北地区则相反，有反气旋环流和微弱的气流辐合，对应降水偏少。研究表明欧亚中高纬陆面感热异常是影响我国夏季气候的一个不可忽视的因子。

摘要:本文利用泰州S波段多普勒雷达观测资料和探空、地面资料对2013年7月7日发生在江苏高邮的一次龙卷过程进行分析讨论。此次龙卷过程由超级单体风暴引发，环境分析显示高邮地区低层位于急流辐合区，高层位于急流辐散区，有利于对流发展。龙卷发生前具有强对流不稳定度和中等风切变。雷达回波资料分析显示超级单体在成熟阶段出现明显的钩状回波，有界回波区以及悬垂回波的特征。旋转速度最强时，有龙卷产生，之后超级单体进入消亡过程。底层强垂直风切变和垂直速度不均匀分布，有利于激发龙卷天气的发生或者促进龙卷天气的维持发展。

摘要:评估了CMIP5 9个模式对新疆夏季降水的模拟效果，从中选取5个较好的模式结果，利用RegCM4动力降尺度再集合平均。通过对CMIP5 9个模式的评估，发现CanCM4、CMCC-CM、CNRM-CM5、HadCM3、MIROC4h对新疆夏季降水的模拟较好。进一步分析动力降尺度和集合平均结果，发现动力降尺度能更好地描述新疆复杂地形造成的降水，同时发现2006-2035年比1976-2005年新疆夏季的总体降水有所减少，存在明显的减少趋势。在空间分布上主要表现为天山山脉和其南侧降水显著减少，昆仑山山脉北缘降水显著增加，这与2006-2035年新疆东北侧500 hPa出现的位势高度正异常和与之相对应的反气旋式环流异常有关。这一环流异常造成了天山山脉上空水汽的显著辐散和昆仑山山脉北缘上空水汽的显著辐合。

摘要:为探讨偏振光遥感快速估算植物叶绿素含量并用于农业气象自动化观测，根据植物叶绿素颗粒可产生偏振光响应的物理特性，应用SPAD-502叶绿素仪和加偏振镜的FieldSpec^®3 Hi-Res便携式高光谱仪，在多角度观测平台上测量和研究了表面光滑的桑树、红叶石楠、茶花3种代表性叶片的偏振高光谱特性与叶绿素含量的关系。结果表明：对于光滑叶片而言，550 nm附近的绿峰强度随着叶绿素含量的增加缓慢降低，即偏振高光谱与叶绿素含量呈非线性关系；绿峰波段的偏振度（DOP）与叶绿素含量的关系最好，其次为偏振反射，再次为最高反射和总反射，最低反射的关系最不明显。该研究对进一步开展偏振光遥感评价作物生长状况、灾害及估产具有重要意义。