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摘要:利用英國哈德萊中心的逐月海表溫度資料及NCEP/NCAR月平均再分析資料等，通過在印度洋海盆模IOBM指數(shù)（I_IOB）中扣除長期趨勢和兩類ENSO的同期信號后，得到了修正的IOBM指數(shù)（I_mIOB），并由此分析了IOBM的變化及與海洋性大陸區(qū)域降水異常的聯(lián)系。結(jié)果表明：印度洋IOBM為暖位相時，不同季節(jié)的印度洋地區(qū)均呈現(xiàn)異常偏暖，但大氣是上升還是下沉運動則在印度洋不同季節(jié)和不同區(qū)域存在很大變化。就夏季而言，印度洋大部分地區(qū)存在上升運動，這與海溫異常偏暖有關(guān)。在北半球夏季，指數(shù)I_mIOB存在3~5 a的周期變化。當(dāng)IOBM處于正位相時，印度洋至我國東海地區(qū)大范圍海溫偏暖。MC （Maritime Continent，海洋性大陸）區(qū)域西部降水正異常，而MC區(qū)域東北部降水為負(fù)異常。造成這種降水分布的原因是：當(dāng)指數(shù)為正時，在MC區(qū)域的西部對流層低層輻合、高層輻散，上升運動增強，且水汽輻合，而MC區(qū)域的東北部對流層低層輻散、高層輻合，上升運動不明顯，水汽輻散，不易形成降水。而在對流層低層與西太平洋輻散中心對應(yīng)，南北半球出現(xiàn)關(guān)于赤道對稱的反氣旋對，赤道印度洋上的異常加熱激發(fā)東傳的Kelvin波，加強東風(fēng)異常，同時加強了KMC （海洋性大陸的核心區(qū)域）之外南北半球熱帶地區(qū)的這對Rossby波型。以上這些結(jié)果有利于深刻理解MC降水異常成因及熱帶海陸氣相互作用過程。

摘要:本文采用1979—2014年NCEP/NCAR月平均再分析資料、CMAP和GPCP月平均降水資料，分析了北半球平流層極渦崩潰早晚的環(huán)流特征及其與南亞降水的關(guān)系。結(jié)果表明，北半球平流層極渦崩潰時間存在明顯的年際變化特征。極渦崩潰偏早（偏晚）年，自3月開始異常信號從平流層向下傳播，之后的4月，從平流層到對流層高層極區(qū)溫度異常偏高（偏低），極渦異常偏弱（偏強），極夜急流異常偏弱（偏強）。結(jié)果還表明，5月南亞降水異常與平流層極渦崩潰時間的早晚存在顯著相關(guān)，5月南亞降水異常與平流層極渦崩潰早晚年平流層異常信號的下傳有關(guān)。當(dāng)平流層極渦崩潰偏晚年，4月平流層極區(qū)表現(xiàn)為位勢高度異常偏低，而中緯度則位勢高度場異常偏高，并伴隨位勢高度異常場的向下傳播，5月該位勢高度異常場下傳至阿拉伯海北部大陸上空對流層頂，形成有利于降水的環(huán)流場，導(dǎo)致南亞降水偏多。反之，則相反。

摘要:基于1980—2014年的哈德萊中心海冰及海溫的月平均SST資料，美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心（JTWC）的best-track資料以及NCEP/NCAR再分析月平均資料，利用廣義平衡反饋方法（GEFA）研究南印度洋熱帶氣旋（TC）生成頻數(shù)對海表溫度異常的響應(yīng)特征。研究表明：（1）南印度TC生成頻數(shù)對北太平洋第一模態(tài)（NP1）和熱帶大西洋第二模態(tài)（TA2）有顯著響應(yīng)，分別通過了置信度為99%和96%的Monte-Carlo檢驗，對應(yīng)的響應(yīng)振幅分別為0.67和0.49。（2）局地環(huán)境要素對關(guān)鍵SSTA模的GEFA響應(yīng)結(jié)果顯示：當(dāng)NP1出現(xiàn)類似于太平洋年代際振蕩（PDO）的正位相時，850 hPa相對渦度在15°S附近的印度洋海域上都有一個自西向東的顯著正響應(yīng)帶，垂直風(fēng)切變在馬達(dá)加斯加以東的大部分海域都表現(xiàn)為顯著的負(fù)響應(yīng)，600 hPa相對濕度在馬達(dá)加斯加以東的部分海域表現(xiàn)為顯著的正響應(yīng)；當(dāng)TA2對應(yīng)的時間系數(shù)為正異常時，850 hPa相對渦度和600 hPa相對濕度在澳大利亞的西北部印度洋海域表現(xiàn)為顯著的正響應(yīng)，垂直風(fēng)切變在澳大利亞的西北部印度洋海域表現(xiàn)為顯著的負(fù)響應(yīng)。

摘要:本文以熱帶氣旋"鲇魚"（2010）為例，利用WRF模式和"鲇魚"移動路徑上不同的局地海表溫度（SST）強迫進(jìn)行了敏感性數(shù)值模擬。控制試驗（CTRL）采用NCEP的SST強迫，敏感性試驗分別在"鲇魚"登陸菲律賓前的路徑上增加（EXP1）和減?。‥XP2） SST。結(jié)果表明：CTRL試驗?zāi)M的熱帶氣旋路徑與實況非常一致，EXP1試驗?zāi)M的熱帶氣旋路徑提前轉(zhuǎn)向，移動路徑偏東，EXP2試驗?zāi)M的熱帶氣旋路徑轉(zhuǎn)向滯后，且移動路徑偏西。對SST異常導(dǎo)致熱帶氣旋路徑出現(xiàn)差異的原因分析發(fā)現(xiàn)，熱帶氣旋在呂宋島東側(cè)經(jīng)過異常暖SST海面時，熱帶氣旋強度增強，產(chǎn)生異常的正渦度平流，且500 hPa以上凝結(jié)潛熱釋放增強副熱帶高壓敏感區(qū)出現(xiàn)溫度場的正異常，500 hPa以下水凝物的混合和蒸發(fā)作用增強造成副熱帶高壓敏感區(qū)溫度場的負(fù)異常，加之正的異常渦度平流和異常的上暖下冷溫度場配置使得500 hPa位勢高度降低，副熱帶高壓強度減弱，副熱帶高壓西伸范圍減小，導(dǎo)致熱帶氣旋提前向北轉(zhuǎn)向，移動路徑偏東。反之，當(dāng)熱帶氣旋在呂宋島東側(cè)經(jīng)過異常冷SST海面時，副熱帶高壓西伸范圍擴(kuò)大，導(dǎo)致熱帶氣旋向北轉(zhuǎn)向滯后，路徑偏西。

摘要:運用完全在線耦合氣溶膠—云—降水相互作用的WRF-Chem模式研究了污染氣溶膠在2012年"7.21"極端降水事件中的作用，結(jié)果表明：在耦合人為排放源的情況下，通過與多種觀測資料對比發(fā)現(xiàn)，WRF-Chem能較好地模擬此次極端降水事件中氣象要素和氣溶膠的發(fā)展趨勢；不同水平的污染氣溶膠在此次極端降水事件有不同的作用，相對于無污染氣溶膠排放的情況，低排放水平的污染氣溶膠對降水有激發(fā)作用，使降水增強，高排放水平污染氣溶膠使降水更加的集中到降水中心，200 mm以上的降水區(qū)域增加了7倍以上，污染氣溶膠對此次極端暴雨事件的形成有著重要作用；加入人為氣溶膠的排放后，凝結(jié)核的增多、更加充沛的水汽條件及額外的凝結(jié)潛熱的釋放，使對流增強，降水粒子的含量增加是導(dǎo)致大暴雨更加強烈的原因。

摘要:利用中尺度WRF模式對于2007年7月一次典型的梅雨鋒暴雨過程進(jìn)行了高分辨率數(shù)值模擬，對于邊界層內(nèi)的熱通量輸送和湍流動能的時空變化特征，以及湍流動能各收支項的分布及變化特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，降水發(fā)生時段內(nèi)邊界層熱通量和湍流動能的時空分布特征與晴空日變化特征表現(xiàn)出顯著不同，潛熱通量隨高度自下而上呈現(xiàn)"正—負(fù)—正"的分布，感熱通量以負(fù)值為主，負(fù)值中心高度與潛熱通量由負(fù)轉(zhuǎn)正的高度相對應(yīng)，湍流動能的發(fā)展高度與持續(xù)時間都有所增加，降水區(qū)近地面湍流動能弱于其他區(qū)域，但是在468 m以上高度則顯著強于其他區(qū)域。降水區(qū)湍流動能的來源主要是平均風(fēng)切變所產(chǎn)生的機(jī)械湍流，浮力作用與粘性耗散在降水期間消耗湍流動能，湍流輸送作用將低層的湍流動能輸送至較高的高度，使低層減小而高層增大，臨界高度與湍流動能的大值中心高度對應(yīng)。

摘要:基于1954—2014年烏江流域站點的逐月徑流與NCEP/NCAR的逐月位勢高度、風(fēng)矢量資料、比濕及垂直速度資料，采用相關(guān)分析、回歸分析、合成分析等方法，研究了冬半年南支槽與汛期烏江流域徑流的關(guān)系，并探討了其對烏江流域徑流影響的可能機(jī)制。結(jié)果表明，冬半年各月南支槽強度指數(shù)（Southern Branch Trough Index，SBTI）與5月烏江流域徑流有著穩(wěn)定且顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，且基于冬半年月份SBTI構(gòu)建的線性回歸模型可以很好地預(yù)測5月徑流；因此，冬半年南支槽指數(shù)可以作為烏江流域5月徑流的預(yù)報因子。合成分析表明，南支槽強年，青藏高原南側(cè)西風(fēng)帶波動強烈，且槽前風(fēng)場差值呈氣旋性異常，伴隨著烏江流域的南風(fēng)矢量，為槽前暖濕氣流向烏江流域的輸送提供了水平動力；副熱帶高壓強度的減弱可能使得來自西太平洋的水汽流向烏江流域，強化了水汽向烏江的輸送；南支槽強年烏江流域低層到高層水汽含量顯著增加，垂直上升運動可持續(xù)到300 hPa，加強了烏江流域的水汽輻合和對流運動，有利于該流域降水的產(chǎn)生，進(jìn)而使得徑流量顯著增加。

摘要:利用2003—2014年6—8月CMORPH 3 h衛(wèi)星降水資料，統(tǒng)計分析北半球夏季對流性降水的空間分布，發(fā)生的概率，日變化以及其對厄爾尼諾事件的響應(yīng)等特征。結(jié)果表明，對流性降水在6—8月除了發(fā)生于熱帶輻合帶等海域外，北美中部，東南亞和熱帶非洲等陸地區(qū)域更為突出。其降水強度發(fā)生在10~11 mm·h^-1之間的概率最大，極端強對流性降水發(fā)生在陸地上的概率大于海洋。對流性降水的日變化表現(xiàn)為，陸地上于傍晚（18—20時）和夜間（22—01時）有兩個峰值；海洋上對流性降水多出現(xiàn)于夜間到早晨這段時間，而下午出現(xiàn)的概率最低。厄爾尼諾發(fā)展年，海洋上對流性降水增強，而陸地上發(fā)生的概率總體偏小，衰減年則相反；中國東部，尤其是長江以南地區(qū)的非對流性降水在厄爾尼諾發(fā)展年，多于正常年，與對流性降水的響應(yīng)不一致。

摘要:基于天氣學(xué)診斷分析方法，對2000年10月11—14日、2010年10月1—8日和2003年10月4—5日、2005年10月10-11日4次不同降水強度的秋汛期暴雨過程進(jìn)行了對比分析，研究結(jié)果表明：不同強度秋汛期暴雨過程的降水分布和高低層天氣系統(tǒng)配置具有相似性，導(dǎo)致秋汛期暴雨出現(xiàn)強度差別的主要原因是天氣系統(tǒng)強度、位置的差異。秋汛期暴雨強個例中，南亞高壓中心位于海南島上空，輻散強度是弱個例的2~3倍，南海熱帶低值系統(tǒng)相對更強，位置偏北，副高偏弱主體退縮至海上。南海中北部出現(xiàn)偏東風(fēng)低空急流是秋汛期暴雨過程中最顯著的環(huán)流特征。在不同強度的降水個例中，急流的分布形態(tài)、強度存在明顯差別。強個例中低空急流的急流核強度、長度、厚度，以及急流核上方的風(fēng)速梯度均遠(yuǎn)大于弱個例，且水平風(fēng)隨高度順時針旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象十分顯著，出現(xiàn)強的暖平流。此外，最強降水日中強個例的低空急流核位于海南島東部近海上空，在水平方向上穩(wěn)定少動，垂直方向和風(fēng)速上則脈動劇烈。弱個例的急流核在水平方向上東西振蕩明顯，在垂直高度和風(fēng)速上變化很小。秋汛期暴雨強個例的水汽主要由偏南風(fēng)、偏東風(fēng)和東北風(fēng)3支氣流輸送而來，既有經(jīng)向輸送也有緯向輸送，弱個例的水汽以經(jīng)向輸送為主，多為偏東氣流所致。

摘要:在雷達(dá)定量探測降水方面，目前大都采用雷達(dá)回波強度與降水強度的相關(guān)性來定量估算，但雷達(dá)回波強度與降水強度并非一一對應(yīng)。本文利用從廬山和南京收集到的雷達(dá)觀測資料和同步Parsivel觀測到的雨滴譜數(shù)據(jù)，建立雷達(dá)回波強度與不同雨滴譜參數(shù)的函數(shù)關(guān)系，將由確定的函數(shù)關(guān)系式擬合后的雷達(dá)回波強度與雷達(dá)實測的回波強度作對比，以檢驗假定函數(shù)關(guān)系式的合理性，同時通過對比兩地兩類云降水?dāng)M合值的相對誤差，給出了函數(shù)關(guān)系式中的最優(yōu)y選項，為雷達(dá)定量估算降水量尋找新的途徑。研究結(jié)果表明：廬山和南京兩地兩類云降水的雨滴譜參數(shù)對雷達(dá)回波強度的擬合普遍較好，其中對流云降水的擬合都明顯好于層狀云降水。兩地層狀云降水中各個雨滴譜參數(shù)對雷達(dá)回波強度的擬合曲線都大體相近，而對流云降水中，不同雨滴譜參數(shù)對雷達(dá)回波強度的擬合曲線差異較大。南京兩類云降水?dāng)M合的相對誤差要小于廬山兩類云降水?dāng)M合的相對誤差。除廬山對流云降水外，D_V是兩地兩類云降水?dāng)M合公式中最優(yōu)的y選項。而廬山對流云降水?dāng)M合式中，以N和D_P的擬合最佳。

摘要:利用長江流域56個站點1957—2009年夏季逐日降水資料、NCEP/NCAR再分析資料以及Hadley海表溫度資料，分析了長江流域夏季不同強度降水日數(shù)的時空變化及其相關(guān)的海氣異常型。結(jié)果表明：（1）近53 a來，長江流域夏季大到暴雨日數(shù)占總降水日數(shù)的比率呈明顯增加趨勢，而中小雨日數(shù)占總降水日數(shù)的比率呈明顯減少趨勢。（2）長江流域夏季不同強度降水日數(shù)的變化及其相應(yīng)的海氣異常型表現(xiàn)為明顯不同的特征。當(dāng)前期春季海溫距平場表現(xiàn)為典型的東部型El Nino分布形態(tài)，500 hPa位勢高度場呈現(xiàn)出"+-+"的經(jīng)向PJ波列，西北太平洋副熱帶高壓偏強，位置偏南偏西，中高緯地區(qū)烏拉爾山和鄂霍次克海地區(qū)出現(xiàn)雙阻塞形勢，南半球澳大利亞高壓異常偏強，越赤道氣流偏強，在30°N附近200 hPa緯向西風(fēng)急流異常偏強，850 hPa風(fēng)場在東亞上空經(jīng)向方向上呈現(xiàn)出明顯的反氣旋—氣旋—反氣旋系統(tǒng)相間分布的特征時，有利于長江流域夏季大到暴雨降水日數(shù)偏多。

摘要:衛(wèi)星反演海面風(fēng)場資料能夠彌補海上氣象測風(fēng)資料缺乏的不足，對近海風(fēng)能資源評估具有重要意義。通過ASCAT （Advanced Scatterometer）風(fēng)速數(shù)據(jù)與美國及中國近海岸浮標(biāo)測風(fēng)資料的對比分析，結(jié)果表明，ASCAT風(fēng)速的均方根誤差為1.27 m·s^-1。比較利用近海岸浮標(biāo)逐小時風(fēng)速及與其相匹配ASCAT瞬時風(fēng)速計算的各項風(fēng)能參數(shù)，得出ASCAT與浮標(biāo)的平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度的殘差分別在±0.5 m·s^-1和±50 W·m^-2以內(nèi)，該殘差占浮標(biāo)計算結(jié)果的比例分別在±8%和±12%以內(nèi)。使用ASCAT風(fēng)速資料擬合的Weibull分布函數(shù)與浮標(biāo)的結(jié)果較吻合。因此，ASCAT風(fēng)速資料也能夠為海上風(fēng)能資源評估提供有用的風(fēng)能參數(shù)信息。最后使用ASCAT瞬時風(fēng)速數(shù)據(jù)分析了中國近海10 m及70 m高度處的風(fēng)能資源的空間分布特征，結(jié)果表明，臺灣海峽平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度最大。

摘要:精細(xì)準(zhǔn)確預(yù)報大風(fēng)風(fēng)速對于風(fēng)功率預(yù)報和風(fēng)災(zāi)防御具有重要意義。本文以上海市域為研究區(qū)域，基于形態(tài)學(xué)方法估算上海市域空氣動力學(xué)粗糙度分布，并通過近地層分層風(fēng)速插值方法推算上海市域10 m高度精細(xì)風(fēng)速分布。針對2016年1月23日20時—24日20時一次大風(fēng)過程開展實證檢驗，對比分析降尺度模擬風(fēng)速、地面實測風(fēng)速、ECMWF預(yù)報10 m風(fēng)速的空間分布、時間變化以及垂直廓線特征。結(jié)果表明，該方法可以較好地模擬上海市域風(fēng)速大小的精細(xì)空間分布，模擬精度總體上表現(xiàn)為中心城區(qū)精度高、郊區(qū)精度稍低，但相比于ECMWF預(yù)報10 m風(fēng)速分布有了明顯提高，可以為風(fēng)速的精細(xì)化預(yù)報提供技術(shù)支撐。

摘要:本文利用遼寧省大連市2007年1月—2011年12月連續(xù)5 a的閃電監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了大連地區(qū)閃電頻數(shù)和強度的時空分布特征，并基于雷電頻次和強度構(gòu)建雷電危險度綜合指數(shù)預(yù)測模型。研究結(jié)果表明，大連地區(qū)閃電高發(fā)期集中在6—8月，該段時間內(nèi)閃電數(shù)超過全年閃電總數(shù)的80%；6、7月雷電明顯集中于午后和夜間，而從8月開始雷電發(fā)生時間向凌晨時段集中，午后明顯減少，夜間閃電次數(shù)略高于白天。大連地區(qū)大部分區(qū)域的平均雷擊密度值低于10次·km^-2，兩個極大值中心位于長?？h和普蘭店市；大連地區(qū)大部分區(qū)域的平均雷擊強度值介于5~30 kA之間，平均雷擊強度的極大值中心位于主城區(qū)、金州區(qū)、瓦房店市西部及莊河市東部，最大可達(dá)98 kA。本文依據(jù)模糊函數(shù)法綜合閃電頻次與雷擊電流，構(gòu)造雷電危險度綜合指數(shù)預(yù)測模型，并以2011年4月14日雷擊災(zāi)害為例，預(yù)報雷電危險度等級為4級。該模型可對大連地區(qū)的雷電危險度等級進(jìn)行預(yù)測并發(fā)布預(yù)警，更加直觀、方便、高效地為公眾提供氣象服務(wù)信息。

摘要:分別利用一元線性回歸、分季節(jié)消除偏差訂正和滾動偏差訂正的方法，結(jié)合實況觀測資料和2014年3月—2015年2月CUACE模式產(chǎn)品的評估結(jié)果，對2015年3月—2016年2月中國氣象局下發(fā)的CUACE模式產(chǎn)品進(jìn)行了訂正。結(jié)果表明，利用一元線性回歸方程訂正的效果最差，利用分季節(jié)消除偏差訂正的方法能降低冬季PM₁₀、SO₂和NO₂的RMSE、MB和MNB值，對于預(yù)報效果有提升作用，但該方法對其他季節(jié)的訂正效果較差。而利用滾動偏差訂正的方法，能夠降低SO₂和NO₂預(yù)報值的ERMS、MB和MNB，而且對于除O₃外的其他污染物相關(guān)系數(shù)具有明顯的提升作用。

摘要:利用二維時域有限差分法（FDTD）實現(xiàn)了對雷電感應(yīng)電壓的計算，并與已有研究成果對比驗證了該方法的有效性。研究分析了DL/T 620-1997中規(guī)程公式估算架空傳輸線雷電感應(yīng)電壓峰值的精度，其中定性研究發(fā)現(xiàn)，雷電感應(yīng)電壓峰值與電流幅值、架空線高度之間為正相關(guān)關(guān)系，而與距離成負(fù)相關(guān)關(guān)系，這種敏感性關(guān)系與FDTD的模擬結(jié)果相同；而定量研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，規(guī)程公式計算的雷電感應(yīng)電壓值與FDTD計算的電壓值相比均偏小。在此基礎(chǔ)上，本文提出通過修訂系數(shù)k對規(guī)程公式進(jìn)行改進(jìn)，通過FDTD模擬確定了修訂系數(shù)k的取值為1.6，將規(guī)程公式修訂為40 I₀·h·S^-1。最后，本文利用LIOV程序?qū)π抻喓蟮囊?guī)程公式進(jìn)行精度檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雷擊通道與架空傳輸線之間距離為100 m和400 m時，修訂后規(guī)范公式計算得到的雷電感應(yīng)電壓峰值最大誤差僅為3.7%和5.5%，從而證明，利用修訂后的規(guī)程公式可以更加準(zhǔn)確地計算架空傳輸線上的雷電感應(yīng)電壓峰值。