2007年 第12卷 第6期
2007, 12(6): 699-712.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.01
摘要:
对中国科学院大气物理研究所2007年的夏季（6～8月）降水预测进行检验，结果表明，3月底的预测与实况有一定差异，6月的预测有所改进。简要讨论了2007年夏季的主要降水过程及其成因。2007年夏季华南、长江中下游和淮河流域先后出现梅雨锋强降水，6月中旬和8月中旬出现两次Rossby波列的下游发展效应，引起陕甘宁一次强降水以及加强了圣帕台风引起的强降水。7月上中旬出现高压脊发展后，下游小低槽强烈斜压发展过程 引起淮河出现致洪暴雨以及济南暴雨灾害。7月中下旬，由于阻高南侧的3次高空槽切断过程，造成重庆地区以及山西和豫西的暴雨灾害。在东亚季风区，夏季大气季节内振荡很显著，而且对降水的时空分布有重要影响。由于短期气候预测对夏季风季节内变化的预测还是一个难点，这给汛期降水的可预报性带来了限制。
对中国科学院大气物理研究所2007年的夏季（6～8月）降水预测进行检验，结果表明，3月底的预测与实况有一定差异，6月的预测有所改进。简要讨论了2007年夏季的主要降水过程及其成因。2007年夏季华南、长江中下游和淮河流域先后出现梅雨锋强降水，6月中旬和8月中旬出现两次Rossby波列的下游发展效应，引起陕甘宁一次强降水以及加强了圣帕台风引起的强降水。7月上中旬出现高压脊发展后，下游小低槽强烈斜压发展过程 引起淮河出现致洪暴雨以及济南暴雨灾害。7月中下旬，由于阻高南侧的3次高空槽切断过程，造成重庆地区以及山西和豫西的暴雨灾害。在东亚季风区，夏季大气季节内振荡很显著，而且对降水的时空分布有重要影响。由于短期气候预测对夏季风季节内变化的预测还是一个难点，这给汛期降水的可预报性带来了限制。
2007, 12(6): 713-727.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.02
摘要:
针对2007年6～7月的淮河致洪暴雨，采用NCEP资料、卫星TBB（Temperature of Black Body）资料、地面加密资料和1h的降水资料对此次暴雨过程进行了详细的分析，得到结果如下：1）2007年6～7月主汛期的暴雨带主要位于淮河流域，而不是像通常那样集中在长江中下游。时间长达30余天，超过2003年（持续20余天）。2）整个汛期从6月19日开始至7月26日结束，根据影响系统和雨区分布的不同，可将降水分为3个阶段。其中，第2阶段（6月29日～7月10日）降水最强，影响最大，与梅雨的降水有更多相似。在第2阶段中又有4次降水过程，其中第4次过程（7月7～9日）降水最强，导致10日在王家坝开闸泄洪。3）高纬度的阻塞形势（西阻型）有利于环流的稳定维持和暴雨的持续发生。4）副热带高压稳定在26°N，有利于雨带维持在32°N，另外南海季风涌沿副高西侧将大量水汽输送至淮河流域。5）在阻高和副高之间的西风带上，巴尔喀什湖为低槽区，不断有小股冷空气经我国西北和黄河上游沿偏西路径移至淮河流域，西风槽加深甚至在中国大陆出现切断低压，这在过去淮河暴雨期间不太多见，表明存在明显的中低纬度的相互作用。与此同时，在7月8日高空急流入口区（右侧）与低空急流出口区（左侧）相迭置耦合，非常有利于垂直运动的加强和暴雨的发生。6）在暴雨期间有中尺度低压（扰动）的发生发展，并有与之相关的中尺度云团、雨团甚至更小的中尺度对流系统出现，致使8日寿县24h降水量达262 mm之多。该次强暴雨与淮河流域前期多场强降水形成的高水位“遭遇”，引发了严重的洪水，其影响超过了2003年，成为了1954年以来淮河流域最严重的洪涝。
针对2007年6～7月的淮河致洪暴雨，采用NCEP资料、卫星TBB（Temperature of Black Body）资料、地面加密资料和1h的降水资料对此次暴雨过程进行了详细的分析，得到结果如下：1）2007年6～7月主汛期的暴雨带主要位于淮河流域，而不是像通常那样集中在长江中下游。时间长达30余天，超过2003年（持续20余天）。2）整个汛期从6月19日开始至7月26日结束，根据影响系统和雨区分布的不同，可将降水分为3个阶段。其中，第2阶段（6月29日～7月10日）降水最强，影响最大，与梅雨的降水有更多相似。在第2阶段中又有4次降水过程，其中第4次过程（7月7～9日）降水最强，导致10日在王家坝开闸泄洪。3）高纬度的阻塞形势（西阻型）有利于环流的稳定维持和暴雨的持续发生。4）副热带高压稳定在26°N，有利于雨带维持在32°N，另外南海季风涌沿副高西侧将大量水汽输送至淮河流域。5）在阻高和副高之间的西风带上，巴尔喀什湖为低槽区，不断有小股冷空气经我国西北和黄河上游沿偏西路径移至淮河流域，西风槽加深甚至在中国大陆出现切断低压，这在过去淮河暴雨期间不太多见，表明存在明显的中低纬度的相互作用。与此同时，在7月8日高空急流入口区（右侧）与低空急流出口区（左侧）相迭置耦合，非常有利于垂直运动的加强和暴雨的发生。6）在暴雨期间有中尺度低压（扰动）的发生发展，并有与之相关的中尺度云团、雨团甚至更小的中尺度对流系统出现，致使8日寿县24h降水量达262 mm之多。该次强暴雨与淮河流域前期多场强降水形成的高水位“遭遇”，引发了严重的洪水，其影响超过了2003年，成为了1954年以来淮河流域最严重的洪涝。
2007, 12(6): 728-737.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.03
摘要:
利用2007年6月19日～7月23日淮河流域167个测站逐日降水观测资料，对2007年汛期淮河流域致洪暴雨的雨情和水情特征进行分析,并与2003年历史同期进行了比较。结果表明：2007年汛期淮河流域持续性强降水天气集中于6月19日~7月23日，期间共经历了10次暴雨过程， 2007年总降水量和水位都超过2003年同期，2007年淮河流域洪水期间王家坝上游的面雨量大于2003年，下游的面雨量和2003年持平。2007年汛期淮河流域雨情的重要特点是：雨带稳定，前期强降水过程的降雨中心基本上出现在淮河支流分布比较密集的淮北地区和上游地区，致使淮河流域底水明显增加，是后期强降水导致全流域性洪水的主要原因。造成淮河流域降水稳定持续的重要原因是副高稳定、位置偏南，冷空气活动频繁等。
利用2007年6月19日～7月23日淮河流域167个测站逐日降水观测资料，对2007年汛期淮河流域致洪暴雨的雨情和水情特征进行分析,并与2003年历史同期进行了比较。结果表明：2007年汛期淮河流域持续性强降水天气集中于6月19日~7月23日，期间共经历了10次暴雨过程， 2007年总降水量和水位都超过2003年同期，2007年淮河流域洪水期间王家坝上游的面雨量大于2003年，下游的面雨量和2003年持平。2007年汛期淮河流域雨情的重要特点是：雨带稳定，前期强降水过程的降雨中心基本上出现在淮河支流分布比较密集的淮北地区和上游地区，致使淮河流域底水明显增加，是后期强降水导致全流域性洪水的主要原因。造成淮河流域降水稳定持续的重要原因是副高稳定、位置偏南，冷空气活动频繁等。
2007, 12(6): 738-750.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.04
摘要:
2006年夏季西太平洋热带气旋活动主要有如下特征：1）生成时间具有明显的阶段性，且强度强，登陆中国数偏多。2）登陆热带气旋有其各自特点。例如 “碧利斯”影响范围大、降水强度大、持续时间长；“桑美”风速大，登陆后迅速减弱。作者针对上述2个特点进行了初步分析。研究发现：1）2006年6月27日~8月31日，来自印度洋的热带西风增强并东推延伸及115~140°E的越赤道气流的加强都有利于热带气旋的生成，并在西太平洋副热带高压北移、季节内振荡（MaddenJulian Oscillation，简称MJO）的湿位相、高低层纬向风切变弱和菲律宾以东地区热带辐合带（Intertropical Convengence Zone，简称ITCZ）对流活跃等背景条件配合下，使热带气旋在这一阶段频发。2）2006年夏季水汽含量与供给对登陆热带气旋的影响显著。“碧利斯”和“桑美”的水汽来源不同是造成这两个登陆热带气旋明显差异的重要原因。
2006年夏季西太平洋热带气旋活动主要有如下特征：1）生成时间具有明显的阶段性，且强度强，登陆中国数偏多。2）登陆热带气旋有其各自特点。例如 “碧利斯”影响范围大、降水强度大、持续时间长；“桑美”风速大，登陆后迅速减弱。作者针对上述2个特点进行了初步分析。研究发现：1）2006年6月27日~8月31日，来自印度洋的热带西风增强并东推延伸及115~140°E的越赤道气流的加强都有利于热带气旋的生成，并在西太平洋副热带高压北移、季节内振荡（MaddenJulian Oscillation，简称MJO）的湿位相、高低层纬向风切变弱和菲律宾以东地区热带辐合带（Intertropical Convengence Zone，简称ITCZ）对流活跃等背景条件配合下，使热带气旋在这一阶段频发。2）2006年夏季水汽含量与供给对登陆热带气旋的影响显著。“碧利斯”和“桑美”的水汽来源不同是造成这两个登陆热带气旋明显差异的重要原因。
2007, 12(6): 751-760.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.05
摘要:
利用同步自动观测系统对华东稻麦轮作农田的CH4、N2O和NO排放进行了长期连续观测，分析了这3种气体排放的季节特征及决定因素，结果表明，华东稻麦轮作农田的CH4、N2O和NO排放具有完全不同的季节变化形式。CH4的排放发生在水稻生长期，其他阶段排放不明显，土壤水分状况是决定整个轮作周期内CH4排放变化的主要因素。N2O排放具有“冬季无，水田少，旱地多”的季节变化特点，尤其以旱地阶段的排放为主，土壤水分状况和温度共同决定着N2O排放的季节变化形式。NO排放具有“冬季无，水田很少，春季旱地多于秋季旱地”的季节分布特点，轮作周期内97.3%±0.6%的NO排放都发生在除冬季以外的旱地阶段，NO排放的季节变化形式由土壤水分状况和温度共同决定。大多数情况下稻田CH4和N2O排放呈互为消长的关系，但在烤田期间，二者却有时甚至同时出现高排放。在N2O日平均排放通量小于5 mg·m-2·h-1时，稻麦轮作农田的N2O和NO排放呈明显的互为消长关系，但大于 5 mg·m-2·h-1时，N2O排放很强，同时NO排放也很强。
利用同步自动观测系统对华东稻麦轮作农田的CH4、N2O和NO排放进行了长期连续观测，分析了这3种气体排放的季节特征及决定因素，结果表明，华东稻麦轮作农田的CH4、N2O和NO排放具有完全不同的季节变化形式。CH4的排放发生在水稻生长期，其他阶段排放不明显，土壤水分状况是决定整个轮作周期内CH4排放变化的主要因素。N2O排放具有“冬季无，水田少，旱地多”的季节变化特点，尤其以旱地阶段的排放为主，土壤水分状况和温度共同决定着N2O排放的季节变化形式。NO排放具有“冬季无，水田很少，春季旱地多于秋季旱地”的季节分布特点，轮作周期内97.3%±0.6%的NO排放都发生在除冬季以外的旱地阶段，NO排放的季节变化形式由土壤水分状况和温度共同决定。大多数情况下稻田CH4和N2O排放呈互为消长的关系，但在烤田期间，二者却有时甚至同时出现高排放。在N2O日平均排放通量小于5 mg·m-2·h-1时，稻麦轮作农田的N2O和NO排放呈明显的互为消长关系，但大于 5 mg·m-2·h-1时，N2O排放很强，同时NO排放也很强。
2007, 12(6): 761-772.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.06
摘要:
利用NCC/IAP T63海气耦合模式研究了模拟对云滴有效半径的敏感性。结果表明，可变水云粒子有效半径的引入（REL和REL_CAM3方案）导致对流层中下部云消光光学厚度的明显变化，但REL和REL_CAM3之间的变化位置不同、符号相反；而引入可变的冰云粒子有效半径后（REI方案），对流层中上部的云消光光学厚度明显减小。云辐射强迫的变化主要受REI方案的影响，长波和短波云辐射强迫均以减小为主；从全球平均来看，大气顶云辐射强迫的变化对冰云有效半径的变化更加敏感，尽管量级还有明显差距，各种方案均正确模拟出了大气顶净云辐射强迫的符号。大气顶净辐射的变化与净云辐射强迫的变化基本一致，总体以减少为主。对于地表气温的变化，REL和REI方案总体上有着较为一致的分布，夏季以降温为主，冬季的欧亚大陆中部和北美北部增温明显。此外，大陆地表气温的变化主要受地表热量输送的影响，而热带海洋上空却表现出明显的不一致性。同时引入可变的水云和冰云粒子（RIW和RIW_CAM3方案），云的消光光学厚度和辐射强迫相对单独引入主要呈线性响应，但地表气温表现出明显的非线性特征，非线性最明显的地区主要位于大陆地区。
利用NCC/IAP T63海气耦合模式研究了模拟对云滴有效半径的敏感性。结果表明，可变水云粒子有效半径的引入（REL和REL_CAM3方案）导致对流层中下部云消光光学厚度的明显变化，但REL和REL_CAM3之间的变化位置不同、符号相反；而引入可变的冰云粒子有效半径后（REI方案），对流层中上部的云消光光学厚度明显减小。云辐射强迫的变化主要受REI方案的影响，长波和短波云辐射强迫均以减小为主；从全球平均来看，大气顶云辐射强迫的变化对冰云有效半径的变化更加敏感，尽管量级还有明显差距，各种方案均正确模拟出了大气顶净云辐射强迫的符号。大气顶净辐射的变化与净云辐射强迫的变化基本一致，总体以减少为主。对于地表气温的变化，REL和REI方案总体上有着较为一致的分布，夏季以降温为主，冬季的欧亚大陆中部和北美北部增温明显。此外，大陆地表气温的变化主要受地表热量输送的影响，而热带海洋上空却表现出明显的不一致性。同时引入可变的水云和冰云粒子（RIW和RIW_CAM3方案），云的消光光学厚度和辐射强迫相对单独引入主要呈线性响应，但地表气温表现出明显的非线性特征，非线性最明显的地区主要位于大陆地区。
2007, 12(6): 773-778.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.07
摘要:
以集合论为基础，采用数学模糊评判方法，选取长江三角洲3个站点1981~2000年夏季（7、8、9月）的平均气温、相对湿度和风速资料，作为评价气候环境对人体舒适度的影响因素，并将舒适程度分为很舒适、舒适、较舒适和不舒适4个等级，对长江三角洲夏季气候舒适度进行模糊评判，并结合天空状况进行了分析。结果表明，长江三角洲地区夏季舒适度分布，时间上9月份很舒适，很舒适程度比例均在70%以上；7、8月较舒适，较舒适水平也在60%以上；空间上具有显著的相似性，仅有微小的差别，具体表现为南京略好一点，上海和杭州相当。
以集合论为基础，采用数学模糊评判方法，选取长江三角洲3个站点1981~2000年夏季（7、8、9月）的平均气温、相对湿度和风速资料，作为评价气候环境对人体舒适度的影响因素，并将舒适程度分为很舒适、舒适、较舒适和不舒适4个等级，对长江三角洲夏季气候舒适度进行模糊评判，并结合天空状况进行了分析。结果表明，长江三角洲地区夏季舒适度分布，时间上9月份很舒适，很舒适程度比例均在70%以上；7、8月较舒适，较舒适水平也在60%以上；空间上具有显著的相似性，仅有微小的差别，具体表现为南京略好一点，上海和杭州相当。
2007, 12(6): 779-787.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.08
摘要:
利用全国129站日平均气温资料，从偏态系数、〖JP2〗峰度系数入手分析了日平均气温的概率分布特征及年代际差异，结果表明：近40年中国各季日平均气温的均值分布大致呈南高北低，夏季日平均气温的日际变化最小，四季日平均气温不服从正态分布的地理差异明显。1961～1975年时段至1976～2000年时段，夏季、春季日平均气温不服从正态分布的范围明显加大，冬季不服从正态分布范围，北部加大，南部减小，秋季与冬季大致相反；在夏、春、秋季日平均气温方差的变化对日平均气温概率分布的影响是主要的，均值变化的影响次之，冬季在黄河中下游和长江下游流域均值的变化对概率分布影响是主要的，方差变化影响次之，其他地区相反。
利用全国129站日平均气温资料，从偏态系数、〖JP2〗峰度系数入手分析了日平均气温的概率分布特征及年代际差异，结果表明：近40年中国各季日平均气温的均值分布大致呈南高北低，夏季日平均气温的日际变化最小，四季日平均气温不服从正态分布的地理差异明显。1961～1975年时段至1976～2000年时段，夏季、春季日平均气温不服从正态分布的范围明显加大，冬季不服从正态分布范围，北部加大，南部减小，秋季与冬季大致相反；在夏、春、秋季日平均气温方差的变化对日平均气温概率分布的影响是主要的，均值变化的影响次之，冬季在黄河中下游和长江下游流域均值的变化对概率分布影响是主要的，方差变化影响次之，其他地区相反。
2007, 12(6): 788-794.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.09
摘要:
基于历史文献中的蝗灾记录，重建了1470～1949年山东省蝗灾县数序列。结果表明：1470～1949年，山东蝗灾规模没有显著的增减趋势，而是呈准周期性变化，其中主要周期为：2～3年，准5年，10～11年，16～18年，26～28年，80～100年。进一步分析发现：虽然温度变化与蝗灾规模在年代际尺度上相关不显著，但温暖气候却是蝗灾大爆发的必要条件，而寒冷气候则会限制蝗灾规模。夏季降水的年际变化与蝗灾县数呈显著负相关，即夏季干旱有利于蝗灾的大规模发生。尽管自20世纪50年代以来，人为的治蝗活动可能已经明显地影响了蝗灾变化规律，但未来数十年内气候持续增暖对其的影响仍不容忽视。
基于历史文献中的蝗灾记录，重建了1470～1949年山东省蝗灾县数序列。结果表明：1470～1949年，山东蝗灾规模没有显著的增减趋势，而是呈准周期性变化，其中主要周期为：2～3年，准5年，10～11年，16～18年，26～28年，80～100年。进一步分析发现：虽然温度变化与蝗灾规模在年代际尺度上相关不显著，但温暖气候却是蝗灾大爆发的必要条件，而寒冷气候则会限制蝗灾规模。夏季降水的年际变化与蝗灾县数呈显著负相关，即夏季干旱有利于蝗灾的大规模发生。尽管自20世纪50年代以来，人为的治蝗活动可能已经明显地影响了蝗灾变化规律，但未来数十年内气候持续增暖对其的影响仍不容忽视。
2007, 12(6): 795-803.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.10
摘要:
分析了重庆市区雾的特点、天气特征及温、湿等气象要素垂直分布特征，利用重庆站的观测资料选取适当的诊断因子，采用动态学习率BP算法的人工神经网络对重庆市区能见度进行了拟合和预报检验。研究表明：55年以来，重庆年雾日数总体呈逐年下降趋势，同时轻雾日数急剧上升，这种变化可能主要与城市热岛效应增强和空气污染状况加重有关；发展成熟的辐射雾大多具有逆温的稳定结构，雾顶上下温度、湿度存在明显跃变特征；神经网络模型具有较强的自适应学习和非线性映射能力，对能见度为0～1 km雾的报出率为83%，Ts评分达到69%，平均预报误差为0.384 km。除常规气象要素外，通过M指数、Ri数、凝结核、辐射状况和其他物理量的引入，以及对因子网络输入值的技术处理，明显提高了神经网络对雾尤其浓雾的预报能力，其对能见度在0.4 km以下浓雾预报的Ts评分可达89.5%。模型结果对重庆市区雾的预报具有良好的参考价值。
分析了重庆市区雾的特点、天气特征及温、湿等气象要素垂直分布特征，利用重庆站的观测资料选取适当的诊断因子，采用动态学习率BP算法的人工神经网络对重庆市区能见度进行了拟合和预报检验。研究表明：55年以来，重庆年雾日数总体呈逐年下降趋势，同时轻雾日数急剧上升，这种变化可能主要与城市热岛效应增强和空气污染状况加重有关；发展成熟的辐射雾大多具有逆温的稳定结构，雾顶上下温度、湿度存在明显跃变特征；神经网络模型具有较强的自适应学习和非线性映射能力，对能见度为0～1 km雾的报出率为83%，Ts评分达到69%，平均预报误差为0.384 km。除常规气象要素外，通过M指数、Ri数、凝结核、辐射状况和其他物理量的引入，以及对因子网络输入值的技术处理，明显提高了神经网络对雾尤其浓雾的预报能力，其对能见度在0.4 km以下浓雾预报的Ts评分可达89.5%。模型结果对重庆市区雾的预报具有良好的参考价值。
2007, 12(6): 804-810.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.06.11
摘要:
通过研究京津地区儿童呼吸系统3种常见疾病（感冒、气管炎、肺炎）发病与环境气象条件的可能联系，发现气温、气温日较差和风速等气象要素与疾病发病率有一定的相关关系。依此，采用岭回归技术，建立了医疗气象预报模式。并用Visual Basic 6.0 语言搭建了每日医疗气象滚动预报软件平台，可用于日常业务预报。
通过研究京津地区儿童呼吸系统3种常见疾病（感冒、气管炎、肺炎）发病与环境气象条件的可能联系，发现气温、气温日较差和风速等气象要素与疾病发病率有一定的相关关系。依此，采用岭回归技术，建立了医疗气象预报模式。并用Visual Basic 6.0 语言搭建了每日医疗气象滚动预报软件平台，可用于日常业务预报。
