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1997年  第21卷  第1期

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晴空时大气红外遥感及其反演问题 I. 理论研究
李俊, 曾庆存
1997, 21(1): 1-9. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.01
摘要:
本文首先研究了晴空情况下大气温、湿廓线及表层温度等参数的同步反演问题。利用一阶变分原理,从红外辐射传输方程中得到了大气温度、水汽权重函数的解析形式,然后利用牛顿非线性迭代法求解大气温度廓线、大气水汽廓线和表层温度。并从“最佳信息层”的概念出发,指出水汽遥感反演的两个特点。
三维重力内波和对流云街的启动机制
桑建国, 谢安, 张伯寅
1997, 21(1): 10-20. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.02
摘要:
在一个下部为弱不稳定层、上部为稳定层的二层模式中,求解线性化的大气动力—热力学方程组,表明一个孤立山丘所引发的重力内波,在向下游传播过程中与边界层中对流相互作用,形成大气低层的涡漩活动,其图象与观测到的对流云街结构相似。
二维温盐环流模式研究14C在海洋中的分布
徐永福, 王明星, 金向泽
1997, 21(1): 21-30. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.03
摘要:
海洋碳循环模式中常使用放射性同位素14C来检验该模式的物理模型是否较好地反映了海洋中的大尺度变化的过程。本工作使用的物理模型是包括太平洋、大西洋和南大洋在内的二维温盐环流模式,在给定的年平均海表强迫下积分4000年后,环流达到准稳态,其定常流场用来驱动14C模式。对14C模式积分5000年以上,可得到14C稳态的分布。使用不同的二氧化碳海气交换系数和垂直湍流扩散系数值进行了7个实验,发现使用Broecker等的交换系数方程和扩散系数值依深度从0.6增加到1.45 cm2/s,模拟的结果较好。使用观测到的大气中14C含量,进一步研究了工业革命后及核试验后的14C在海洋中的穿透,模拟结果与现有的一些资料进行了比较,总体上给出了合理的结果。
临安地区强酸雨的特点
洪盛茂
1997, 21(1): 31-38. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.04
摘要:
本文对1985年至1994年监测的强酸雨资料进行研究和分析,并与一般酸雨进行对比。结果表明,本地的一般酸雨出现较为频繁;强酸雨出现增多;四季中强酸雨频率各不相同,秋季最高,夏季最低;强酸雨的酸沉降量正在逐年增加;强酸雨的电导率较高,电导率和pH间呈现高度显著的负相关;强酸雨的降水量一般较小,并与pH间显现非常显著的正相关;强酸雨中各离子浓度均高于一般酸雨。
绿洲夜间“冷岛效应”的模拟研究
潘林林, 陈家宜
1997, 21(1): 39-48. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.05
摘要:
本文利用一维地气耦合模式,并考虑大气长波辐射的影响,模拟HEIFE期间绿洲、戈壁和沙漠夜间大气边界层的演变,对夏季夜晚绿洲近地面气温低于沙漠的现象作出解释,并运用实际观测资料加以论证。在总结前人研究成果的基础上,利用数值试验,得出绿洲夜间“冷岛效应”形成的主要原因在于风速较小与夜间蒸发,从而排除了归因于绿洲、沙漠辐射方面的差异的可能性。
确定气溶胶吸收光学特性的参数化方法研究
苏文颖, 陈长和
1997, 21(1): 49-57. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.06
摘要:
本文利用兰州市和北京市的气溶胶资料和辐射资料,根据Robinson的气溶胶吸收后向散射比的参数化方法,由辐射观测资料和清洁大气辐射模式确定已知谱分布下的k值。同时与用东亚大气监测网中元素碳含量值计算得到的k值相比较,两者比较符合。k值的日变化为一天中早上日出后最大,午后最小,傍晚时k值又有所增加。
子波变换在大气科学中的应用研究
胡增臻, 石伟
1997, 21(1): 58-72. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.07
摘要:
子波变换是在80年代初才开始发展起来的崭新的数学分析方法。它适宜于分析研究信号的局部性质。子波变换在地震资料分析、图像处理、声音信号分析、分形、抽样、湍流以及大气和海洋科学的诸多研究领域中得到了广泛的应用,与传统数学方法相比显示出巨大的优越性。本文在简要介绍子波变换的定义和一些基本概念的基础上,结合实例给出子波变换在大气科学中的应用研究。最后,讨论了使用子波变换时应注意的问题并展望了它的应用潜力。
辐散风和瞬变的涡度通量对定常波的强迫
耿全震, 黄荣辉
1997, 21(1): 73-82. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.08
摘要:
本文从理论分析、资料诊断和正压模式数值试验三个方面研究了瞬变的涡度通量的辐合与辐散风产生的涡度源之间的关系及它们在对流层上层定常波维持中的作用。结果表明, 瞬变涡度通量的辐合对辐散风产生的涡度源有抵消或耗散的趋势;定常波是在两种强迫力的共同作用下维持的。同时还研究了不同地区散度场对定常波的作用, 结果表明,中纬度东亚地区的辐合场对维持东亚大槽是重要的,并且这一辐合场与位于印度尼西亚地区的辐散场是维持西太平洋上副热带反气旋系统的主要强迫源。
台风异常运动及其外区热力不稳定非对称结构的影响效应
陈联寿, 徐祥德, 解以扬, 李文弘
1997, 21(1): 83-90. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.09
摘要:
本文数值模拟研究揭示了台风外区热力不稳定非对称结构对其异常路径的影响问题,提出了台风运动非对称结构的影响,不仅表现在台风涡旋动力结构特征上,而且反映在台风外区三维非对称热力结构特点方面,即包括温、湿不稳定层结分布特征及其强弱程度因素。台风外区不同热力非对称分布特征将导致台风移动轨迹的显著差异,且构成各类“旋转”、“打转”、“转向”等复杂异常路径。
东亚春季强冷锋结构及其动力学诊断研究 II. 动力学诊断研究
李振军, 赵思雄
1997, 21(1): 91-98. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.10
摘要:
在本文第I部分对东亚春季强冷锋结构进行分析的基础上,第II部分对该锋面的增强过程作了动力学诊断的研究。通过研究发现:(1)从27日08时至28日20时(北京时,下同),该冷锋处于加强阶段,锋生函数的计算显示,最大锋生区出现在对流层中层,各项的量级相同,但以倾斜项的数值为大;(2)在锋生区的南侧发现有很明显的条件对称不稳定(CSI)区域,这有利于倾斜的对流上升运动的发展,提供了一个较好的强对流系统发展的环境,对冷锋中尺度雨带的形成,CSI的激发可能有重要的作用,然而东亚春季强冷锋的CSI与北美“典型”的CSI有较明显的不同;(3)本例与Hoskins-Bretherton(HB)的理论模型所进行的比较表明,HB模型的结果可说明实际观测到的锋区的基本特征。然而,理论模型中,可能由于采用半地转假设所限,对锋后的一支下沉气流描写较弱,而这支气流对强烈天气的发展可能有重要意义。
区域中α尺度数值预报业务系统及其预报试验
潘晓滨, 肖庆农, 魏绍远, 黄雅辉, 马华平, 郭卫东, 崔春山, 茅卫平, 李振军
1997, 21(1): 99-110. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.11
摘要:
本文建立一个区域中α尺度数值预报业务系统,对其各模块技术方案进行了介绍,并给出1994年1~10月共10个月的预报统计检验分析和不同季节里三个典型天气学个例的试验结果。系统自投入业务运行以来,运行稳定可靠,对天气形势、降水尤其是暴雨有较好的预报能力,在日常航空气象保障工作中取得明显效果;此外,该业务系统也非常适合广大台站的计算条件,具有一定应用推广价值。
淮河洪峰与致洪暴雨
李国杰, 张业雯, 徐东明, 马红, 周晓林
1997, 21(1): 111-117. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.12
摘要:
本文从气象与水文角度, 首先研究淮河关键地段(王家坝)水位变化规律和洪峰出现的特征, 并从数理统计理论上对超定量出现次数和洪峰数值进行了随机变量的独立性检验, 然后求出淮河洪峰遵从的概率分布, 并定性和定量地给出超定量大小与超定量历时关系。最后, 结合多年气象资料分析, 指出洪峰出现与淮河致洪暴雨有密切关系。
非线性动态系统预报的一种方法初探
张万诚, 王宇, 曹杰
1997, 21(1): 118-122. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.13
摘要:
本文提出一种非线性动态系统预报方法,其特点是初步考虑了预报因子的突变性和时变参数的非平稳性。数值实例说明:这种方法的预报准确性比一般多层递阶方法要好。
北极III区海冰面积低频变化对北半球冬季大气环流异常的作用
王春红, 蒋全荣, 余志豪
1997, 21(1): 123-126. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1997.01.14
摘要:
北极III区海冰面积的低频变化所引起的热力强迫作用,可以激发出EA和类似于WP的大气遥相关型。冰气系统之间存在着3~4年的不规则振荡,在振荡过程中,它们是相互作用的。对比表明,北极III区的重冰年和轻冰年,北半球冬季中纬度地区大气环流以及我国的天气气候特征有十分明显的差异。