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摘要:針對大氣系統(tǒng)的混沌特性,提出了10~30 d延伸期數(shù)值天氣預(yù)報的策略思考?？深A(yù)報性問題,實質(zhì)上是時空尺度問題,10~30 d的預(yù)報雖然超出了逐日天氣的可預(yù)報時限,但仍存在著可預(yù)報的分量。以數(shù)值模式為基礎(chǔ),闡述了10~30 d延伸期可預(yù)報分量的提取方法。在此基礎(chǔ)上,提出了針對可預(yù)報分量和混沌分量應(yīng)采用不同的策略和方法。該設(shè)想可借鑒利用現(xiàn)有數(shù)值模式的變分同化系統(tǒng),且無需構(gòu)建新的模式,因此具有可行性。

摘要:太陽活動與氣候變化的關(guān)系急需深入進行探索性研究，本文的分析研究表明，中國東部夏季降水與太陽活動有明顯的關(guān)系。強（弱）太陽活動年，華北平原和東北南部地區(qū)少（多）雨，西北地區(qū)卻多（少）雨，而江淮地區(qū)的夏季降水量也偏多（少）；太陽活動與夏季的梅雨量存在著既顯著又復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系，而且它們間的相關(guān)關(guān)系還隨時間有年代際變化。強（弱）太陽活動有利于在中國上空造成500 hPa位勢高度出現(xiàn)正（負）異常，并與夏季降水異常的形勢較為相配，可認為是太陽活動影響中國東部降水的重要途經(jīng)。盡管目前尚未形成完整的理論，但基于已有的觀測和分析研究，作為一個討論內(nèi)容，我們提出了一些關(guān)于太陽活動影響天氣氣候變化的初步看法。

摘要:全球氣溫演變趨勢和近期中國氣候災(zāi)害有一定的聯(lián)系;分析表明:1998年以來全球氣溫基本穩(wěn)定僅有小幅波動,并未呈現(xiàn)如IPCC (2007) 所預(yù)言的那樣快速升溫,而2005年以來太陽活動的異常狀況可能標(biāo)志它今后的長期減弱趨勢;因此本文首先歸納太陽活動影響氣候研究的最新進展, 發(fā)現(xiàn)其對氣候的影響絕非限于大氣頂上太陽總幅照 (TSI) 的微小變化,而會通過平流層臭氧對更大變幅的紫外輻射的的吸收,加熱作用觸發(fā)平流層-對流層的大氣環(huán)流變化,結(jié)合熱帶-副熱帶海洋混合層對太陽輸入能量的積累, TSI 01%的變化會在地球氣候系統(tǒng)中產(chǎn)生放大效應(yīng),這突出表現(xiàn)在東太平洋熱帶-副熱帶海域海-氣作用的響應(yīng),ENSO位相相應(yīng)變化及北極/北大西洋濤動指數(shù)的響應(yīng), 大量的觀測研究結(jié)果支持上述論點;近年來太陽活動低值期北半球冬季中高緯和中國均遭受異常冷害侵襲即是明證, 初步揭示出以夏季東太平洋副高強度指數(shù)首先反映的地球氣候系統(tǒng)對太陽活動響應(yīng)的一系列氣候過程; 對今后10 a全球氣溫趨勢也作了初步展望。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析數(shù)據(jù)集及CMAP降水資料分析了東亞大氣環(huán)流由冬轉(zhuǎn)夏的可能時間及其特征。結(jié)果表明，3月底4月初，東亞與西太平洋對流層緯向熱力差異由東暖西冷轉(zhuǎn)為東冷西暖，對流層低層大陸高壓東移，使得緯向氣壓梯度發(fā)生逆轉(zhuǎn)。與此同時，對流層低層偏南風(fēng)建立，經(jīng)向垂直環(huán)流也發(fā)生季節(jié)逆轉(zhuǎn)。同時，3月底4月初華南已出現(xiàn)持續(xù)性降水雨帶。所有這些特征都表明東亞大氣環(huán)流可能在3月底4月初已經(jīng)由冬季型開始轉(zhuǎn)為夏季型。

摘要:本文采用IAPⅢ模式輸出的10模式年資料，計算了夏季風(fēng)建立期間的流場能量強度指數(shù)（即變差度、相似度、場比幅、季風(fēng)強度指數(shù)和突變度），主要結(jié)論有：利用相似度可客觀確定模式中南海夏季風(fēng)建立的預(yù)兆日期。在南海、南亞夏季風(fēng)建立及江淮入梅前后，均出現(xiàn)全球變差度明顯增大，此時大氣環(huán)流的劇烈調(diào)整具有全球性。IAPⅢ模式中南海夏季風(fēng)爆發(fā)要較實際偏晚10 d，強度也較實際弱。雖在模式中海表面溫度取氣候值，但南海夏季風(fēng)建立的預(yù)兆日期仍各不相同，且季風(fēng)強度指數(shù)有明顯的呈兩年周期的變化。模式中南海夏季風(fēng)爆發(fā)在絕大多數(shù)年份仍屬突變過程，這與實際情況大體相當(dāng)。

摘要:在回顧了近年來熱帶氣旋波動動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上,介紹了熱帶氣旋內(nèi)中尺度波動不穩(wěn)定機理研究方面的進展,分別對熱帶氣旋三類中尺度特征波動的不穩(wěn)定,即經(jīng)典重力慣性波、渦旋Rossby波和具有物理性質(zhì)不可分的混合波的不穩(wěn)定進行了物理分析,給出了熱帶氣旋內(nèi)對稱不穩(wěn)定、橫波不穩(wěn)定、對流對稱不穩(wěn)定、渦旋Rossby波正壓不穩(wěn)定及混合波不穩(wěn)定的動力解釋,進一步說明熱帶氣旋內(nèi)中尺度擾動發(fā)展是與基本氣流的動力(水平和垂直切變)及熱力狀態(tài)之間的相互作用密切相關(guān)。

摘要:With available high-resolution ocean surface wind vectors retrieved from the U.S. Naval Research Laboratorys WindSat on Coriolis, the impact of these data on genesis and forecasting of tropical storm Henri is examined using the non-hydrostatic, fifth-generation mesoscale model (MM5) of Pennsylvania State University-National Center for Atmospheric Research plus its newly released three-dimensional variational data assimilation (3DVAR) system. It is shown that the assimilation of the WindSat-retrieved ocean surface wind vectors in the 3DVAR system improves the model initialization fields by introducing a stronger vortex in the lower troposphere. As a result, the model reproduces the storm formation and track reasonably close to the observations. Compared to the experiment without the WindSat surface winds, the WindSat assimilation reduced an error between the model simulated track and observations of more than 80 km and also improved the storm intensity by nearly 2 hPa. It suggests that these data could provide early detection and prediction of tropical storms or hurricanes.

摘要:利用NCAR公用陸面模式（Community Land Model 3.0，CLM3.0）及普林斯頓大學(xué)1948—2001年1°×1°、3 h一次的全球大氣近地面強迫資料，對中國地區(qū)1948-2001年的土壤溫度進行了off-line模擬試驗，通過對模擬結(jié)果和全國臺站觀測土壤溫度資料的對比，評估了CLM3.0對中國區(qū)域不同層次土壤溫度的模擬能力。結(jié)果表明：模式能模擬出中國地區(qū)多年平均土壤溫度的空間分布型，除部分地區(qū)模擬比觀測偏高外，模式模擬的土壤溫度普遍偏低；模式能較好地反映出中國地區(qū)土壤溫度的年際變化，對4月的模擬稍好于7月。對于劃分的8個子區(qū)域，東部區(qū)域模擬好于其它各區(qū)，除高原一帶外，表層的模擬均好于深層；模式基本能抓住土壤溫度的變化趨勢，而且模擬出了7月長江流域以南地區(qū)土壤溫度顯著降低這一趨勢，但模擬的趨勢比觀測有所偏弱。

摘要:本文運用我國新一代中尺度數(shù)值模式（GRAPES）對2004年6月23—25日長江中下游地區(qū)大暴雨過程進行了數(shù)值模擬研究，數(shù)值模擬和診斷分析結(jié)果表明，暴雨的落區(qū)和強度與高低空急流的位置及強度密切相關(guān)，低空急流位置北(南)移，垂直上升運動中心的位置也隨之北（南）移，對應(yīng)暴雨的落區(qū)也隨之移動，暴雨中心強度與垂直上升運動的強度變化趨勢一致，上升運動中心強，對應(yīng)暴雨中心的雨量大。因此，改變高低空急流位置及強度，實際上是改變高空輻散和低空輻合區(qū)的位置及強度，改變了高低空急流耦合的位置，主要是影響了垂直上升運動的位置和強度，進而影響了暴雨的落區(qū)和強度。高低空急流耦合及上升運動加強，是暴雨發(fā)生和雨量增幅的一種重要物理機制。

摘要:本文利用中尺度數(shù)值模式的高分辨率模擬結(jié)果，研究了夏季東亞副熱帶西風(fēng)急流一次短時間尺度強度變化過程中的中尺度西風(fēng)擾動特征和相應(yīng)的動量輸送特征。結(jié)果表明，此次急流強度短時間尺度變化以急流軸線為界，北側(cè)增強，南側(cè)減弱。急流整體增強和急流內(nèi)部中尺度西風(fēng)擾動的積累效應(yīng)有關(guān)。急流入口區(qū)（出口區(qū)）南側(cè)主要為西風(fēng)動量水平通量輻散區(qū)（輻合區(qū)），北側(cè)為輻合區(qū)（輻散區(qū)）,西風(fēng)動量水平輻合輻散區(qū)的水平尺度只有百公里左右，也屬于中尺度范圍，并且輻合輻散區(qū)一般位于地形坡度較大區(qū)域上空。西風(fēng)動量的垂直輸送與西風(fēng)動量水平通量散度分布幾乎一致，但數(shù)值小一個量級以上。

摘要:采用最優(yōu)化搜索方法,對影響副高活動的東亞季風(fēng)區(qū)位勢場和季風(fēng)雨帶降水場進行了函數(shù)擬合,并用擬合出的函數(shù)作為基函數(shù)和熱力強迫因子代入正壓渦度方程,對渦度方程解的性質(zhì)進行了討論。分析和模擬結(jié)果表明:中心位于我國華北一帶東亞季風(fēng)雨帶凝結(jié)潛熱釋放易導(dǎo)致副高的西伸和北抬;而中心位于赤道附近的南海季風(fēng)槽降水熱力作用可導(dǎo)致副高出現(xiàn)東退和西伸兩種可能。

摘要:以2003年7月3日至4日發(fā)生在淮河流域的暴雨過程為例，利用AREM 模式，分析了初始場對暴雨預(yù)報的影響，提出了暴雨預(yù)報中初始場不確定性包含的兩層含義，一是被常規(guī)觀測遺漏的中小尺度信息誤差；另一個則是隨著環(huán)流變化造成的信息誤差的不確定性。并針對著初始場的不確定性，設(shè)計了一種初值集合預(yù)報的方法，它包含了經(jīng)典的集合預(yù)報方法MCF、LAF、BGM的思想。用這種方法進行了集合預(yù)報試驗，結(jié)果表明：集合平均預(yù)報的預(yù)報技巧高于24 h控制預(yù)報，集合預(yù)報還可給出降水概率預(yù)報、離散度等產(chǎn)品為暴雨可預(yù)報性的評估提供參考。

摘要:通過設(shè)計臺風(fēng)追隨自移動嵌套網(wǎng)格、考慮海洋飛沫作用改進MRF邊界層參數(shù)化方案、設(shè)計垂直-傾斜對流參數(shù)化方案等對MM5 V3.7中尺度模式進行改進，以NCEP逐日再分析資料為初始場，對2005年第5號熱帶氣旋“海棠”進行了數(shù)值模擬試驗。結(jié)果表明：通過設(shè)計自移動嵌套網(wǎng)格解決了熱帶氣旋業(yè)務(wù)數(shù)值預(yù)報模式中細網(wǎng)格區(qū)域大小和位置難于確定問題，通過提高模式分辨率能大幅增強數(shù)值模式對熱帶氣旋強度的預(yù)報能力；考慮海洋飛沫作用后，熱帶氣旋范圍內(nèi)低層熱通量明顯增強，從而使模式大氣低層增溫和增濕明顯，有利熱帶氣旋內(nèi)對流發(fā)生發(fā)展；考慮傾斜對流不穩(wěn)定作用后，使傾斜對流有效位能得到釋放，進一步提高了模式對熱帶氣旋內(nèi)部物理過程的描述能力。通過改進MM5模式，有效提高了熱帶氣旋強度的數(shù)值模擬能力。

摘要:用中國氣象局整編的氣溫資料以及NCEP／NCAR再分析資料和OLR資料,分析了長江中下游地區(qū)夏季氣溫變化型與西太平洋副熱帶高壓(簡稱西太副高)的年際變動的聯(lián)系。研究表明,長江中下游地區(qū)夏季氣溫異?？煞譃槿珔^(qū)一致、南北反相、東西反相三種分布型。在年際時間尺度上,此三型的形成與東亞-西太平洋地區(qū)環(huán)流異常三種不同的分布密切相關(guān)。根據(jù)異常環(huán)流的這三種不同的分布型,分別定義了相應(yīng)的東亞-西太平洋環(huán)流異常指數(shù)IEAWPi。分析表明,IEAWPi分別與三型氣溫指數(shù)有很好的相關(guān)關(guān)系,IEAWPi可在一定程度上反映與長江中下游夏季氣溫變化型相聯(lián)系的副高活動異常。IEAWPi對應(yīng)的高、低值年的高度距平場在長江中下游地區(qū)上空均呈相當(dāng)正壓結(jié)構(gòu)。在500 hPa高度上,三型高度場異常的維持均與源自熱帶洋面上空的波列有關(guān),而第三型高度場異常還與沿西風(fēng)急流傳播的波列有關(guān)。IEAWPi可為診斷和預(yù)測長江流域氣溫異常提供線索。

摘要:運用NCEP/NCAR逐6 h分辨率為25°×25°GRIB資料，用WRF模式采用水平分辨率為27 km×27 km，垂直38層每6 h輸出一次的時空分辨率，對2006年7—9月對西太平洋地區(qū)臺風(fēng)為主的天氣系統(tǒng)進行季節(jié)預(yù)報試驗。綜合低層渦度、地面10 m處風(fēng)速、海平面氣壓、暖心結(jié)構(gòu)和持續(xù)時間對模式輸出資料進行臺風(fēng)生成判定和路徑追蹤。7月1日—9月30日模擬吻合較好的臺風(fēng)、強熱帶風(fēng)暴、熱帶風(fēng)暴和熱帶低壓的比例為4/9、1/3、0/1和0/1；模擬較差的比例分別為3/9、1/3、1/1和1/1；漏報率分別為2/9、1/3、0/1和0/1。模擬空報了2個臺風(fēng)、9個強熱帶風(fēng)暴和3個熱帶風(fēng)暴。模擬臺風(fēng)強度偏弱和吻合較差的原因可能與模式的分辨率、〖JP2〗微物理過程參數(shù)設(shè)置和積分步長有關(guān)?？請蟮呐_風(fēng)、強熱帶風(fēng)暴可能與模式自身特點、相關(guān)海區(qū)的特性和熱帶波動有關(guān)。

摘要:利用1979—2007年中國站點逐日降水記錄、NCEP/NCAR大氣再分析資料以及OLR資料等，分析了冬季熱帶低頻振蕩（MJO）與中國東部降水的關(guān)系及其伴隨的大氣環(huán)流擾動型，利用線性化全球大氣環(huán)流模式模擬了大氣對熱帶對流熱源的響應(yīng)，揭示了MJO影響中國東部冬季降水的機理。結(jié)果表明：熱帶對流活動從赤道印度洋西部東移至赤道西太平洋，中國東部冬季降水先后經(jīng)歷了長江流域多雨、整個南方多雨、華南多雨而長江流域少雨，這個過程大約經(jīng)歷了20 d左右時間。作為對東移性赤道熱源的Rossby波型響應(yīng)，當(dāng)對流熱源中心位于赤道印度洋中西部時，赤道以北地區(qū)的熱源西部氣旋式環(huán)流和熱源東部反氣旋式環(huán)流共同形成的西南氣流擾動主要影響到中國長江流域，并造成那里多雨；而當(dāng)對流熱源中心東移到赤道印度洋東部時，西南氣流擾動主要影響到中國華南地區(qū)，并造成那里多雨。

摘要:利用政府間氣候變化委員會第四次評估報告（IPCC AR4）中等強度溫室氣體排放情景試驗（SRES A1B）多個耦合模式的輸出結(jié)果，通過多模式集合的方法分析全球變暖背景下東亞副熱帶西風(fēng)急流的變化特征，發(fā)現(xiàn)在多模式集合平均結(jié)果中，隨著溫室氣體增多、溫室效應(yīng)進一步加劇，冬季急流強度增強，急流位置向北移動，夏季急流強度也呈現(xiàn)出增強的趨勢，位置卻向南移動。在全球變暖背景下，冬季北半球從低緯到中高緯度對流層中高層溫度將增加，但低緯增溫強、高緯增溫弱，導(dǎo)致副熱帶地區(qū)溫度梯度增加，夏季增溫幅度比冬季大，且強增溫區(qū)向北移，造成急流軸北側(cè)區(qū)域溫度梯度增大，并通過熱成風(fēng)關(guān)系使得急流區(qū)緯向風(fēng)增強。

摘要:利用Parsivel激光降水粒子譜儀2009年3—6月在南京觀測獲取雨滴譜資料，分類對各次降水過程雨滴譜進行Gamma分布擬合，對比分析了南京地區(qū)不同云系降水的雨滴譜分布特征以及Gamm a分布參數(shù)相關(guān)特性，并且討論了“標(biāo)準(zhǔn)化”Gamma分布參數(shù)隨雨強及雷達反射率因子的變化關(guān)系。結(jié)果表明：用Gamma分布擬合本次試驗不同云系降水的雨滴譜分布精度都比較高；“標(biāo)準(zhǔn)化”的Gamma分布參數(shù)較Gamma分布參數(shù)更具有物理意義，且其參數(shù)μ和Dm與雷達反射率因子Z均具有較佳的對應(yīng)關(guān)系，μ隨Z的增大依次遞減，Dm則隨Z的增大呈指數(shù)型遞增。

摘要:利用參與IPCC-AR4的8個全球氣候系統(tǒng)模式對20世紀(jì)氣候模擬情景下地面氣溫的模擬結(jié)果，對其進行多模式集成處理。在此基礎(chǔ)上，對這些全球氣候系統(tǒng)模式在各種能源之間的平衡（A1B）情景下2010—2030年的地面氣溫進行多模式超級集合預(yù)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，8個全球氣候系統(tǒng)模式模擬的地面溫度均方根誤差都比多模式簡單集合平均的大。超級集合相對于各個模式及簡單集合平均的模擬效果更好，其均方根誤差比最好的模式誤差減小了13℃。在A1B情景下，超級集合預(yù)測未來20 a北半球平均地面氣溫將普遍升高，大洋上的增溫幅度比陸地上小。中國東部地區(qū)以及青藏高原、新疆大部未來20 a氣溫將明顯升高，內(nèi)蒙東部和遼寧西部最高升溫可達20~24 ℃，其余地區(qū)升溫在20 ℃以內(nèi)。

摘要:本文運用大渦模擬方法研究了存在覆蓋逆溫時對流邊界層頂部的夾卷過程特征,并通過敏感性試驗著重分析了在此情況之下的夾卷速度參數(shù)化問題,以及風(fēng)切變的作用。模擬結(jié)果表明,初始覆蓋逆溫改變了夾卷層的結(jié)構(gòu)特征,使得夾卷層結(jié)構(gòu)參數(shù)明顯增大,風(fēng)切變使這一效應(yīng)略有增強,以往關(guān)于夾卷速度的參數(shù)化方案不再適用。分析研究表明,在有覆蓋逆溫的情況下,夾卷層結(jié)構(gòu)參數(shù)是控制夾卷速度的關(guān)鍵因子,應(yīng)該將夾卷層結(jié)構(gòu)參數(shù)作為變量引入夾卷速度參數(shù)化方案,該方案能夠很好地預(yù)報出受覆蓋逆溫影響的對流邊界層的發(fā)展過程。

摘要:通過對國內(nèi)外主要風(fēng)廓線雷達產(chǎn)品發(fā)展情況的介紹，比較了它們的主要技術(shù)指標(biāo)和測量性能，分析了天線、發(fā)射機采用不同技術(shù)體制時的優(yōu)缺點。對未來的主要工作提出了建議。

摘要:將區(qū)域氣候模式（RegCM3）與對流層大氣化學(xué)模擬（TACM）耦合，建立區(qū)域氣候化學(xué)模擬系統(tǒng)（RegCCMS），用以模擬中國地區(qū)硫酸鹽氣溶膠的空間分布、第一間接輻射強迫及其氣候效應(yīng)。研究結(jié)果表明，中國地區(qū)硫酸鹽氣溶膠主要集中在四川、河南、山東等地，秋冬季濃度較高而夏季濃度較低。1月份濃度最高值中心在四川，最高達到50 μg/m3，而7月則出現(xiàn)在河南等地，濃度最高達10 μg/m3。1、4、7、10月硫酸鹽氣溶膠的第一間接輻射強迫全國平均值分別為-180、-275、-343、-1.83 W/m2，局部地區(qū)可達-12 W/m2。敏感性試驗結(jié)果表明，硫酸鹽氣溶膠的第一間接效應(yīng)引起氣溫降低,降水減少，在不同季節(jié)和地區(qū)氣溫和降水的變化存在明顯差異。

摘要:主要介紹新近開發(fā)并投入業(yè)務(wù)使用的熱帶氣旋（Tropical Cyclone，簡稱TC）風(fēng)雨影響范圍人機交互識別業(yè)務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)收集各省逐時逐分觀測風(fēng)雨資料建立TC影響地面風(fēng)雨數(shù)據(jù)庫，并充分利用MICAPS（氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)）綜合顯示多氣象要素功能和交互劃定區(qū)域功能確定TC影響范圍，然后使用計算機圖形學(xué)中區(qū)域內(nèi)外射線判別法由程序挑選出影響范圍內(nèi)站點，再檢索風(fēng)雨資料數(shù)據(jù)庫相應(yīng)豐富數(shù)據(jù)，生成TC影響時大風(fēng)和降水報表文件，以供TC過程影響分析和臺風(fēng)年鑒編撰。該系統(tǒng)克服了以往主觀專家分離法耗時耗力的缺點，又避免了客觀分離法的較大誤差，大大提高了臺風(fēng)年鑒編撰工作效率和業(yè)務(wù)自動化水平，還可為臺風(fēng)大風(fēng)降雨氣候研究提供更為準(zhǔn)確的資料。