双月刊

ISSN 1006-9585

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  • 2007年第12卷第3期文章目次
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    • 前言

      2007, 12(3). DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.01

      摘要 (1875) HTML (12) PDF 0.00 Byte (3123) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 沙尘暴及相关的自然灾害

      2007, 12(3):225-226. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.02

      摘要 (3488) HTML (5) PDF 0.00 Byte (4919) 评论 (0) 收藏

      摘要:报告扼要概述了我国沙尘暴监测、预测和预警以及灾害评估的业务化运行系统.该系统在中国气象局、中国科学院和一些大学共同努力下,从2002年建成并在业务上试运行,2004年起正式投入业务使用.该系统业务应用以来,对发生的沙尘暴无一遗漏,预报较准确,效果良好;春季沙尘天气-气候趋势跨年度-跨季度预测也很有参考价值.灾害初级评价系统也对政府和经济部门有用.此外,文章还谈及沙尘暴在漫长岁月里长期累积的沧海桑田效应(对人类有利)和气候效应(尚不知其利弊),以及作为灾害的防治问题.

    • 大气边界层强风的阵性和相干结构

      2007, 12(3):227-243. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.03

      摘要 (3261) HTML (5) PDF 0.00 Byte (5089) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国北方春季冷锋过境后,常骤发强风,甚至起沙扬尘,持续数小时甚至一二天,通过对边界层超声风温仪的资料分析,可知大风常叠加有周期为3~6 min的阵风,较有规律,且有明显的相干结构:阵风风速峰期有下沉运动,谷期有上升运动;阵风扰动以沿平均流的顺风方向分量为主,横向和垂直方向的分量都较小,其本质是低频次声波和重力波的混合;阵风沿顺风向且向下传播.周期小于1 min的脉动在水平面上基本是各向同性的不规则的湍涡.大风期间,无论是平均流、阵风和湍流脉动,至少在120 m高度以下,主要都有西风和北风动量下传,感热上传.平均流的动量下传强于由脉动下传的量,与一般天气情况不同,而且阵风与湍流的动量下传的量值差不多.平均流和阵风在动量传送上起相当大的作用.

    • 大气边界层非常定下沉急流和阵风的起沙机理

      2007, 12(3):244-250. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.04

      摘要 (2374) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3692) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先用动量原理导出水平沙尘通量Q的Bagnold型公式,由此可以反推出使Q达到统计平衡态所需的气流水平动量下传的作用时间.其次导出准常定下沉急流情况下的公式Q,此时公式中的摩擦速度u*应由u* *代替,其中u4* *=u4*m+u4*,u*m和u*各指由下沉平均急流和脉动的动量垂直通量所对应的特征速度(习惯上称为摩擦速度).其后指出,在研究风蚀和计算沙尘通量时,应以1 min做统计平均为宜,否则会过低估算了起沙尘的时段长度和起沙尘量.最后指出,不同频率的扰动和脉动的起沙尘效率是不同的,以适中的频率效率最高,从而在非常定急流作用下,应用u* *e代替u* *,其中u4* *e=u4*m+u4*e+(1+A4) u4*g,而u*m,u*e和u*g则各为由平均急流、湍流脉动和阵风所导致的相应摩擦速度,A为阵风增益系数.

    • 大气边界层阵风扬尘机理

      2007, 12(3):251-255. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.05

      摘要 (2822) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3575) 评论 (0) 收藏

      摘要:东亚春季冷锋后的强风及其伴随的系统下沉气流和叠加其上的阵风,都对当地起沙十分有利.但此系统的下沉气流却压制着沙尘,使之不能上扬到大气边界层内.经过仔细计算和分析发现,正是阵风的三维相干结构,使得积聚在风沙边界层的沙尘可以持续地克服系统的下沉气流,而不断上扬到大气边界层的中上层.再藉中上层和其上系统的上升气流,将沙尘带到对流层,扩散到更大范围和传送到远方.这是东亚春季强风起沙扬尘最常见和最有效的机理.

    • 阵风的分形与混沌特征研究

      2007, 12(3):256-266. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.06

      摘要 (2829) HTML (7) PDF 0.00 Byte (3907) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先分析了北京2002年3月一次强沙尘天气过程的阵风结构,对其进行了分形特征的分析,比较不同高度层上分数维的变化,不同时间尺度阵风概率分布的标度关系,以及无阵风时间尺度概率分布的标度与分数维存在的联系.更进一步,分析了2002年全年的阵风分形特性、3月的分形特征以及其他天气现象(如降雨)的分形特征比较后,发现:1)小尺度阵风结构的分数维要高于大尺度阵风分数维,这是因为小尺度阵风包含了更多短时局部的天气信息;2)不同高度、不同时间尺度阵风的分数维存在较大差异,而不是象湍流脉动时间序列的分数维那样随时间基本不变;3)因受天气形势的影响大,中尺度阵风的分数维虽基本相同,但由于大尺度阵风较少,其概率分布不存在标度关系,这同样也在其他天气现象(如降雨)中存在;4)无阵风时间尺度概率分布的标度与分数维之间的联系,一方面反映在其标度指数上,另一方面反映在其标度区间上.

    • 北京地区一次强沙尘暴过程的大气边界层结构和湍流通量输送特征

      2007, 12(3):267-276. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.07

      摘要 (4689) HTML (5) PDF 0.00 Byte (4841) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用中国科学院大气物理研究所北京325 m气象塔的风速和温度平均场观测资料和湍流资料,以及北京市气象台地面常规气象资料和逐日08:00和20:00(北京时间)的探空资料,分析了2002年3月18~22日沙尘暴过境前后北京城市边界层结构特征和湍流输送特征,结果表明:1)在沙尘暴爆发前,边界层中水平风速一直较小;气温较高,大气层结稳定,在边界层上部有强大的逆温层.随着冷锋过境,沙尘暴爆发,边界层中水平风速和平均湍流速度急剧增强;温度也突然变化,先迅速增强后又持续下降,逆温层迅速被破坏.2)沙尘暴初期,280 m上为系统性上升气流,而47和120 m则为系统性的下沉气流.随着沙尘暴爆发,湍流动能、向下传输的动量以及向上传输的感热也迅速增大,并且120 m高度的湍能、动量通量以及感热通量明显高于47和280 m,这与北京的局地环流有关.3)本次沙尘暴过程中,120和47 m层的摩擦速度都明显超过了北京的临界摩擦速度,表明局地起沙也是本次沙尘暴过程中北京沙尘的一个重要沙源.

    • 大气边界层中沙粒悬移运动的数值模拟

      2007, 12(3):277-286. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.08

      摘要 (2405) HTML (4) PDF 0.00 Byte (4418) 评论 (0) 收藏

      摘要:将双时间法和k-ε湍流闭合模型应用于求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,模拟了沙地、沙丘流场.在此基础上,应用梯度输送理论求解平流扩散方程,模拟了平坦沙地、单个沙丘和连续沙丘周围沙粒的悬移.结果表明:1)来流的风速度足够大,使得地面摩擦速度大于起沙的临界速度,这是沙粒发生悬移的必要条件.但是光有足够的风速还是不够的,要使卷入空中的沙粒能在较大的高度范围内扩散,流场中必须存在一定强度的抬升气流.比较剧烈的地形起伏容易造成流动的不稳定;2)只有流场中存在抬升气流,才会使沙粒扩散到较高的高度;3)平坦地形时气流偏折主要是压力梯度的作用;而在沙丘起伏的表面,气流偏折受沙丘地形的影响很大.

    • 强天气过程中近地面层风速的非线性动力学特征

      2007, 12(3):287-295. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.09

      摘要 (2656) HTML (6) PDF 0.00 Byte (3888) 评论 (0) 收藏

      摘要:强天气过程中大气边界层不同尺度运动之间存在强烈的相互作用,这种相互作用使得近地层风速的变化表现出很强的非线性,风速的非线性特征可以用近代非线性物理中奇异性、大偏差和多重分形等特征量来刻划.作者研究了两次沙尘暴和一次冷锋时期超声风温仪观测资料的这些特征.4组资料奇异指数的概率分布基本一致,只有最强的奇异性存在差异.但最大风速的奇异性并不是最强的.风速的大偏差特征表明,不同时间长度相同的风速时间序列中出现某种极值的概率几乎不变,而大偏差谱能反映不同天气系统影响的差异,天气系统越强,越能维持涡旋运动规律不变.

    • 北京地区一次强沙尘天气过程的中尺度通量特征

      2007, 12(3):296-301. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.10

      摘要 (2535) HTML (7) PDF 0.00 Byte (3543) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用大气所325 m铁塔的湍流资料和梯度资料,对2003年3月20~23日影响北京的一次强沙尘天气过程的中尺度通量和湍流通量进行了分析,结果表明:冷空气的影响是从上层开始的.沙尘爆发前,边界层有强逆温存在,动量以中尺度输送为主,湍流很弱.沙尘爆发时,向下的湍流动量通量明显加大.湍流动量通量是沙尘沉降的主要原因,但沙尘爆发前的中尺度过程不能忽略.沙尘爆发前后,感热通量均以小尺度的湍流输送为主,中尺度输送不明显.

    • 2006年一次沙尘活动的卫星定量遥感和分析研究

      2007, 12(3):302-308. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.11

      摘要 (2940) HTML (7) PDF 0.00 Byte (3805) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对MODIS监测的2006年3月我国新疆区域发生的一次沙尘活动,基于卫星红外窗区3通道(8.5、11和12 μm)方法,自动识别并同步物理反演了沙尘大气的光学厚度、粒子有效半径和垂直气柱沙尘总量,同时利用后向轨迹方法模拟计算的4种高度的气团轨迹对此次反演试验结果的合理性进行了分析和验证,结果表明两者相当一致.

    • 2006年春季最强沙尘暴过程的数值分析

      2007, 12(3):309-319. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.12

      摘要 (2512) HTML (5) PDF 0.00 Byte (4620) 评论 (0) 收藏

      摘要:对2006年春季最强的一次沙尘暴过程(4月9~11日)的影响系统和天气概况进行了分析之后,利用包含较先进的陆面过程方案,具有清晰物理概念的沙尘数值预报系统对该次强沙尘暴过程的地面沙尘浓度、起沙量的空间分布和时间演变进行模拟和分析.该系统能较好复制出这次沙尘天气过程的时间和空间演变特征,沙尘发生、结束的时间以及(在较大范围的)强度变化,也能较好再现沙尘天气的日变化特征.该次大范围强沙尘天气模拟的起沙源在塔里木盆地、吐鲁番盆地、甘肃西北、蒙古南部、内蒙古阿拉善和浑善达克沙地及其毗邻地区.在不同地区起沙过程中贡献最大的粒子粒径在不同的地区有所不同,但主要是粒径为2~22 μm.研究表明,具有风蚀物理学基础的该沙尘数值预报系统,不但物理图像清楚,而且效果也比较好.

    • 2006年两次影响北京的沙尘天气对比分析

      2007, 12(3):320-328. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.13

      摘要 (3968) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3951) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用卫星、再分析(NECP)、地面观测等多种资料,针对2006年3和4月影响北京的两次沙尘天气过程,就天气过程形势、云系演变以及沙尘传播和沉降进行分析.前者对北京上空的沙尘天气一扫而过,后者对北京的影响则是遍地黄沙.对比分析表明:1)强沙尘天气过程是蒙古气旋所引起的,沙尘天气起源于中蒙边境、内蒙古西部,在河套地区北部鄂尔多斯高原以及浑善达克沙地得到加强,并随着高空西北风将沙尘输送到华北、渤海、黄海北部一带.卫星遥感监测技术不仅可以有效地监测到沙尘天气的发展演变过程,也能有效地监测到沙尘的覆盖范围和沉降区;2)导致4月16~17日华北东部严重沙尘沉降现象的原因是地面冷锋静止于华北中部地区,距地面1 km以上的浮尘层稳定覆盖华北东部和渤海等广大区域的主要原因,是边界层中尺度涡旋对低空冷锋的阻挡作用;冷锋云系在东移发展过程中,受到日本海上空涡旋云系的顶推阻碍,其结构发生变型瓦解.

    • 不同动力热力条件下蒙古气旋引发沙尘天气过程的对比分析

      2007, 12(3):329-338. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.14

      摘要 (2630) HTML (6) PDF 0.00 Byte (3286) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析不同环流背景下蒙古气旋引发的两次沙尘天气过程发现,大尺度环流形势500 hPa上的冷空气和冷涡主体的位置不同,造成地面蒙古气旋的强度和气旋的生命周期也有所不同;强的斜压大气有利于蒙古气旋的发展,斜压大气中的温度平流和涡度平流的输送促进了气旋的快速发展,伴随着地面温、压、风等气象要素的急剧变化,产生强沙尘天气过程;大气行星边界层稳定度的理查孙数(Ri)有可能较好地描述沙尘天气过程的强度,强的沙尘天气过程中,Ri小于1并持续较长时间,有利于动力乱流发展;弱的沙尘天气过程中,只有短时出现负Ri.因此,Ri的强度以及持续时间的长短可以作为沙尘天气预报中的一个参考的预报因子.

    • 2006年春季一次引起华北地区强沉降的沙尘暴过程的模拟研究

      2007, 12(3):339-349. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.15

      摘要 (2565) HTML (6) PDF 0.00 Byte (3637) 评论 (0) 收藏

      摘要:2006年春季是我国北方地区2000年以来强沙尘暴过程最多的一年,浮尘和扬沙天气更是频繁发生.尽管,4月16~17日过程不是2006年春季最强的沙尘暴过程,但其在华北地区引起了严重的沉降,尤其对京津地区影响较大.这是一次由蒙古气旋引发的强沙尘暴过程.利用沙尘天气预测系统(IAPS 2.0)对该次强沙尘暴过程进行了模拟试验,结果表明:该系统对沙尘天气的起沙和输送过程有较好的模拟能力,基本模拟出了这次强沙尘暴的发生和移动;沙尘受对流层中低层偏西风的作用输送到华北地区,并从山东半岛越过渤海湾向东输送;主要的沙尘源地是蒙古国南部和我国西北的内蒙古、新疆西部、甘肃、陕西北部,而起尘最大的地区在蒙古国和内蒙古的沙漠、戈壁地区;沉降最严重的地区是沙尘源区及其附近,可达到50 g*m-2,其他地区的总沉降量在10 g*m-2左右.

    • 沙尘天气定量分级方法研究与应用

      2007, 12(3):350-357. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.16

      摘要 (2748) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3586) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用已有的关于能见度与沙尘浓度统计反演关系的研究成果,对沙尘天气进行了定量分级研究.利用2004、2005年春季3~5月沙尘天气地面气象观测资料,采用沙尘天气的强度分类与反演的沙尘浓度分级的统计方法,建立了不同沙尘天气(扬沙、沙尘暴和强沙尘暴)对应的沙尘浓度等级,并通过对2006年沙尘天气的实例分析,验证了该种分级方法的可用性.通过由能见度反演的观测结果与沙尘数值预报模式的对比分析,探讨了沙尘数值预报业务模式产品的天气学释用方法,建立了不同强度沙尘天气与沙尘数值模式输出的浓度之间的定量分级关系.

    • 2005年我国沙尘天气的若干特征分析

      2007, 12(3):358-364. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.17

      摘要 (2397) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3372) 评论 (0) 收藏

      摘要:2005年我国共出现了11次沙尘天气过程,其中沙尘暴4次、强沙尘暴1次,是沙尘天气频次明显偏少、强度明显偏弱、影响范围明显偏小的一年.春季(3~5月)的沙尘天气过程明显少于近6年的平均值,沙尘暴和强沙尘暴过程远少于2000、2001和2002年,该季累计出现的沙尘天气、沙尘暴总站日数较2000~2005年同期平均水平偏少4~7成,创近6年的最低值.分析表明,2004/2005年冬季我国北方地区雨雪偏多,地表积雪偏多,土壤表层湿度偏大,是导致2005年沙尘天气明显偏少、强度偏弱的主要原因.此外,冬末春初北方气温偏低,土壤解冻晚,延迟了沙尘天气的发生,造成早春沙尘天气显著偏少,沙尘多发期偏晚.

    • 2006年春季沙尘天气异常的气候背景分析及趋势预测检验

      2007, 12(3):365-373. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.18

      摘要 (2305) HTML (4) PDF 0.00 Byte (3203) 评论 (0) 收藏

      摘要:作者概述了2006年春季我国北方地区沙尘天气异常的观测特征.与2000~2005年同期相比,2006年春季,我国北方地区沙尘天气过程相对频繁,强度偏强.首先,利用NCEP再分析资料及台站观测资料,对可能影响2006年春季我国沙尘天气异常的气候背景进行了分析,结果表明:2006年春季北方地区冷空气势力较常年强,冷空气活动较频繁,这是造成2006年春季我国沙尘天气多于前几年的动力原因.此外,春季我国西北及内蒙古的沙源地区降水偏少,干旱少雨,加之春季气温偏高,在一定程度上也有利于沙尘天气的形成.利用IAP 年度数值气候预测系统对2006、2007年春季我国沙尘天气趋势的气候背景进行了预测,检验了系统对2006年沙尘趋势的预测能力,并对2007年春季沙尘天气趋势进行了展望.结果表明:预测系统较好地预测出2006年我国北方地区春季降水偏少、土壤偏干的状况,但对风场的预测与实况有一定的差距,由预测的气候距平结果推断2006年春季我国北方沙尘次数正常略偏少,与实况相反;对2007年春季的预测结果表明,2007年春季我国北方,特别是西北及内蒙古沙源地区土壤湿度偏湿,冷空气活动势力偏弱,不利于沙尘天气的形成,由此预测2007年春季我国北方沙尘趋势与常年相比略偏弱.

    • 北京沙尘天气与源地积雪变化的关系

      2007, 12(3):374-380. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.19

      摘要 (2912) HTML (3) PDF 0.00 Byte (3896) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要分析了北京沙尘天气变化规律及沙尘源区积雪变化与北京沙尘日数的关系,并探讨源区积雪变化影响北京沙尘天气的机制.研究表明55年来北京沙尘日数基本呈减少趋势,但1998~2000年又有所增加,沙尘暴日数也在减少,近10年北京没有出现强沙尘暴天气.而沙尘源区积雪深度和积雪面积与北京沙尘存在明显的负相关关系.冬季源区积雪减少(增加),很可能导致春季沙尘日数增加(减少),作者认为冬季积雪变化引起的土壤含水量变化是影响春季北京沙尘天气的原因之一.

    • 低纬高原地形对强降水过程影响的数值试验研究

      2007, 12(3):381-396. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.20

      摘要 (2903) HTML (3) PDF 0.00 Byte (4513) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对云南2001年5月31日~6月2日的强降水过程较为真实模拟的基础上,对云南特有的地形对此次强降水过程的影响进行了对比试验.结果表明:红河河谷的喇叭口地形结构对此次云南强降水的落区和降水强度都有着不可忽视的作用,它不但能改变近地层气流的走向,而且对低层水汽通量散度分布也有一定的影响;同时,改变云南南部地形对此次强降水过程的气流走向和水汽分布也都有影响,但相对而言不如红河河谷的作用显著;而降低云南东北部地形,则使云南北部的近地层气流辐合线发生变化,它主要对此次云南北部地区的降水产生影响,但对该地区水汽输送影响不大.

    • 一次引发暴雨的东北低涡的涡度和水汽收支分析

      2007, 12(3):397-412. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.21

      摘要 (2851) HTML (3) PDF 0.00 Byte (3255) 评论 (0) 收藏

      摘要:对2005年7月25~29日引发较大范围持续性暴雨的东北低涡的结构、涡度和水汽收支进行了分析研究,结果表明:1)东北低涡是一个较深厚的冷性涡旋.初期,气旋性涡度出现在对流层中层,然后向中低层及高层伸展.而低涡加强阶段,气旋性涡度在对流层高层增加得最快,并逐渐向中低层传播,诱发地面气旋的发展;由于高低空锋生的相互作用,在低涡南部形成了深厚的近乎垂直的低层略前倾的"弓形"锋区.2)对涡度收支的计算表明,水平涡度平流项和水平辐散项对低涡的发展、加强起到最主要的作用.但在不同阶段,这两项的作用和大小各不相同.3) 对流层高层位涡大值区在低涡东部向下传播,有利于低涡的发展加强,与低涡暴雨的落区位置较为接近.此外对卫星云顶亮度温度(TBB)的分析,发现低涡暴雨典型的涡旋云带中对流活动旺盛的地区与局地暴雨的位置对应.4) 低涡暴雨的水汽初期主要来自北部,随着低纬地区西南季风的增强,沿副高西侧从低纬到中高纬建立起一条较强的水汽输送带,东北地区水汽收支以南北向的辐合为主.5)将2005年和1998年夏季6~8月的东北低涡暴雨个例的天气形势配置进行逐月比较,发现持续的较大范围的低涡暴雨过程与亚洲中高纬的阻塞形势、低涡的维持、西太平洋副热带高压的位置及夏季风和低纬系统的水汽输送有密切的关系.

    • 三维变分系统在我国夏季降雨预测中的应用试验

      2007, 12(3):413-425. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.22

      摘要 (2384) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3654) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用MM5模式及其三维变分系统(MM5/3DVAR)对我国夏季降雨进行了一个月的连续预测试验,并对试验结果进行评估.试验中首先采用"National Meteorological Center(NMC)"方法,将2005年8月的MM5模式的预测结果形成与试验区域和水平分辨率相匹配的背景误差场,并将其与全球背景误差场进行了对比分析,结果表明,采用2005年8月MM5模式预报结果生成的背景误差场的基本特征与系统提供的全球背景误差场相似,且长度尺度随着水平分辨率的提高而减小.之后,分别利用NCEP再分析资料(NCEP试验)、NCEP再分析资料基础上采用CRESSMAN方法分析观测资料(LITT试验)和NCEP再分析资料基础上采用3DVAR系统同化观测资料(3DVAR试验)形成模式预报初始场,再次对2005年8月降雨进行逐日连续预报.逐日降雨预报结果表明,相对NCEP试验,LITT试验中1 和10 mm的预报评分有明显提高,但 25 和 50 mm的预报评分却有所下降,而3DVAR试验的预报评分在10 mm以上均有明显提高.对于降雨期间的形势场预报,3个试验中,除温度场和湿度场外,其他变量场的均方根误差随高度增加而增加,但相比而言,3DVAR试验的均方根误差小于其他2个试验.3DVAR试验对降雨的明显改进,可能是因为其对与背景场信息差别比较大的反应中尺度系统的观测资料的分析结果比较靠近观测资料.

    • 一个海气耦合模式对东亚夏季气候预测潜力的评估

      2007, 12(3):426-436. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.23

      摘要 (2560) HTML (4) PDF 0.00 Byte (3598) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用一个具有较高分辨率的海气耦合模式SINTEX-F(Scale Interaction Experiment-Frontier Research Center for Global Change coupled GCM)的多年回报结果,评估了该海气耦合模式对东亚区域,尤其是中国地区气候异常的预测潜力.与观测实况的比较结果表明:SINTEX-F模式对夏季降水、500 hPa高度场和地表气温都有一定的预测技巧,但是相比而言降水与高度场的回报技巧要高于地表气温;而且耦合模式对东亚地区气候异常的主要空间分布和年际变化特征也有较好的预测潜力,对500 hPa高度场效果较好;对降水异常的年际变化也有一定的预测潜力,尤其是我国中部地区效果较好,但是模式预测的降水异常的幅值较观测相对偏弱;此外对我国西部的极端气候也有一定的预测潜力.

    • 麦莎台风登陆后能量过程与水汽供应的诊断研究

      2007, 12(3):437-452. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.24

      摘要 (2688) HTML (3) PDF 0.00 Byte (3094) 评论 (0) 收藏

      摘要:对0509号台风"麦莎(Matsa)"登陆后长时间维持并轻度加强的过程进行了诊断研究,此过程涉及到多种因素.位涡分析表明,当中纬度西风槽东移,该槽底部分裂出的一个较小的正位涡中心与"麦莎"合并使"麦莎"的涡旋动能增强,而在9日之后"麦莎"与槽主体合并的阶段,槽区主要的正位涡中心与"麦莎"融合.动能收支分析发现,"麦莎"登陆北移过程中,高层的无辐散风穿越等高线将位能转换为动能这一过程较"麦莎"的整体加强为早,而辐散风是低层动能的主要来源.中低层天气尺度系统为积云对流的发展提供动能,而积云对流释放潜热又为高层动能的维持提供了帮助.将"麦莎"与北美"Agnes"飓风比较后发现,"麦莎"加强程度比"Agnes"较弱的原因之一,是高层的无辐散风把台风环流内的动能向环境输出,而"Agnes"飓风则是环境区有大量动能向台风环流区输送.分析水汽来源可知,在"麦莎"登陆期间及其后副热带和热带的两条水汽通道同时或分别为"麦莎"的积云对流提供了足够的水汽供应.

    • 华北地区夏季高温闷热天气特征的分析

      2007, 12(3):453-463. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.25

      摘要 (3367) HTML (4) PDF 0.00 Byte (4101) 评论 (0) 收藏

      摘要:依照日最高温度(Tmax)超过35 ℃为高温天气、最低温度(Tmin)超过25℃为闷热天气的定义,首先,讨论20世纪50年代以后华北地区夏季高温和闷热天气的变化特点及其大气环流的统计特征,并将高温、闷热天气分为高温、高温并闷热以及闷热这3类过程.之后,挑选1999和2002年夏季发生的3类过程进行个例分析.60年代,夏季亚洲中高纬500 hPa高度场在乌拉尔山、贝加尔湖及鄂霍茨克海地区分别出现长波槽、脊及槽的环流占优势,华北地区易受大陆高压脊的控制,出现了高温但不闷热天气的一个高峰.90年代,夏季亚洲中高纬地区,再次出现类似60年代的环流,而且,盛夏西太平洋副热带高压的影响可以向北扩展到华北东部地区.华北地区受大陆高压脊、西太平洋副高或两者共同影响,出现高温闷热天气并重的峰值时段.华北地区夏季出现的3类高温天气过程,亚洲中高纬度的大气环流在空间分布、垂直结构以及湿度和大气稳定度等方面存在明显差异.最后,利用反映温度、湿度及风速大小等气象要素对人体影响的体感温度,分析了这些要素对高温闷热天气的综合影响.

    • 2006年川渝地区高温干旱特征及其成因分析

      2007, 12(3):464-474. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2007.03.26

      摘要 (4097) HTML (4) PDF 0.00 Byte (4229) 评论 (0) 收藏

      摘要:2006年夏季,四川、重庆发生了50年一遇的高温大旱.利用中国730站中川渝地区58个测站2006年1月1日~9月8日的逐日降水、日最高气温和NCEP再分析资料,探讨了这次高温干旱的特征及成因机理,重点分析了西太平洋副热带高压和大陆副热带高压的异常活动以及西风带与热带环流的特征.研究指出,东亚西风带扰动偏弱、偏北,青藏高原低涡活动减弱,使得川渝地区上空长时间受强大的副热带高压控制;2006年夏季副热带高压的加强和维持与菲律宾以东洋面及南海地区的对流加强、孟加拉湾地区降水异常增多导致的加热场异常密切相关.