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摘要:利用南京大學(xué)區(qū)域邊界層模式,選取蘇州地區(qū)2006年8月12日晴天小風的天氣作為背景天氣條件進行算例的模擬。分析了該地區(qū)在湖陸風環(huán)流背景下的城市化進程對熱島特征的影響。結(jié)果表明:蘇州地區(qū)的風場受大尺度系統(tǒng)、湖陸風環(huán)流和城市熱島環(huán)流系統(tǒng)的共同影響,且湖陸風環(huán)流的強度大于熱島環(huán)流。蘇州地區(qū)的城市熱島影響高度可達400 m左右,且在背景風場的影響下,該地區(qū)的溫度分布會體現(xiàn)出比較明顯的下游效應(yīng)特征,下游效應(yīng)的距離可達10 km左右。這種下游效應(yīng)在400 m高度以下比較明顯,隨高度的升高而逐漸減弱。20 a的城市化進程(1986—2006年)導(dǎo)致蘇州城區(qū)地表感熱通量增加了200 W/m²、潛熱通量減少了200 W/m²、湍能增加了0.045 m²/s²、日平均熱島強度增加了0.4 ℃;熱島環(huán)流加強,并使白天混合層最大高度升高了400 m,但對夜間逆溫層發(fā)展的影響較小。太湖湖陸風,使靠近太湖的蘇州市郊的混合層、逆溫層高度明顯下降,但對距離較遠的蘇州市區(qū)的混合層、逆溫層高度影響不大。且太湖的存在對于城市化進程導(dǎo)致的蘇州地區(qū)熱島強度增加、地表湍流動能增加、感熱通量增加、潛熱通量減少的趨勢有比較明顯的緩解作用。

摘要:使用系留氣艇探空系統(tǒng)在常州、蘇州、南京市區(qū)對邊界層風速、溫度、濕度廓線進行了觀測,原始數(shù)據(jù)表明探測結(jié)果存在明顯的系統(tǒng)誤差。本文主要討論風速訂正問題,分析發(fā)現(xiàn)風速誤差與高度和風速有關(guān),據(jù)此提出了依據(jù)高度和依據(jù)風速的兩種訂正方案。對比結(jié)果表明:兩種方案都能有效修正系留氣艇測量風速的系統(tǒng)誤差,高度訂正方案表現(xiàn)更好。本文還用訂正后的系留氣艇探測結(jié)果與蘇州市氣象局的風廓線雷達資料進行對比,結(jié)果顯示風廓線雷達探測結(jié)果在500 m以下系統(tǒng)偏小。

摘要:用江蘇省地基GPS水汽監(jiān)測系統(tǒng)得到的大氣可降水量(PWV)資料,對江蘇地區(qū)2009年夏季一次強對流性天氣產(chǎn)生的降水過程進行了綜合分析,分析了各時段GPS-PWV的變化特征和水汽的輸送特點,并利用WRF中尺度數(shù)值模式對此次過程進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:GPS-PWV對于空中水汽變化具有很高的敏感性,能及時地反映大氣中水汽的時空變化。通過對數(shù)值模式結(jié)果進行分析后,發(fā)現(xiàn)強盛的水汽輸入及輻合上升、中高層弱冷空氣的侵入活動、低層西南氣流加強、對流不穩(wěn)定層加劇等多種因素的共同作用是造成此次中小尺度對流性降水的主要原因。GPS-PWV提供的精確水汽變化結(jié)合數(shù)值模式所模擬出的動力、熱力條件對于強對流性暴雨預(yù)報和降水區(qū)域判定具有較好的參照意義。

摘要:利用耦合化學(xué)過程的區(qū)域氣候模式RegCM4.0,研究亞洲地區(qū)硫酸鹽、黑碳和有機碳3種人為氣溶膠的直接氣候效應(yīng)對東亞冬季風的影響;并運用相關(guān)分析與合成分析方法,研究了東亞人為氣溶膠主要分布區(qū)中人為氣溶膠濃度變化對東亞冬季風的影響。結(jié)果表明:人為氣溶膠對東亞熱帶和副熱帶冬季風均起增強作用;人為氣溶膠使得中國南方東部地區(qū)的冬季降水減少。2000—2007年,秋、冬季東亞人為氣溶膠主要分布區(qū)中,人為氣溶膠總體呈現(xiàn)減少的趨勢,分別導(dǎo)致了東亞冬季風建立的推遲和東亞冬季風的減弱。相關(guān)分析和合成分析也表明:在東亞人為氣溶膠主要分布區(qū)中的人為氣溶膠柱濃度含量增加,東亞冬季風的建立提前并且東亞冬季風加強,反之亦然。人為氣溶膠引起陸地地表降溫,而對海洋溫度幾乎沒有影響,使低層海陸溫差加大,從而導(dǎo)致低層海陸氣壓差加大,東亞冬季風的增強可能與此有關(guān)。

摘要:運用NCEP/NCAR再分析資料和中國氣候中心整編的160站月平均降水資料應(yīng)用經(jīng)驗正交函數(shù)、線性相關(guān)分析等,分析了江淮地區(qū)夏季降水異常特征及其與西印度洋區(qū)域大氣環(huán)流年際異常關(guān)系的變化及其可能的機理。結(jié)果表明:當500 hPa中緯度低槽活動偏多(少),西太平洋副熱帶高壓偏強(弱),東亞夏季風偏強(弱)時,江淮地區(qū)降水偏多(少)。進一步分析還發(fā)現(xiàn)西印度洋上空的垂直環(huán)流與江淮夏季降水存在較好的關(guān)系,但這種年際異常之間的聯(lián)系受到背景場的影響明顯:1979—1993年西印度洋垂直上升運動與江淮夏季降水的變化趨勢基本相反,兩者線性相關(guān)系數(shù)為-0.43;1994—2010年兩者的變化趨勢基本一致,相關(guān)系數(shù)達0.71。即當西印度洋地區(qū)存在環(huán)流異常下沉(上升)時,西太平洋副熱帶高壓通常異常減弱東退(增強西伸),副熱帶季風減弱(增強),有利于雨帶偏南(北)。因此,在西太平洋副熱帶高壓和副熱帶季風年代際偏強(弱)階段,西印度洋環(huán)流與江淮夏季降水呈負(正)相關(guān)。

摘要:利用江蘇省6部S波段全相參多普勒天氣雷達測得的2007-2011年28個陣風鋒觀測實例,檢驗多普勒天氣雷達的陣風鋒自動識別算法的效果。該算法主要包括熵函數(shù)模板的反射率強度邊界識別、風切變算法,并綜合依據(jù)徑向速度及譜寬進行陣風鋒識別。在陣風鋒的識別中,多普勒速度的徑向切變有利于判別雷達波束垂直于陣風鋒邊界的輻合,旋轉(zhuǎn)切變可更好地顯示平行于波束的陣風鋒邊界。在參與檢測的28個個例中,成功檢測出的有13個;因雷達資料質(zhì)量影響,7個個例檢測出部分陣風鋒;8個個例未檢測到陣風鋒。經(jīng)過檢驗,該算法的識別效果較好,但仍存在一些不足,需要進一步完善雷達資料的質(zhì)量控制,和對低層弱切變特征的提取研究。

摘要:多源信息融合的流域水文模擬及預(yù)報技術(shù),是目前水文預(yù)報發(fā)展的一個重要方向。以易發(fā)生長江流域特大洪水的四川盆地及周邊地區(qū)為研究區(qū)域,從單個站點及子流域降水量相關(guān)性、降雨空間分布和相對誤差等方面對TRMM衛(wèi)星3B42產(chǎn)品探測精度進行了檢驗分析。結(jié)果表明:研究區(qū)TRMM 3B42數(shù)據(jù)與地面觀測數(shù)據(jù)在日、月尺度上具有較高的相關(guān)性(R >0.5),3 h尺度相關(guān)性較差(R<0.5),且3 h和日尺度在降水量峰值擬合上存在較為明顯的數(shù)值偏差和時間上的提前或延遲;不同時間尺度下兩組數(shù)據(jù)的空間分布特征總體具有較好的一致性;兩組數(shù)據(jù)2008—2010年降水量序列均值相對偏差在±10%的概率密度百分數(shù)為32.26%?？傮w上研究區(qū)TRMM 3B42數(shù)據(jù)呈現(xiàn)高估(四川盆地大部分區(qū)域),局部出現(xiàn)低估(四川盆東南及地周邊地區(qū));研究區(qū)3 h尺度TRMM 3B42數(shù)據(jù)探測精度明顯低于日尺度,高程變化對TRMM 3B42數(shù)據(jù)的探測精度具有一定影響。因此,針對該區(qū)域TRMM 3B42數(shù)據(jù)3 h和日尺度數(shù)據(jù)序列精度相對較差的問題,應(yīng)用該衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行3 h尺度流域水文模擬及預(yù)報研究時,就需要對該區(qū)域衛(wèi)星數(shù)據(jù)和地面觀測數(shù)據(jù)進行融合,充分發(fā)揮兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。

摘要:應(yīng)用FY-3A微波濕度計2010年1月份的Level-1c觀測亮度溫度O,NCEP GFS 6 h的預(yù)報場作為背景場,用RTTOV 9.3版本輻射傳輸模式模擬的亮度溫度B以及美國NOAA-18 MHS業(yè)務(wù)微波地表和降水產(chǎn)品,研究了雙權(quán)重質(zhì)量控制算法對FY-3A MWHS 通道3至5云和降水視場的識別能力。研究表明雙權(quán)重質(zhì)量控制算法判斷的負觀測增量O-B的離群點中,大多數(shù)都受云和降水影響。通道3約占60%,通道4約80%,通道5超過80%。當降水率大于0.2 mm·h^-1時,通道3負離群點可識別超過60%降水云,隨著降水率增大識別率超過80%。而通道4對大于0.2 mm·h^-1的降水的識別率超過90%。通道5負離群點幾乎可以剔除100%的降水影響資料。在目前還沒有MWHS自身云檢測產(chǎn)品的條件下,雙權(quán)重質(zhì)量控制算法可剔除大部分云和降水影響視野。

摘要:利用1961—2010年中國553個地面氣象站大風資料,并且定義和采用大風集中度和大風集中期的方法,討論了大風日數(shù)年內(nèi)分布形態(tài)的時空特征。結(jié)果表明:中國大風日數(shù)呈現(xiàn)出西多東少的空間分布特點。近50 a來全國范圍內(nèi),大風日數(shù)都具有減少的變化趨勢,其中青藏高原地區(qū)減少趨勢最顯著。在大風天氣的年內(nèi)分布形態(tài)上,青藏高原地區(qū)出現(xiàn)的大風天氣較為集中;而內(nèi)蒙古地區(qū)的大風天氣較為分散。青藏高原地區(qū)大風集中期最早;而東南沿海地區(qū)大風集中期最晚。近50 a來中國大風集中度均有增加的趨勢,其中東南沿海地區(qū)增加最顯著;內(nèi)蒙古地區(qū)和華北地區(qū)的大風集中期有顯著增加的趨勢。同時,西太平洋副熱帶高壓強度、北半球極渦強度和歐亞經(jīng)向環(huán)流型與中國大風集中度的變化關(guān)系密切。

摘要:根據(jù)南京站1951—2010年逐日降水資料,采用2種傳統(tǒng)的百分位法以及3種正態(tài)變換方法,探討了確定區(qū)域極端降水事件閾值的最佳方法。結(jié)果表明,由于降水量的實際概率分布是一種明顯的偏態(tài)分布,而傳統(tǒng)的百分位法是在假設(shè)降水量遵從均勻分布條件下進行的,計算結(jié)果的穩(wěn)定性較差。正態(tài)變換的3種方法是在降水量實際概率分布下采用百分位法計算閾值的,結(jié)果穩(wěn)定性較好。其中以方法4效果最佳。為消除氣候變化的影響,可以將研究時段按降水量變化的不同趨勢分為幾個氣候階段分別計算閾值?；蛘卟捎没瑒託夂螂A段處理整個研究時段,并以各個滑動氣候階段閾值的平均值作為整個研究時段的閾值。

摘要:將支付意愿法與結(jié)構(gòu)方程模型相結(jié)合,應(yīng)用路徑分析的方法評估滬寧高速公路的氣象服務(wù)效益值。首先按照支付意愿法設(shè)計調(diào)查問卷,實地發(fā)放并回收240份問卷;然后構(gòu)建了結(jié)構(gòu)方程模型,提出系列假設(shè),繪制變量間的因果關(guān)系圖,測算各變量與氣象服務(wù)效益值之間的相關(guān)關(guān)系值,得到有益的結(jié)論:滬寧公路老客戶和駕齡長的司機,更愿意支付氣象服務(wù)費用;提高氣象服務(wù)質(zhì)量能提高司機的支付意愿。

摘要:利用自動氣象站、衛(wèi)星探測資料,NCEP/NCAR 1°×1°再分析資料等,從環(huán)流特征,動力、熱力和水汽條件等對發(fā)生在江蘇地區(qū)的兩次梅汛期大暴雨過程的中尺度對流云團的發(fā)生、發(fā)展進行了分析。結(jié)果表明:這兩次中尺度對流云團中均存在持續(xù)伸長型的中尺度對流系統(tǒng)(PECS),大暴雨區(qū)與T_BB<-70 ℃區(qū)域有較好的對應(yīng)關(guān)系,有利的環(huán)境場形成的高空輻散、低空輻合和強烈的上升運動是PECS發(fā)生發(fā)展的重要條件。PECS云團處于200 hPa高空急流入口區(qū)右側(cè)、西南低空急流左側(cè)(切變線南側(cè)),呈西南—東北向線狀排列,低層暖濕不穩(wěn)定氣流誘發(fā)中尺度云團的產(chǎn)生,氣旋性渦度場對積云對流活動具有組織和增強作用。當正渦度向垂直方向發(fā)展時,附近產(chǎn)生強烈的垂直上升運動,對應(yīng)著中尺度PECS云團的強烈發(fā)展。強烈的對流不穩(wěn)定有利于中尺度對流系統(tǒng)的發(fā)展,也有利于觸發(fā)暴雨產(chǎn)生。

摘要:用中國區(qū)域561個氣象站1961—2010年的逐日氣象資料,計算了多時間尺度的濕潤指數(shù)。用ArcGIS軟件平臺對站點的降水量和濕潤指數(shù)進行反距離加權(quán)插值,得到其空間分布圖,進而分別從全球氣候變暖背景下和年代際兩個角度分析了濕潤指數(shù)與干濕氣候帶界線的變化特征。結(jié)果表明:在氣候變暖背景下,新疆的極干旱區(qū)范圍縮小;內(nèi)蒙東部半干旱區(qū)東伸增大,西部干旱區(qū)南移擴大;山東半濕潤區(qū)南移擴大;陜西半干旱區(qū)加大,濕潤區(qū)縮小。從年代際變化而言,濕潤指數(shù)和干濕氣候帶界線分布有明顯的區(qū)域特征。東北地區(qū)總體呈現(xiàn)干濕交替特征;1970s起,西北地區(qū)總體趨濕;華北東南部持續(xù)趨干;新疆南部(極干旱區(qū))持續(xù)趨濕;南方地區(qū)在2000s四川南部和貴州中南部趨干,出現(xiàn)部分半干旱區(qū)。另外,根據(jù)中國農(nóng)業(yè)區(qū)劃方案,分別計算7個一級農(nóng)業(yè)類型區(qū)濕潤指數(shù)。發(fā)現(xiàn)7大農(nóng)業(yè)區(qū)50 a來濕潤指數(shù)都呈下降趨勢(青藏區(qū)除外),尤其西南地區(qū)在2000s濕潤指數(shù)下降最為顯著,其主要原因是2001年以來該地區(qū)潛在蒸散增加和降水偏少造成的。

摘要:利用常規(guī)氣象資料、自動站資料、NCEP再分析資料,對江淮流域4次長生命史的颮線的形成原因、發(fā)展演變過程進行天氣學(xué)分析。結(jié)果表明:颮線的發(fā)生需要強位勢不穩(wěn)定層結(jié),且高層有冷空氣的不斷補充是颮線長生命史維持的主要原因之一;江蘇東部的沿海地形為其發(fā)生發(fā)展提供了良好的水汽輸送條件;強的環(huán)境風垂直切變,中高空急流和高空輻散場能使颮線維持較長的生命史。4次過程從雷達反射率因子圖中,均可分析出典型的弓形回波結(jié)構(gòu)。成熟的弓形回波結(jié)構(gòu)嚴謹,寬度很窄,前沿有陣風鋒存在。垂直結(jié)構(gòu)上,在弓形回波的前側(cè)入流一側(cè),存在較大的回波反射率因子梯度,回波頂位于強反射率因子梯度區(qū)之上;伴隨著颮線的發(fā)展,在多普勒雷達徑向速度圖上有中層徑向輻合和低空大范圍的大風速區(qū);中氣旋和MARC可作為預(yù)報災(zāi)害性大風的可靠判據(jù)。

摘要:利用1981—2010年江蘇沿海地區(qū)的大風資料,分析30 a沿海大風氣候特征,結(jié)果表明:江蘇沿海地區(qū)最大風速≥6級和≥8級大風,呈逐年遞減趨勢。夏季,江蘇沿海大風以東南風為主;秋、冬季,以偏北風為主;而春季,沿海大風以偏北風為主,東南風次多。冷空氣偏北大風以冬季最為常見,低壓(氣旋)大風和入海高壓后部大風易發(fā)生在春、夏兩季,雷雨大風主要發(fā)生在夏季,臺風大風主要發(fā)生在夏季和秋季。