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2000年  第24卷  第3期

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青藏高原改则地区近地层湍流特征
刘辉志, 洪钟祥
2000, 24(3): 289-300. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.01
摘要:
分析了第二次青藏高原气象科学试验(TIPEX)1998年6~7月加强期在改则取得的湍流资料,讨论了近地层湍流宏观统计量、温度、湿度结构参数以及通量整体输送系数等变化规律,结果表明在不稳定层结下,湍流宏观统计量等随稳定度的变化满足过去在平原地区得到的相似关系。
青藏高原西部改则地区大气边界层特征
李家伦, 洪钟祥, 孙菽芬
2000, 24(3): 301-312. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.02
摘要:
利用第二次青藏高原大气科学考察试验(TIPEX)改则站大气边界层物理观测资料,着重揭示了该地区边界层结构的观测事实,尤其是近地层风、温、湿特征和土壤温、湿特征。主要结果如下:(1)边界层内风速随高度呈多极值分布,即使在白天混合层内,空气上下混合也较差;(2)边界层内白天温度递减率较大,可达到1.6 ℃/100 m;(3)白天,边界层常出现逆湿现象。
青藏高原出射长波辐射特征分析
苏文颖, 毛节泰, 纪飞
2000, 24(3): 313-323. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.03
摘要:
对青藏高原地区1月、4月、7月和10月高时空分辨率的出射长波辐射(OLR)时间序列进行了谱分析。将各点的功率谱分为三类:第一类代表日变化(周期≤1 d),另外两类分别为天气过程(2 d≤周期≤10 d)和低频(周期>10 d)变化;将高原分为6个区域,对区域平均的各季节OLR时间序列进行功率谱分析和显著性检验,结果表明:1、4、10月份高原上以日变化为主;而7月份日变化、天气尺度变化和低频变化的贡献相当。显著性分析表明高原上最为显著的周期为1 d周期,2~4 d的天气尺度振荡也较明显。6~8 d和10~13 d处虽有明显的谱峰,但只有少数地区和个别季节其谱值能超过95%的信度检验。
利用卫星遥感数据集确定气候过渡带和植被过渡带
温刚, 符淙斌
2000, 24(3): 324-332. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.04
摘要:
利用卫星遥感数据,以局域植被物候现象分析为基础,开展大尺度植被分布的宏观特征研究,试图从一个新的角度,考察中国东部季风区植被物候的地域表现。研究区域位于夏季风自南向北推进的路径上,限定在(23~47oN,115~120oE)的条状区域内,并以1个纬度的间隔划分出24个空间段。在研究中,利用NOAA/NASA Pathfinder AVHRR陆地数据集中的规一化植被指数(NDVI)数据集,对24个空间段上的植被物候季节特征进行了经验正交函数(EOF)分析。使用EOF第一主分量的方差贡献作为一种定量指标,以一种定量化的方式,确定了由不同植被物候特征表现的植被过渡带和气候过渡带的位置,其结果与过去植被生态研究和气候研究中通过植被和气候区域划分提出的过渡带位置相对应,验证了在中国东部季风区上现有植被区划和气候区划的合理性。这项研究还表明,植被生态的宏观特征可以使用定量化的方法进行分析,卫星遥感为此提供了有力的支持。
带生物泵三维全球海洋碳循环模式
邢如楠
2000, 24(3): 333-340. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.05
摘要:
建立了一个带生物泵的三维全球海洋碳循环模式,该模式在海气界面上与一个CO2充分混合的大气箱进行CO2交换,模式积分1 200年达到准稳定态的海水总CO2、碱度及溶解氧的浓度、表层新生产力、海气分压差等的分布与实测相接近。通过带生物泵和不带生物泵的对比实验,表明海洋生物过程在海洋吸收大气中CO2能力上起着重要作用。
海洋环流模式模拟自然和核辐射14C的分布
金心, 石广玉
2000, 24(3): 341-354. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.06
摘要:
放射性14C在海洋环流研究和人为CO2问题的研究中都有重要地位。本文用海洋环流模式模拟了海洋中自然14C的分布及海洋对核辐射产生的放射性14C的吸收, 以期对海洋吸收人为CO2的能力做一初步的研究。模拟的海洋环流结果与观测相比符合得较好,成功地模拟出了北大西洋深水(NADW)、南极底水 (AABW)等基本特征。对自然14C的模拟揭示出了海洋通风的基本特征。模拟出的沿GEOSECS 路径的南、北垂直截面与观测结果符合得较好。对核辐射14C的模拟表明:模式模拟的沿GEOSECS 路径的南、北垂直截面与观测结果符合得较好;模拟出的海洋表面核辐射浓度与观测值一致,但核辐射14C在海洋中的柱存量和平均穿透深度都比观测结果要小。文中分析了造成这种差异的可能原因。
1992年大气甲烷增长速率异常下降的模拟研究
张仁健, 王明星
2000, 24(3): 355-362. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.07
摘要:
应用初步建立的全球二维大气化学模式,模拟了甲烷、一氧化碳和OH自由基自工业革命以来的长期变化,对1992年大气中甲烷增长速率突然下降这一异常现象的可能原因如平流层O3下降,皮纳图博火山引起对流层温度下降、甲烷排放源减少等逐一进行了定量研究。研究还发现一氧化碳排放源的减少是另一重要影响因子,并进行了验证。结果表明,1992年甲烷增长速率急剧下降的主要原因来自甲烷和一氧化碳排放源的减少。
北太平洋副热带逆流的气候特征
刘秦玉, 杨海军, 鲍洪彤, 李薇
2000, 24(3): 363-372. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.08
摘要:
分析了从1992年10月到1996年10月的TOPEX/POSEIDON卫星高度计和POCM模式输出的海平面高度(SSH)资料、Levitus气候平均温盐资料、NCEP/NCAR再分析纬向流资料以及沿137oE剖面的海流资料。分析结果表明,在年平均和月平均意义下,向东的副热带逆流(STCC)位于18oN~25oN、130oE~157oW间150 m以内的海洋上层,其强度大约为0.02~0.04 m/s,在西太平洋夏季(7月)最强,冬季(1月)最弱。在STCC以下650 m以上,还存在一支向西的流,流速也约为0.02~0.04 m/s。在STCC区域内,SSH有明显的准90天振荡。在天气时间尺度上,一些气旋和反气旋涡出现在STCC海域,使该海域的流在方向和强度上变化很大。
POM对南海海温年变化的模拟
钱永甫, 王谦谦, 朱伯承
2000, 24(3): 373-380. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.09
摘要:
将Internet上的美国普林斯顿大学海洋模式(POM)改造为能够模拟南海(SCS)海洋要素的模式。在POM中,加入了真实的南海海底地形,使用了误差扣除的压力梯度计算方法,引进了海气界面上热通量计算方案,增加了前置和后置处理程序,使模式能够根据研究目的,模拟和预测海洋要素的时间变化及空间分布。利用改造后的POM模拟了南海海温的年变化,并进行了详细的分析和讨论。结果表明,改造后的POM可较好地模拟出南海海温的年变化特征,其模拟性能随季节而有不同。文中对模拟中存在的不足之处也进行了讨论。
一次罕见的华南大暴雨过程的诊断与数值模拟研究
孙建华, 赵思雄
2000, 24(3): 381-392. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.10
摘要:
首先对1994年6月中旬的华南暴雨过程进行了诊断分析,然后,利用PSU和NCAR发展起来的有限区域中尺度模拟系统MM5进行了数值模拟研究。诊断结果表明:此次过程长江以南的大部分地区具备大尺度的降水条件,而在两广地区降水更强,这可能是由地形等其他条件决定的。两广地区活动较强的对流云团是造成暴雨的主要中尺度系统,而东部地区主要是锋面造成的连续性降水,对流活动较两广地区相对较弱。数值模拟结果显示:MM5模式对这次华南的强降水过程具有较好的模拟能力,静力方案对大范围雨区的模拟比非静力方案要好一些,但对大暴雨区的模拟非静力方案似乎更具优越性。对流参数化方案的试验表明,Kuo方案能较好地模拟大范围的雨区,Grell方案对强暴雨中心的模拟似乎比其他方案好。对行星边界层方案的试验显示,边界层过程对强的对流性降水的模拟是不可忽略的。这些看法与已有的诊断结果是相符的。
华北平原地区夏季严重旱涝特征诊断分析
孙安健, 高波
2000, 24(3): 393-402. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.11
摘要:
利用华北平原地区13个站1951~1995年6~8月的降水量资料讨论了该地区发生的严重旱涝特征,发现各有7年出现严重干旱和雨涝。严重干旱主要发生在6、7月份,严重雨涝主要发生在7、8月份。特大旱涝发生最频繁的地带在燕山南麓和太行山东麓。50年代多雨涝,60~80年代多干旱,进入90年代雨涝增多,反映华北平原地区旱涝变化阶段性和群发性。东西伯利亚(或鄂霍茨克海)阻塞高压及亚洲中高纬度东高西低分布的稳定维持,则分别对华北平原的严重干旱与雨涝的形成起着重要的作用。西太平洋副热带高压位置偏北、偏西(偏南、偏东),华北平原地区易发生严重雨涝(干旱)。夏季风偏强(弱)年份,华北平原多发生雨涝(干旱)。 在赤道中东太平洋海温与北太平洋西风漂流区海温处于明显正距平阶段,华北平原地区易分别发生严重干旱与雨涝。
用轴对称的平衡模式对热带气旋发展过程中积云动量垂直混合作用的模拟
陈华
2000, 24(3): 403-411. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.12
摘要:
引入一个轴对称的平衡数值模式,在该模式中考虑积云动量垂直混合等物理过程,然后以此模式对热带气旋形成和发展的过程进行了模拟。所作研究表明,引入积云动量垂直混合作用之后热带气旋发展更为迅速,并且成熟气旋的强度更强;在气旋生成的初期,积云动量混合的作用并不大,只有在气旋发展到了一定阶段,积云对流十分旺盛时,才会产生较大的作用;在空间分布上,积云动量垂直混合主要发生在对流层的中低层,而高层则相对较弱,对热带气旋的影响很小。另外,发展成熟的热带气旋其辐散层较厚,质量辐合主要集中在边界层;热带气旋的内部结构和环流特征造成了各个高度层次上熵的不同分布形态。
一般多层准地转基本流的扰动发展与非线性稳定性
宋士吉, 刘家琦, 刘秦玉
2000, 24(3): 412-426. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.13
摘要:
考察了一般多层准地转模式中初值与参数共同扰动的情形。在初始扰动场仅依赖于初始扰动位势涡度、初始扰动边界速度环量与扰动参数的条件下,给出了扰动能量、扰动位涡拟能发展上(下)界精细的显式估计。进而在Lyapunov意义下广义非线性稳定性概念的基础上,得到了对应于Arnold 第二定理的非线性稳定性判据。本文工作推广了仅考虑模式中初值扰动情形所得到的相应结果。
典型相关系数及其在短期气候预测中的应用
张礼平, 杨志勇, 陈正洪
2000, 24(3): 427-432. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.03.14
摘要:
借助典型相关系数,对场与场的关系进行分析,并由短期气候预测理论与实践以及线性方程组理论,提出了多因子场预测未来要素场的新方法。