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2005年  第29卷  第4期

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在EBEX-2000实验资料中的湍流宏观量特征
刘树华, 李洁, 刘和平, 梁福明, 王建华, JohnnyC.L.CHAN, AndrewY.S.CHENG, 胡非, 刘辉志
2005, 29(4): 503-509. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.01
摘要:
采用2000年8月在美国加州棉花地两个高度上应用超声三分量仪、快速响应温度和湿度仪进行的EBEX-2000 (International Energy Balance Experiment, 2000) 风速三分量、温度和湿度湍流实验观测数据, 计算分析了湍流宏观量(即 u*, T*, σu/u*, σv/u*, σw/u*和σT/T*等), 湍流动能和感热通量等的特征, 并与其他湍流实验得到的结果进行了比较.
应用EOS-MODIS卫星资料反演西北干旱绿洲的地表反照率
张杰, 张强, 郭铌, 王建
2005, 29(4): 510-517. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.02
摘要:
地表反照率是一个广泛应用于地表能量平衡、中长期天气预测和全球变化研究的重要参数, 作者应用EOS-MODIS卫星数据和目前发展的推算反照率比较完善的一种二向反射(BRDF)模型Ross Thick-Li Sparse R核算法(AMBRALS算法), 对西北干旱绿洲区非均匀分布的地表反照率进行反演与分析, 结果表明, 应用该方法反演的地表参数与实际观测值基本接近.敦煌戈壁站的反演值与观测值的春、夏、秋季绝对误差最大为0.019, 冬季为0.051, 黑河绿洲实验站的反演值较观测值低0.019; 绿洲、绿洲
GMS-5卫星估计中国西部地区月降水
刘晓阳, T.D.DIALLO, 毛节泰, 李建通
2005, 29(4): 518-525. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.03
摘要:
在气候降水数据集中, 中国西部地区的降水数据精度一直偏低, 如全球降水气候项目数据集(GPCP)数据1998年年平均相对误差在100°E以西达到100%以上, 由于这一地区人烟稀少, 缺少足够的地面雨量站, 极轨卫星时间覆盖率低, GMS静止卫星高度角偏低, 给这一地区的降水测量和估计带来困难.本文尝试将GOES卫星降水指数(GPI)算法拓展应用到这一区域, 同时, 为了消除卫星高度角偏低造成的影响, 利用当地气候资料, 引入相对湿度修正因子.结果表明, 用GMS静止卫星云图结合气候资料, 可以有效估计中
河北省1960~2002年城市大气能见度的变化趋势
范引琪, 李二杰, 范增禄
2005, 29(4): 526-535. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.04
摘要:
用累积百分率分析法、 Ridit分析法和"非常好"能见度出现频率分析法分别对河北省11个城市1960~2002年的大气能见度进行了研究和分析.结果表明, 河北省11个城市大气能见度的地理分布大致呈现自北向南其值由高到低的势态; 43年来由于空气污染, 11个城市的大气能见度均显著下降, 夏季能见度下降的幅度最大.1979~1981年为大气能见度变化的转折期, 在此期间11个城市的能见度迅速降低、 "非常好"能见度出现频率很快下降.1998~2002年, 石家庄、承德、秦皇岛、唐山、邯郸的大气能见度出现上升
一次强雷雨过程中对流参数对潜势预测影响的分析
齐琳琳, 刘玉玲, 赵思雄
2005, 29(4): 536-548. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.05
摘要:
在利用观测资料和1°×1° NCEP再分析资料对2003年7月4~5日的一次强雷雨过程的天气形势、暴雨特征分析基础上,从雷暴和强暴雨的发生条件入手,探讨了一些强对流参数的物理意义、计算方法及其在此次强雷雨发生潜势预测中的指示意义.结果表明: 始终稳定维持在乌拉尔山、鄂霍茨克附近的高压脊为此次强雷雨提供了有利的环流背景; 来自孟加拉湾、印度洋一带和南海地区的暖湿气流与南下的冷空气在淮河流域交汇,并形成一条东西向稳定的梅雨锋; 梅雨锋及其上发生发展的中尺度扰动是此次强降雨的主要制造者; 对流有效位能 [Con
冬季亚洲大陆的热力差异对亚洲季风活动的影响
晏红明, 杞明辉, 肖子牛, 陈艳
2005, 29(4): 549-564. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.06
摘要:
亚洲冬季地面的热力状况与冬季风活动有关, 对后期的天气气候变化也有重要的作用.作者用EOF方法分析了亚洲冬季地面气温的时空特征, 发现第二模态表明东北亚和南亚地区的地面气温有反相变化的特征并具有明显的年代际变化.进一步研究发现, 这种南亚-东北亚的热力差特征与亚洲夏季风强弱有非常好的对应关系, 籍此定义了一个大陆冬季南亚-东北亚热力差指数.分析表明热力差指数有非常明显的年代际变化, 根据这一特征, 进一步研究了夏季北半球大尺度环流和中国气候的年代际变化, 发现其年代际变化对前冬亚洲大陆热力差指数的年代际特
气候态意义下的南海春季暖池
王卫强, 朱秀华, 侯一筠
2005, 29(4): 565-572. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.07
摘要:
应用气候态月平均的Levitus和COADS(Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set)温度资料及COADS海面通量资料, 探讨了南海气候态意义下春季暖池(温度大于29.5℃的水体)的演变过程及其生消的动力学机制.研究发现, 在气候态意义下, 南海表层海温在5月份存在显著的增温, 在南海中南部形成了大面积、具有一定厚度(约15 m深)的春季暖池, 暖池面积在6月份迅速减小以至消失.对南海春季暖池的生消机制研究发现, 春季暖池的产生过程是由于在不断增长的海面净热通量的作
大气边界层剪切湍流统计特性的风洞实验及其层次相似律
程雪玲, 胡非
2005, 29(4): 573-580. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.08
摘要:
对风洞模拟的大气边界层的剪切湍流场的速度脉动时间序列信号以及某一高度位置上的小波变换分解重构的信号进行了系统的统计分析.结果表明, 在非均匀下垫面大气边界层的不同垂直高度上的信号, She-Leveque湍流层次相似律都成立, 层次相似指数β和最高激发态的奇异标度指数γ随垂直高度的变化而变化, 并给出不同尺度的分解重构信号的一些层次结构特点.
两种逐线积分辐射模式大气吸收的比较研究
张华, 石广玉, 刘毅
2005, 29(4): 581-593. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.09
摘要:
由于缺乏完整的和精确的实验室测量结果, 目前无法判断各种逐线积分方案的最终精度.因此, 逐线积分模式精度的比较基本上只能在模式之间进行.比较了作者研制的快速高效逐线积分大气吸收计算方法(简记为ZS2000), 与国际上用得较多的LBLRTM (Line-By-Line Radiative Transfer Model) .得出: 二者在长波区间向上和向下辐射通量的相对差别对整层大气均小于3.1%, 大气冷却率的绝对差别对整层大气均小于0.13 K·d-1, 处于ICRCCM (Intercompariso
2003年7月西太平洋副热带高压变异及中国南方高温形成机理研究
林建, 毕宝贵, 何金海
2005, 29(4): 594-599. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.10
摘要:
运用全型垂直涡度倾向方程理论, 研究了空间非绝热加热在垂直方向的变化对2003年7月副高强度和位置变异的影响.结果表明: 副热带地区的非绝热加热对副高的强度和位置的变化有极其重要的影响.与气候平均状况相比较, 2003年7月副高北侧、西侧非绝热加热的垂直变化异常偏强, 而南侧、东侧较常年异常偏弱.这种异常的非绝热加热状况导致我国江南到副热带西太平洋地区呈现带状的异常反气旋性涡度制造, 使得7月副高偏强偏西.
TRMM降水率资料的三维变分同化及其对"杜鹃"(0313)台风预报的改进
丁伟钰, 万齐林, 端义宏
2005, 29(4): 600-608. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.11
摘要:
在GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction Enhanced System, 全球/区域同化预报系统)三维变分同化系统的基础上, 用改进的郭晓岚对流参数化方案作为观测算子, 来同化TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission, 热带降水监测计划)卫星反演的降水率资料.单点试验表明该方案通过调整背景场的水汽辐合和辐散的垂直结构, 使得同化后观测算子计算的降水率更接近实况.对台风 "杜鹃" (0313)的同
MM5中新显式云物理方案的建立和数值模拟
赵震, 雷恒池, 吴玉霞
2005, 29(4): 609-619. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.12
摘要:
在MM5动力框架内, 在其中Reisner 2方案基础上采用双变参数方案, 增加了云水、雨水、雪和霰的数浓度预报方程.云中凝结核CCN的数浓度采用超几何函数表示; 云水向雨水的自动转换过程考虑了云滴谱的特征和发展变化对该过程的影响, 而不是采用原方案给定阈值的方法描述该过程; 对连续碰并方程不再将粒子落速差作为常量提出积分号外, 而是直接作为粒子直径函数在积分号内求解, 这样处理可以回避使用粒子群的平均落速带来的误差; 增加了霰和雪、霰和冰晶的碰并微物理过程.粒子引入Г分布谱函数, 对微物理过程采用了与之
基于神经网络奇异谱分析的ENSO指数预测
严军, 刘健文
2005, 29(4): 620-626. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.13
摘要:
采用奇异谱分析方法研究了ENSO指数及相关序列, 结果表明奇异谱分析能很好的对原始序列进行信噪分离, 增大了ENSO指数的可预报性.在此基础上, 提出了人工神经网络和奇异谱分析相结合的ENSO指数预测方法, 进行了不同因子组合的预报试验, 预报效果明显优于持续性预报, 超前4季的Nio 3区、 Nio 4区预报相关系数仍高于0.5.
塔里木盆地中的大气环流及沙尘暴成因探讨--根据沙漠风积地貌和气象观测重建的风场
韩永翔, 方小敏, 宋连春, 张强, 杨胜利
2005, 29(4): 627-635. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.14
摘要:
沙漠风积地貌的形态可反映风向的长期变化, 作者通过对塔克拉玛干沙漠风积地貌形态所揭示的风向及盆地边缘气象站40年的风况分析和合并, 重建了盆地中沙尘暴形成时的风场.在分析冷空气入侵塔里木盆地的路径、盆地中不同时期热力状况的基础上, 从大气环流的角度探讨了盆地中沙尘暴的成因.结果表明, 在暖季(春、夏), 由于地面对大气感热加热作用强烈, 形成了浅薄的热低压.当不同强度的冷空气入侵时, 尽管风场有所不同, 但都会分别在和田-于田-民丰一带、柯坪一带形成强大的辐合上升区, 使这两个地区成为中国沙尘暴发生频率最
中尺度对流系统演变中的非线性对流对称不稳定
寇正, 陆汉城
2005, 29(4): 636-644. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.15
摘要:
应用ARPS(Advanced Regional Prediction System)模式用数值试验的方法分析了中尺度对流系统中非线性对流-对称不稳定的发展, 结果表明, 非线性对流-对称不稳定的发展过程首先是对流的发展, 为对称不稳定的发展创造了条件, 而对称不稳定发展的结果使对流组织化, 环流加强, 生命史增长, 并且对流发展与对称不稳定的释放存在一个正反馈过程, 从而给出了其中物理过程相互作用的概念模型.
宽带消光法反演气溶胶光学厚度与AERONET北京站探测结果的对比研究
宗雪梅, 邱金桓, 王普才
2005, 29(4): 645-653. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.16
摘要:
该文简要介绍了遥感气溶胶光学厚度的宽带消光法, 重点比较与分析了2001~2002年间北京地区宽带消光法和全球气溶胶探测网(AERONET)气溶胶光学厚度的探测结果.对比结果表明, 两类探测结果在无云晴天的条件下具有很好的吻合, 二者的相关系数达到90%以上.另外, 作者还针对宽带消光法反演月平均气溶胶光学厚度问题, 提出了一个减小云对反演结果影响的方法, 即月平均光学厚度约束法, 并与全球气溶胶探测网探测结果做对比分析.二者结果的一致性表明该约束方法的有效性.
两组辐射方案对中国短期天气过程影响的比较和探讨
王曼, 沈元芳, 韩慎友, 钟青, 寿绍文
2005, 29(4): 654-670. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.04.17
摘要:
为了比较长短波辐射方案对中国短期天气过程模拟的影响, 并进一步完善中尺度模式MM5中的辐射过程的参数化方案, 将WRF中Goddard短波辐射参数化方案移植到模式MM5中.利用移植的方案和MM5模式原有的参数化方案, 设计了两组试验方案.通过对2002年第16号台风个例和2002年12月19~24日北方降雪的个例模拟, 结果表明: 选用不同的辐射参数化方案对两个个例模拟结果具有较明显的影响, 较详细的长短波辐射参数化方案组合模拟的各种辐射量和云更加细致合理地反映地形、台风、副高和槽脊的结构和位置; 台风降