飞机积冰气象条件研究进展

飞机积冰的直接影响气象因子包括大气温度、云中过冷水含量、过冷水滴大小。飞机积冰气象条件的研究对于飞行安全保障、飞机适航验证、人工影响天气等方面具有重要意义。近年来在飞机积冰气象条件研究方面取得了很大进展,文章对飞机积冰气象条件的外场观测、天气系统、监测识别、预报方法、气候分布等方面进展进行了简要综述,并对有关问题进行了讨论。飞机探测结果表明,过冷水时空分布具有明显不均匀性,国外以大量飞机积冰观测试验为基础统计分析了积冰环境,并制定了用于飞机积冰适航验证的一系列标准。产生飞机积冰的主要天气系统是锋面、高空槽线和切变线,冻雨往往产生强积冰。综合多源遥感数据各自的优势信息,建立飞机积冰区域识别技术是主要趋势。具有对云水显式预报能力的中尺度模式为预报飞机积冰提供了更好的工具。同时将多种监测数据、模式数据相融合的实时积冰潜势系统是新的发展方向。     

2005年9月贵州飞机人工增雨及效果评估

2005年飞机人工增雨试点工作以安顺机场为基地,09-05—24 4架次飞机进行了人工增雨作业,取得了较好的效果,为缓解贵州省旱情起到了重要作用,同时也为将来在贵州省开展飞机人工增雨作业积累了宝贵的经验。该文从天气形势、卫星云图、雷达回波和微波辐射仪观测、作业效果评估等几个方面对飞机增雨及其效果进行了分析。     

一种改进的飞机自然结冰潜势算法研究

飞机结冰严重危害飞行安全,随着国产大飞机计划的推进以及自然结冰试飞试验的开展,飞机结冰研究越来越引起了民航和气象等诸多部门的重视。本文介绍了一个改进的飞机自然结冰潜势算法,该算法直接基于大气温湿层结给出结冰潜势,可以识别多种天气条件下(包括冻雨)的飞机结冰可能,具有命中率高、虚警率低、应用简便、实用性强的特点。用26个飞机结冰试飞(飞行)报告对该算法进行了检验和评估,发现该算法能较好地估测多种天气条件下飞机在飞行中实际遭遇结冰的情况,且能给出结冰的区域和大致高度。同时,在安庆的一次飞机自然结冰外场试验中对该方法进行了应用,发现结合地面观测、探空秒数据和卫星资料等,该结冰潜势诊断方法可以准确诊断结冰层的高度和随时间的变化,与飞机实际空中探测具有较高的符合度。     

适合飞机人工增雨作业天气系统的雷达回波特征分析

应用2004～2005年沈阳辉山新一代天气雷达资料和常规气象资料,对实施飞机人工增雨作业的天气系统、增雨作业云系及其雷达回波特征进行了归纳和分析,并提出了飞机人工增雨作业条件和作业时机、作业区域等判别方法,为实施飞机人工增雨作业提供科学依据。     

黑龙江省飞机人工增雨空地传输系统业务化设计与研制

系统主要实现飞机的实时轨迹显示和实时通信指挥,应用北斗卫星的通信功能,利用GPS进行实时定位,由北斗回传信息,在叠加了各种实时气象信息的电子地图上显示作业飞机的实时轨迹并进行实时的短信互通,实现大规模、大范围增雨作业飞机的实时调度指挥。对飞机人工增雨作业避免盲目性、提高科学指挥作业有显著的现实意义。     

云微物理参数在飞机积冰分析和预报中的应用研究

对飞机积冰预报的现状进行了分析 ,介绍了积冰预报中云微物理参数的应用概况 ,并就积冰预报中云微物理参数的应用前景进行了分析和讨论。将模式模拟和卫星反演的微物理参数引入飞机积冰分析和预报 ,将进一步提高飞机积冰预报的准确性和合理性     

飞机积冰云微物理特征分析及监测技术研究

利用7个架次有积冰报告的飞机探测资料,对积冰云的微物理特征进行了分析,详细描述了云中相态组成、液水含量、中值体积直径和过冷大滴浓度特征。介绍了基于卫星、数值模式输出和地面观测资料的飞机积冰潜势监测技术,在与20个飞机探测积冰报告对比中,积冰监测可识别率为90%,并应用飞机积冰潜势监测技术具体分析了2010年10月26日的积冰个例。最后介绍了基于积冰潜势监测技术的飞机积冰监测系统,该系统能够支持水平分辨率为20 km、垂直分辨率为25 hPa、时间分辨率为1 h的飞机积冰潜势产品的运算和显示,该系统可为实际业务提供参考。     

飞机人工增雨空地传输网络系统

利用陕西省人工影响天气中心和西安精博科技有限公司共同研制的飞机增雨空地传输系统,于2002～2003年在增雨飞机上进行了25架次的试验。该系统的结构特点是：采用无线和有线相结合的传输模式,克服了短波通信中信号不稳定的现象,达到了语音和数据传输基本正常。经对2003年9月19日增雨飞机上接收的温度、湿度、飞行高度、飞机轨迹图与地面实时接收的上述数据对比分析,发现在同一时间所传输的数据与飞机上的数据基本吻合,地面指挥人员能及时了解到增雨飞机的各种情况。该飞机增雨空地传输系统能实现地面指挥人员与空中作业人员的实时通话和数据传输,实际运行情况良好。     

锡林郭勒盟飞机人工增雨技术分析

利用锡林郭勒盟2002年飞机人工增雨作业的基本资料,对本年度增雨作业诸要素进行了技术分析,初步给出了当地开展飞机人工增雨工作的基本条件及特殊规律,为今后该地区飞机人工增雨作业决策、作业指挥和作业实施提供了最基本的参考资料。     

飞机积冰过程的诊断分析及强度预报建模

利用NCEP再分析数据和观测数据,对2000年6月6日甘肃省人工增雨作业时的一次飞机积冰过程进行诊断分析,利用WRF模式对72个飞机积冰实例的天气过程进行了数值模拟,在此基础上结合飞机飞行速度建立了积冰强度预报模型,通过统计分析和拟合得到预报模型的参数,并利用飞机实测报告对该模型的预报效果进行了回报检验。结果表明,该模型对飞机积冰强度的预报准确率为69.44%,强度预报结果偏弱占比25%,偏强占比5.56%。     

山地复杂下垫面湍流特征观测分析

利用谱方法和能量闭合度分析等方法,对兰州市皋兰山2006年夏季和2005年冬季涡度相关系统测定的湍流数据质量进行了分析,结果表明:4个观测点测定的三维风速、空气温度的功率谱在惯性副区都符合"-2/3"定律,垂直风速和温度的协谱在惯性副区也基本符合"-4/3"定律.4个观测点都存在能量平衡不闭合现象,夏季观测点绿化地和裸地能量平衡比率(EBR)分别为66%和94%,冬季绿化地和裸地的EBR分别为62%和84%;裸地观测点的闭合程度明显好于绿化地.本文还讨论了能量闭合度的日变化特征及各个观测点的地表能量收支状况.     

OLR资料所揭示的热带地区低频振荡的变化特征

本文使用1979年1月至1984年12月射出长波辐射(OLR)资料,对热带地区低频振荡的一些特性进行了研究,认为正常年份30—60天振荡的合成功率谱最强,El Nino年最弱。低频波活动冬夏差异较大,其年际变化大值区冬季在赤道地区,夏季位置偏北,位于印度洋和西太平洋。就六年平均而言,低频波在西太平洋及印度洋地区有明显的经向传播,赤道地区低频波的纬向传播主要集中在北半球夏季。此外,30—60天OLR滤波场的强弱与印度季风的爆发和减弱有较好的对应关系。      

南京不同天气和能见度下云凝结核的观测分析

利用美国DMT公司生产的云凝结核(Cloud Condensation Nuclei,CCN)计数器(DMTCCNC),对2013年4—12月南京地区CCN进行观测。对不同天气条件下CCN活化谱拟合,霾天C值最高,为13 085 cm-3,雨后C值降至8 054 cm-3,属于大陆性核谱。不同能见度条件下CCN活化谱特征有明显差异,南京地区不同程度霾天CCN数浓度均远高于轻雾天,浓雾时期CCN数浓度显著偏高。CCN数浓度受到气象要素和天气状况、气溶胶源排放等因素影响。南京地区气溶胶凝结核(Condensation Nuclei,CN)数浓度和CCN数浓度的拟合结果显示出较好的相关性。CCN数浓度值:冬季春季秋季夏季,春季CCN数浓度日变化有三峰趋势,夏季基本呈单峰型,秋季、冬季双峰特征突出。气溶胶源排放、环境气象条件和气溶胶理化特性均会影响CCN数浓度的季节变化。     

Long-term variations of wind regime in the free atmosphere over the European territory of Russia

The time series of seasonal average values and standard deviations of wind speed components at the isobaric surfaces of 850 and 200 hPa are analyzed on the basis of the data of upper-air observations carried out in 1961–2003 at 18 stations of the Russian Federation territory. The energy spectra of wind speed components in the first and in the second halves of the whole period under study are compared. On the whole, an increase in average values of U-component and decrease in average values of V-component took place both in upper and lower troposphere, and the largest variations occurred in winter season in the upper troposphere. Average coefficients of linear trends of average winter values for the whole region amount to 0.57 and ?0.62 m/s per 10 years for the wind components U and V at the isobaric surface of 200 hPa, respectively. The increase in the standard deviations of both components was registered in the upper troposphere in winter period almost on the whole territory. The average coefficients of linear trends of standard deviations at the isobaric surface of 200 hPa in winter for the whole region amount to 0.53 and 0.61 m/s per 10 years for U- and V-components, respectively. The intensity of the annual cycle and processes of intraseasonal scale both in the lower and upper troposphere increased in the second half of the whole interval under study.     

Some Unique Characteristics of Atmospheric Interannual Variability in Rainfall Time Series over India and the United Kingdom

ＳｏｍｅＵｎｉｑｕｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＩｎｔｅｒａｎｎｕａｌＶａｒｉａｂｉｌｉｔｙｉｎＲａｉｎｆａｌｌＴｉｍｅＳｅｒｉｅｓｏｖｅｒＩｎｄｉａａｎｄｔｈｅＵｎｉｔｅｄＫｉｎｇｄｏｍ￥（Ａ．ＭａｒｙＳｅｌｖａｍ，Ｊ．...     

长江中上游平原地区冬季雾观测分析

长江中上游年平均雾日数达到20~106 d,是我国主要雾区之一。利用2010年12月在江汉平原观测获得的边界层廓线和雾滴谱资料,重点分析了该地区冬季雾过程的边界层结构及其生消过程。结果表明:荆州冬季雾多出现在寒潮过境1~2 d后,多为平流辐射雾;雾顶发展是水汽在上层逆温下积累,并伴随200~300 m高度冷平流降温引起;近地层冷平流降温导致饱和水汽压减小,同时上层系统性下沉增温引起逆温增强,水汽积累促使强浓雾过程产生;低空急流促使外界偏干气流与雾体混合后雾滴蒸发,是该地区雾顶迅速下降的主要原因;平均数浓度为150~406个·cm-3,极大值达到1 983个·cm-3,平均液水含量为0.014~0.118 g·m-3,极值达到0.786 g·m-3,与南京和重庆强浓雾观测值相似,超过其他地区观测值。城市地区高气溶胶浓度,配合充足的水汽条件,使得荆州雾过程微物理参量数值较大,易出现能见度小于50 m,持续时间4~9 h的强浓雾过程。     

Indirect Radiative and Climatic Effects of Sulfate and Organic Carbon Aerosols over East Asia Investigated by RIEMS

The indirect radiative and climatic effects of sulfate and organic carbon aerosols over East Asia were investigated using a Regional Integrated Environment Model System (RIEMS) with an empirical aerosol-cloud parameterization.The first indirect radiative forcing was negative and ranged from-9-0 W m-2 in the domain.The maximum cooling,up to-9 W m-2,occurred in the Chongqing District in winter,whereas the cooling areas were larger during summer than in winter.Organic carbon (OC) aerosols were more abundant in winter than in summer,whereas the sulfate concentration during summer was much higher than during winter.The concentrations of sulfate and OC were comparable in winter,and sulfate played a dominant role in determining indirect radiative forcing in summer,whereas in winter,both sulfate and OC were important.The regional mean indirect radiative forcings were-0.73 W m-2 and-0.41 W m-2 in summer and winter,respectively.The surface cooling caused by indirect effects was more obvious in winter than that in summer.The ground temperature decreased by ～1.2 K in most areas of eastern China in winter,whereas in summer,the temperature decreased (～-1.5 K) in some regions,such as the Yangtze River region,but increased (～0.9 K) in the areas between the Yellow and Yangtze Rivers.In winter,the precipitation decreased by 0-6 mm in most areas of eastern China,but in summer,alternating bands of increasing (up to 80 mm) and decreasing (～-80 mm) precipitation appeared in eastern China.     

Column Observations of Stratospheric Gases at Søndre Strømfjord, Greenland During Winter 1994-1995

As part of the Second European Stratospheric Arctic and Mid-latitude Experiment (SESAME) field campaign, observations were made during the period from October 1994 to April 1995 at Søndre Strømfjord, Greenland (67°N, 53°W). Using a Fourier transform spectrometer, high resolution (0.06 cm-1) infrared spectra were recorded with the sun as a radiation source. Column amounts of trace gases including HCl, HF, HNO3, N2O and O3 are shown for five time periods during the course of the 1994-95 Arctic winter. Results are compared with lower stratospheric potential vorticity fields to describe variations in trace gas column amounts.     

1961—2020年辽宁省暖冬现象气候特征分析

利用1961—2020年辽宁省56个气象站冬季逐日气温数据,根据国家标准《暖冬等级》,以1990—2020年为气候值作为参考,综合采用气候倾向率、IDW、滑动t检验突变分析以及小波分析等方法,分析辽宁省近60 a冬季平均气温的时空变化趋势,单站暖冬及区域暖冬事件的气候变化特征。结果表明：近60 a来辽宁省冬季平均气温以0.3℃/10 a的速率升高,辽宁中部和东部地区变暖趋势最为显著;20世纪90年代前的30 a属于偏冷时段,但增温效应强于后30 a,冬季平均气温在1987年前后出现了明显的由冷转暖的突变,1971年出现了相对较弱的冷暖转变;1988年后逐年单站暖冬事件的发生整体比1961—1987年出现单站暖冬事件明显增多。发生频次较高的地区分布在辽宁中部和东南部地区,为16—20次;近60 a来共有16次区域暖冬事件,21世纪后的20 a内共出现9次区域暖冬事件,占总数的60%;区域暖冬事件以准22 a和2—3 a为振荡周期。     

北半球50hPa大气低频振荡与突发性增温

本文利用５０ｈＰａ１９６９－１９７６年７个冬季的高度场资料进行了功率谱分析。分析发现３０－６０天低频振荡在高纬地区比中低纬更为显著；并且发现在阿留申高压北进的路径以及在极点上平流层突发性增浊的强年比弱年的相关要高，这表明３０－６０天的振荡在上述地区与温度有着密切联系。我们选取１９７０－１９７１年冬季强突发性增温个例，进一步分析了平流层突发性增温过程中的基本特征，结果表明：３０－６０天的振荡对平流层