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摘要:針對2013年7月4-5日一次產(chǎn)生大風(fēng)、短時強(qiáng)降水強(qiáng)對流天氣的颮線過程進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，研究了凝結(jié)潛熱釋放和地表熱通量在中尺度對流系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展過程中的影響。結(jié)果表明：（1）凝結(jié)潛熱釋放對颮線系統(tǒng)有重要的作用，對颮線發(fā)展維持、移動及成熟階段的垂直結(jié)構(gòu)都有著一定影響。（2）當(dāng)颮線系統(tǒng)進(jìn)入成熟階段后，小尺度的積云對流中的凝結(jié)加熱作用于中高層大氣，加強(qiáng)了高層輻散低層輻合的配置，而對流系統(tǒng)內(nèi)垂直上升運(yùn)動的加強(qiáng)又導(dǎo)致凝結(jié)加熱作用更強(qiáng)。（3）凝結(jié)加熱作用極大地促進(jìn)了颮線的低層入流、高層出流的垂直結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)前方中層入流和高層出流之間形成的間接垂直反環(huán)流，促進(jìn)高空動能下傳的同時，使系統(tǒng)前方對流不穩(wěn)定性增加，新的對流單體易于觸發(fā)。（4）潛熱釋放間接增強(qiáng)了對流內(nèi)部的冷性下沉氣流，進(jìn)而加強(qiáng)了低層的陣風(fēng)鋒，使得新的對流單體能在颮鋒處觸發(fā)，颮線以新老對流單體交替的方式向前移動。（5）在高低空急流的垂直耦合促進(jìn)颮線發(fā)展的同時，成熟階段颮線中較強(qiáng)的凝結(jié)加熱對高低層急流有反饋?zhàn)饔?，一定程度上增?qiáng)了這種垂直耦合。（6）地表感熱、潛熱通量等邊界層非絕熱過程在對流系統(tǒng)的觸發(fā)和發(fā)展中起到了較為重要的作用。地表熱通量在白天加強(qiáng)了對流邊界層的湍流混合作用，由此產(chǎn)生的特征維持到了夜間，形成了適合颮線觸發(fā)的層結(jié)條件。另外，在對流形成之前，與地表潛熱通量相關(guān)的邊界層加濕作用為對流的爆發(fā)貯存了豐富的水汽和不穩(wěn)定能量。

摘要:通過診斷再分析資料和數(shù)值模擬結(jié)果，從中層濕位渦守恒和低層濕位渦變化的角度分別對北京7.21暴雨過程中中尺度低渦的演變進(jìn)行分析。結(jié)果表明，暴雨前期，對流層中高層高濕位渦的冷空氣擴(kuò)散南下，冷空氣到達(dá)華北地區(qū)上空時，在有利等熵面的引導(dǎo)下從穩(wěn)定層結(jié)向不穩(wěn)定層結(jié)快速下滑，產(chǎn)生了劇烈的正渦度個別變化，使得低渦得到發(fā)展加強(qiáng)。另一方面，等熵面上冷暖空氣的劇烈交匯在增強(qiáng)雨勢的同時，也使得對流層低層至中層產(chǎn)生明顯的渦度制造。在不考慮穩(wěn)定度影響時，低層的非絕熱過程引起的濕位渦制造與低渦發(fā)展有著很好的正相關(guān)，二者在位置上和量級上都有很好的對應(yīng)。進(jìn)一步分析表明，非絕熱加熱的水平不均勻分布是引起濕位渦變化的主要原因。

摘要:利用NCEP/NCAR 1°×1°逐日再分析資料、常規(guī)氣象觀測資料，通過等熵位渦理論對淮河流域2009年9月24-25日的大暴雨過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：淮河流域?qū)α鲗拥蛯拥闹谐叨鹊蜏u的發(fā)生發(fā)展與此次暴雨密切相關(guān)；315 K等熵位渦高值中心的移動和強(qiáng)度變化很好地反映出中尺度低渦系統(tǒng)的發(fā)展變化情況，其移動方向與雨帶走向一致，降水落區(qū)主要位于等熵位渦高值中心軸線移動方向右側(cè)的強(qiáng)西南氣流處，對應(yīng)于345 K等熵面上干冷空氣移動方向前部的暖濕區(qū)內(nèi)；在暴雨發(fā)展強(qiáng)盛時期，淮河流域暴雨區(qū)上空從對流層高層至低層均存在明顯的正等熵位渦平流，干冷空氣的侵入使得低渦加強(qiáng)發(fā)展，輻合上升運(yùn)動增強(qiáng)，有利于暴雨的增幅，這是引發(fā)此次暴雨過程重要的觸發(fā)機(jī)制。

摘要:2012年盛夏陜西綏德縣出現(xiàn)短時強(qiáng)降水，4 h雨量超過100 mm。利用NCEP 1°×1°再分析資料進(jìn)行診斷分析發(fā)現(xiàn)，在陜北東北部對流層中下層有一中α尺度氣旋存在，且隨高度向東北傾斜，垂直方向上形成次級環(huán)流，使強(qiáng)降水區(qū)的上升運(yùn)動加劇。分析地面觀測、衛(wèi)星資料發(fā)現(xiàn)，西路冷空氣引導(dǎo)干侵入加強(qiáng)層結(jié)不穩(wěn)定性，東路冷空氣楔形抬升作用，使得不穩(wěn)定能量釋放；同時，在東西兩路干冷空氣的夾擊作用下，綏德縣內(nèi)形成中氣旋，暖濕空氣在當(dāng)?shù)氐靡跃奂仙?個中β尺度對流云團(tuán)在東西路風(fēng)場作用下合并后迅速增強(qiáng)。多普勒雷達(dá)資料顯示，2個中γ尺度的超級單體回波在綏德先后發(fā)展形成列車效應(yīng)；2個超級單體中的中氣旋特征各有不同，是回波結(jié)構(gòu)演變的主要原因。

摘要:利用最新定義的氣旋活動指數(shù)CAI（Cyclone Activity Index）分析影響我國臺風(fēng)活動近20 a的變化趨勢及其可能原因。分析發(fā)現(xiàn)，影響我國的臺風(fēng)頻數(shù)自1996年以來顯著減少，主要表現(xiàn)為南方沿海地區(qū)熱帶氣旋影響減小，三亞和?？诟曙@著下降的趨勢（通過信度為0.05的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)），而東南方沿海地區(qū)熱帶氣旋影響明顯增加，廈門、福州、溫州、杭州和上海夏季（6-10月）受到影響的程度顯著上升（福州、溫州和杭州通過信度為0.05的統(tǒng)計(jì)，上海和廈門通過信度為0.1的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)）。進(jìn)一步分析表明，熱帶氣旋活動的這些變化與臺風(fēng)盛行路徑和強(qiáng)度的變化有密切關(guān)系。

摘要:利用ECMWF逐6 h的ERA-Interim再分析資料，分析了臺風(fēng)“麥莎”的環(huán)流場、位勢高度場以及渦度場隨時間的演變，了解臺風(fēng)的發(fā)生發(fā)展過程。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了臺風(fēng)發(fā)生發(fā)展期間熱帶對流層頂（TTL，稱為熱帶對流層到經(jīng)流層的過渡帶）區(qū)域的云覆蓋情況和微量物質(zhì)（臭氧、云冰、水汽）分布特征，并對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了初步探究。結(jié)果表明：（1）臺風(fēng)活動強(qiáng)盛地區(qū)的TTL區(qū)域臭氧濃度相對較低。（2）臺風(fēng)活動期間TTL區(qū)域云冰和水汽的濃度明顯升高，濃度的高值中心處于臺風(fēng)中心附近。（3）臺風(fēng)活動會使其上空TTL區(qū)域的云覆蓋量增加，在TTL區(qū)域上存在一個云量的極值區(qū)。（4）臺風(fēng)引起的垂直運(yùn)動造成了對流層和平流層之間的物質(zhì)交換，進(jìn)而對TTL區(qū)域的微量物質(zhì)產(chǎn)生重要影響。

摘要:利用美國聯(lián)合臺風(fēng)預(yù)警中心整編的西北太平洋1970-2012年熱帶氣旋（TC）最佳路徑數(shù)據(jù)集及ERA-Interim再分析資料，利用極端天氣法確定TC快速增強(qiáng)（RI）的閾值為30 kn，分析了快速增強(qiáng)（RI）TC的時空分布特征；從RI的樣本中選取9個個例，采用動態(tài)合成分析法，對TCRI過程的環(huán)境場進(jìn)行比分析。研究表明：（1）菲律賓群島以東（10~15°N，130°E）海域?yàn)镽I發(fā)生頻數(shù)最多的區(qū)域，南海地區(qū)發(fā)生RI的情況明顯偏少。（2）RI在1972年發(fā)生的概率最大，而在2005年發(fā)生的概率最小，1997年后，RI發(fā)生的概率波動性較大。（3）西風(fēng)與西南風(fēng)水汽輸送結(jié)合150 hPa附近的反氣旋強(qiáng)輻散作用，有利于TCRI過程的進(jìn)行。（4）RI發(fā)生前24 h至RI發(fā)生后的6 h，TC中心附近區(qū)域平均東風(fēng)切變較快增大，其值由0.5 m·s^-1增加到2.5 m·s^-1左右，之后保持在2.0~3.0 m·s^-1，使TC處于一個有利于其RI過程的緯向風(fēng)切變環(huán)境。

摘要:熱帶氣旋生成過程中包含不同尺度環(huán)流及其相互作用。為此，本文將熱帶氣旋生成數(shù)值模擬的起點(diǎn)提前到模擬中尺度渦旋（MCV）的生成，從而利用高分辨率數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果，對熱帶氣旋過程中的不同尺度渦旋活動進(jìn)行分析。模式首先模擬了季風(fēng)渦旋的東南側(cè)增強(qiáng)的西南氣流中出現(xiàn)低形變旋轉(zhuǎn)性擾動，隨著擾動的旋轉(zhuǎn)性增強(qiáng)，中層出現(xiàn)水平尺度為200 km左右的MCV。在擾動區(qū)內(nèi)的不同高度上還發(fā)現(xiàn)10~20 km尺度不等的中γ氣旋性渦旋擾動，其中部分渦旋擾動具有熱塔的特征，中γ氣旋性渦旋擾動在MCV的旋轉(zhuǎn)環(huán)境內(nèi)不斷組織化，低層氣旋性渦旋擾動的分布比中層更加集中。模擬表明這些較小尺度的氣旋性中尺度渦旋擾動對熱帶氣旋的生成有重要作用。

摘要:對雷達(dá)基數(shù)據(jù)質(zhì)控方法的定量評估是業(yè)務(wù)應(yīng)用推廣的重要步驟。本文針對中國氣象科學(xué)研究院研發(fā)的地物回波及電磁干擾回波質(zhì)控算法在“新一代天氣雷達(dá)建設(shè)業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用（ROSE）”系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)試應(yīng)用，使用2014年4-10月系統(tǒng)試運(yùn)行的10個雷達(dá)站的數(shù)據(jù)，提出了評估方法及評估指標(biāo)。利用統(tǒng)計(jì)和典型個例分析方法對算法進(jìn)行了初步業(yè)務(wù)試運(yùn)行的效果評估，驗(yàn)證了算法的可靠性，提出了適用范圍及改進(jìn)措施。結(jié)果表明：該方法對地物回波的識別成功率為92.29%，但存在漏判和誤判。參與評估的CB雷達(dá)徑向速度資料質(zhì)量高，識別效果好；SA和SB雷達(dá)的識別效果受到了觀測模式等導(dǎo)致徑向速度資料質(zhì)量變差的影響。電磁干擾回波的識別成功率為94.39%，能有效識別小于5個徑向的窄條幅狀干擾回波，但仍需改進(jìn)算法完成對麻點(diǎn)狀、螺旋狀和大面積徑向干擾回波的自動識別。對雷達(dá)資料的定量應(yīng)用，需采取質(zhì)控，而預(yù)報員的實(shí)時觀測可根據(jù)情況進(jìn)行選擇性質(zhì)控。

摘要:利用美國DMT公司生產(chǎn)的云凝結(jié)核（Cloud Condensation Nuclei，CCN）計(jì)數(shù)器（DMT-CCNC），對2013年4-12月南京地區(qū)CCN進(jìn)行觀測。對不同天氣條件下CCN活化譜擬合，霾天C值最高，為13 085 cm^-3，雨后C值降至8 054 cm^-3，屬于大陸性核譜。不同能見度條件下CCN活化譜特征有明顯差異，南京地區(qū)不同程度霾天CCN數(shù)濃度均遠(yuǎn)高于輕霧天，濃霧時期CCN數(shù)濃度顯著偏高。CCN數(shù)濃度受到氣象要素和天氣狀況、氣溶膠源排放等因素影響。南京地區(qū)氣溶膠凝結(jié)核（Condensation Nuclei，CN）數(shù)濃度和CCN數(shù)濃度的擬合結(jié)果顯示出較好的相關(guān)性。CCN數(shù)濃度值：冬季 > 春季 > 秋季 > 夏季，春季CCN數(shù)濃度日變化有三峰趨勢，夏季基本呈單峰型，秋季、冬季雙峰特征突出。氣溶膠源排放、環(huán)境氣象條件和氣溶膠理化特性均會影響CCN數(shù)濃度的季節(jié)變化。

摘要:利用NCEP/NCAR逐日再分析資料和地面觀測資料，基于改進(jìn)的綜合氣象干旱指數(shù)（I_C）對長江中下游地區(qū)2011年春季和2013年夏季干旱過程的低頻振蕩特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：2011年春季干旱過程的主要低頻I_C周期為30~60 d，西太平洋500 hPa正異常低頻高度場系統(tǒng)的西移、南支鋒區(qū)上游500 hPa正異常低頻高度場系統(tǒng)的東移和北擴(kuò)、西北地區(qū)東部低層低頻反氣旋的向南移動可能是低頻I_C傳播變化特征的重要原因。2013年夏季干旱過程的主要低頻I_C周期也為30~60 d，西亞和西北太平洋500 hPa正異常低頻高度場向我國南方地區(qū)移動、孟加拉灣和西北太平洋的低層低頻反氣旋向西和向北移動與低頻I_C傳播變化特征有重要聯(lián)系。

摘要:利用冬季連續(xù)2 d在兩種氣象條件下分別環(huán)繞太湖對湖泊近無錫區(qū)域、湖心區(qū)域、近西山島區(qū)域和近蘇州區(qū)域近湖層的PM_0.5、PM_2.5和PM₁₀進(jìn)行質(zhì)量濃度觀測，并通過分析同期相應(yīng)氣象資料（包括高空和地面風(fēng)場、流場以及湖面站點(diǎn)的水平垂直風(fēng)向風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)），探討湖泊區(qū)域內(nèi)外顆粒物濃度變化的時空特征以及受氣象條件變化的影響。研究表明：第1天當(dāng)天氣為晴轉(zhuǎn)陰且無霧時，由于湖面本身缺乏密集強(qiáng)排放源，以及因湖面大氣上升運(yùn)動較強(qiáng)使顆粒物容易被擴(kuò)散稀釋，且受偏東轉(zhuǎn)東南氣流所帶來的氣團(tuán)較干凈影響，湖面湖心區(qū)域和離島區(qū)域顆粒物濃度明顯低于上游城市；而在第2天當(dāng)天氣為霧時情況則相反，由于湖面大氣較弱的上升運(yùn)動使得大氣顆粒物不容易被擴(kuò)散稀釋，且湖泊強(qiáng)大的水汽源影響有助于氣溶膠和顆粒物的生成進(jìn)而使得湖面顆粒物濃度大于周圍城市。此外還發(fā)現(xiàn)在兩種天氣下，顆粒物濃度都存在無錫區(qū)域最高，湖心區(qū)域次之，蘇州區(qū)域較低的特征。并且，在霧天不同粒徑顆粒物間變化的相關(guān)系數(shù)更高。

摘要:基于1980-2013年江蘇省61站小時降水資料，分析了江蘇省夏季降水日變化的特點(diǎn)及小時極端降水、不同級別雨日的日變化特征。結(jié)果表明，江蘇省夏季降水日變化具有顯著的雙峰分布特征，然而江蘇省北部和南部降水的主峰時段并不一致。從降水頻次、累積降水量來看，江蘇省北部降水以清晨至早上時段為主峰、午后至傍晚時段為次峰，南部降水與之相反。長持續(xù)性降水占夏季降水的2/3左右，且江蘇北部占比多于南部，均為清晨至早上的單峰分布；短持續(xù)性降水占夏季降水的1/3，在江蘇北部呈現(xiàn)出以午后至傍晚為主峰，清晨至早上為次峰的雙峰分布，而在江蘇南部呈現(xiàn)出以午后至傍晚的單峰分布特點(diǎn)。小時極端降水，閾值分布南低北高，雖然頻次較少，但占夏季降水的40%左右。小時極端降水日變化的雙峰分布和夏季總體降水分布類似，但主峰大都出現(xiàn)在午后至傍晚。不同級別雨日的日變化分布各有不同，但全省各區(qū)無顯著差異。累積降水量貢獻(xiàn)主要來自于暴雨和大雨。暴雨無論是從降水頻次、累積降水量還是降水強(qiáng)度都呈現(xiàn)清晨至早上的單峰分布。

摘要:為了建立魯中地區(qū)土壤水分精細(xì)化預(yù)報模型，利用2010-2013年農(nóng)田土壤水分自動站逐日資料進(jìn)行土壤水分年、月變化特征研究，并結(jié)合附近自動氣象站資料，以土壤水分平衡方程、農(nóng)田蒸散模型為基礎(chǔ)，采用逐步回歸和曲線估計(jì)等方法建立4-6月無降水條件下平原水澆田與山旱田土壤水分1 d、7 d降幅的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報模型。結(jié)果表明：魯中地區(qū)0~100 cm土壤水分貯存量年變化趨勢和0~50 cm基本一致，年最高出現(xiàn)在8月，最低出現(xiàn)在6月，年降幅最大出現(xiàn)在3-6月，易出現(xiàn)干旱。對預(yù)報模型進(jìn)行回代和預(yù)報檢驗(yàn)結(jié)果顯示，回代平均相對誤差為0.07%，7 d模型和1 d模型滾動預(yù)報第7天0~50 cm土壤水分貯存量，絕對誤差分別為-0.15和-2.17 mm，平均相對誤差分別為-0.07%和-1.56%，模型具有較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)和實(shí)用性，預(yù)報精度較高，為魯中地區(qū)土壤墑情監(jiān)測和精細(xì)化預(yù)報提供支持。

摘要:利用2012年蘇州城區(qū)風(fēng)廓線雷達(dá)的觀測資料，從低空急流個例分析入手，選取1、4、7、10月四個典型月份，分析該地區(qū)邊界層低空急流的時空分布及強(qiáng)度變化特征。結(jié)果表明：冬春兩季低空急流發(fā)生頻率最高，夏季出現(xiàn)頻率最低。在4個典型月份里低空急流均表現(xiàn)出日落后出現(xiàn)頻率升高，夜間保持穩(wěn)定，日出后出現(xiàn)頻率降低的特征。全年有80%的低空急流分布在900 m以下高度上，冬、夏季平均高度最低。全年低空急流風(fēng)速70%以上集中在4~12 m·s^-1，小于4 m·s^-1和大于20 m·s^-1的低空急流出現(xiàn)頻率較低。