气象科学 总目次

第1期论文边界层过程对暴雨影响的敏感性试验………………………………………………………………………………………赵鸣陈潜(1)美国Derecho研究简介及中国Derecho现象初探……………………………………………………付晓辉陈少平龙利民肖稳安(11)雨滴谱分布函数的选择:M-P和Gamma分布的对比研究………………………………………………………………郑娇恒陈宝君(17)一次江淮暴雨的数值模拟及暴雨落区的诊断分析……………………………………………………史小康李耀东高守亭付容(26)登陆台风变性发展与消亡的对比分析………………………………     

Derechos:大范围对流诱发的风暴

Derecho是指一种大范围对流诱发的风暴,它被辨别出来并用流行术语定义。70个derecho个例组成的综合数据库由1980—1983年四年间5—8月暖季资料构成。资料分析表明暖季derecho比较典型地来源于某个中尺度对流系统(MCS)。这个中尺度对流系统沿着以高位势不稳定和相对强的中对流层风为特征的环境中的一个低层准静止热边界移动。在美国大陆,这些风暴经常出现在南达科他东部到上俄亥俄河谷地带,而且比较典型的是在下午和晚上出现。雷达和卫星云图的特殊特征与孕育derecho的中尺度系统有关。根据与derecho事件有关的气象参数和天气形势,已经研究出一个判断树帮助气象业务人员预测derecho的发展。     

热带东太平洋关键区海温与中国东北地区气温的关系

近三十年我国东北地区夏季异常低温与赤道东太平洋埃尔尼诺现象的出现遥相呼应.本文对此遥相关现象进行了分析,认为在埃尔尼诺现象发生时期低层海温异常影响到大尺度环流的异常。并把信息传到中纬度地区,从而产生处于中纬度的我国东北地区的气温异常.在这时期,沃克环流东移,热带中部和西部太平洋对流层高层东风增强,反气旋环流增强;相反,南亚高压弱而偏南,亚洲沿岸西风带偏南,冷空气活动频繁,出现大范围低温现象.     

几种常见视程障碍类天气现象的辨析及观测要点

针对近几年来我国视程障碍类天气现象有所增加的事实,着眼于2001～2002年汉川站所观测到的雾、轻雾、扬沙、浮尘、霾等5种视程障碍现象,分为3组对其异同和特征进行了辨析,并指出了各组视程障碍现象的观测要点,最后简单分析了能见度对视程障碍现象观测的影响。     

“6.3”区域致灾雷暴大风形成及维持原因分析

利用商丘和郑州雷达资料,结合地面加密观测等多种资料,分析了2009年6月3日傍晚至次日凌晨,河南商丘、安徽和江苏北部出现的大范围致灾雷暴大风。本文分两个阶段从中尺度环境、风暴结构、风暴与环境相互作用、雷暴间相互作用的角度对商丘风暴的发展、维持及灾害性大风成因进行了深入探讨,得到以下结论:(1)商丘雷暴大风环境类似美国暖季型Derecho环境;(2)商丘风暴由晋冀雷暴群下沉气流导致的出流阵风锋移动到水汽相对充沛处触发,在有利的环境条件下迅速发展成具有较强的中层径向辐合超级单体风暴,多个超级单体的强下沉气流合并产生了超级单体阶段的地面大风;(3)飑线发展、维持的原因是飑线的自组织结构,飑线与环境入流的相互作用既有利于强上升气流发展,亦有利于强下沉气流发展,干线及叠加在干线上扰动触发的新生回波带不断并入飑线北端;(4)根据径向速度增幅估计,风暴强下沉气流辐散、强冷池密度流和层状云部分降水粒子蒸发对弓形回波阶段地面灾害性大风的增幅作用几乎相当,冷池合并是商丘极端雷暴大风产生的重要原因。     

论生长季气候寒暖变化与农业

近二、三十年来,北半球广大地区的气候发生了显著的寒暖变化,并对农业生产造成了影响。这就促使人们对气候变化愈来愈关心,竺可桢同志曾根据动植物变迁,冬季冰雪等现象,估算了我国近5000年来冬季温度的变化。在他的方法启示下,本文主要依据春秋季节的物候现象讨论我国历史时期以来生长季长度的变迁及其对农业生产的影响。     

谈谈“厄尼诺”现象

1982年8月以来,世界各地连续出现气候反常现象,如厄瓜多尔、秘鲁几十年罕见的暴雨;澳大利亚、印尼和新几内亚大部分地区的持续特大干旱……。美国国家气象中心于1982年9月、10月和1983年2月出版了三期特殊气候诊断分析公报,认为这些自然灾害与“厄尼诺”现象有关。国家气象局局长邹竞蒙同志要求我国的气象工作者注意“厄尼诺”现象与我国天气变化的关系。     

浅谈高校大学生的诚信缺失原因及其对策

诚信教育是我国公民道德教育的基本内容。本文从当前大学生诚信缺失的现状出发,分析了大学生出现诚信缺失现象的形成原因,提出了大学生诚信重建的几点对策。     

1997年夏季我国高温天气特征分析

１９９７年夏季我国北方地区高温现象十分突出,南方大部则反之,作者就１９９７年夏季我国高温天气的时空分布行征作了详细的分析也论述,并与历史资料进行比较,以期对１９９７年夏季的高温天气有比较客观,详尽的认识,此外,还讨论了我国北方夏季气温与厄尔尼诺事件的关系。     

我国大雪预报研究概况

一、我国大雪和暴雪出现的气候背景从各种已公开出版和内部发行的论著及其分析资料可知,西从世界屋脊青藏高原,东到长江中下游平原,北部从新疆经内蒙古大草原到东北大平原,均有大雪发生,甚至遭受暴风雪的袭击。大雪不仅是我国北方所特有的,也不是一个局地现象,而是大尺度现象。     

中国大范围雷暴大风事件(Derechos)研究:时空分布、环境背景和对流系统形态特征

基于2002—2019年高空、地面常规观测资料,卫星云图,部分新一代天气雷达单站资料以及2009年以后的中国雷达拼图资料,采用个例筛选与统计、动态合成分析、层次聚类和雷达图分析等方法,对发生在中国的大范围雷暴大风事件(Derechos)的时空分布、环境背景和对流系统形态特征进行了分析.结果表明:(1)Derechos事...     

An Observational Analysis of a Derecho in South China

Derechos occur frequently in Europe and the United States, but reports of derechos in China are scarce. In this paper, radar, satellite, and surface observation data are used to analyze a derecho event in South China on 17 April 2011. A derecho-producing mesoscale convective system formed in an environment with medium convective available energy, strong vertical wind shear, and a dry layer in the middle troposphere, and progressed southward in tandem with a front and a surface wind convergence line. The windstorm can be divided into two stages according to differences in the characteristics of the radar echo and the causes of the gale. One stage was a supercell stage, in which the sinking rear inflow of a high-precipitation supercell with a bow-shaped radar echo induced a Fujita F0 class gale. The other stage was a non-supercell stage (the echo was sequentially kidney-shaped, foot-shaped, and an ordinary single cell), in which downbursts induced a gale in Fujita F1 class. This derecho event had many similarities with derechos observed in western countries. For example, the windstorm was perpendicular to the mean flow, the gale was located in the bulging portion of the bow echo, and the derecho moved southward along with the surface front. Some differences were observed as well. The synoptic-scale forcing was weak in the absence of an advancing high-amplitude midlevel trough and an accompanying strong surface cyclone; however, the vertical wind shear was very strong, a characteristic typical of derechos associated with strong synoptic-scale forcing. Extremely high values of convective available potential energy and downdraft convective available potential energy have previously been considered necessary to the formation of weak-forcing archetype and hybrid derechos; however, these values were much less than 2000 J during this derecho event.     

体现大尺度特征的区域持续性强降水过程定义指标

利用1961—2017年共57年中国地面观测站日降水资料,采用滑动平均、百分位和点面相关分析等方法,根据延伸期预报特点以及监测预报和研究需求,着眼于体现强降水过程的区域性、持续性和致灾性,并兼顾区域气候特征和普适性,建立区域持续性强降水过程定义指标。根据该指标查找判断我国东部四个关键区域（华南、长江、黄淮、华北）的历史降水过程,1961—2017年期间共有557次区域持续性强降水过程,平均每年约10次,其中华南、长江、黄淮、华北分别有267、155、78、49次,平均每年各有4.7次、2.7次、1.4次和0.9次,呈由南向北递减的分布。统计评估结果表明,该指标能客观地判断出持续影响同一区域的相对稳定类型的大尺度持续性强降水过程,适用于延伸期业务服务和研究。      

Characteristics and Changes of Cold Surge Events over China during 1960-2007

This paper demonstrates regional characteristics, a long-term decreasing trend, and decadal variations in the frequency of cold surge events based on daily mean temperature and daily minimum temperature data in mainland China from 1960 to 2008. During these 48 years, four high frequency centers of cold surge events were located in Xinjiang, central North China, northeast China, and southeast China. A main frequency peak of cold surge events occurs in autumn for the four regions and another peak is detected in spring over northeast China and southeast China. The regional pattern of cold surge frequencies is in accordance with the perturbation kinetic energy distribution in October-December, January, and February-April. The long-term decreasing trend （-0.2 times/decade） of cold surge frequencies in northeast China and decadal variations in China are related to the variations of the temperature difference between southern and northern China in the winter monsoon season; these variations are due to the significant rising of winter temperatures in high latitudes.     

中国极端天气气候研究——“地球系统与全球变化”重点专项项目简介及最新进展

全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,并表现出群发性、持续性、复合性等特点,不可预测性增加;持续性强降水、极端低温、复合型极端高温干旱、群发性热浪和台风等极端天气气候事件对我国经济社会和可持续发展影响巨大。然而,上述极端天气气候事件的新特征、关键过程和机理尚不完全清楚,重大极端事件的预报预测水平亟待提升。文章首先简要介绍“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”的基本情况。项目拟在分析全球变化背景下对我国造成重大影响的极端天气气候事件新特征的基础上,深入研究多尺度海-陆-气耦合过程影响极端天气气候事件的机理,挖掘极端天气气候事件次季节-季节预测的前兆信号;发展动力与物理统计相结合的极端事件预测新方法,研制针对中国极端事件的新一代高分辨率数值预报与检测归因系统。文章重点总结了自2022年12月项目立项至今取得的最新研究成果和进展。     

东北地区5—9月降水特征和趋势分析

利用国家气象信息中心整编的1956—2008年站点逐日降水量、温度和NCEP/NCAR的月平均再分析资料,从逐年5—9月季节降水量和分级(痕量、微量、小雨、中雨、大雨和暴雨)降水事件两方面分析了东北地区的气候特征,并探讨了其可能原因。结果表明:5—9月份东北地区降水中心位于长白山脉的迎风坡,该区域同时是大雨和暴雨事件的多发区,这与地形和东亚夏季风气流北推有关;东北地区痕量降水事件东西方向呈"多—少—多"分布,其他级别的降水事件为西少东多;南北方向上,中雨以下量级为北多南少,大雨和暴雨事件则为北少南多;由于西风和南风气流水汽输送作用的减弱导致了1956—2008年东北地区5—9月降水量的线性递减;小雨及以下量级降水事件线性减少的趋势显著,但随着量级加大,各级别降水事件线性递减的趋势逐渐不明显,暴雨事件在1956—1976年、1976—1994年和1994—2008年三个时段内有明显的"减少—增多减少"的变化过程。     

Detecting primary precursors of January surface air temperature anomalies in China

This study aims to detect the primary precursors and impact mechanisms for January surface temperature anomaly (JSTA) events in China against the background of global warming, by comparing the causes of two extreme JSTA events occurring in 2008 and 2011 with the common mechanisms inferred from all typical episodes during 1979–2008. The results show that these two extreme events exhibit atmospheric circulation patterns in the mid–high latitudes of Eurasia, with a positive anomaly center over the Ural Mountains and a negative one to the south of Lake Baikal (UMLB), which is a pattern quite similar to that for all the typical events. However, the Eurasian teleconnection patterns in the 2011 event, which are accompanied by a negative phase of the North Atlantic Oscillation, are different to those of the typical events and the 2008 event. We further find that a common anomalous signal appearing in early summer over the tropical Indian Ocean may be responsible for the following late-winter Eurasian teleconnections and the associated JSTA events in China. We show that sea surface temperature anomalies (SSTAs) in the preceding summer over the western Indian Ocean (WIO) are intimately related to the UMLB-like circulation pattern in the following January. Positive WIOSSTAs in early summer tend to induce strong UMLB-like circulation anomalies in January, which may result in anomalously or extremely cold events in China, which can also be successfully reproduced in model experiments. Our results suggest that the WIOSSTAs may be a useful precursor for predicting JSTA events in China.     

1961～2016年中国春季极端低温事件的时空特征分析

利用1961～2016年中国529个台站逐日最低气温资料,研究了中国春季极端低温事件的时空变异特征。旋转经验正交分解结果显示,中国春季极端低温事件的频次在空间上可以分为5个区域,即东北—华北东部地区、江南地区、西北东部—华北西部地区、西南地区和新疆北部地区。小波分析表明,这5个区域春季极端低温事件的频次在年际尺度上呈现出2～4年的振荡周期,其中江南地区、西北东部—华北西部地区和新疆北部地区2～4年的振荡周期在整个研究时段都显著,但东北—华北东部地区和西南地区2～4年的显著周期分别出现在20世纪80年代之前和80年代到90年代中期。在长期变化上,这5个区域春季极端低温事件的频次总体均呈减少趋势,但突变年份具有明显差异。Mann-Kendall和滑动t检验结果表明,东北—华北东部地区春季极端低温事件频次的突变时间为1987/1988年、江南地区为1995/1996年、西北东部—华北西部地区为1990/1991年、西南地区为1987/1988年、新疆北部地区为1997/1998年。伴随着春季极端低温事件频次的降低,5个区域春季极端低温事件的强度在过去半个多世纪也呈现出显著的下降趋势。但近10年来,中国东部地区春季极端低温事件的频次和强度却有所增加,需要引起关注。     

中国近50a极端降水事件变化特征的季节性差异

利用中国419个测站1958-2007年逐日降水资料集,分析了近50a中国不同区域年和季节极端降水事件的基本变化特征。结果表明,多年平均极端降水事件的空间分布具有明显的纬向分布特征,并表现出显著的季节性差异。长江以南地区是春、冬季极端降水事件发生频次较高的区域;而年、夏季以及秋季极端降水事件发生频次在西南地区较高,在西北东部较低。年极端降水事件频次的长期变化趋势与夏季相似,华北和东北有增加趋势,其他地区为弱的减少趋势;其他季节的长期变化趋势存在明显的区域和季节性差异。年和季节极端降水事件的发生频次具有显著的年际和年代际变化特征。年极端降水事件时间序列的多项式拟合曲线的变化情况与夏季基本一致;而其他季节的变化则存在较大差异,表现出显著的季节性差异。