Bimonthly
ISSN 1006-9585
CN 11-3693/P
BAI Jian-Hui , ZOU Han , LI Ai-Guo , MA Shu-Po , JIA Jing-Jing , LI Peng , WANG Wei , HUO Cui-Ping
2008, 13(3):225-237. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.01
Abstract:2006年5月27日~6月30日,对珠穆朗玛峰北坡的太阳辐射和气象参数进行了综合测量,主要包括总辐射、反射辐射、大气辐射、地面长波辐射、净辐射、温湿度和风速等。珠峰北坡的各个辐射量和气象参数都表现出明显的、非对称的日变化规律。珠峰北坡的太阳辐射远高于我国的平原地区,总辐射大于太阳常数的现象经常被观测到。研究发现,各个辐射量在9时都表现了一日最大的增长率,并因此导致了此时段及以后时段气温的增加和风速的快速增长,因而珠峰北坡特殊的地形对于地面接收到的辐射特征以及通过辐射过程对气温、大气运动等都产生了非常显著的作用。研究特殊地形条件下的辐射特征、辐射-地表-大气之间的相互作用以及地表和大气对于辐射作用的响应是非常重要的,它将有助于对局地物质与能量交换过程深入、全面的了解。
FAN Ming-Yue , NIU Sheng-Jie , LEI Heng-Chi , ZHANG Yun , WU Yu-Xia
2008, 13(3):238-252. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.02
Abstract:利用完全弹性三维冰雹云模式,模拟研究了初始扰动对积云发生发展的影响。模拟结果表明,对流发生层结条件满足的情况下,不同初始扰动会导致云不同的发生发展。扰动中心位温偏差大小适当,仅增加扰动厚度或降低扰动中心高度均能使积云发展更快、强度更大;适当减小水平扰动半径能促使积云提前发展,但会导致对流强度减弱;而增大扰动中心位温偏差,不但能增加对流强度,还能促使积云提前发展。
LIN Wan-Tao , ZHANG Bo , LIN Yi-Hua
2008, 13(3):253-259. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.03
Abstract:研究简单海气耦合模式大气运动方程非线性对ENSO循环的影响,即讨论大气运动方程的纬向非线性、经向非线性、纬向和经向非线性对ENSO循环的影响。同时,讨论了ENSO循环对大气运动方程非线性的敏感性问题。数值实验证明,大气运动方程的非线性对ENSO循环的影响明显,并且ENSO循环对大气运动方程的非线性非常敏感。因此,研究简单海气耦合模式中大气运动方程的非线性对ENSO循环的影响,对进一步理解ENSO循环的物理机制,具有一定的理论意义和实用价值。
ZHANG Li-Na , ZHANG Chao-Lin , WANG Bi-Zheng , CHENG Cong-Lan
2008, 13(3):260-272. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.04
Abstract:根据首都国际机场高速公路专业气象自动监测站网所提供的高时间分辨率资料,结合大尺度背景场对大气能见度演变的动力热力条件和各级能见度条件下对应的主要气象要素特征进行分析。结论如下:1)在低频时间尺度,大气能见度的低频变化有如下的规律:850 hPa垂直速度与能见度呈现同位相关系,并通过垂直速度影响水汽变化,进而通过水汽的Rayleigh散射与水粒子的Mie散射来影响大气能见度的变化,反映出大尺度动力因子与水汽共同作用影响了大气能见度变化。500~850 hPa之间的位温差与能见度的反位相关系,反映出大气稳定度控制了大气边界层的分子扩散和湍流扩散,即通过热力因子影响大气能见度。但要注意,能见度的变化并不是由某一个单因子所决定的,必须综合考虑动力、热力和水汽等多个因子的相互制约。2)造成2005年1月和2006年1月能见度差异的主要原因是垂直速度和水汽的差异,即垂直下沉运动时,水汽易干燥,比湿较小,能见度较高,故2005年1月能见度比2006年1月高。 3)能见度的等级分布与大气湿度﹑温度以及风速有重要的物理联系,尤其是温度在0 ℃ 以下,冰面饱和水汽压低于水面饱和水汽压时,有利于雾的形成,从而使得能见度较低。 4)200~1 000 m的低能见度出现频数的日变化呈现以午时为低中心的U型分布,并且1 000 m以下的低能见度一定对应了低温、高湿和微风,但这只是必要条件,并不是其发生的充分条件,尤其对于200 m以下的浓雾。而对大于4 000 m的较高能见度,其出现频数的日变化呈以午时为高中心的拱形分布。
LI Lei , WANG Zi-Fa , HE Jin-Hai , LIN Cai-Yan , XIE Fu-Ying
2008, 13(3):273-280. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.05
Abstract:酸沉降会对生态环境造成危害。要控制和减少酸沉降,就要了解酸沉降的幅度和不确定性,而模式研究是获得这些因子的重要工具。用东亚酸沉降模式比较计划(MICSAsia II)中7个模式模拟的2001年7月和12月东亚地区酸沉降数据及东亚酸沉降监测网络(EANET)的观测数据,通过相关分析发现多模式模拟的平均值可表现东亚地区酸沉降的分布特征。采用各个模式与模拟结果平均值的离散程度来表征这些模式在东亚地区的不确定性,简要分析了目前模式模拟东亚酸沉降的不确定及其产生原因,可为制定酸沉降的控制措施提供依据。
2008, 13(3):281-290. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.06
Abstract:ARPS模式中原本有处理多普勒雷达Lev-III资料的模块,但在一个雷达测站只处理4个仰角的径向风和反射率的资料。在此基础上,进行修改扩充将我国20世纪末、21世纪初全国布网的新一代多普勒雷达基数据LevII全部14个仰角的原始径向风和反射率资料应用于ARPS模式。对我国2003年7月一次特大暴雨过程的个例研究表明,初始时刻加入多普勒雷达基数据的数值模拟,能改善短时0~12 h的降水范围、强度和降水中心的预报结果。即使在目前雷达初始化数值模式预报低谷区的3~4 h处,仍表现出较好的预报水平。因此,本文认为使用多普勒雷达资料初始化中尺度数值模式,能够弥补“spin-up(起转)”带来的副作用,表现在开始预报的第1 h,就预报出雷达估计回波的强中心和大致分布,并且预报出与实况接近的降水;改变了由“spin-up”引起的回波估计预报延迟和预报前期没有降水的现象。且试验表明提高数值模式分辨率,可以使多普勒雷达资料弥补“spin-up”副作用的能力更明显。多普勒雷达资料应用于数值模式之所以有这种能力,是由于从多普勒雷达资料可以得到云和降水场的信息,一方面为模式微物理变量提供初值,填补了初始时刻云微物理量的空白,使随后的微物理量演变进程更加合理化,从而对降水预报产生正面影响;另一方面,为中尺度模式的非绝热初始化提供对流尺度数据源,对潜热、动力场和湿度进行调整,有效地实现模式的“hot-start(热启动)”,缩短了“预热”时间。
LI Xing-Rong , HU Fei , SHU Wen-Jun , Liang Bi-Ling
2008, 13(3):291-299. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.07
Abstract:应用北京地区地面气象观测台1990~2004年10月的气温资料,分析了近15年来北京秋季城市热岛的特征,结果表明,北京秋季夜间城市热岛要强于白天。此外,对比分析了一个强热岛和一个弱热岛的特征及其气象影响因子,结果表明,北京秋季夜间特定条件下存在强热岛,白天城市强热岛会减弱消失,城市强热岛的日变化非常明显。夜间城市强热岛形成和维持是多个因子综合作用的结果。白天日照充足的晴夜,北京城郊地面风场很弱(≤1.0 m·s-1),同时城区垂直方向47 m以下大气风场持续很弱(≤1.0 m·s-1),城区320 m以下大气持续存在强逆温。日落后郊区地面大气降温速率和幅度远大于城区,促使夜间强热岛的形成和维持。白天日出后太阳辐射的加热作用所引起的郊区地面大气升温速率和幅度大于城区,城区大气稳定度的减弱以及城区大气逆温的消失是夜间强热岛减弱并最终消失的重要原因。
WEN Li-Juan , Lü Shi-Hua , MENG Xian-Hong , MA Heng , AO Yin-Huan , ZHANG Yu , SHANG Lun-Yu , LI Suo-Suo
2008, 13(3):300-308. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.08
Abstract:利用“金塔绿洲能量水分循环观测试验”的资料和中尺度数值模式对绿洲小气候效应进行了17天较长序列的研究,在模拟过程中每天替换土壤湿度。研究结果表明:在分析时段内2004年7月6日前和9日后分别盛行西北风和东风两种背景风;白天,绿洲低层相对沙漠是一个冷源,随着高度的增加逐渐转为暖中心,温度场在600~700 hPa之间转变。当背景风较大时,绿洲上空的温度中心会偏向绿洲中心下游。白天绿洲低层风场平均态为在东风背景场的基础上向南北两侧辐散,随着高度的增加风场逐渐由辐散转为向绿洲的辐合,转变高度在700 hPa以下,且低于温度场的转变高度。白天绿洲上以下沉运动为主,绿洲风次级环流是绿洲上夏季晴天长期存在的平均态。当背景风较小时绿洲低层可形成向四周辐散的风场,当背景风场过大时,无绿洲环流生成。绿洲为高湿场,在绿洲边缘沙漠上存在的逆湿和高水汽柱,既阻止沙漠上干热气流侵入绿洲,又防止绿洲上水汽的流失。白天沙漠、绿洲的地表能量通量差异较大,绿洲上以潜热为主,沙漠上以感热为主,二者量级相当。绿洲上的边界层高度低于沙漠的,对绿洲生态系统起一定的保护作用。
LIU Fang-Yuan , XIAO Si-Rong , ZHANG Ke-Hui , MU Zhong-Yi
2008, 13(3):309-317. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.09
Abstract:利用水文气象等环境资料,分析近50年来河北省干旱化特点及发展趋势。结果表明,该省气温显著升高,降水持续减少,湖淀干涸,湿地严重萎缩,河道断流,入海水量急剧减少,地下水环境由丰水区变成了特大超采区,草场面积减少,土地沙化面积扩大,区域环境干旱化形势非常严峻。气候变化和超负荷的水资源开发利用可能是河北地区干旱化的两个主要原因。
2008, 13(3):318-326. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.10
Abstract:利用RegCM3对1998年东亚夏季风气候进行了季节尺度模拟,并利用小波分解方法对比分析了模式对中国各气候区夏季降水多尺度振荡的模拟能力。结果表明:模式能基本准确模拟1998年夏季中国各气候区逐月平均降水的分布和中国东部雨带推进过程,但模拟和观测的逐日降水演变存在明显区别。模式对各气候区低频降水的模拟准确率一般都是最高的,降水模拟误差主要是由模式对其他各周期分量降水振荡模拟误差造成的,一般对降水高频振荡模拟误差都比较大。各区域降水分别存在主振荡类型,模式对1998年夏季华南地区降水主振荡(低频和8 d周期振荡)和长江中下游地区降水主振荡(4 d周期振荡)模拟较好是这两个地区降水模拟准确率较高的主要原因。
SHI Chun-E , YANG Jun , QIU Ming-Yan , XIE Wei , ZHANG Hao
2008, 13(3):327-336. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2008.03.11
Abstract:利用安徽省78个测站近半个世纪的资料分析了安徽雾的年代际变化特征,并着重讨论了城市发展对雾的影响。安徽省雾的年代际变化趋势分布不均匀,以1980年为中心的10年是安徽年均雾日数最高的10年,以后呈减少趋势。根据两类城市年雾日数演变趋势,揭示城市在不同的发展阶段对雾的影响不同。最近30年,城市雾的消散时间明显推后,平均持续时间增加,雾内能见度下降。1985年之后,全省平均雾日数和合肥地区北京时间8时雾内能见距离与全省煤耗量之间存在显著的反相关。城市雾发生率下降的原因可能是城市热岛加强和大气气溶胶粒子增多共同作用的结果。
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