气象条件对大气波导的影响

在介绍大气折射基本类型及其对电磁波影响的基础上,概述了三种类型大气波导的形成机制,分析了不同天气系统、气象要素和天气现象对大气波导的影响,总结了易于出现大气波导现象的天气条件。研究气象条件对大气波导的影响,对于研究和预测电磁波在大气中的传播特性以及在军事上的应用都具有十分重要的意义。     

青藏高原那曲地区冰冰雹天气系统中的大气电场

利用１９９８年４～９月间进行的ＧＡＭＥ－ＴＩＢＥＴ青堪稿原云和降水的多普勒雷达及大气平均电场加强期观测实验资料,对青藏高原那曲地区的冰雹天气系统中的大民电场作了定量观测和研究。结果表明：在降雹过程中大气电场强度基本上系统中的大气电场强度基本上均为负值,其峰值也均强于－２２ｋＶｍ＾－１;在降雹过程中随着降雹时间的临近,大民场强度基本不断增强,但降雹开始时大气电场强度并不达到其峰值,峰值出现的时刻比开     

天气关键区大气低频波延伸期预报方法

针对上海地区强降水过程预报,根据大气低频振荡特性和使用Micaps 700 hPa位势高度场资料,提出了一种新的预报方法——“天气关键区大气低频波延伸期预报方法”,确定了天气关键区的范围和分析了天气关键区的低频变化特征。该方法的重点内容是天气关键区的低频波特征、各关键区低频气流辐合及其与降水过程的联系。2010年该方法在上海春季业务预报中取得了比较好的预报结果,尤其是对重大事件的预报服务。     

中期天气变化和中期预报

1引言从宏观上讲，全球大气运动是不可分割的统一整体运动。大气内部在各个纬带、各种尺度、各种频率的运动形式之间相互依存、相互制约、相互影响，按照大气动力学能量串级理论和能量频散原理，大尺度运动系统既可向小尺度系统转移能量，也可从小尺度系统获得能量。这样，各种尺度运动系统就会通过非线性相互作用引起大气环流形势的持续异常或急剧变化。天气、气候变化的直接原因是大气环流的变化或异常。从预报的角度讲，不同时效的预报要侧重考察相应长度的天气过程和长于预报时效的大型环流系统。天气尺度系统是短期预报的主要对象。而…     

北极臭氧垂直分布和天气尺度变化的观测研究

北极地区臭氧对北极气候和环境系统起着重要作用。研究其分布和变化有助于了解北极的气候和环境及其对全球气候系统的影响,有助于气候和环境变化的数值预报。中国北极科学探测1999在北冰洋楚可奇海域成功的进行了大气臭氧观测。通过在中国“雪龙”号破冰船甲板上（于1999年8月18-24日在75°N,160°W附近处）释放大气臭氧探空仪获得了高分辨率的大气垂直结构和臭氧分布资料,可以进行大气尺度的大气臭氧变化研究。分析大气监测资料、TOMS臭氧总量资料和NCEP大气环流资料表明,大气臭氧总量随着对流层顶的低一高一低变化呈高一低一高的变化过程。研究还表明,大气柱的臭氧总量与13公里以下的大气臭氧含量关系密切,而在约20公里处的大气臭氧浓度最大值的变化与整个气柱臭氧的关系不大。500 hPa天气形势图上一个弱一强一弱的西南天气型造成的弱臭氧平流可能是这次臭氧变化的主要原因。     

中尺度动力学的基础研究和进展

引　言中尺度动力学是研究尺度为20～2000km的天气系统发生发展规律的大气动力学分支。这个尺度上的天气系统,常常带来与强对流相联系的暴雨、冰雹、飑线、龙卷等天气以及引发洪水、海难和空难事件,对国民经济和人民生命财产构成严重威胁。这类天气系统突发性强、预报时效短、常造成重大自然灾害。然而这类系统的预报一直是一个相当困难的问题,这是因为人们对这种尺度上系统发生发展的机制缺乏了解。相对于大尺度动力学和小尺度动力学而言,中尺度动力学理论基础薄弱,这一领域特别困难的原因是它既不能做大尺度准地转简化,也不能做小尺度无旋…     

“环流-天气气候-农业年景”系统模式探讨

本文从综合评述近几年国内外在“作物产量-天气气候-环流”方面所做的研究工作出发,针对用气象学方法预报农业产量中存在的一些问题,提出了“环流-天气气候-农业年景”系统模式。分析了系统模式几类尺度和模式的因子,讨论了系统模式的应用价值以及有待澄清的一些现象和问题。     

一次雷暴前后大气折射率的多普勒天气雷达测量试验及结果

由温度、气压和水汽压决定的大气折射率会影响天气雷达电磁波的传播路径和目标回波的相位。因此,通过测量目标回波相位的变化能够算出大气折射率的变化,进而得到水汽信息,为研究局地对流天气和水汽平流提供资料。本文阐述了多普勒天气雷达反演大气折射率的原理和方法,并利用江苏省气象台的S波段多普勒天气雷达反演了一次雷暴过程前后的大气折射率,表明了雷达探测大气折射率的可靠性。这项工作有望为研究水汽变化和天气过程提供高分辨率的遥感资料,也可以为数值模式提供水汽场辅助数据,有良好的应用前景。     

闽北强对流天气的短时监测及判别方法研究

利用2005-2009年的闽北冰雹、大风、短时强降水过程所对应的闪电资料产品,分析了闪电资料在各类不同性质的天气过程中的表现特点;用2008年10月至2010年4月的大气电场资料对不同类型天气的表现特点进行了分析,得出一些有益的结论。这些分析可加强业务人员对闪电资料产品和大气电场资料的认识,对今后闪电资料和大气电场资料在预报业务中的应用具有一定参考意义。研究发现利用闪电定位资料和大气电场资料对闽北强对流天气进行短时监测和判别预报具有定性明确、客观化程度较高等优点,在业务实践中有较高的应用价值。     

论江西省大气成分观测与服务系统建设

在介绍国内外大气成分观测与研究进展的基础上，对建设江西省大气成分观测与服务系统的必要性和可行性进行了科学的分析，并从系统建设的原则、目标、内容、技术路线、监测方案，以及系统研究的主要内容和提供的产品等方面，对拟建的江西省大气成分观测与服务系统进行了全面的阐述。研究结果认为，随着江西经济建设的快速发展，建设江西省大气成分观测与服务系统，有利于了解和掌握江西大气物质成分分布特征及变化情况；有利于提高江西天气气候预报预测准确率，提升江西气象公共服务的能力和水平；可为预防大气化学灾害和控制区域大气环境质量，提供科学的决策依据，具有显著的社会、经济效益和生态效益。     

移动气象站雷电监测预警系统的研究

为了应对突发雷电事件和解决非固定地点的雷电预警,提出基于应急气象车载系统的雷电预警系统概念.在现有雷电预警系统的基础上,以移动气象站为平台建设车载移动雷电预警系统,以可移动式多普勒天气雷达、便携式大气电场仪、车载闪电定位仪等为监测手段,并与气象及其他资料共享,通过数据融合,现场提供雷电预报.     

多尺度天气分析理论和应用Ⅰ:基本原理和天气系统的本质

根据大气运动和结构的多尺度特征,提出了大气微团的多重结构模型,认为大气由不同尺度的微团以多重结构的形式组成,即大尺度微团由若干较小尺度的亚微团构成,而亚微团又由更小的微团组成.利用Navier-Stokes方程推导出亚微团的相对运动方程,在背景场处于平衡状态下推导出亚微团运动方程的平衡形式,发现该方程与电磁学的基本方程具有相同形式,并将大气轻、重两种微团与正、负离子进行了类比.根据推导出的方程对天气系统的发生、发展进行了研究,认为天气系统是由于亚微团在环境场作用下发生分离并在环境场的作用下重新组合而形成的,这一过程在初始扰动的作用下开始,在正反馈过程中不断加强并最终达到一种平衡状态;而轻、重两种亚微团之间的引力是天气系统减弱和消亡的重要原因.利用亚微团运动方程和对微团扰动速度的自转分析,推导出天气系统的诊断方程,并利用该方程对大气环境场的分布与天气系统发生的相互关系进行了诊断分析,结果表明,环境场风速的快速变化、高低空急流附近的动能梯度、环境涡度的正值区以及强风速垂直变化等因素对天气系统的形成十分有利.     

荔枝越冬期间冠层气温与大气温度关系的初步分析

基于野外实测数据,按晴天、阴天、雨天、多云到晴等天气类型,分析2007/2008年、2008/2009年冬季荔枝果园大气温度、冠层气温与观测站大气温度的变化关系,结果表明:晴天荔枝冠层温度昼夜变化最为剧烈,多云到晴天气次之,阴天和雨天冠层大气温度变化相对平缓;果园和观测站大气温度昼夜变化同样与天气类型有关.按天气类型分别建立的观测站与荔枝冠层之间的夜间、白天和全天大气温度线性、曲线回归关系模型表明:阴天和雨天模型效果好于多云到晴、晴天天气,夜间模型好于全天和白天.这一结果对应用观测站大气温度开展荔枝寒害冻害监测有参考作用.     

临汾新一代天气雷达的多起故障维修思路

近期临汾新一代天气雷达频繁出现发射机峰值功率小、无回波和终端显示乱码现象,不能正常工作,失去了对强对流天气和灾害性天气的监测,直接影响了雷达各类产品的生成和传输,也影响到为政府提供决策以及为社会各行各业的服务.为了解决这棘手问题,使雷达尽快恢复正常,山西省气象局大气探测技术保障中心、临汾市气象局以及厂家的技术人员一同对临汾新一代天气雷达进行了故障现象的观察、分析,经过认真地、有条不紊的工作,最后排除了所有故障,雷达恢复正常工作.     

地面大气电场资料在强对流天气预报中的应用

利用大气电场仪对2008年6～10月天津地面大气电场变化进行连续监测。讨论晴空、稳定型降水、飑线和暴雨天气下地面大气电场强度特点,结合新一代多普勒天气雷达资料和闪电定位资料,对2008年9月4日飑线过程和2008年7月14日暴雨过程进行分析。结果发现:大气电场仪曲线在雷暴发生前15～50min剧烈变化,在强对流天气的雷电监测中有明显的指示作用。结合雷达资料和闪电定位仪资料能够提高雷电预警和短时临近预报的准确率,多站点的大气电场仪数据能够扩大雷暴监测范围并且判断雷暴云移动路径。     

“副高”控制下暴雨天气初探

“副高”控制下的暴雨天气,是在不利的大尺度环流形势下弱天气系统作用下的结果。通过分析,指出暴雨发生的前一天,中低层中尺度位势不稳定区和地面能量锋的形成,是这类暴雨天气最重要的前期特征,也是２４ｈ短期预报的主要着眼点。     

青岛地区电场仪资料在一次雷暴天气过程中的应用分析

利用大气电场仪资料,结合天气实况、天气雷达和闪电定位仪等资料,对2013年7月1日青岛地区一次雷暴天气过程进行了综合分析。结果表明,当地面电场强度曲线在几十到几百毫秒量级内发生极性反转,变化幅度在2 kV/m以上,且完成后电场值会迅速回到极性反转前的电场值附近时,可以判断为发生了一次地闪。单站电场强度曲线可以反映出雷暴云与测站间距离的变化,闪电发生前电场强度的增加可为雷电预警提供时间。大气电场仪组网监测资料可以对雷暴云的移动路径做出判断。综合分析大气电场仪组网数据、天气雷达以及闪电定位资料等多源资料,可以更好地判断雷暴云的活动状况,提高雷电的预警准确率和时间提前量。     

多普勒雷达风场信息变分同化的试验研究

文中试验研究了一个在三维变分框架中直接同化多普勒天气雷达信息,获取雷达覆盖范围内大气风场的技术方案。径向风速是多普勒天气雷达数据中可直接被三维变分同化系统用来反演大气风场的唯一信息。由于风矢量有二或三个分量,径向风速作为风矢量的一个分量,不能为反演风矢量提供足够的信息。如果三维变分同化系统仅仅同化径向风速,所存在的不确定性将可能会给所反演的风场带来错误。文中提出的方案,不仅同化雷达径向风速,还同化雷达回波的移动信息,其关键是将雷达回波强度时空变化转换成一个新的雷达观测变量———雷达“视风速”。由于“视风速”是包含风场信息的变量,这在三维变分同化系统中增加了风场探测信息。通过联合利用“视风速”和径向风速,由单一径向风速确定风矢量所带来的不确定性可以被克服。使用中国气象科学研究院数值预报研究中心开发的三维变分同化系统(GRAPES-3Dvar)和广东省新一代天气雷达的监测资料进行了实例试验,结果表明本技术方案能够对获取大气系统结构是有用和有效的,也可用于形成模式初始场,这对中尺度天气预报是有作用的。     

一次梅雨锋降水系统三维风场双、三雷达对比研究

2002年，“我国重大气候和天气灾害的形成机理与预测理论研究”项目首次启用三多普勒天气雷达组网对暴雨系统进行同步观测，作者使用MUSCAT技术对6月24日梅雨锋雨带上的一个中β系统进行了双、三多普勒雷达三维风场对比分析，表明大气中低层辐合线是此次暴雨系统的一个重要特征。     

月球引潮力振动与大气潮汐的周期变化

在天气学中,当复杂而开放的气候系统处于远离平衡的临界状态时,任何微小的外力扰动都有可能带来一场雪崩式的"蝴蝶效应";而天气系统的演变尽管错综复杂,其实质却主要是冷暖气团的强弱与进退,再就是月球引潮力的周期变化还能引发周期大气潮。据此推想,在月球的周期运行过程中,是交点月南、升、北、降水平引力拐点所产生的引潮力振动(方向、大小的改变),通过大气内部的动力过程,对不稳定气团可产生激发作用,从而引导冷暖空气南北进退和天气系统演变,便出现了周期大气潮和转折天气周循环。