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摘要:利用WRF模式對2013年6月23日江淮地區(qū)的梅雨鋒暴雨過程進行了數(shù)值模擬，并利用模式輸出的細網(wǎng)格資料進行診斷分析。結(jié)果表明：地面梅雨鋒、高低空急流耦合、低層輻合高層輻散以及中層短波槽的配置有利于暴雨的發(fā)生發(fā)展；暴雨主要由兩個中尺度對流系統(tǒng)的發(fā)展、維持、合并造成；低層輻合、高層輻散為暴雨提供了動力條件；高溫高濕環(huán)境為暴雨提供水汽及熱力條件。水汽及凝結(jié)潛熱的診斷分析表明，高空槽的抽吸作用與潛熱反饋的配合表現(xiàn)為兩個方面，一是向中層輸送水汽，使最大凝結(jié)發(fā)生在中層，加強低層的正渦度中心，二是向高層輸送源源不斷的熱量，避免凝結(jié)潛熱在中層堆積，有利于不穩(wěn)定形勢和上升運動的維持，從而影響中尺度對流系統(tǒng)的移動和發(fā)展。

摘要:為了探究青藏高原積雪不同觀測資料間的差異，本文通過定義積雪覆蓋率（Snow Cover Percentage，SCP）對比了NOAA-CDR衛(wèi)星可見光遙感積雪資料、衛(wèi)星被動微波遙感積雪資料和我國146個臺站觀測的積雪資料在高原地區(qū)的氣候態(tài)及年際變動特征。從年平均氣候態(tài)看，微波與可見光資料的SCP分布較為接近，高值區(qū)均位于念青唐古拉山與喜馬拉雅山南緣之間的山區(qū)。而臺站資料SCP的高值區(qū)范圍則相對較小，在高原東部的巴顏喀拉山及南部的念青唐古拉山。3種資料的積雪低值區(qū)均位于高原中南部沿雅魯藏布江一帶、阿爾金山北側(cè)以及東邊界的內(nèi)陸省份。從季節(jié)平均場看，不同資料的積雪分布在冬季及秋季，無論是氣候態(tài)還是年際變動均較為類似。在春季時，微波和臺站資料間較為一致。而在夏季，資料間差異很大，不同資料間的兩兩相關(guān)接近于零，甚至為負數(shù)。本文同時選取了青藏高原地區(qū)4個典型臺站（索縣、清水河、康定、甘孜），將衛(wèi)星資料插值于臺站上，對比3種資料間的異同，以及與地表氣溫異常間的關(guān)系。結(jié)果表明，在這4個典型站上，臺站SCP在過去36 a中為線性減少的趨勢，而衛(wèi)星SCP主要為線性增加的趨勢，且臺站年平均SCP與地表氣溫異常的協(xié)同性最好。

摘要:運用旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗正交函數(shù)（REOF）和交叉小波變換方法，分析了長江流域1960-2012年月降水的時空分布特征及其與AO/NAO的時滯相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：（1）長江流域月降水異常分布的局域特征明顯，可劃分為4個主要的空間異常型：兩湖平原型、東南丘陵型、西南型及北方型；（2）4個主要的空間異常模態(tài)的累計貢獻率達45.8%，其中REOF₁（18.9%）的正異常區(qū)位于巫山及兩湖平原地區(qū)；東南丘陵一帶為REOF₂（12.3%）的正值中心，REOF₃（8.9%）突出了云貴高原北部和四川盆地南部的正異常區(qū)；REOF₄（5.7%）的負值中心處于四川盆地北部及其以北地區(qū)。這4個模態(tài)的時間系數(shù)（RPC_k）的變化幅度較大，且其位相均呈不規(guī)則的正負交替，表明各降水異常區(qū)具有復雜的時間演變特征；（3）4個主要異常模態(tài)與AO、NAO在特定時間尺度皆存在顯著相關(guān)的現(xiàn)象，巫山及兩湖平原地區(qū)、四川盆地北部及其以北地區(qū)的月降水均對AO表現(xiàn)出及時響應；東南丘陵一帶的月降水對AO、NAO的最佳滯后響應時間都較長。

摘要:利用WRF中尺度模式對2014年3月30-31日發(fā)生在華南的一次強颮線過程進行數(shù)值模擬。本次颮線過程受高空槽和低渦切變線影響，水汽條件充足，低層垂直風切變較強。模擬結(jié)果表明：發(fā)展階段，后方入流缺口開始出現(xiàn)，颮線逐漸呈弓形結(jié)構(gòu)；成熟階段，颮線后方入流逐漸下沉到地面并延伸至對流區(qū)前沿，冷池完全移入殘留冷區(qū)并加強，配合九連山下坡過程，颮線得以加強。后方入流對本次颮線過程的發(fā)展和維持十分重要。后方入流受環(huán)境風及中層負壓力擾動作用開始形成，隨后受對流區(qū)后側(cè)中低層渦旋對的影響迅速發(fā)展增強而進入發(fā)展階段，反氣旋式渦旋的北側(cè)風場促進了后方入流的形成和發(fā)展；成熟階段，氣旋式渦旋的南側(cè)風場使后方入流迅速增強。氣旋式渦旋區(qū)域主要受渦管拉伸作用增長，反氣旋式渦旋區(qū)主要受渦度傾斜增長作用。渦旋對垂直渦度主要是由低層水平渦度向上傾斜引起，而水平渦度則是由斜壓作用產(chǎn)生。

摘要:利用1949-2015年臺風年鑒資料、NCEP/NCAR再分析資料、NOAA資料等對近67 a影響山東的臺風頻數(shù)特征及其與相關(guān)氣候因子的關(guān)系進行了分析。結(jié)果表明：（1）影響山東的6類臺風中沿海北上類最多，登陸填塞類最少。8月和8月上旬是主要月份和旬份。臺風年代際變化明顯，并存在顯著的26 a年代際尺度和5 a年際尺度的周期變化。（2）臺風頻數(shù)與同年份的東亞槽位置、亞洲區(qū)極渦面積指數(shù)分別呈顯著的負、正相關(guān)關(guān)系。Niño 3.4區(qū)海溫對臺風頻數(shù)存在超前的顯著負相關(guān)，超前影響分別在1、2、3、4月。臺風頻數(shù)與冬季北大西洋濤動（NAO）指數(shù)、太平洋年代際振蕩（PDO）指數(shù)分別存在顯著的正、負相關(guān)關(guān)系。春、夏、秋季和年P(guān)DO冷位相時臺風頻數(shù)偏多，PDO暖位相時臺風頻數(shù)偏少，這與西太平洋副熱帶高壓和低層水汽條件關(guān)系密切。（3）冷、暖位相年臺風頻數(shù)與太平洋海溫分別存在顯著的相關(guān)區(qū)，特別是冬季暖位相時赤道中東太平洋顯著負相關(guān)區(qū)域較大。年P(guān)DO冷位相與夏季的顯著相關(guān)區(qū)較相似，暖位相與秋季相似。（4）太平洋海溫與臺風頻數(shù)相關(guān)性較好的海域主要有3個關(guān)鍵區(qū)：赤道中東太平洋、北太平洋中部和西太平洋暖池。其中赤道中東太平洋的的顯著性表現(xiàn)在冬季，北太平洋中部的顯著性表現(xiàn)在年、春、夏、秋季，西太平洋暖池的顯著性表現(xiàn)在夏、秋季。

摘要:利用1965-2015年冬半年寒潮過程數(shù)據(jù)和NCEP/NCAR再分析資料，通過FMM算法聚類分析，將影響我國寒潮路徑確定為4類，并統(tǒng)計分析了不同類型路徑寒潮的活動變化趨勢以及環(huán)流特征。研究結(jié)果表明：各類路徑寒潮的頻數(shù)、強度、季節(jié)分布和年際變化存在顯著差異，第一類西路轉(zhuǎn)向型寒潮頻數(shù)最多且逐年減少趨勢最大，第三類西北型寒潮強度最大，第四類西路型寒潮在春季頻發(fā)且變化趨勢平緩；在寒潮爆發(fā)時刻，500 hPa溫壓場配置、風場轉(zhuǎn)變、高層渦度平流和冷暖平流以及地面冷高壓分布與寒潮路徑的選擇密切相關(guān)，其中第二類北路型寒潮的低槽、負渦度區(qū)和冷平流區(qū)偏東分布，第三類則相應偏西。

摘要:數(shù)值預報特別是集合預報技術(shù)大大提高了對極端天氣的預報能力，目前對于溫度、風、降水等要素，歐洲中心基于集合預報產(chǎn)品計算的極端指數(shù)產(chǎn)品為其極端性提供了定量化依據(jù)。但目前尚沒有應用于業(yè)務預報的強對流天氣極端指數(shù)產(chǎn)品，本文統(tǒng)計了與強對流天氣密切相關(guān)的物理量，并計算了其極端天氣指數(shù)，統(tǒng)計了極端天氣指數(shù)在不同強對流天氣中的閾值分布。結(jié)果表明，極端天氣指數(shù)與強對流天氣有密切的關(guān)系，且不同類型的強對流天氣極端指數(shù)的分布和閾值具有各自的特點?；谏鲜鼋Y(jié)果，利用極端指數(shù)和模式降水資料，使用支持向量機方法，建立了不同類型強對流天氣的客觀預報方法，為業(yè)務預報極端強對流天氣提供客觀支持產(chǎn)品。

摘要:利用1966-2015年中國地面氣候資料數(shù)據(jù)集降水數(shù)據(jù)，對長江中下游地區(qū)春、夏、秋三季不同量級暴雨的年代際變化特征進行了研究。結(jié)果表明，暴雨在各季節(jié)變化特征明顯不同，不同量級間也存在明顯差異。暴雨在春秋季變化平穩(wěn)，但在夏季呈現(xiàn)1990s頻發(fā)，2000年之后少發(fā)的特征，并存在準20 a周期變化。大暴雨則在近30 a來呈現(xiàn)頻發(fā)的特征，其中春季大暴雨在2010年之后顯著增加，秋季大暴雨則在2000年之后明顯增加。特大暴雨發(fā)生概率很小，但夏季特大暴雨在1990s之后一直呈現(xiàn)頻發(fā)的趨勢，并表現(xiàn)為準32 a的周期變化特征，秋季特大暴雨在2000年之后明顯頻發(fā)。大暴雨、特大暴雨在各季節(jié)均表現(xiàn)為近十幾年來顯著增加的趨勢。暴雨和大暴雨均存在明顯年代際躍變，這種躍變在暴雨、大暴雨頻發(fā)的區(qū)域增幅更為顯著。

摘要:本文利用中尺度非靜力模式WRF輸出的高時空分辨率模擬資料研究了東亞副熱帶高空急流（EASJ）短時間尺度強度變化特征，并結(jié)合大氣運動方程解釋了EASJ增強的可能機制。結(jié)果表明，在6 h時間間隔內(nèi)，急流區(qū)緯向風增量的水平尺度大于2 000 km。急流軸北側(cè)高頻擾動較少，南側(cè)出現(xiàn)大量高頻擾動，相應地，急流軸北側(cè)緯向風大尺度整體增強，而急流軸南側(cè)緯向風增量正值區(qū)中還存在水平尺度為幾百公里的負值區(qū)。高頻擾動的周期約為1~6 h，向東傳播速度為20~40 m·s^-1，與慣性重力波相似。造成EASJ短時間尺度增強的主要物理因子為水平平流作用和非地轉(zhuǎn)效應。水平平流項和非地轉(zhuǎn)項量級相同，但變化趨勢幾乎相反。兩者之和的量值與緯向風局地加速度項相近。此外，垂直平流作用對EASJ強度變化也有一定貢獻。

摘要:本文基于2001-2015年中國氣象局地面常規(guī)氣象觀測數(shù)據(jù)及NECP再分析資料，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法構(gòu)建環(huán)渤海沿海城市能見度預報模型，利用2016年ECMWF集合預報數(shù)據(jù)基于預報模型進行能見度預報實驗，并與ECMWF集合預報產(chǎn)品中現(xiàn)有能見度預報結(jié)果進行對比分析。分析表明：該方法對于環(huán)渤海沿海城市能見度預報的預報效果明顯高于ECMWF集合預報中的能見度預報，12~72 h預報時效中，最小值對應1 km以下能見度的TS評分為0.36~0.43；10 km以下能見度預報誤差顯著降低，與離散度的對應關(guān)系較好。因此，該方法對低能見度天氣過程的能見度預報具有指示意義。

摘要:基于TIGGE資料集中的ECMWF、CMA和JMA的數(shù)值預報產(chǎn)品，利用加權(quán)集成、回歸集成和消除偏差集成等線性集成方式與遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡（GABP）集成，對我國大部開展地面2 m溫度在24 h、48 h和72 h預報時效的多模式集成預報試驗。通過對2013年1-6月的預報檢驗，結(jié)果表明：GABP集成預報效果有較大提升，均方誤差明顯小于各單一模式預報。GABP集成的誤差分布在新疆和華北均方誤差較大，但是在預報效果改進上GABP集成在西部地區(qū)相對單一模式的誤差減小更加明顯。在進行幾種多模式集成方式時，GABP集成相比線性方法預報結(jié)果更加精準。對于天氣過程個例的預報，GABP集成預報出預報量的變化趨勢，預報效果優(yōu)于單一模式和線性集成預報。無論是較長時間段還是短時間的天氣過程，在改進預報效果上GABP集成都起到了最佳的作用。

摘要:云底高度是云重要的宏觀物理參數(shù)。本文基于MODIS和CPR探測得到的可見光、紅外和毫米波數(shù)據(jù)，提出了用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和BP神經(jīng)網(wǎng)絡反演云底高度的新方法，并以相對濕度閾值法處理探空資料所獲取的云底高度為基準，對PCA-BP法和CloudSat產(chǎn)品獲取的云底高度進行了對比分析。結(jié)果表明：對絕大部分類型的云，PCA-BP法的反演偏差小于CloudSat產(chǎn)品。PCA-BP法和CloudSat產(chǎn)品反演的云底高度在夏季偏低，在其他季節(jié)偏高，且PCA-BP法與探空儀的均方根誤差在所有季節(jié)均小于CloudSat產(chǎn)品，兩者反演的云底高度具有一致的季節(jié)特征，即夏高冬低。PCA-BP法和CloudSat產(chǎn)品所獲取的云底高度隨緯度升高有減小趨勢，在不同地區(qū)，兩者具有不同的反演效果，反演誤差隨緯度升高而逐漸減小，對比結(jié)果說明了PCA-BP法反演云底高度具有一定的可行性。

摘要:基于近11 a（2006-2016）云南省閃電定位監(jiān)測數(shù)據(jù)以及雷電災害匯編資料，運用ArcGIS對閃電數(shù)據(jù)與地理信息進行疊加，分析昆明市地閃活動規(guī)律和雷電災害時空分布特征，結(jié)合地理環(huán)境、人口分布和經(jīng)濟社會發(fā)展情況，研究雷電致災成因機制。從災害系統(tǒng)理論和綜合易損性出發(fā)，構(gòu)建評價指標體系及權(quán)重判斷矩陣，計算雷電災害風險綜合評價指數(shù)R值并進行分級，形成昆明市雷電災害易損性風險區(qū)劃。結(jié)果表明：頻繁活躍的地閃活動是導致雷電災害多發(fā)的主要致災影響因子，雷電災害的時空分布與地閃活動的變化特征存在較好的對應關(guān)系。全市有雷電災害高易損區(qū)3個，次高易損區(qū)2個，中易損區(qū)4個，次低易損區(qū)4個，低易損區(qū)1個，建立雷電災害易損性區(qū)劃，能夠為確定雷電防護重點和防范等級提供必要的參考依據(jù)，通過完善雷電防護措施，可以增強承災體抵御雷電災害的能力。

摘要:基于1965-2014年北京頤和園觀測的東京櫻花（Cerasus yedoensis）始花期數(shù)據(jù)和同期日均氣溫資料，運用相關(guān)、回歸分析法和M-K突變檢驗法分析了北京地區(qū)東京櫻花始花期對氣候變化的分段響應情況。結(jié)果表明：1965-2014年間，北京地區(qū)東京櫻花始花期總體呈現(xiàn)顯著提前趨勢，且于1990年發(fā)生了突變。1990-2014年的平均始花期較1965-1989年提前了10 d。始花期與2-4月氣溫最為相關(guān)，氣溫的敏感度總體為-4.1 d/℃。對比1990年前后兩個時段東京櫻花始花期的氣溫敏感度，發(fā)現(xiàn)1990年后始花期的氣溫敏感度有所增加，從-2.9 d/℃增至-4.6 d/℃。根據(jù)時空物候模型分析，后一時段櫻花開花當日溫度相對較低，積溫累積的時間也相對較長，這是導致櫻花始花期氣溫敏感度在后一時段較高的直接原因。

摘要:利用湖南省88站常規(guī)觀測資料、NCEP全球再分析資料，采用EOF分解和合成分析方法研究了湖南省1961-2014年極端降水的年際變化異常和時空特征，以及極端降水異常的環(huán)流成因。并主要分析了由EOF方法分析得出的第一類極端降水形態(tài)（一致偏多或偏少型）與環(huán)流異常之間的聯(lián)系。結(jié)果表明，湖南省夏季極端降水分布有較大的空間差異，且湖南省極端降水呈明顯增強的趨勢。由于極端降水的變化周期與大尺度環(huán)流固有的2~4 a周期相同，因此大尺度環(huán)流的變化是湖南省極端降水異常的主要成因。大尺度環(huán)流的變異引起中國東部經(jīng)向排列的環(huán)流異常分布，使得高度場和風場等氣候場產(chǎn)生變異，從而引起湖南省極端降水的異常。從極端降水偏多年與偏少年大氣環(huán)流的差值場可以看出：湖南省處于顯著差異區(qū)，湖南省極端降水偏多（偏少）主要是由于北方的偏北風加強（減弱）和經(jīng)西太平洋-南海進入湖南地區(qū)的西南風加強（減弱）并在湖南地區(qū)產(chǎn)生輻合（輻散）。當夏季東亞副熱帶西風急流偏南時，湖南正處在偏南較強西風急流的南側(cè)，較強西風急流所產(chǎn)生的抽吸現(xiàn)象使得上層空氣輻散，增加了湖南省極端降水的強度。副熱帶高壓強度偏強、位置偏南、偏西，使得東亞夏季風偏弱，導致氣流輻合穩(wěn)定在湖南省，造成極端降水偏強。前冬中東太平洋海溫偏暖（EI Niño）/偏冷（La Niña），湖南地區(qū)的極端降水容易一致偏多/偏少。同時黑潮暖流區(qū)也是影響湖南極端降水變化的可能原因。

摘要: