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2000年  第24卷  第4期

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热力适应、过流、频散和副高I.热力适应和过流
吴国雄, 刘屹岷
2000, 24(4): 433-446. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.01
摘要:
利用位涡性质,讨论了因非绝热加热导致的大气动力特征的变化,阐明了大气动力过程向外加热强迫适应的原理。证明在热力适应过程中,沿着加热区的侧边界斜压位涡为负,且大于正压位涡,那里的大气出现对称不稳定。在加热区的上空尽管非绝热加热为零,仍然存在上升、辐散、反气旋环流及冷中心,证明这是由于“过流”引起的。通过总位涡的收支分析证明,由于边界层的摩擦作用,加热区上空多余的负位涡向外排放而成为大气中负涡度的源地。
西太平洋暖池次表层海温异常与ENSO循环的相互作用
穆明权, 李崇银
2000, 24(4): 447-460. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.02
摘要:
利用1964~1993年的太平洋次表层海温资料,进一步分析研究了西太平洋暖池次表层海温异常与ENSO循环的关系。合成及相关分析的结果进一步表明,西太平洋暖池次表层海温的暖(冷)异常及其东传对ENSO的发生起着十分重要、且更直接的作用。然而,赤道西太平洋异常纬向风是造成次表层海温异常东传的重要原因,而纬向风的异常又是由于东亚冬季风异常活动所引起的,这间接地说明了异常东亚冬季风对西太平洋暖池次表层海温距平东传的重要作用。通过研究还发现,ENSO发生后,北半球副热带地区将有次表层暖(冷)海温距平沿着10~20oN纬带西传,这是导致西太平洋暖池次表层海温发生异常的重要原因之一。也就是说,西太平洋暖池次表层海温异常与ENSO循环之间是相互影响、相互作用的。
El Nio期间印度洋海温异常对亚洲气候的影响
肖子牛, 孙绩华, 李崇银
2000, 24(4): 461-469. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.03
摘要:
El Nio事件发生时,赤道东太平洋海温出现高达2~3 ℃的正异常,同时,印度洋海温也会出现异常。但每次El Nio事件期间,印度洋异常海温的结构是不相同的,翘翘板型的海表温度结构,是印度洋海温异常的一种典型分布。利用IAP-GCM 9L模式,我们对El Nio期间,印度洋东冷西暖异常海温分布对气候的影响,特别是对亚洲气候的影响,作了数值模拟研究。模拟研究的结果表明,印度洋海温主要影响孟加拉湾、中南半岛、印尼、印度次大陆及中国大陆南部地区的气候变化。在El Nio发生期间,东冷西暖的印度洋海温结构,加大了东太平洋海温异常给东亚季风区带来的影响,它使中南半岛到印尼更加干旱,中国华北到山东半岛的降水减少,而使中国西南到华南的降水明显增加。在其影响下,东亚地区的雨带呈纬向分布,形成旱涝相间的纬向带状异常分布型,使模式模拟结果与中国旱涝的实际分布更加接近。同时,在对高度场、流场的分析中可以看到,印度洋东冷西暖海温分布使夏季副高位置偏南,印度洋到南海的西南风减弱,在中国西南到华南为气旋性环流控制,这些特征与降水分布是一致的。模拟试验表明,印度洋海温异常对我国El Nio期间降水异常的分布型有重要影响。
青藏高原上空环流变化与其东侧旱涝异常分析
李跃清
2000, 24(4): 470-476. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.04
摘要:
应用奇异值分解(SVD)技术研究了青藏高原上空100 hPa高度场与高原东侧地区夏季降水场的时空结构及相互关系。结果表明: 第一模态代表了两场间的主要耦合特征,具有高度的时空相关;前期10~12月、1~4月青藏高原上空100 hPa高度场与高原东侧地区6~8月降水场具有显著的联系,前期高度场变化引起后期南亚高压状况异常,导致高原东侧地区旱涝灾害;高原东侧地区严重干旱(洪涝)年,其上空100 hPa高度场为负(正)距平控制; 高度场与降水场的这种非同步联系,时空相关显著,时间间隔长,物理意义明确,是高原东侧地区夏季旱涝异常的一种预测信号。
青藏高原冬季雪盖异常与冬夏季风变异及其相互联系的物理诊断研究
陈乾金, 高波, 张强
2000, 24(4): 477-492. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.05
摘要:
利用1955~1993年各种类型青藏高原冬季异常积雪资料的综合再分析结果,首次分析、阐明并讨论了青藏高原雪盖异常与中纬度大气环流的关系及其对低纬热带大气和海洋的影响。结果表明,高原冬季雪盖异常影响东亚冬季风的异常,进而通过东亚Hadley环流引起南海南部积云对流活动的异常,结果造成赤道太平洋纬向风出现变异并引发SSTA位相和副高活动及夏季风强度的显著不同,由此对我国夏季风雨带分布产生影响。最后给出青藏高原冬季雪盖异常可能对我国夏季风影响的一个初步模型。这对于进一步认识和揭示雪盖-环流-SST-雨带的相互联系及其可能的“隔季相关”机制具有重要意义
完全非内插半拉格朗日格式在一维Burgers方程及二维浅水波方程上的应用
王军, 陈嘉滨
2000, 24(4): 493-508. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.06
摘要:
在作者过去提出的完全非内插半拉格朗日格式的基础上,针对半拉格朗日格式由于内插带来预报场人为的光滑性问题,进一步发展了这种计算格式,证明了此格式的计算稳定性。为检验这种新的计算格式的性能,在一维和二维问题上进行了应用。在一维问题中采用了一维无粘Burgers方程(方程中有突变点);二维问题采用了浅水波方程,同时将这些计算结果与Ritchie方案及欧拉方案或一般半拉格朗日内插方案的计算结果进行了比较,发现新格式消除了内插和预报场的人为光滑,并且计算精度有一定程度的提高,这为以后将此格式推广到全球谱模式打下了基础。
不稳定边界层下地形重力内波
刘辉志, 张伯寅, 桑建国, 洪钟祥, 胡非
2000, 24(4): 509-518. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.07
摘要:
水槽实验及线性理论研究表明,当低层大气处于近中性或不稳定时,如果地形引起的动力扰动足够强,地形扰动可在上部稳定层结中激发出重力内波,波动反过来影响低层流场,引起动量输送。低层大气处于近中性或不稳定时,地形波同样对大气运动可产生波阻,这应引起模式工作者的重视。最后讨论了大气粘性对中性或不稳定层结下地形波的影响。
中国日降雨量变化特征分析
崔茂常, 朱海, 白学志, 克劳斯.阿珀, 妮迪娅.杜梅莉
2000, 24(4): 519-526. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.08
摘要:
将旋转主成分分析和复变量莫莱特小波分析应用于14a中国境内实测与ECMWF再分析日降雨量资料,研究其年际、季际与季节内变化的时空分布特征和再分析日降雨量资料的有效性。结果表明:从实测资料中分析的降水特征,都可以由再分析资料再现出来。除周内振荡大有出入外,其余频率的振荡二者大致相符或基本吻合。因此,周内振荡还不能被再分析数据较好地刻划,但是与旱涝灾害和季风爆发联系密切的周际以上振荡,在再分析日降雨量中基本上能被正确地表现出来。
中国地区云对太阳短波辐射吸收的研究
马晓燕, 季国良
2000, 24(4): 527-540. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.09
摘要:
根据两种不同的方法(即直接法和斜率法),对中国大陆地区有关云的异常吸收问题进行了初步的探讨,研究表明:我国大陆地区云辐射强迫比小于1.2;云对短波辐射的吸收西部要比东部小,但季节变化较东部略大;在青藏高原地区,文中得到的云辐射强迫比约为1.13。
我国西北大气沙尘气溶胶的辐射效应
沈志宝, 魏丽
2000, 24(4): 541-548. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.10
摘要:
利用HEIFE地面辐射平衡观测资料和同期NOAA-11/AVHRR卫星遥感资料定量估算春季我国西北大气沙尘的辐射效应。大气沙尘减小地面净辐射冷却地面,对地-气系统和大气的辐射效应均与地表反照率有关,严重浑浊的沙尘大气在沙漠为短波加热和长波冷却,在绿洲则相反,但净效应都是加热。文中给出了4月大气浑浊度系数约由0.1增大到0.6,在沙漠和绿洲上空沙尘层(850~600 hPa)内大气的附加短波、长波和净加热/冷却率。
地基多波段遥感西藏当雄地区气溶胶光学特性
张军华, 刘莉, 毛节泰
2000, 24(4): 549-558. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.11
摘要:
根据1998年5、6月份在西藏当雄地区进行的为期两个月的气溶胶地面多波段观测结果,讨论了仪器的定标、气溶胶光学特性及其变化规律,并反演了粒子谱分布。结果表明,当雄地区气溶胶光学厚度较小,光学厚度与大气相对湿度呈正相关。干季气溶胶光学厚度日变化大,光学厚度最小值出现在中午前后,而湿季日变化相对要小,光学厚度也小于干季。反演的粒子谱符合干洁大陆气溶胶的特性。
拉萨上空大气气溶胶光学特性的激光雷达探测
白宇波, 石广玉, 田村耕一, 岩坂泰信
2000, 24(4): 559-567. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.12
摘要:
叙述了大气气溶胶激光雷达探测方程的求解方法,以及1998年夏季在拉萨使用激光雷达观测的一些结果,并与日本名古屋市上空的探测资料进行了对比分析,得到了拉萨上空气溶胶光学性质的一般特征,并对其成因进行了讨论。
不均匀性束内充塞效应对星载测雨雷达反演算法的影响
窦贤康, 刘万栓, P.Amayenc, 刘锦丽
2000, 24(4): 568-576. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2000.04.13
摘要:
星载雷达在地面的足印可达数公里,强降雨团的特征尺度也仅为几公里,加上波束内各部分对回波的贡献是非线性的,研究不均匀性束内充塞效应(Non Uniform Beam Filling,或简称NUBF)对星载测雨雷达反演雨强算法的影响就显得非常重要。利用TOGA/COARE期间Ku波段机载雷达实测资料提供的不同的降雨结构进行不均匀性束内充塞效应的研究。