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2000年  第24卷  第1期

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伴随南海夏季风爆发的大尺度大气环流演变
李崇银, 屈昕
2000, 24(1): 1-14. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.01
摘要:
主要基于美国NCEP和NCAR的再分析资料(1980~1996年),针对南海夏季风爆发日期进行合成分析,研究了伴随南海夏季风爆发的大尺度大气环流演变。其结果清楚地表明伴随南海夏季风爆发,南亚和东南亚地区的对流层低层风场、对流层高层位势高度场以及大气湿度场和垂直运动场都有极显著的变化。南亚和东南亚850 hPa上涡旋对的发展和活动以及500 hPa副高从南海地区的东撤对南海季风爆发起着重要作用。伴随南海夏季风的爆发,在孟加拉湾到南中国海一带整层湿度和500 hPa垂直上升运动都出现了极明显的增加。对流层高层和对流层低层环流演变的特征也清楚表明,南海夏季风爆发既是全球环流冬夏演变的一个部分,又有显著的区域性特征。本文还指出南海夏季风在北部比中部和南部早建立的结论依据不足,进而补充给出了亚洲季风爆发日期示意图。
赤道印度洋-太平洋地区海气系统的齿轮式耦合和ENSO事件 II.数值模拟
孟文, 吴国雄
2000, 24(1): 15-25. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.02
摘要:
首先应用IAP/LASG GOALS气候模式的多年积分的结果,对赤道中西太平洋和印度洋 的SST和纬向风场进行分析,发现在模式中也同样存在与观测资料分析结果相似的“印太齿 轮式耦合”。基于此,设计了赤道太平洋和印度洋海域纬向风应力异常的4组敏感性试验, 去研究太平洋和印度洋海气相互作用的联系。结果表明,在太平洋或印度洋上的大气异常 信号通过印-太齿轮组合(GIP)作为桥梁(atmospheric bridge),影响到另一地的海气 相互作用,从而将太平洋上的ENSO类年际变率信号与印度洋环流和亚洲季风纬向分量的变 化联系起来。
热带大气半地转适应理论的尺度分析和物理机制
刘式适, 孙峰
2000, 24(1): 26-40. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.03
摘要:
对热带大气行星尺度运动所做的尺度分析和物理分析表明:热带大气 的行星尺度运动在y方向容易实现气压梯度力与Coriolis力的平衡,它称为纬圈的 半地转运动。半地转平衡的建立过程,也就是半地转适应过程相对是很短暂的,它不需 要考虑f=β0y随y的变化,因而主要依靠惯性重力波为频散;而半地转平 衡建立后的演变过程相对是很缓慢的,它主要受Kelvin波和Rossby波控制。
涡旋相互作用及其对强度和路径的影响
马镜娴, 罗哲贤
2000, 24(1): 41-46. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.04
摘要:
研究一个台风涡旋和一个低压涡旋之间的相互作用。该相互作用使低压涡旋强度 衰减的速率显著变慢,使低压涡旋滞留在初始位置附近的时间显著加长。在低压涡旋强度 演化和路径变化的过程中,显示出清楚的临界点现象。
一次大暴雨过程中急流次级环流的激发及作用
张维桓, 董佩明, 沈桐立
2000, 24(1): 47-57. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.05
摘要:
使用双向嵌套数值模式MM4对1992年7月23日发生在副高北侧京津冀 地区的一次大暴雨过程进行了成功的数值模拟。利用模拟得到的高时空分辨率资料,对 伴随高、低空急流的次级环流进行了诊断,结果表明:激发次级环流的主要因子和台风、 夏季江淮气旋有明显不同;总的次级环流在降水前,有利于天气区不稳定能量的积累, 而在降水过程中提供了持续稳定的上升运动条件;急流和暴雨之间通过次级环流存在着 正反馈相互作用。
北京相当暴雨日数的气候特征
吴正华, 储锁龙, 李海盛
2000, 24(1): 58-66. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.06
摘要:
根据北京99年6~8月的逐日降水资料和274年6~8月总降水量资料, 分析了相当暴雨日数与总降水量及旱涝等级的相关性,给出相当暴雨日数与总降 水量的定量关系式,建立了北京274年汛期相当暴雨日数资料序列。分析表明: 相当暴雨日数概念的引入,可以把汛期总降水量中暴雨过程降水与非暴雨过程降 水分开,证实汛期旱涝变化只取决于暴雨过程的总次数和强度;相当暴雨日数是 一个气候统计量,有与总降水量一致的周期变化,但其年际变率和3.5年周期比 总降水量更显著,其概率分布满足泊松分布;与旱涝等级比较,相当暴雨日数与 总降水量的相关性更好,且有利于研究形成汛期旱涝灾害的暴雨过程特征。
南亚高压的年际和年代际变化
张琼, 钱永甫, 张学洪
2000, 24(1): 67-78. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.07
摘要:
利用1958~1998年NCEP/NCAR再分析月平均100 hPa高度场和风场资料, 依据大气环流观测事实及天气学原理,较客观地定义了描述南亚高压活动的特征参数, 然后对南亚高压的年际及年代际变化特征进行了系统的诊断分析。发现北半球中低纬 100 hPa环流异常具有空间整体性和时间持续性,即北半球中低纬100 hPa环流同时加 强或同时减弱,并且其整体异常具有明显的年代际变化。南亚高压面积和强度的变化 存在3.8年的振荡周期,与ENSO的循环周期一致。南亚高压的中心和脊线在夏季较为稳 定,较大的年际差异出现在春季。高压面积和强度的年际变化最明显,并且面积大、 强度强的年份往往与El Niao年相对应。南亚高压的位置和强度还存 在明显的年代际变化,自1978年以后,冬半年南亚高压脊线南移,中心东移,面积增大, 强度增强,夏半年南亚高压的位置变化不很明显,但是面积和强度也增大增强。这种年代 际异常与低层大气系统及赤道太平洋海温的年代际异常一致。南亚高压强度距平与热带 海洋SSTA密切相关,与印度洋海区的同期相关最好。南亚高压强度异常对印度洋SSTA的 响应时间为0~5个月,对赤道中东太平洋SSTA的响应时间为4~6个月。南亚高压明显的 年际和年代际变化特征表明,可将南亚高压看作气候系统中大气子系统异常的强信号, 通过分析南亚高压的年际及年代际异常可以更直接地研究和预测区域气候异常。
多步预测的小波神经网络预报模型
金龙, 秦伟良, 姚华栋
2000, 24(1): 79-86. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.08
摘要:
采用小波分析与人工神经网络相结合的方法,进行了一种新的非线性长期预报模 型研究。结果表明,所构造的小波神经网络多步预测模型对历史样本具有很好的拟合效果, 独立样本的预报效果也令人满意。并且,该预报模型具有误差收敛快,预报时效长以及建 模所需阶数低等显著优点,具有很好的研究前景。
考虑湿度影响的城市气溶胶粒子白天温度效应
李子华, 杨军, 黄世鸿
2000, 24(1): 87-94. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.09
摘要:
利用一维晴空大气边界层模式,在详细计算气溶胶短波辐射增温率的 基础上,研究了环境相对湿度和气溶胶粒子浓度对边界层气溶胶白天温度效应的影响。 结果表明,相对湿度的增加与气溶胶粒子浓度的增加在边界层中具有一致的温度效应, 均使边界层中上层增温,近地层降温,从而稳定度增大。
水平非均匀对流边界层热量平衡和平流输送作用的大涡模拟
蔡旭晖, 陈家宜
2000, 24(1): 95-102. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.10
摘要:
采用大涡模拟所获的数据结果,分析地面热通量沿平均风方向存在 突变的条件下对流边界层的热量平衡和平流输送作用。分析表明边界层内模拟所得结果 可以很好地满足热量平衡关系。除地面热通量项以外,平流项(包括水平平流和垂直平 流)对边界层加热率的作用可达地面热通量不均匀性差值的大小,是影响边界层内热量 平衡的最重要因子,平均速度散度项对热量平衡的作用也不可忽略,但湍流通量散度项 的作用则很小。
准两年振荡对大气中微量气体分布的影响
张弘, 陈月娟, 吴北婴
2000, 24(1): 103-110. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.11
摘要:
NCAR的包含化学、辐射、动力相互作用的两维模式(SOCRATES)移植回国后进行了初步的模拟试验,用以研究某些对环境问题重要的微量气体的化学、辐射、动力传输过程。在不考虑极地平流层云和气溶胶表面非均相化学等情况下,模式积分多年,计算结果稳定,模拟的风场、温度场显示出正常的季节变化,模拟的微量气体分布与卫星实测资料对照,结果也比较一致。为了探讨热带平流层风场的准两年周期振荡(QBO)对平流层微量气体分布的影响,我们做了QBO强迫的数值试验,即在模式中加入QBO强迫,并与不考虑QBO强迫的模拟结果对比。结果表明,QBO与其相关的次级环流所引起动力输送的变化,使平流层微量气体分布发生变化。
一种快速高效的逐线积分大气吸收计算方法
张华, 石广玉
2000, 24(1): 111-121. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.12
摘要:
本文发展了一种新的计算大气气体吸收系数以及冷却率的快速数值方法, 并对影响逐线 积分精度和计算时间的各种因子进行了详细研究。以大气主要吸收气体CO-215 μm带的 500~800 cm-1波段为例,将新方法计算的吸收系数、大气透过率和冷却率结果与经 典的逐线积分方法进行了比较。对从地面到100 km范围的整层大气,大气透过率的 误差不超过0.0004;对70 km以下的大气,大气冷却率的误差不超过0.004 K/d,而计算时 间却节省1~2个数量级左右。
地形性中尺度环流的数值模拟及验证
张美根, 韩志伟, 雷孝恩
2000, 24(1): 122-130. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.13
摘要:
建立了一个高分辨三维边界层诊断模式以模拟下垫面热力和动力的 非均匀性对边界层结构的影响。模式模拟了广东大亚湾核电站厂址区域(12 km×12 km) 47个典型天气系统下的地形性中尺度环流,其大坑的模拟风向、风速和温度与观测值 相比,风向差小于17.5#+[o]的概率为87.5%,风速比值在0.7~1.3之间的概率为72.9%, 温度差小于0.4#+[o]C的概率为72.9%。
人工降水方案统计设计的统计数值模拟方法研究
曾光平, 张长安, 李茂仑
2000, 24(1): 131-141. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.01.14
摘要:
利用统计数值模拟方法,通过对各种试验统计方案的功效、准确度和 灵敏度的分析,选择适宜的统计方案、确定试验周期和选择影响效果评价各种因子的最 佳值。为人工降水方案统计设计提供可靠的科学依据。分析表明:在各种随机化试验中, 区域随机交叉试验的功效、准确度和灵敏度高于其他随机化试验;多因子分层回归分析 方案是一种功效、准确度和灵敏度均较高的非随机化试验方案。