双月刊

ISSN 1006-9585

CN 11-3693/P

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  • 2011年第16卷第1期文章目次
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    • 一次引发华南大暴雨的南海季风槽异常特征及其原因分析

      2011, 16(1):1-14. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.01

      摘要 (5451) HTML (5) PDF 16.66 M (3381) 评论 (0) 收藏

      摘要:2007年8月10日第7号台风“帕布”在广东沿海消失后,尾随而上的南海季风槽给华南沿海和台湾岛带来持续多日的暴雨和大暴雨。由于南海季风槽是华南最主要的降水系统,因此研究了8月第3候引发华南大暴雨的南海季风槽的异常特征及其可能的原因。首先分析了季风槽的气候平均时空特征。研究表明低层辐合、高层辐散位于季风槽的南侧,表现了季风槽独立的空间结构特征。南海季风槽强度8月中旬最强。对2007年季风槽的分析表明,该年8月第3候的南海季风槽强度偏强,低层正涡度、辐合以及高层辐散偏强。同时印度季风槽也偏强。南亚高压中心位于青藏高原上空并加强是整个亚洲季风槽增强的主要原因。青藏高原上空增温引起高空东风急流和低空西南季风的加强,增加了华南沿海高空辐散和低空辐合, 对于南海季风槽的加强和维持起着重要的作用。此外,西太平洋副热带高压位于日本上空并且强度偏强,西风带长波槽偏强并向我国西南深入也有利于南海季风槽加强。南海季风槽具有30~60天季节内振荡特征,30~60天大气季节内振荡对南海季风槽向北迁移及加强有重要影响。

    • 大气环流模式中动力框架与物理过程的相互响应

      2011, 16(1):15-30. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.02

      摘要 (5863) HTML (5) PDF 4.77 M (4914) 评论 (0) 收藏

      摘要:用大气环流模式CAM3.1和IAP AGCM4.0对模式中动力框架与物理过程之间的相互作用及响应关系进行了初步探讨。选用理想的物理过程(Held-Suarez强迫)及完整物理参数化方案,分别对两个模式积分了60 d。试验表明,动力框架与物理过程之间的相互响应在低纬对流层和高纬对流层中上层有着较大的区别。在低纬对流层,动力框架及物理过程产生的温度倾向都有着较大的变率,对总的温度倾向的变率均有较大的贡献,且二者之间为相互补偿的反相关关系;在高纬对流层的中上层,总的温度倾向的变化主要依赖于动力框架的贡献,物理过程造成的倾向变化很缓慢,可近似地看做定常的强迫,且物理过程产生的温度倾向与动力框架产生的温度倾向之间为正位相的响应关系。此外,还对各个物理参数化方案之间的相互作用及响应关系进行了分析。结果表明,在所有过程中,湿过程所引起的温度倾向的变化最为显著,对总的物理过程倾向的贡献也最大;在高纬地区,长波辐射冷却也有较大的变率;短波辐射加热率及垂直扩散加热率的变化相对较小;长波辐射冷却和短波辐射加热之间为近似负反馈的响应关系。

    • “三伏”的气候学定义和区划

      2011, 16(1):31-38. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.03

      摘要 (4304) HTML (5) PDF 1.13 M (3990) 评论 (0) 收藏

      摘要:三伏由秦汉时盛行的五行学说延伸而来,主要指中原地区气候上一年中最闷热的一段时期。利用1960~2004年我国范围内432站观测的逐日最低(Tmin)、最高气温(Tmax)和湿度值构建人体舒适度指数(THI),并分三伏区、准三伏区、潜在三伏区和非三伏区辨识了我国的气候三伏特征及其在时间上的跃变,得到华北、江淮和江南3个地区三伏入伏日期在7月4日~7月25日之间波动,多年平均的入伏时间(及伏期长度)分别为:华北7月16日(26天),江淮7月16日(29天),江南7月13日(34天);就多年平均而言,三伏强度在江淮区域最强,江南稍弱,华北最弱。各地以Tmin为指数计算的THI(Tmin)大致都呈现上升趋势,而以Tmax为指数计算的THI(Tmax)则表现出更多的年代际波动。

    • 夏季青藏高原O3低值与南亚高压东西振荡的关系

      2011, 16(1):39-46. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.04

      摘要 (3731) HTML (5) PDF 3.46 M (2848) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用O3监测仪(Ozone Monitoring Instrument,OMI)卫星O3廓线资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了2006年夏季南亚高压偏西型和偏东型条件下青藏高原地区O3垂直结构和变化特征差异。结果表明,夏季南亚高压东西振荡与青藏高原O3分布存在密切的关系,在西(东)部型南亚高压条件下,夏季青藏高原地区大气、对流层和平流层O3柱总量低值中心均偏西(东),位于青藏高原西(东)部,尤其是在南亚高压最强的对流层顶附近,O3低值中心位于南亚高压中心。在西部型南亚高压条件下,低纬度地区含低浓度O3的空气不易到达高原上空,青藏高原上空的O3低值较弱。在东部型南亚高压条件下,从低纬度经中南半岛西北方向孟加拉湾带来的低纬地区低浓度O3,在青藏高原上空堆积,形成O3低值中心。因此,南亚高压东西振荡是影响青藏高原上空O3低值中心变化的重要因素之一,该研究对理解南亚高压东西振荡机制及提高我国气候预测具有一定的指导意义。

    • 动态植被模型模拟的植被季节变化及其评估

      2011, 16(1):47-59. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.05

      摘要 (5417) HTML (5) PDF 3.90 M (4895) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用MODIS卫星观测资料,对一个考虑了生态系统碳氮循环过程的动态植被模型ICM的模拟性能进行了评估。重点对反映植被动力学的关键参数——叶面积指数(LAI)的模拟结果与观测进行了对比分析,评估了ICM对LAI季节变化特征的模拟能力。结果表明,ICM基本能够模拟出植被的季节变化特征。总体而言,模拟值在低纬度和高纬度地区大于观测值,中纬度地区小于观测值;模拟的植被生长常落后于观测,造成了模拟偏小值的出现与植被的生长季节相对应;模拟没有表现出热带常绿阔叶林和农作物LAI季节变化的双峰结构;模式对草地的模拟总体上优于林地。结果可为进一步改进动态植被模式的参数化方案和优化模型参数提供一定参考。

    • 东移西南低涡空间结构的气候学特征

      2011, 16(1):60-70. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.06

      摘要 (4803) HTML (4) PDF 4.92 M (3009) 评论 (0) 收藏

      摘要:对1991~2004年夏季(6~8月)西南四川盆地的低涡活动进行统计分类,比较分析了移出型和停滞型两类西南低涡生成初期的合成环流场,总结出影响低涡东移的三维环流结构的气候学特征:东亚中纬度地区对流层中高层的冷空气入侵造成中高层气温偏低,位势高度降低,伴随冷偏差中心南侧20°N~30°N由对流层顶至850 hPa都出现偏强西风,最大的西风偏差位于长江下游地区上空200 hPa。一方面,高层风速差异的纬向梯度加强了长江中游地区的高空辐散,在西南低涡东部形成有利于降水和气旋性环流发展的动力抬升机制。另一方面,对流层低层的西风偏差在青藏高原南麓至我国东部长江以南形成一条异常的水汽输送带,加强了低涡南侧的偏西风水汽输送作用,为低涡东部的降水潜热反馈作用提供了充足的水汽。西南低涡在这样有利的环流形势和水汽条件下更容易移出盆地。

    • 一次区域暖雾的特征分析及数值模拟

      2011, 16(1):71-84. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.07

      摘要 (4358) HTML (4) PDF 12.74 M (3631) 评论 (0) 收藏

      摘要:2004年12月17~19日在我国中东部的大部分地区出现了大雾天气,对这次大雾天气过程进行了综合探测,探测仪器包括粒子测量系统、能见度仪、雾滴谱取样仪以及常规气象观测等。作者分析了部分观测结果并结合区域尺度数值模式,揭示了区域雾的一些基本特征,研究了雾形成和发展机制。结果表明,这是一次典型的辐射雾过程,雾的覆盖范围大,水平分布很不均匀。雾先从地面生成,然后不断向高处扩展,没有出现雾的爆发性增长现象。近地面逆温层的存在、充沛的水汽供应和微风条件有利于雾的形成和维持,太阳短波辐射增温和地面长波辐射降温是雾形成和消散的主要因素。

    • 航空短期区域气候模式预测系统研究

      2011, 16(1):85-93. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.08

      摘要 (3747) HTML (4) PDF 757.69 K (4069) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于国家气候中心的海气耦合业务预测系统CGCM_1.1的预测资料产品,集成并完善了一个单向嵌套的、中尺度海气耦合的区域气候模式ASRegCM,并以其为数值计算核心,建立了一套航空短期区域气候预测业务系统ASRCPOS。对1983~2002年(共20年)的回报试验结果显示,ASRCPOS业务预测水平较前期统计预测为主业务系统的预测水平有一定程度的提高。尤其是在对连续型变量地面气温的距平,以及对非连续型变量地面降水的距平量级预测能力方面,该动力业务系统预测能力较前期业务系统有所改善。回报结果同时显示,业务系统在异常天气气温的预测方面存在较大的改进空间,对月以下时间尺度预报的解释应用方面仍存在一定的局限。

    • 全球变暖背景下中国近海表层海温变异及其与东亚季风的关系

      2011, 16(1):94-104. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.09

      摘要 (6053) HTML (6) PDF 2.34 M (4709) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用长时间序列HadISST、ERA-40高分辨率的海洋大气再分析资料和经验正交函数(EOF)及回归分析等方法,分析了近50年来中国近海表层海温(SST)、东亚季风的时空变化特征及两者的关系。结果表明:中国近海冬、夏季SST有明显的年际和年代际变化,并均在1980年代中期发生了位相转折,之后呈现显著的上升趋势。其中,冬季的主要升温区位于东海,而夏季则位于黄海,冬季升温明显强于夏季。进一步分析发现,1955~2006年冬季东海的SST上升了1.96 °C,1971~2006年夏季黄海的SST上升了1.10 °C。其次,东亚冬、夏季风低空风场也有显著的年际和年代际变化。东亚冬、夏季风低空风场除有2~4 a的年际振荡周期外,分别自1980年代和1970年代末以来出现明显的年代际减弱趋势。第三,中国近海SST对东亚季风EOF模态时间系数的回归分析表明,中国近海冬季SST与东亚冬季风年代际变异的关系要强于与东亚季风年际变异的关系,且东亚冬季风年代际减弱有利于中国近海特别是东海及附近海域SST的年代际上升,而中国近海夏季SST与东亚夏季风年代际变异则没有明显关系。中国近海SST与东亚季风年际变异的相关区域主要为南海区域,冬季比夏季更为明显,且南海冬、夏季SST与经向南北风和副热带反气旋(高压)的年际变异有明显关系。

    • 大气传输对华北区域本底地区降水化学成分的影响

      2011, 16(1):105-112. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2011.01.10

      摘要 (3939) HTML (4) PDF 1.64 M (4329) 评论 (0) 收藏

      摘要:对华北区域本底站1999~2007年239次降水过程的气流后向轨迹进行分类,从中选取典型西北路径、西南路径和东南路径降水,研究了不同输送路径下降水pH值、电导率、化学组成特征及影响本底地区的主要排放源。结果显示,起源于我国中东部内陆地区途经太原、石家庄、北京等大城市的西南气流,起源于蒙古国途经我国内蒙地区的西北气流,以及源自海上途经我国东部部分沿海城市的东南气流是对上甸子本底站降水输送的3个主要路径。其中西南路径降水频次最高;西南路径降水pH值最高、东南最低;西北路径降水电导率最低、西南路径最高。SO2-4、Ca2+、NO-3和NH+4是影响华北区域降水化学性质的主导性离子,西南路径中上述离子浓度明显高于其他方向路径;土壤尘、农田排放、交通运输排放和燃煤排放是影响本底地区的主要排放源,西北清洁路径下以自然源的影响为主,而来自西南人类活动集中地区的输送对人为源影响体现突出,如交通运输排放和燃煤排放。年际变化来看,与1999~2004年相比,2005~2007年pH值呈降低趋势,这与降水中碱性离子浓度的降低密切相关;降水等级划分的统计结果显示,随着雨量的增大,酸雨出现率逐渐增多,电导率及测得的全部离子成分逐渐降低。