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摘要:利用區(qū)域氣候模式RegCM3對(duì)江淮流域梅雨期的降水和大氣環(huán)流進(jìn)行10 a的數(shù)值模擬,通過(guò)與再分析和觀測(cè)資料的對(duì)比,評(píng)估RegCM3對(duì)江淮流域梅雨期降水和大氣環(huán)流特征的模擬能力。數(shù)值模擬結(jié)果的分析表明,RegCM3能夠較好地模擬出江淮流域梅雨期大氣高低空環(huán)流的基本配置、相應(yīng)的強(qiáng)濕度梯度和弱溫度梯度等基本特征以及江淮流域上空的假相當(dāng)位溫濕舌和其北側(cè)的強(qiáng)梯度帶,從而較為合理地再現(xiàn)了梅雨期雨帶的位置。與此同時(shí),模擬結(jié)果的不足主要表現(xiàn)在模擬的梅雨鋒強(qiáng)度偏弱,對(duì)流不穩(wěn)定能量釋放位置偏南,江淮流域降水偏少,華南地區(qū)降水偏多。

摘要:利用MM5V3區(qū)域氣候模式單向嵌套ECHAM5全球環(huán)流模式的結(jié)果,對(duì)中國(guó)地區(qū)實(shí)際溫室氣體濃度下當(dāng)代氣候(1981—2000年)及IPCC A1B情景下21世紀(jì)中期氣候(2041—2060年)分別進(jìn)行了水平分辨率為50 km的模擬試驗(yàn)。首先檢驗(yàn)全球和區(qū)域模式對(duì)當(dāng)代氣候的模擬情況,結(jié)果表明:區(qū)域模式對(duì)中國(guó)地區(qū)地面溫度和降水空間分布的模擬能力優(yōu)于全球模式;與實(shí)際觀測(cè)相比,區(qū)域模式模擬的地面溫度在中國(guó)大部分地區(qū)偏低,模擬的降水量偏多,降水位置偏北。IPCC A1B情景下中國(guó)地區(qū)21世紀(jì)中期氣候變化的模式結(jié)果顯示:各季節(jié)地面溫度在全國(guó)范圍內(nèi)都將比當(dāng)代升高1.2~3.9 ℃,且升溫幅度具有北方大于南方、冬季大于夏季的時(shí)空分布特征;降水變化具有一定的區(qū)域性和季節(jié)性,秋季和冬季降水在全國(guó)大部分地區(qū)都將增加10%~30%,春季和夏季降水則呈現(xiàn)"北方減少、南方增多"的趨勢(shì),變化幅度在-10%~10%之間。21世紀(jì)中期地面溫度和降水變化還具有一定的年際特征:地面溫度在中國(guó)地區(qū)各子區(qū)域均表現(xiàn)為上升趨勢(shì),升溫速率在0.7~0.9 ℃/10a之間,溫度變率也比當(dāng)代有所增大;降水在西北地區(qū)略呈下降趨勢(shì),在其它子區(qū)域均為上升,降水變率的變化具有區(qū)域性特征。

摘要:基于T63L9模式,利用BGM法進(jìn)行了臺(tái)風(fēng)路徑的集合預(yù)報(bào)試驗(yàn),并對(duì)集合預(yù)報(bào)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)—繁殖長(zhǎng)度進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:相對(duì)于控制預(yù)報(bào),利用增長(zhǎng)模繁殖法制作的集合預(yù)報(bào)對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)的技巧水平有了很大提高。集合預(yù)報(bào)中采用不同的繁殖長(zhǎng)度對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)效果有一定影響。繁殖長(zhǎng)度取2 d和3 d集合預(yù)報(bào)效果相對(duì)于控制預(yù)報(bào)都有很大提高。繁殖長(zhǎng)度取為2 d時(shí),集合離散度較小,取為3 d時(shí)較合理,取為4 d時(shí),離散度較大。對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)報(bào)采用集合選擇平均后,繁殖2 d和繁殖3 d的集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)的預(yù)報(bào)效果都優(yōu)于控制預(yù)報(bào)。從綜合集合預(yù)報(bào)效果分析,繁殖長(zhǎng)度取為3 d更合適。當(dāng)集合預(yù)報(bào)中繁殖長(zhǎng)度取為3 d時(shí),在預(yù)報(bào)的前3天,臺(tái)風(fēng)路徑集合預(yù)報(bào)誤差基本維持在100 km,第4 天誤差也只接近300 km。相對(duì)于控制預(yù)報(bào),集合預(yù)報(bào)的改進(jìn)率在預(yù)報(bào)的2~4 d基本超過(guò)了60%,甚至可達(dá)到70%。

摘要:以CAPS研發(fā)的最新版ARPS模式為基礎(chǔ),利用其數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)ADAS對(duì)南京多普勒雷達(dá)資料進(jìn)行同化,模擬2009年6月5日江蘇地區(qū)的一次暴雨過(guò)程,進(jìn)行了不同的微物理方案設(shè)計(jì)以及何時(shí)同化雷達(dá)資料的敏感性實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn):(1)格距較小且不使用積云對(duì)流參數(shù)化的情況下,選擇warm rain或Schultz微物理過(guò)程的模擬結(jié)果差別不大,且與實(shí)況較為相符,但選擇ice微物理方案時(shí),會(huì)造成1 h內(nèi)的降水量突增百倍;(2)在參數(shù)一致的情況下,模擬研究時(shí)段前3、2、1 h分別同化,可以得到部分主要降水區(qū)域;但同化預(yù)報(bào)的時(shí)間越短,降水模擬的中尺度信息越明顯,對(duì)降水量的控制也越好;(3)依據(jù)以上結(jié)論,在暴雨發(fā)生最初的1 h內(nèi)進(jìn)行每6 min一次的時(shí)間循環(huán)同化,然后積分2 h,可以得到較為精細(xì)的云內(nèi)氣象要素場(chǎng)分布,預(yù)報(bào)的結(jié)果與實(shí)況最接近。

摘要:用常規(guī)氣象觀測(cè)資料,中尺度自動(dòng)氣象站資料和多普勒天氣雷達(dá)資料,對(duì)2009年4月15日發(fā)生在重慶中西部的颮線過(guò)程的進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)了"逆風(fēng)區(qū)"在預(yù)報(bào)中具有一定的提前量。同時(shí)通過(guò)四維變分(4D-VAR)同化方法反演風(fēng)場(chǎng),得到反演的水平風(fēng)場(chǎng)能較好的反映颮線內(nèi)部各個(gè)發(fā)展階段的對(duì)流單體的內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu),同時(shí)發(fā)現(xiàn)4D-VAR反演風(fēng)場(chǎng)能較好的反映出颮線不同發(fā)展階段的流場(chǎng)特征。

摘要:通過(guò)2008年梅雨季內(nèi)的一次暴雨過(guò)程來(lái)著重研究WRF模式中四維測(cè)站同化技術(shù)的應(yīng)用情況以及不同的同化策略對(duì)模擬結(jié)果的影響,使用的同化資料包括常規(guī)高空和地面探測(cè)資料。結(jié)果表明:高空探測(cè)資料的同化能夠較好地修正中α尺度系統(tǒng)的移動(dòng)發(fā)展速度,從而有效地改進(jìn)強(qiáng)降雨帶的落區(qū)位置;濕度觀測(cè)資料的同化反而降低了強(qiáng)降雨帶的降水強(qiáng)度,這可能因?yàn)橥瘽穸扔^測(cè)量可能減小近飽和區(qū)域內(nèi)的水汽混合比,從而導(dǎo)致這些區(qū)域內(nèi)的潛熱加熱減小,對(duì)流強(qiáng)度變?nèi)?降水減少;地面觀測(cè)資料的同化能夠?qū)δＪ叫行沁吔鐚舆M(jìn)行修正,這種同化影響通常在模式最低層上表現(xiàn)得較為明顯,向上逐漸減小,而邊界層模擬質(zhì)量對(duì)降水至關(guān)重要,因此地面觀測(cè)資料的加入使得模擬降水更加接近于實(shí)況。區(qū)域嵌套模擬試驗(yàn)表明對(duì)粗網(wǎng)格區(qū)域進(jìn)行四維分析同化處理可以有效抑制中α尺度模式誤差的增長(zhǎng),對(duì)細(xì)網(wǎng)格區(qū)域進(jìn)行四維測(cè)站同化處理則可以進(jìn)一步抑制中β尺度模式誤差增長(zhǎng)。

摘要:利用常規(guī)氣象資料以及FY-2E氣象衛(wèi)星云圖、多普勒天氣雷達(dá)資料和NCEP 每6h一次的1°×1°格點(diǎn)資料,采用天氣學(xué)診斷分析的方法,對(duì)2010年8月7—8日出現(xiàn)在甘肅省舟曲縣的一次局地突發(fā)性致泥石流暴雨進(jìn)行了診斷分析。結(jié)果表明:此次暴雨是在高空短波槽、東風(fēng)倒槽、低渦切變線、副熱帶高壓和地面冷空氣的共同作用下發(fā)生的。對(duì)流云團(tuán)發(fā)展生成MCS是暴雨發(fā)生的直接原因。對(duì)流云降水回波的發(fā)展和增強(qiáng)與降水強(qiáng)度的變化有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。來(lái)自孟加拉灣和東海的暖濕空氣是此次暴雨的主要水汽來(lái)源。中低層輻合,高層輻散的配置和垂直渦度的顯著增大,為本次暴雨的發(fā)生提供了必要的動(dòng)力條件。暴雨中心位于700 hPa等假相當(dāng)位溫線密集帶的西南側(cè)邊緣,暴雨是伴隨著對(duì)流有效位能和大量不穩(wěn)定能量的有效釋放而發(fā)生的。傾斜渦度的活躍發(fā)展,條件性對(duì)稱不穩(wěn)定機(jī)制的形成可能是導(dǎo)致此次暴雨發(fā)生的主要觸發(fā)機(jī)制。

摘要:使用安裝在南京信息工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的法國(guó)電場(chǎng)儀AMEO340于2009年觀測(cè)試驗(yàn)期間的觀測(cè)資料,將大氣電場(chǎng)儀采樣序列數(shù)據(jù)經(jīng)快速傅里葉變換,得到序列的功率譜。對(duì)晴天和伴有閃電天氣的地面大氣電場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了小波函數(shù)為sym5的7層分解,大大降低了地面大氣電場(chǎng)數(shù)據(jù)波形的重疊度。通過(guò)對(duì)伴有閃電天氣的地面大氣電場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行小波7層分解,地面大氣電場(chǎng)信號(hào)的低頻部分不僅突出顯示了地面大氣電場(chǎng)值的主要變化趨勢(shì),而且能清晰的分辨出閃電過(guò)程中較強(qiáng)的正負(fù)地閃次數(shù)。為利用地面大氣電場(chǎng)強(qiáng)度值的變化特征進(jìn)行閃電預(yù)警提供了更有效的信息。

摘要:根據(jù)2007—2008年6—8月湖南地區(qū)地閃定位、天氣背景及探空資料,利用天氣學(xué)分型及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法,對(duì)湖南夏季雷暴的天氣背景、持續(xù)時(shí)間以及雷暴過(guò)程中地閃的活動(dòng)進(jìn)行分析,定義的地閃頻數(shù)指數(shù)(I_cgf)可以較好地區(qū)分地閃活動(dòng)等級(jí);利用逐步回歸方法分別得到了雷暴持續(xù)時(shí)間及地閃頻數(shù)指數(shù)的預(yù)報(bào)方程,且均通過(guò)的信度檢驗(yàn),并進(jìn)一步提出了各地閃活動(dòng)等級(jí)預(yù)報(bào)的診斷指標(biāo)。

摘要:利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP再分析資料等對(duì)2010年7月10—13日江蘇持續(xù)大范圍暴雨過(guò)程進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明:持續(xù)滲透的冷空氣和同時(shí)存在東西兩股水汽通道是此次持續(xù)大范圍暴雨過(guò)程產(chǎn)生的關(guān)鍵;高空急流的位置對(duì)暴雨的落區(qū)有明顯的指示作用,而低空急流的強(qiáng)弱對(duì)降水量的大小起著決定性的作用。當(dāng)高空急流南側(cè)的急流風(fēng)速等值線密集區(qū)在3個(gè)緯距內(nèi)急流風(fēng)速差達(dá)到10 m/s,同時(shí)低空急流中心達(dá)到12 m/s時(shí),在兩個(gè)急流帶之間易產(chǎn)生區(qū)域性暴雨或區(qū)域性大暴雨天氣;渦度和散度場(chǎng)的高低空中心與暴雨的落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系;對(duì)高低空急流、渦度、散度等時(shí)間平均場(chǎng)的分析,可以判斷持續(xù)大范圍暴雨過(guò)程中區(qū)域性大暴雨的落區(qū)。

摘要:利用常規(guī)觀測(cè)資料、衛(wèi)星T_BB資料以及客觀再分析資料,對(duì)2009年7月6—7日(簡(jiǎn)稱"0907")的長(zhǎng)江下游梅雨鋒暴雨過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬和天氣分析,重點(diǎn)研究了中尺度系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。結(jié)果表明:7月6—7日對(duì)流層低層,長(zhǎng)江下游北側(cè)存在的一次天氣尺度低壓,其發(fā)展和東移,促使鋒生加強(qiáng),低空急流發(fā)生。WRF中尺度模式數(shù)值模擬結(jié)果顯示,在次天氣尺度低壓的南側(cè)不斷形成β中尺度和γ中尺度對(duì)流系統(tǒng)。對(duì)其中一個(gè)β中尺度對(duì)流系統(tǒng)的分析研究表明:低空中尺度急流和中尺度輻合首先發(fā)生。之后中尺度輻散迅速加強(qiáng)。高層強(qiáng)輻散、低空中尺度急流核和中尺度低渦的相互耦合作用使系統(tǒng)不斷發(fā)展并東移。高層相對(duì)干冷空氣的侵入促使系統(tǒng)衰減消亡。

摘要:基于常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP1°×1°再分析資料和廣州多普勒天氣雷達(dá)資料,對(duì)2010年 5月14—15日廣州大暴雨的環(huán)境條件、散度渦度場(chǎng)和中小尺度特征等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:大暴雨過(guò)程中低層輻合高層輻散,促進(jìn)氣旋式渦度增加,上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),反之亦然;中層波動(dòng)使得中低層輻合和中高層輻散更加深厚,進(jìn)一步增強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)?；浳髂吓瘽駳饬鞅鄙鲜苋趵淇諝庾钃踉趶V東省中北部地區(qū)堆積,為大暴雨提供水汽和能量。南下的弱冷空氣和日變化共同形成地面強(qiáng)能量鋒,與輻合線和低層切變線組成強(qiáng)有力的觸發(fā)抬升機(jī)制。大暴雨期間多普勒天氣雷達(dá)及時(shí)捕捉到逆風(fēng)區(qū)、弱中氣旋、中尺度輻合帶和中層兩次波動(dòng)影響,分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)強(qiáng)降水時(shí)段。

摘要:利用滬寧高速公路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),篩選出30個(gè)典型高溫天氣過(guò)程,應(yīng)用WRF模式對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬。在對(duì)輸出結(jié)果作統(tǒng)計(jì)分析后,提取了滬寧高速公路高溫天氣的幾個(gè)數(shù)值預(yù)警指標(biāo),建立了梅村、河陽(yáng)兩站的高溫預(yù)報(bào)模型。研究表明:(1)利用WRF模式對(duì)滬寧高速公路沿線的高溫天氣過(guò)程進(jìn)行模擬是可行的;(2)提取的滬寧高速公路高溫?cái)?shù)值預(yù)警指標(biāo)有:前一日14時(shí)的地表溫度T_s≥40 ℃、地面潛熱通量F_l≥350 W·m^-2、近地面相對(duì)濕度H_r≤60%、當(dāng)日08時(shí)的地面感熱通量F_s為負(fù)值且絕對(duì)值≥70 W·m^-2、地面水平風(fēng)速V_s≤3 m·s^-1,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)滿足時(shí),可預(yù)報(bào)當(dāng)日會(huì)出現(xiàn)35 ℃以上的高溫;(3)采用多元線性回歸方法分別建立了梅村和河陽(yáng)站的高溫天氣預(yù)報(bào)模型,經(jīng)檢驗(yàn)所建模型預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高。

摘要:利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料和NCEP1°×1°資料,普查遼寧省最近10 a來(lái)區(qū)域性暴雪、大雪、中雪天氣過(guò)程,大致可分為北上水汽型和東北上水汽型兩類。從環(huán)流背景、水汽和動(dòng)力條件方面對(duì)比分析了2004年12月19日和2002年12月16日兩次不同類型的降雪過(guò)程,發(fā)現(xiàn)北上水汽型降雪過(guò)程850 hPa比濕和水汽通量大,水汽條件強(qiáng),動(dòng)力條件相對(duì)弱;而東北上水汽型的降雪過(guò)程850 hPa比濕和水汽通量相對(duì)小,但動(dòng)力抬升和輻合作用強(qiáng)。通過(guò)分析10 a來(lái)遼寧不同類型5場(chǎng)區(qū)域性暴雪、8場(chǎng)區(qū)域性大雪、9場(chǎng)區(qū)域性中雪的水汽條件和動(dòng)力條件物理量閾值區(qū)間,發(fā)現(xiàn)北上水汽型降雪過(guò)程850 hPa比濕和水汽通量大于東北上水汽型同級(jí)別降雪過(guò)程,在降大雪量級(jí)時(shí)的850 hPa比濕和東北上水汽型暴雪過(guò)程相當(dāng);東北上水汽型降雪過(guò)程的最大螺旋度、850 hPa散度、最大垂直速度和850 hPa急流要強(qiáng)于北上水汽型,而且降雪級(jí)別越高差距越明顯,其中暴雪量級(jí)最大垂直速度、850 hPa急流已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)生暴雨的動(dòng)力條件。

摘要:在回顧了2009年以前定義過(guò)的冬季風(fēng)指數(shù)的基礎(chǔ)上,按照定義要素的不同,進(jìn)行了分類及序列延長(zhǎng)計(jì)算,并將現(xiàn)有的冬季風(fēng)指數(shù)分為海陸氣壓差類(4個(gè))、高壓特征類(3個(gè))、風(fēng)場(chǎng)特征類(9個(gè))、環(huán)流特征類(4個(gè))和綜合類(2個(gè))。研究了這些冬季風(fēng)指數(shù)的年際及年代際變化趨勢(shì)及其周期變化,分析了各指數(shù)之間的相關(guān)性,以及冬季風(fēng)指數(shù)對(duì)中國(guó)冬季大陸氣溫變化的指示性。結(jié)果表明:東亞冬季風(fēng)存在緩慢減弱的變化趨勢(shì),主要呈現(xiàn)出準(zhǔn)6a,準(zhǔn)11a和準(zhǔn)17a的周期振蕩特征。同類別指數(shù)之間的相關(guān)性要優(yōu)于不同類別的。東亞冬季風(fēng)指數(shù)與中國(guó)冬季大陸氣溫相關(guān)性普遍好的地區(qū)主要在河套及內(nèi)蒙古中部、華南和東南沿海、四川盆地等。