留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

探空气球漂移特征及对三角形法计算散度的影响

王学忠 胡邦辉 王举 黄泓 邹勋

王学忠, 胡邦辉, 王举, 等. 探空气球漂移特征及对三角形法计算散度的影响. 应用气象学报, 2015, 27(3): 319-327. DOI: 10.11898/1001-7313.20150307..
引用本文: 王学忠, 胡邦辉, 王举, 等. 探空气球漂移特征及对三角形法计算散度的影响. 应用气象学报, 2015, 27(3): 319-327. DOI: 10.11898/1001-7313.20150307.
Wang Xuezhong, Hu Banghui, Wang Ju, et al. Features of radiosonde balloon drifting with impacts on divergence calculated by triangle method. J Appl Meteor Sci, 2015, 27(3): 319-327. DOI:  10.11898/1001-7313.20150307.
Citation: Wang Xuezhong, Hu Banghui, Wang Ju, et al. Features of radiosonde balloon drifting with impacts on divergence calculated by triangle method. J Appl Meteor Sci, 2015, 27(3): 319-327. DOI:  10.11898/1001-7313.20150307.

探空气球漂移特征及对三角形法计算散度的影响

DOI: 10.11898/1001-7313.20150307
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41375049

国家自然科学基金 41475070

江苏省高校自然科学研究项目 12KJB170007

江苏省自然科学基金项目 BK20131431

详细信息
    通信作者:

    王学忠, email: wxzplaust@163.com

Features of Radiosonde Balloon Drifting with Impacts on Divergence Calculated by Triangle Method

  • 摘要: 利用2006—2013年南京站、安庆站和杭州站探空资料,讨论华东地区探空气球的漂移特征。设计不考虑气球漂移、考虑全部气球漂移和考虑部分气球漂移3个试验,比较3种情况下三角形法计算的散度差异。结果表明:气球漂移主要受大气环流及其变化影响,纬向上7月和8月气球随高度增加,先向东漂移、后向西漂移,其他月份以向东漂移为主,冬季漂移距离大;经向上受季风影响明显。考虑全部和部分气球漂移与不考虑气球漂移的散度对比表明,平均绝对偏差各月在对流层顶附近均有极大值;相对偏差季节分布明显,前者在6—9月较大,极大值略大于7%,后者冬季大,1月在200 hPa达到25%,在50 hPa超过50%。因此,利用三角形法计算散度所在层次较高或所使用资料中传统探空和特种探空并存时,均需考虑气球漂移影响。
  • 图  1  南京站、安庆站和杭州站分布

    Fig. 1  Location of Nanjing, Anqing and Hangzhou stations

    图  2  不同季节南京站、安庆站和杭州站探空资料样本量

    (a) 冬季,(b) 春季,(c) 夏季,(d) 秋季

    Fig. 2  The sample amount vertical distribution of Nanjing, Anqing and Hangzhou stations in four seasons

    (a) winter, (b) spring, (c) summer, (d) autumn

    图  3  不同季节南京站、安庆站和杭州站探空气球最大累积漂移距离

    (a) 冬季,(b) 春季,(c) 夏季,(d) 秋季

    Fig. 3  The maximum horizontal drift distance accumulated from the balloon releasing level of Nanjing, Anqing and Hangzhou stations in four seasons

    (a) winter, (b) spring, (c) summer, (d) autumn

    图  4  南京站、安庆站和杭州站探空气球漂移特征 (单位:km)

    (纬向负值表示向西漂移,经向负值表示向南漂移)

    Fig. 4  Accumulated drift features from releasing level at Nanjing, Anqing and Hangzhou stations

    (negative values denote westward and southward displacements corresponding to zonal and meridional directions)

    图  5  三角形法计算各高度上的样本量和散度 (单位:10-5s-1) 年变化

    (a) 样本量,(b) 试验Ⅰ计算散度,(c) 试验Ⅱ计算散度,(d) 试验Ⅲ计算散度

    Fig. 5  The sample amount (a) and divergence (unit:10-5s-1) related to triangle method from experiment Ⅰ(b), experiment Ⅱ(c) and experiment Ⅲ(d)

    图  6  三角形法计算散度的平均绝对偏差 (单位:10-5 s-1) 和相对偏差 (单位:%)

    (a) 试验Ⅱ平均绝对偏差,(b) 试验Ⅲ平均绝对偏差,(c) 试验Ⅱ相对偏差,(d) 试验Ⅲ相对偏差

    Fig. 6  Absolute differences (unit:10-5 s-1) and relative differences (unit:%) of divergences calculated through triangle method of floating tests comparing to experiment Ⅰ(a) absolute difference of experiment Ⅱ, (b) absolute difference of experiment Ⅲ, (c) relative difference of experiment Ⅱ, (d) relative difference of experiment Ⅲ

  • [1] 李伟, 王志文, 谢庄, 等.高空探测资料气球漂移的计算方法.应用气象学报, 2005, 16(6):835-840. doi:  10.11898/1001-7313.20050609
    [2] 刘红亚, 薛纪善, 沈桐立, 等.探空气球漂移及其对数值预报影响的研究.应用气象学报, 2005, 16(4):518-526. doi:  10.11898/1001-7313.20050413
    [3] 陈哲.中国探空气球水平漂移总体特征分析.气象, 2010, 36 (2):22-27. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2010.02.003
    [4] 李伟, 李书严, 王建凯, 等.中国地区高空气象探测气球空间漂移分析.气象学报, 2010, 68(3):421-427. doi:  10.11676/qxxb2010.041
    [5] Seidel D J, Sun B, Pettey M, et al.Global radiosonde balloon drift statistics.J Geophys Res, 2011, 116(D7), D07102, doi: 10.1029/2010JD014891.
    [6] 嵇磊, 李伟, 雷恒池, 等.探空气球漂移位置订正在MM5模式中的应用研究.高原气象, 2008, 27(3):668-676. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200803024.htm
    [7] 嵇磊, 黄梦宇, 李书严, 等.探空气球漂移位置订正对一次大风降温过程的模拟研究.气候与环境研究, 2012, 17(6):848-854. doi:  10.3878/j.issn.1006-9585.2012.06.21
    [8] Laroche S, Sarrazin R.Impact of radiosonde balloon drift on numerical weather prediction and verification.Wea Forecasting, 2013, 28(3):772-782. doi:  10.1175/WAF-D-12-00114.1
    [9] 徐琼芳, 高庆九, 胡进甫, 等.潜江站迁站前后气候资料的均一性检验.高原气象, 2011, 30(6):1709-1715. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX201106032.htm
    [10] 魏娜, 孙娴, 姜创业, 等.台站迁移对陕西省气温资料均一性的影响及其偏差订正.气象, 2012, 38(12):1532-1537. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX201212012.htm
    [11] 周建平, 孙照渤, 倪东鸿, 等.中国气象台站迁移对年平均气温均一性的影响.大气科学学报, 2013, 36(2):139-146. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGQX201111005109.htm
    [12] 王颖, 刘小宁.自动站与人工站观测气温的对比分析.应用气象学报, 2002, 13(6):741-748. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020697&flag=1
    [13] 胡玉峰.自动与人工观测数据的差异.应用气象学报, 2004, 15(6):719-726. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040689&flag=1
    [14] 李小宁, 任芝花, 王颖.自动观测与人工观测地面温度的差异及其分析.应用气象学报, 2008, 19(5):554-563. doi:  10.11898/1001-7313.20080506
    [15] 刘秉义, 冯长中, 陈玉宝, 等.车载测风激光雷达风廓线同步观测实验.量子电子学报, 2013, 30(1):52-56. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LDXU201301012.htm
    [16] 魏东, 孙继松, 雷蕾, 等.三种探空资料在各类强对流天气中的应用对比分析.气象, 2011, 37(4):412-422. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2011.04.004
    [17] Bellamy J C.Objective calculations of divergence, vertical velocity and vorticity.Bull Amer Meteor Soc, 1949, 30:45-49. https://www.researchgate.net/publication/302179426_Objective_calculations_of_divergence_vertical_velocity_and_vorticity
    [18] Schaefer J T, Doswell Ⅲ C A.On the interpolation of a vector field.Mon Wea Rev, 1979, 107(4):458-476. doi:  10.1175/1520-0493(1979)107<0458:OTIOAV>2.0.CO;2
    [19] Zamora R J, Shapiro M A, Doswell Ⅲ C A.The diagnosis of upper tropospheric divergence and ageostrophic wind using profiler wind observations.Mon Wea Rev, 1987, 115(4):871-884. doi:  10.1175/1520-0493(1987)115<0871:TDOUTD>2.0.CO;2
    [20] Doswell Ⅲ C A, Caracena F.Derivative estimation from marginally sampled vector point functions.J Atmos Sci, 1988, 45(2):242-253. doi:  10.1175/1520-0469(1988)045<0242:DEFMSV>2.0.CO;2
    [21] Davies-Jones R.Useful formulas for computing divergence, vorticity, and their errors from three or more stations.Mon Wea Rev, 1993, 121(3):713-725. doi:  10.1175/1520-0493(1993)121<0713:UFFCDV>2.0.CO;2
    [22] Spencer P L, Doswell Ⅲ C A.A quantitative comparison between traditional and line integral methods of derivative estimation.Mon Wea Rev, 2001, 129(10):2538-2554. doi:  10.1175/1520-0493(2001)129<2538:AQCBTA>2.0.CO;2
    [23] Spencer P L, Stensrud D J, Fritsch J M.A method for improved analyses of scalars and their derivatives.Mon Wea Rev, 2003, 131(11):2555-2576. doi:  10.1175/1520-0493(2003)131<2555:AMFIAO>2.0.CO;2
    [24] 姚文, 马颖, 徐文静.L波段电子探空仪相对湿度误差研究及其应用.应用气象学报, 2008, 19(3):356-361. doi:  10.11898/1001-7313.20080312
    [25] 马颖, 姚雯, 黄炳勋.59型与L波段探空仪温度和位势高度记录对比.应用气象学报, 2010, 21(2):214-220. doi:  10.11898/1001-7313.20100211
    [26] 姚雯, 马颖, 黄炳勋, 等.利用GPS定位资料分析L波段雷达测风性能.应用气象学报, 2009, 20(2):195-202. doi:  10.11898/1001-7313.20090209
    [27] 黄文杰, 赵美, 翟伶俐, 等.南京新旧探空系统资料差异分析.科技通报, 2013, 29(2):19-21. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KJTB201302008.htm
    [28] 华行祥, 朱兰娟, 赵向荣.新一代高空探测系统使用技巧和故障处理方法.气象科技, 2006, 34(2):197-198. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ200602018.htm
    [29] 崔世锋, 吴月友, 郑皖生. L波段雷达气压高度与球坐标高度误差分析//第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会. 2011.
    [30] 乔全明, 阮旭春.天气分析.北京:气象出版社, 1988. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYQY201603027.htm
  • 加载中
图(6)
计量
  • 摘要浏览量:  2443
  • HTML全文浏览量:  1193
  • PDF下载量:  767
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-02
  • 修回日期:  2015-01-05
  • 刊出日期:  2016-05-31

目录

    /

    返回文章
    返回