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中国气象局2000年 第11卷 第4期
2000, 11(4): 385-391
摘要
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摘要:
利用国家气象中心的T63业务数值模式，通过不同的对流潜热加热的敏感性试验，研宄降水对西太平洋反气旋中、短期运动的影响.结果表明，非绝热加热在垂直方向的不均匀将引起加热区附近风场的变化，从而影响到副热带高压位置和强度的改变.而副热带高压的变化又会反过来影响降水区位置的变化.由此证明，在中短期过程中，降水与副高之间存在着相互作用.
利用国家气象中心的T63业务数值模式，通过不同的对流潜热加热的敏感性试验，研宄降水对西太平洋反气旋中、短期运动的影响.结果表明，非绝热加热在垂直方向的不均匀将引起加热区附近风场的变化，从而影响到副热带高压位置和强度的改变.而副热带高压的变化又会反过来影响降水区位置的变化.由此证明，在中短期过程中，降水与副高之间存在着相互作用.
2000, 11(4): 392-399
摘要:
利用一次较成功地模拟了“96.1”青藏高原东北部暴雪过程的MM4中尺度模式输出资料, 用非线性横波型不稳定模式对“96.1”暴雪发生发展过程的动力学机制进行了数值试验, 结果指出:横波型不稳定的分布和演变与暴雪切变线的发生发展过程相当一致, 说明横波型不稳定是这次暴雪过程的一种动力学机制.
利用一次较成功地模拟了“96.1”青藏高原东北部暴雪过程的MM4中尺度模式输出资料, 用非线性横波型不稳定模式对“96.1”暴雪发生发展过程的动力学机制进行了数值试验, 结果指出:横波型不稳定的分布和演变与暴雪切变线的发生发展过程相当一致, 说明横波型不稳定是这次暴雪过程的一种动力学机制.
2000, 11(4): 400-409
摘要:
该文采用1998年加密观测资料经同化处理后得到的客观分析格点资料, 对南海地区和孟加拉湾地区的动能收支进行了诊断分析和对比, 得出: B区夏季风爆发, 其850 hPa区域平均总动能表现为爆发性增长, C区则表现为一个逐步增长的过程.越赤道气流通过南边界的动能输送对B区夏季风建立贡献很大, 西边界动能输入对C区夏季风建立也起了十分显著的作用.季风盛行期, B区夏季风动能的发展维持主要是动能水平通量散度的贡献, 其中西边界动能的流入贡献最大, 孟加拉湾夏季风的变化主要为印度季风影响所致; C区夏季风动能主要是依靠其区域内动能制造来维持.对于850 hPa层, B区主要通过斜压过程制造动能, 正压过程破坏更多的动能, C区主要是正压过程制造动能.两区对流层高层都为动能主要流出区, 而对流层低层, B区为动能流入区, C区为动能流出区.
该文采用1998年加密观测资料经同化处理后得到的客观分析格点资料, 对南海地区和孟加拉湾地区的动能收支进行了诊断分析和对比, 得出: B区夏季风爆发, 其850 hPa区域平均总动能表现为爆发性增长, C区则表现为一个逐步增长的过程.越赤道气流通过南边界的动能输送对B区夏季风建立贡献很大, 西边界动能输入对C区夏季风建立也起了十分显著的作用.季风盛行期, B区夏季风动能的发展维持主要是动能水平通量散度的贡献, 其中西边界动能的流入贡献最大, 孟加拉湾夏季风的变化主要为印度季风影响所致; C区夏季风动能主要是依靠其区域内动能制造来维持.对于850 hPa层, B区主要通过斜压过程制造动能, 正压过程破坏更多的动能, C区主要是正压过程制造动能.两区对流层高层都为动能主要流出区, 而对流层低层, B区为动能流入区, C区为动能流出区.
2000, 11(4): 410-418
摘要:
该文针对数值化的GMS红外卫星云图资料的特点，利用改进的统计反演方法分别求出温度和湿度估计场，设计了几种订正方案对反演出的温度和湿度进行质量控制；控制后的反演场再与常规观测资料进行变分同化，最后用MM4模式进行了模拟对比试验.结果显示，在合理的泛函设计的基础上，质量控制的好坏直接影响预报结果.用分析场格点值进行订正效果优于用测站值直接订正，加上对云图反演的值进行系统误差订正后，有效提高了降水预报准确率.值得指出的是，加进云图资料后，明显改善了模式降水预报的强度和区域，与仅用常规探空资料相比更接近于实况.
该文针对数值化的GMS红外卫星云图资料的特点，利用改进的统计反演方法分别求出温度和湿度估计场，设计了几种订正方案对反演出的温度和湿度进行质量控制；控制后的反演场再与常规观测资料进行变分同化，最后用MM4模式进行了模拟对比试验.结果显示，在合理的泛函设计的基础上，质量控制的好坏直接影响预报结果.用分析场格点值进行订正效果优于用测站值直接订正，加上对云图反演的值进行系统误差订正后，有效提高了降水预报准确率.值得指出的是，加进云图资料后，明显改善了模式降水预报的强度和区域，与仅用常规探空资料相比更接近于实况.
2000, 11(4): 419-429
摘要:
在无异常外强迫的情况下, 将混合海气耦合模式进行了45年的模拟积分.结果表明:模式能较好地再现类似ENSO循环的热带太平洋海洋、大气的年际振荡, 模式ENSO循环的主周期为4~5年; 探讨了ENSO循环的负反馈机制, 指出:暖态的消亡与El Niño发展过程中太平洋东部不断增强的东风异常所产生的冷水上翻的加强以及纬向向西的冷平流有关; 冷态的消亡主要由赤道波的时滞效应所致.
在无异常外强迫的情况下, 将混合海气耦合模式进行了45年的模拟积分.结果表明:模式能较好地再现类似ENSO循环的热带太平洋海洋、大气的年际振荡, 模式ENSO循环的主周期为4~5年; 探讨了ENSO循环的负反馈机制, 指出:暖态的消亡与El Niño发展过程中太平洋东部不断增强的东风异常所产生的冷水上翻的加强以及纬向向西的冷平流有关; 冷态的消亡主要由赤道波的时滞效应所致.
2000, 11(4): 430-439
摘要:
体表温度、体感温度、不舒适指数及着衣指数能将人们对环境气象中温度、湿度、风速和日射的综合感觉或反应定量化.该文对这4个指标进行了详细的分析, 指出各自的适用范围.使用武汉的数据进行计算, 在高温区补充了夏季居民对这4个指标的感觉分类界限, 并讨论了有关的预报问题.
体表温度、体感温度、不舒适指数及着衣指数能将人们对环境气象中温度、湿度、风速和日射的综合感觉或反应定量化.该文对这4个指标进行了详细的分析, 指出各自的适用范围.使用武汉的数据进行计算, 在高温区补充了夏季居民对这4个指标的感觉分类界限, 并讨论了有关的预报问题.
2000, 11(4): 440-447
摘要:
开发了多普勒天气雷达候选站址视程的客观分析软件.该软件根据候选站及其四周一定范围内的地理信息, 十分快速地求算和自动绘制雷达单站的遮蔽角图、系列等射束高度图和多个雷达站Mercator或Lambert投影方式下的等射束高度拼图, 提供了分析和评价候选站雷达有效视程和相关雷达网共同覆盖效果以及定量应用雷达资料的客观工具.
开发了多普勒天气雷达候选站址视程的客观分析软件.该软件根据候选站及其四周一定范围内的地理信息, 十分快速地求算和自动绘制雷达单站的遮蔽角图、系列等射束高度图和多个雷达站Mercator或Lambert投影方式下的等射束高度拼图, 提供了分析和评价候选站雷达有效视程和相关雷达网共同覆盖效果以及定量应用雷达资料的客观工具.
2000, 11(4): 448-454
摘要:
该文利用美国1978~1993年TOMS臭氧资料以及NCEP提供的全球再分析资料, 研究北半球大气臭氧变化特征及其对大气温度和环流的影响。研究表明1987年前后北半球40°N以北的中高纬地区春季大气臭氧柱总量的趋势变化存在明显的突变, 大部分地区突然减少, 与其相对应的对流层 (平流层) 平均温度突然升高 (降低), 300 hPa (30 hPa) 层位势高度也突然增高 (下降).但是在北大西洋北部和哈德逊湾地区大气臭氧柱总量却突然增加, 与其相对应的对流层 (平流层) 平均温度突然降低 (升高), 300 hPa (30 hPa) 位势高度突然下降 (增高), 平均温度突然升高 (降低) 1~2℃.研究还表明, 大气温度和环流的趋势变化主要是由于大气臭氧的趋势变化所引起.另一方面, 在同一地区1979~1992年春季大气臭氧柱总量强弱异常年的大气温度场和环流场的差异也存在相同的分布特征, 这一事实进一步说明大气臭氧柱总量的多少是决定大气温度场和环流场差异的重要原因.
该文利用美国1978~1993年TOMS臭氧资料以及NCEP提供的全球再分析资料, 研究北半球大气臭氧变化特征及其对大气温度和环流的影响。研究表明1987年前后北半球40°N以北的中高纬地区春季大气臭氧柱总量的趋势变化存在明显的突变, 大部分地区突然减少, 与其相对应的对流层 (平流层) 平均温度突然升高 (降低), 300 hPa (30 hPa) 层位势高度也突然增高 (下降).但是在北大西洋北部和哈德逊湾地区大气臭氧柱总量却突然增加, 与其相对应的对流层 (平流层) 平均温度突然降低 (升高), 300 hPa (30 hPa) 位势高度突然下降 (增高), 平均温度突然升高 (降低) 1~2℃.研究还表明, 大气温度和环流的趋势变化主要是由于大气臭氧的趋势变化所引起.另一方面, 在同一地区1979~1992年春季大气臭氧柱总量强弱异常年的大气温度场和环流场的差异也存在相同的分布特征, 这一事实进一步说明大气臭氧柱总量的多少是决定大气温度场和环流场差异的重要原因.
2000, 11(4): 455-466
摘要:
基于大气自忆性观点, 引进记忆函数, 可构造一个差分-积分方程; 称之为自忆性方程; 给出了此方程的球谐表达式及其离散计算公式.以T42L9谱模式为动力核, 建立了一个全球自忆T42谱模式 (SMT42).用实际资料进行了逐日至15天积分试验计算, 表明对于500 hPa中期数值天气预报, SMT42比T42的均方根误差小得多, 同时SMT42对距平相关系数也有所提高, 这为中期数值天气预报提供了一种有潜力的新途径.
基于大气自忆性观点, 引进记忆函数, 可构造一个差分-积分方程; 称之为自忆性方程; 给出了此方程的球谐表达式及其离散计算公式.以T42L9谱模式为动力核, 建立了一个全球自忆T42谱模式 (SMT42).用实际资料进行了逐日至15天积分试验计算, 表明对于500 hPa中期数值天气预报, SMT42比T42的均方根误差小得多, 同时SMT42对距平相关系数也有所提高, 这为中期数值天气预报提供了一种有潜力的新途径.
2000, 11(4): 467-473
摘要:
根据制作中国汛期降水业务预报的需要, 调整了区域气候自忆预测模式的边界条件及计算格式并进行了数值试验; 讨论了模式中记忆系数的线性趋势及周期变化等特征; 对1988~1997年中国汛期降水分布预报试验和1998年实际预报结果进行了分析, 结果表明, 自忆模式对汛期降水年际预报具有一定的能力.
根据制作中国汛期降水业务预报的需要, 调整了区域气候自忆预测模式的边界条件及计算格式并进行了数值试验; 讨论了模式中记忆系数的线性趋势及周期变化等特征; 对1988~1997年中国汛期降水分布预报试验和1998年实际预报结果进行了分析, 结果表明, 自忆模式对汛期降水年际预报具有一定的能力.
2000, 11(4): 474-483
摘要:
基于赤道附近海温和副热带高压相关性的观测和研究事实, 利用人工神经网络的BP模型及其优化算法建立了近赤道海温同西太平洋副热带高压面积指数之间的预报模型.该模型可根据月平均的近赤道海温和副高面积指数的前期分布, 预报出其后3个月副高面积指数的基本走向和变化趋势.该模型具有较高的拟合精度, 其预报效果和预报时效具有一定的实用意义.
基于赤道附近海温和副热带高压相关性的观测和研究事实, 利用人工神经网络的BP模型及其优化算法建立了近赤道海温同西太平洋副热带高压面积指数之间的预报模型.该模型可根据月平均的近赤道海温和副高面积指数的前期分布, 预报出其后3个月副高面积指数的基本走向和变化趋势.该模型具有较高的拟合精度, 其预报效果和预报时效具有一定的实用意义.
2000, 11(4): 484-490
摘要:
该文研究了东北地区夏季温度与地球自转速度变化的关系.得到:地球自转减慢时东北温度偏低, 当自转年变量ΔU≤-22时出现典型的低温冷害年; 自转加快时东北温度偏高.东北地区夏季温度与极移振幅的位相也有较好的关系:在极移振幅的峰值年附近容易发生冷夏年, 在极移振幅的谷值年附近容易发生热夏年.
该文研究了东北地区夏季温度与地球自转速度变化的关系.得到:地球自转减慢时东北温度偏低, 当自转年变量ΔU≤-22时出现典型的低温冷害年; 自转加快时东北温度偏高.东北地区夏季温度与极移振幅的位相也有较好的关系:在极移振幅的峰值年附近容易发生冷夏年, 在极移振幅的谷值年附近容易发生热夏年.
2000, 11(4): 491-498
摘要:
该文利用1997、1998年7~8月的探空资料, 计算了围绕长江上游地区四周925~200 hPa之间的水汽通量及每日的水汽输送净量.通过水汽输送净量的候、旬资料, 讨论了长江上游地区水汽输送净量与径流量之间的关系, 发现这两者之间有显著的相关性, 其平均相关系数为0.871.另外, 对比分析了这一地区1997与1998年水汽输送与大气环流形势的关系.其结果表明:由于特殊的大气环流背景, 导致了长江上游地区这两年水汽输送的主要方向差异很大.
该文利用1997、1998年7~8月的探空资料, 计算了围绕长江上游地区四周925~200 hPa之间的水汽通量及每日的水汽输送净量.通过水汽输送净量的候、旬资料, 讨论了长江上游地区水汽输送净量与径流量之间的关系, 发现这两者之间有显著的相关性, 其平均相关系数为0.871.另外, 对比分析了这一地区1997与1998年水汽输送与大气环流形势的关系.其结果表明:由于特殊的大气环流背景, 导致了长江上游地区这两年水汽输送的主要方向差异很大.
2000, 11(4): 499-504
摘要:
文章从草地-家畜-大气系统出发, 分别选用可引发黑、白灾的主要因子 (连续无积雪日数、可能发生期、最大积雪深度、积雪持续日数) 和基本因子 (家畜抗灾能力指数、冬前牧草平均高度), 建立了黑、白灾监测模式; 并通过对比分析黑、白灾评判系数与家畜表现特征及放牧情况, 确定了黑、白灾等级指标.检验结果表明监测模式和等级指标均具有很好的稳定性和实用性.
文章从草地-家畜-大气系统出发, 分别选用可引发黑、白灾的主要因子 (连续无积雪日数、可能发生期、最大积雪深度、积雪持续日数) 和基本因子 (家畜抗灾能力指数、冬前牧草平均高度), 建立了黑、白灾监测模式; 并通过对比分析黑、白灾评判系数与家畜表现特征及放牧情况, 确定了黑、白灾等级指标.检验结果表明监测模式和等级指标均具有很好的稳定性和实用性.
2000, 11(4): 505-508
摘要:
应用等熵位涡收支方程对发生于西北太平洋日本东海附近的爆发性气旋进行了位涡及位涡收支诊断分析.发现爆发性气旋不同于普通气旋发展机制, 主要是由于平流层底位涡异常对对流层扰动产生较集中凝结加热, 使上下系统耦合打通的结果.从位涡收支来看, 气旋爆发性发展伴随着对流层顶上空有强的涡度平流作用, 而对流层中层存在着较集中的大尺度凝结结构和对流天气系统.
应用等熵位涡收支方程对发生于西北太平洋日本东海附近的爆发性气旋进行了位涡及位涡收支诊断分析.发现爆发性气旋不同于普通气旋发展机制, 主要是由于平流层底位涡异常对对流层扰动产生较集中凝结加热, 使上下系统耦合打通的结果.从位涡收支来看, 气旋爆发性发展伴随着对流层顶上空有强的涡度平流作用, 而对流层中层存在着较集中的大尺度凝结结构和对流天气系统.
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