水汽方程弱解的适定性研究及其在数值求解中的应用

利用Hilbert空间的Lions定理，对于在第一类边值问题，证明了水汽方程弱解的存在性和唯一性，并且利用弱解，指出了设计有限元方法的思路。     

水汽方程弱解的适宜性研究及其在数值求解中的应用

和Ｈｉｂｅｒｔ空间的Ｌｉｏｎｓ定量,对于在第一类边值问题,证明了水汽方程弱解的存在性和唯一性,并且利用弱解,指出了设计有限元方法的思路。     

极冰的冷源作用和季风

关于大气环流冷热源问题,已有很多论述。其中苏联舒列金提出大气中存在四类热机,这一理论是与现代系统分析的原理一致的。这四类热机是:极地和热带组成的第一类热机,海洋和大陆存在的第二类热机,水汽蒸发和凝结组成的第三类热机,平流层中臭氧等物质分布不均所形成的第四类热机。事实上,在他的研究中只考虑了前两类热机的作用。我们将前     

伴随方程在水汽资料四维同化中的应用I.理论

由于水汽相变等过程为快过程,再考虑到水汽观测误差不服从正态分布,可以认为将水汽资料与其他观测误差进行正态分布的气象资料联合同化是一种不合适的方法.故应单独对水汽资料进行同化.在下边界为第三类边界条件下,推导了适合于数值天气预报的水汽方程的伴随方程;利用目标函数的极值性,得出了水汽的四维资料同化问题的伴随算法;证明了目标函数给出的极值点为最小值点,且是惟一的.     

2010年7~8月东北地区暴雨过程的水汽输送特征分析

本文根据影响天气系统和雨带位置的不同将2010年7~8月东北地区出现的22个暴雨日划分成了三类暴雨,在以欧拉方法分析了各类暴雨的水汽输送和收支的基础上,利用基于拉格朗日方法的轨迹模式(HYSPLIT v4.9),模拟计算了各类暴雨的水汽输送轨迹、主要通道以及不同源地的水汽贡献。结果表明,影响暴雨的水汽输送通道有三支,一支是沿西太平洋副高边缘东南气流的水汽输送,另一支是起源于南海北部向北偏东气流的水汽输送,第三支是西风带西北气流的水汽输送。第一类暴雨中,来自于西太平洋通道和南海通道的水汽输送大体相当,均很重要,两者可以占总水汽输送的87.4%。第二类暴雨中,水汽输送路径偏东,西太平洋通道的水汽输送贡献可达近70%。第三类暴雨中,虽然西太平洋通道水汽输送仍占主导地位,但北方通道的水汽输送也变得不可忽视。西太平洋通道的水汽沿途损失较小,并主要被输送到东北地区850 hPa及以下的大气之中,而南海通道的水汽沿途损失较多,与北方通道的水汽一样,主要被输送到东北地区850 hPa以上的大气之中。     

基于FMM算法的夏秋季登陆中国热带气旋路径分类及特征分析

利用有限混合模型FMM聚类算法,将1951—2012年夏秋季(6—11月)登陆我国的热带气旋(Tropical Cyclone,TC)路径数据集分为三类,并对三类不同路径TC的季节变化、发生频数、环流形势等特征进行对比分析。研究表明,每类TC存在明显的特征差异:1)在夏季,第一、二类TC出现频数高于第三类,但在秋季第三类TC发生频数最高。2)第一类TC生成位置偏北,强度较强,生命史较长,路径略有向北发展的趋势,影响区域最广;第二类TC生命史最短,主要影响我国两广、福建一带;第三类TC生命史最长,路径略向西北方向发展。3)第一类TC在生成和消亡时的辐合程度最强,且副高脊线西伸脊点位置偏北;第二类TC在消亡时低层辐合最弱,且副高脊线西伸脊点位置偏西;第三类TC在生成时纬向风垂直切变最强,且副高脊线西伸脊点位置偏东南。     

1998年长江流域特大洪涝期水汽输送过程的诊断分析

利用基于拉格朗日方法的气流轨迹模式（HYSPLIT_V4.9）,结合轨迹聚类法和气块追踪法,探讨1998年6月12日—8月27日期间长江流域强降雨的水汽输送轨迹、主要水汽源地及其水汽贡献,发现此次强降水过程的水汽源地主要为印度洋、孟加拉湾—南海和太平洋;不同降水阶段水汽输送轨迹、水汽源地存在差异。降水第一阶段水汽主要来自孟加拉湾—南海,水汽输送贡献为35%。降水第二阶段水汽主要由印度洋、孟加拉湾—南海和太平洋三个区域共同提供,水汽输送贡献分别为32%、28%和31%。降水第三阶段则是来自印度洋和孟加拉湾—南海的水汽输送占主导地位,它们对降水的水汽输送贡献分别为33%和41%。降水第四阶段水汽主要来源于孟加拉湾—南海,贡献为40%。强降水过程中大气环流的调整,导致了不同阶段水汽源地的变化及各源地水汽贡献的差异。     

2017年湖南一次特大致洪暴雨过程的水汽特征

利用湖南省区域自动站和常规观测站降水资料、NCEP/NCAR和JRA-55再分析资料及湖南省气象台大气河预报业务产品,分析了2017年6月22日至7月2日湖南一次特大致洪暴雨过程的雨洪和水汽输送异常特征,以及大气河水汽输送对强降雨的影响,在此基础上定量分析了强降雨区各边界的水汽收支状况及各水汽轨迹的贡献。结果表明:此次强降水过程分为三个阶段,第一、第三阶段降雨的范围、强度均明显大于第二阶段。欧亚中高纬稳定的"1槽1脊"环流形势、低纬较稳定的西太副高及其外围强劲的水汽输送是此次暴雨发生的环流背景。水汽通量、水汽通量散度、比湿等物理量的水平及垂直分布对降水的阶段性特征和位置、强度变化有很好的指示作用。三个强降雨时段,来自孟加拉湾、南海和西太副高西南侧的水汽输送表现出不同的强度和位置,造成到达湖南境内的偏南水汽输送空间异常程度不同。大气河的强弱及其水汽输送通道、辐合区位置以及强降雨区各边界水汽净收入对强降水发生、发展起关键作用。水汽后向轨迹分析表明,低层偏南的水汽输送是此次极端强降雨较长时间维持的重要因素,而来自北方的干冷空气侵入利于大气斜压性增强和对流不稳定维持,是第二阶段降水强度弱于第一、第三阶段的另一原因。     

气象行业中各类IT部门的职责分析——从信息化进程的角度看气象行业中IT部门的职责分布

象行业的信息化需求共有三种类型：基础资源型、基础应用型和专业应用型。各级气象组织内的IT部门分为独立专业型的A类和从属专业型的B类。目前A类IT部门主要负责第一、二类需求的满足,B类IT部门的职责是满足所属单位的第三类专业应用型需求。随着IT运营服务业的蓬勃兴起,第一类需求有望在不久的将来通过5I入专业化的IT外包服务逐步取代现行的完全由气象部门内部运营的模式,而第二、三类需求将成为气象行业IT部门的工作主业;其中面向第三类需求的IT部门更有着良好的发展未来。     

山西省夏季年际气候异常研究2．北少（多）南多（少）雨型

采用EOF分解和合成分析方法研究了1960-2003年山西夏季降水异常之北少(多)南多(少)型(第二类雨型)和山西省气温的变化异常.结果表明,两者具有较好的对应关系.分析了第二类异常雨型的时空分布,并给出相应的典型年份.EOF时间系数变化特征揭示了山西夏季降水第二类雨型有显著的年际振荡.利用合成分析,从500hPa位势高度场、纬向风、850hPa风场、700hPa水汽场和水汽输送场等物理量场研究了山西夏季第二类雨型的环流异常特征.结果表明,第二类雨型与弱的东亚夏季风相关联,北多南少和北少南多是弱夏季风的不同表现.山西省夏季降水北多南少年副高呈带状分布,位置偏北,强度较强;中高纬度地区异常波列呈大圆路径分布,在高纬度地区存在纬向排列的- -波列,同时在东亚大陆沿岸存在经向排列的- -波列.并且华北北部有西风异常,北支锋区偏北,由西南向东北水汽输送较强.北少南多年与之相反.海温场分析表明,第二类雨型与中北太平洋海温异常紧密相关.     

大气中水汽输送的气候学计算、分析方法的一个注释

关于水汽输送的计算,最早人们以平均风速和空气柱中的平均水汽含量的乘积作为水汽通量。后来,随着探空和测风资料的增多,开始采用先分层计算,尔后对高度积分的方法确定所讨论层次中的水汽输送。1954年,Starr又进一步将水汽通量分解为不同环流机制输送的各项,提出了平均输送与涡动输送的概念,并一直沿用至今。但是,我们在最近的工作中感到,涡动输送的含义比较复杂,如何理解它的物理内容,估计它的量级,并在此基础上确定水汽输送的合理的计算方案,仍有进一步探讨的必要。     

An investigation of flux-variance methods and universal functions applied to three land-use types in unstable conditions

Fluxes calculated from three flux-variance methods, which depend upon three different forms of the normalized standard deviation functions (referred to as universal functions) of the surface atmospheric stability have been tested and compared with measurements for temperature and water vapour. The flux measurements were made over a fully leafed deciduous forest, a leafless deciduous forest and over a wetland region during the summer. The first method (referred to as the variance method) allows for certain constants, which are associated with the universal functions, to vary with land-use type and the scalar for which the flux is computed; the second method uses the form of the universal function developed by Tillman, which depends upon two constants; and the third method, known as the Wyngaard method, is the simplest and depends upon one constant only. Flux estimates from the variance method yield the best agreement with observations over the three hand-use types and the Wyngaard method appears to yield estimates that are quite comparable. The measurements for the univeral functions agree better with the Wyngaard function for temperature and better with the Tillman function for water vapour, although both show some scatter. The simplest formula developed by Wyngaard may be considered adequate for computing fluxes of temperature and water vapour from their variances. The main advantage of the formulae is to help define an upper limit for actual fluxes.     

印度季风对云南2002年6月6次大到暴雨过程影响分析

利用逐日Micaps 1°× 1°客观分析资料 ,合成分析了 2 0 0 2年 6月 6次大到暴雨过程的大尺度背景场 ,诊断分析了形成大到暴雨的水汽和动力条件。结果表明 :2 0 0 2年 6月的强降水主要由印度季风活动的影响产生 ,孟加拉湾是云南强降水的主要水汽源地 ,为其提供充沛的水汽条件 ,其水汽输送路径与云南降水落区关系密切 ,水汽通量辐合是云南产生强降水的必要条件 ,而川滇间的低涡切变是云南强降水的重要天气系统 ,提供了有利的背景条件及动力条件。     

理想基流中大气波动多折射的数值试验

利用含非绝热加热的准地转正压涡度方程全球谱模式,采用４种热带海表温度异常作为热源和１６种理想基流,进行了理想基流中大气波动多折射的数值试验,积分时间为３０ｄ。得到：热源所激发的扰动通常能产生二支或三支波列,并由第一支波列分支出第二,三支波列,或第二支分支出第三支波列;对于有些基流,第一支波列维持两周或更长时间后消失,而留下其他波列;第二支波列往往最强,对于某些基流,两支流列有汇合聚集的趋势。     

GMS实时资料识别冰雹研究

利用１９９７￣１９９８年３￣４月ＧＭＳ－５的红外亮温和水汽亮温资料,根据云南春季冰雹和非冰雹的红外、水汽亮温值二维概率分布,建立数学判别式、结果表明,我必 非冰雹的识别率为９４％,冰雹判虽准确率为３０．８％。     

用气象卫星资料监测冬麦长势和估测产量的研究

利用１９９２、１９９３年的气象卫星资料，分析植被指数与甘肃省冬麦区３３个县市冬麦产量的关系，发现绿峰植被指数与产量存在极好的相关性。另外，从预测产量的角度和预报时限要求出发，可用４月中下旬累积植被指数预测冬麦产量，并给出了预报方程。     

TOVS 水汽反演的误差分析及其订正

该文利用同步物理反演法以6小时数值预报场为背景场对1992年1月份NOAA-12卫星垂直探测（TOVS）资料进行了大气参数反演，并对水汽反演误差进行了检验和分析。以常规观测作为检验的标准，检验结果按3条轨道统计，发现反演的相对湿度平均误差与背景场的误差密切相关，均为负值；在高层和高纬度，误差绝对值随高度的增加而增加，随纬度的升高而增加；误差的日际变化在高层比较稳定，低层振动较大。对反演误差进行订正后的结果表明，在500 hPa以上反演均比背景质量要好，尤其轨道A所有层次上订正后的反演比背景场好。