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2007年  第18卷  第2期

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1998年夏季我国东部降水与大气环流异常及其低频特征
周兵, 文继芬
2007, 18(2): 129-136
摘要:
东亚夏季风环流的异常对该地区降水异常有重要影响, 而低频降水又是季风活动的一个主要特征。研究揭示了1998年降水异常及其低频变化等观测事实,分析讨论了大尺度环流的4个异常特征。结果表明:1998年汛期长江流域出现二度梅,10~20 d低频振荡具有普遍性,而30~50 d的地域性较为明显;西太平洋副热带高压位置的异常、欧亚大陆中高纬度持续阻塞高压、高空西风带急流轴线活动异常及二次季风涌的出现及其相互配合是长江流域降水异常的主要影响系统。
冬季东亚中纬度西风急流对我国气候的影响
毛睿, 龚道溢, 房巧敏
2007, 18(2): 137-146
摘要:
利用1957—2001年欧洲中期数值天气预报中心再分析资料及地面台站观测资料,分析了冬季东亚西风急流与我国气候的关系。首先定义了冬季东亚西风急流强度指数(区域30°~35°N,127.5°~155°E冬季200 hPa纬向风u200平均值的标准化值)和切变指数(区域15°~25°N,100°~115°E与区域30°~40°N,100°~115°E的平均u200之差的标准化值),这两个指数能较好地反映冬季东亚西风急流的强度变化和位置的南北移动,二者相关系数为-0.48,通过99%信度检验。西风急流强度与亚洲和西太平洋大范围的大气环流有密切关系,而西风急流位置移动则与印度洋、中东太平洋的大气环流有密切关系,并分析了冬季急流强度指数和切变指数与我国温度和降水的关系。结果表明:当西风急流强度偏强时,西风急流位置偏北,此时在急流入口区左侧由于气流辐合造成低层气压上升,在出口区左侧则由于气流发生强烈辐散,引起低层气压下降,所以西伯利亚地区上空从对流层低层到中层高度值升高,北太平洋高度值降低,东西向气压差加大的形势,同时东亚大槽偏强,海陆气压差加大和东亚大槽偏强,导致冬季风强度偏强,引起我国从北到南的陆面降温,同时30°~40°N低层有下沉气流,使得华北、华中和长江中下游地区降水偏少;当西风急流强度偏弱时,西风急流位置偏南,整个东亚地区存在南风异常,东亚冬季风较弱,在25°N附近有上升气流,此时华南和内蒙古、华北降水偏多,内蒙古地表温度偏高。
近52年淮河流域的梅雨
徐群, 张艳霞
2007, 18(2): 147-157
摘要:
气候资料表明梅雨期不仅出现于长江中下游区,也会出现于淮河流域中南部。为此应用淮河流域分布均匀的5站日雨量资料结合西太平洋副热带高压脊线的季节进程划分出近52年(1953—2004年)淮河流域梅雨期。该处梅雨期和长江中下游沿江区一样十分显著,其平均入梅及出梅期分别比长江中下游沿江区推迟5 d和7 d,其梅雨量年际丰枯是形成该地区汛期旱涝的主要因素。江淮流域梅雨在多数年趋势一致,但有1/4年份淮河梅雨与长江中下游沿江区距平符号相反。1979年附近淮河梅雨出现突变,即由此前的梅雨偏少、出梅偏早趋势突变为有较大振幅的2.2~2.3年短波振荡,梅雨量大及出梅迟年明显增多。在1979年前后也因此出现了两段梅雨异常期:1958—1966年淮河枯梅期和1979—1987年淮河丰梅期。进一步发现7月东亚中纬沿海槽的伸缩对淮河梅雨量、出梅的影响比鄂霍次克海高压及乌拉尔高压更显著。
中尺度强暴雨云团云特征的多种卫星资料综合分析
刘健, 张文建, 朱元竞, 董超华, 赵柏林
2007, 18(2): 158-164
摘要:
针对2002年6月23—27日发生于江淮地区的一次中尺度强暴雨过程,利用FY-1D,EOS和NOAA卫星的可见光、红外、微波通道遥感观测、反演资料,从相态、光学厚度、垂直结构等各方面分析云特征,并将分析结果与同时段地面雨量观测进行对比分析,发现云光学厚度大且云顶粒子为大粒子、冰相态是此次降雨过程中云团的主要云特征,地面雨量的大小与云光学厚度密切相关,两者间基本呈正相关关系;稳定少变的大光学厚度云或云光学厚度显著增大均可带来强的地面降水。微波资料可以很好地体现降雨云团的垂直结构。分析结果显示,卫星遥感对揭示中尺度强暴雨云团的云特征,具有很好的指示作用。
北京地区PM10浓度空间分布特征的综合变分分析
程兴宏, 徐祥德, 陈尊裕, 丁国安, 李成才, 翁永辉
2007, 18(2): 165-172
摘要:
利用2003年10月北京地区PM10浓度流动观测资料和同期MODIS AOD(Aerosol Optical Depth)高分辨率遥感资料,采用卫星遥感地面观测变分订正处理方法,综合分析了北京地区PM10浓度的空间分布特征以及机动车排放的影响效应。动态观测试验结果表明:北京城区大部分为轻污染区, 北京近郊区PM10浓度高值区沿环路呈环状分布,其中北京西南部、南部和东北部污染较严重,北京城郊街区PM10的空间分布受机动车排放的影响较大。MODIS卫星遥感资料分析表明:北京城区及近郊区AOD值较远郊区高得多,AOD空间分布场中存在虚假高值区,AOD非均匀分布特征不明显。采取点面结合综合观测研究思路,运用卫星遥感地面观测综合变分分析方法,可以取得客观订正的显著效果。经地面实测PM10浓度变分订正后的AOD变分场可以较高分辨率信息描述北京地区AOD的非均匀分布特征,弥补地面PM10浓度观测的缺陷。
上海区域降水集合预报系统的建立与运行结果的检验
王晨稀, 姚建群, 梁旭东
2007, 18(2): 173-180
摘要:
以MM5模式为基础, 从预报模式的不确定性出发形成8个集合成员, 建立了上海区域降水集合预报系统。该系统实现从资料收集、资料处理、模式预报到预报结果处理与产品输出的全自动化, 于2005年8月1日开始业务运行, 运行稳定可靠。对系统8—10月的运行结果进行检验, 结果表明:集合预报系统对降水的总体预报效果尚可, 其中对量级小的降水的总体预报效果更好, 集合预报产品尤其是概率预报产品具有一定的参考价值, 但系统还存在发散度偏小的问题, 有待进一步改进。
利用卫星资料分析对流层臭氧柱总量分布特征及其可能的原因
李莹, 赵春生, 方圆圆, 余环
2007, 18(2): 181-186
摘要:
利用卫星资料计算得到的对流层臭氧柱总量数据分析了近20年来全球对流层臭氧柱总量的全球分布特征,并对我国对流层臭氧的季节变化做了研究。利用对流层污染测量仪(MOPITT)的CO和全球臭氧监测仪(GOME)和大气制图扫描成像吸收光谱仪(SCIAMACHY)的NO2数据分析了关于对流层臭氧的分布特征及其原因。得出中高纬度地区对流层臭氧浓度存在规律的年内变化,对流层臭氧高浓度值的分布及变化与人类活动有密切关切。
由最高最低气温求算的平均气温对我国年平均气温序列影响
唐国利, 丁一汇
2007, 18(2): 187-192
摘要(3248) HTML全文 (485) PDF 457KB(1447)
摘要:
针对研究全国近百年平均气温长期变化的实际需要,利用603个测站1961—2002年气温观测资料,比较分析了最高最低平均气温距平序列和4次观测记录平均气温距平序列的差异,讨论了最高、最低气温变化趋势。结果表明:两种统计方法得到的平均气温距平序列及增温速率的差异均不明显,在一定条件下两者可以互相替换。此外,最高、最低气温变化普遍存在不对称现象,且可分为4种类型,这种不对称性对平均气温变化速率并没有明确一致的影响。
冬季北太平洋南北海温异常对我国汛期雨带类型的影响研究
杨素雨, 严华生
2007, 18(2): 193-201
摘要(6119) HTML全文 (3405) PDF 1007KB(5731)
摘要:
使用1951—2002年前期(1—5月)北太平洋海温场月平均资料,运用合成分析、多因变量方差分析、判别分析及相关分析方法,探讨我国汛期雨带类型与前期北太平洋海温的时空分布关系。分析表明:尽管汛期各雨带类型对应着前期不同的海温距平场,但它们之间只有部分海域存在显著性差异,且在1月表现最显著。各雨带类型对应海温距平场显著差异关键区主要位于北太平洋的南北海域,即北部中高纬亲潮附近(40°~50°N, 160°E~180°),北太平洋西风漂流区(30°~40°N,175°~145°W)及南部近赤道太平洋中部(10°S~0°, 175°~145°W),且南北海温呈反相关关系。将海温关键区作为判别因子,对雨带类型进行判别分析表明:用多个海温关键区作为判别因子建立的判别方程,其判别准确率比仅用某一海温关键区或海温区之间的和差简单定义的指数作为判别因子建立的判别方程判别准确率高,说明我国东部汛期降水型的分布与多个海温关键区的综合作用是密切相关的。进一步分析判别方程定义的1月海温判别指数与前期高度场和夏季副热带高压各特征量的相关关系表明,该指数对我国汛期雨带类型影响的可能途径是:一是造成大气环流异常,特别是北太平洋涛动的异常,并形成PNA大气遥相关型,从而引起我国汛期降水异常;二是造成西太平洋副热带高压的异常,主要是面积、强度和西伸脊点位置的异常,从而引起我国汛期降水异常。可见,冬季北太平洋海温南北异常与我国汛期雨带类型关系密切,且具有重要的天气气候学意义。
南海夏季风北推时间及相关环流变化特征
李春晖, 梁建茵, 郑彬, 林爱兰, 谷德军
2007, 18(2): 202-210
摘要:
利用1958—2004年NCEP/NCAR逐日再分析资料和我国730站降水资料分析了南海夏季风爆发后影响到华南地区的时间差异及其环流变化特征。结果表明:南海夏季风向北推进影响到华南地区的时间存在明显差异,最早的可以1 d就推进影响到华南地区,最晚的却要42 d,并且这种变化具有明显的年代际变化特征,即20世纪70年末以前,南海夏季风影响到华南地区的时间总体上要偏早,而70年代末以后,南海夏季风影响到华南地区的时间总体上要偏晚;当南海夏季风建立后,若东亚大槽较深,冷空气活动较活跃,索马里越赤道气流形成的西南风、110°~120°E地区越赤道气流形成的偏南风以及副热带高压西侧边缘的偏南风均偏弱,南亚高压和东亚地区急流位置偏南,就会使得南海夏季风影响到华南地区的时间偏晚,反之,则偏早;南海夏季风推进影响到华南地区的时间偏晚(早)年期间,索马里、105°E和130°E越赤道气流输送的水汽通量和西太平洋副热带高压南部的东南气流水汽输送均较弱(强),华南地区前汛期的锋面降水较强(弱)。
百余年来影响福建热带气旋的变化特征
高建芸, 江志红, 游立军, 张容焱
2007, 18(2): 211-218
摘要:
应用1884—2003年影响福建的热带气旋资料, 采用突变分析、最大熵谱分析、连续小波变换以及正交小波变换等方法研究百余年来影响福建热带气旋频数变化的多时间尺度特征及其异常年份的海气背景场特征。结果表明:百余年来福建经历了3次少台期和2次多台期, 影响福建热带气旋频数具有准13年、准4年和准2.5年的振荡周期, 1971年为年频数变化的突变点; 影响福建热带气旋频数近百年呈弱的上升趋势, 但近十几年略微下降, 未来有偏多的趋势; 影响福建热带气旋异常偏多 (少) 的年份, 夏季500 hPa高度场上, 鄂霍次克海地区位势高度偏低 (高), 从高纬到低纬呈“-+-”(“ +-+”) 的距平型, 纬 (经) 向环流占优势, 西风带低槽偏北 (南), 副热带高压北界偏北 (南), 副热带高压脊线偏北 (南); 赤道中、东太平洋为明显的带状负 (正) SSTA距平区, 同时西太平洋热带气旋主要源区和西北太平洋上皆为正 (负) SSTA距平。由此可见, 影响福建热带气旋频数多寡与西太平洋热带气旋生成区的海温有关, 同时大气环流系统的位置和强弱对热带气旋路径的变化起着关键性作用, 从而使影响福建热带气旋频数的变化。
基于GIS的巴西陆稻IAPAR-9种植气候区划研究
何燕, 李政, 廖雪萍
2007, 18(2): 219-224
摘要(2328) HTML全文 (461) PDF 656KB(1415)
摘要:
根据巴西陆稻IAPAR-9生长发育对气候条件的要求, 结合其在广西的多年引种试验结果, 分析确定了影响广西种植巴西陆稻的关键气候因子和气候区划指标, 采用GIS技术对区划指标进行小网格推算, 得出广西不同地理背景下1 km×1 km网格点上的有关气候要素值, 通过GIS的空间分析和多层复合方法, 对广西种植巴西陆稻进行气候区划, 并对区划结果评述和建议, 为广西发展巴西陆稻生产进行合理布局提供科学依据。
2003年渭河流域5次致洪暴雨过程的水汽场诊断分析
武麦凤, 王旭仙, 孙健康, 高菊霞
2007, 18(2): 225-231
摘要:
利用实况高空探测和地面观测资料、NCEP/NCAR再分析资料, 从水汽输送、水汽收支以及水汽含量等方面着手, 对2003年发生在渭河流域的5次致洪暴雨过程进行了对比分析, 结果表明:强降水发生时, 降水区700 hPa上的比湿值均不低于7 g/kg; 在垂直结构上, 强降水地区低层水汽含量在降水前6~12 h出现峰值, 强降水出现在高层比湿的峰值附近; 致洪暴雨过程的水汽通道与西太平洋副热带高压的位置有着明显的相关性; 渭河流域南边界是水汽的主要输入方, 主要的水汽输送层在850~700 hPa, 西边界是水汽的主要输出方。
北京地区热度日和冷度日的变化特征
谢庄, 苏德斌, 虞海燕, 李德平, 于丽萍, 胡天洁
2007, 18(2): 232-236
摘要(7014) HTML全文 (2323) PDF 700KB(2747)
摘要:
应用1951—2004年北京逐日平均温度制作北京月、年的热度日 (HDD) 和冷度日 (CDD)。其中平均月HDD以1月 (687.9度日) 最大, 多年平均的年值为2922.6度日, 多年变化呈明显的下降趋势, 下降率为-99.5度日/10 a。平均月CDD以7月 (259.2度日) 最大。CDD多年平均的年值为826.7度日, 多年变化呈上升趋势, 上升率为39.0度日/10 a。1971—2004年HDD月城郊差值 (北京站-密云站) 冬季较大, 最大值为-73.8度日 (12月)。月CDD的城郊差值比HDD的差值小, 最大差值在8月 (34.0度日)。年HDD和CDD与年平均气温具有较高的相关性。年际、年代际HDD与年际、年代际平均气温具有反位相变化趋势, 随着气候增暖, 北京地区HDD将趋于减小, 冬季用于供暖的能源将减少; CDD将趋于增加, 夏季用于制冷降温的能源将增加。
水文学中雨强公式参数求解的一种最优化方法
陈正洪, 王海军, 张小丽
2007, 18(2): 237-241
摘要(2673) HTML全文 (468) PDF 415KB(2118)
摘要:
提出了一种客观的、最优化的暴雨强度公式参数估算方法:先将公式线性化, 确定出未知参数b, C取值范围, 给定一个b值 (分公式)、b, C组合 (总公式), 再对雨强-历时-重现期 (i-t-T) 三联表数据进行最小二乘法拟合可得到参数A, n, 以总误差最小为控制条件, 理论上可得到最优的一组参数估算值。并以深圳、武汉两市为例, 进行暴雨强度公式参数估算, 精度高于国家标准要求, 且明显优于对比方法。该法已被编制成计算机软件, 只要输入原始资料就可以很快输出结果, 包括曲线型估计、参数估算、误差分析、图表, 使用极其方便, 可向全国各地推广应用。
“天气-风障-产量”系统中林带结构的马氏决策
姜晓艳, 费良玉, 郭正强, 陈罡
2007, 18(2): 242-246
摘要(2141) HTML全文 (453) PDF 358KB(1671)
摘要:
“天气-风障-产量”是一个复杂巨系统, 若想通过该系统取得最佳效益, 必须对林带结构做出优化决策。该文论述了马尔可夫决策过程 (MDP) 在该决策中的应用问题。利用在沈阳市康平县对农田防护林带考察中所取得的资料, 依据概率论的基本原理, 计算出不同结构林带对玉米气象产量影响这一生态控制系统中有关状态的转移概率; 用MDP折扣模型计算出折扣率β=0.9条件下的最优策略并加以改进。结果表明:在当地天气、作物状况下所形成的复杂系统中, 采用透风系数为0.35的疏透结构农田防护林带具有最优决策结果。
空气动力学阻抗的测量研究
刘绍民, 卢俐, 毛德发, 胡明罡
2007, 18(2): 247-250
摘要(3113) HTML全文 (486) PDF 673KB(3016)
摘要:
利用涡旋相关方法和蒸发皿方法分别测量了裸地和玉米田的空气动力学阻抗, 分析了空气动力学阻抗的日变化特征, 同时对两种测量方法进行了比较。结果表明:实测空气动力学阻抗的日变化比较明显, 但变化幅度不大 (0~200 s/m)。两种方法得到的空气动力学阻抗具有可比性, 但蒸发皿方法测量的空气动力学阻抗普遍小于涡旋相关方法的测量值。
国家级气象资料存储检索系统监视分系统的设计和实现
刘昊钰, 马强, 常飙, 张玺
2007, 18(2): 251-256
摘要:
监视分系统是国家级气象资料存储检索系统运行维护的主要工具。该分系统针对业务流程和系统设备监视需求, 融合多年业务运行维护经验, 结合用户需求而开发。运行结果表明:该分系统监视内容全面, 软件运行稳定, 人机界面友好, 吸引了有关用户使用。文章介绍了该系统开发的背景、目的、系统结构和若干关键技术, 简述了应用前景。
WMO热带气象工作组会议在广州召开
2007, 18(2): 256-256, DOI: 10.11898/1001-7313.20070219
摘要:
2007年3月22—24日,世界气象组织热带气象工作组(WGTM)会议在广州召开。来自中国、美国、法国、日本、澳大利亚、马来西亚、印度、中国香港以及世界气象组织的相关官员和专家参加了会议。此次会议由世界气象组织和中国气象局组织、中国气象科学研究院和广东省气象局承办。