利用探空资料计算水汽压

利用L波段探空资料的相对湿度值及温度值计算水汽压时,由于探空测量的是相对于水面的相对湿度,只能用相对于水面的饱和水汽压公式来计算,低温时用相对于冰面的饱和水汽压公式计算水汽压可能不正确.对水相和冰相的不同处理所带来的偏差进行了分析和讨论.以CIMO规定的温度-45℃和0℃为界,分别计算了用相对于冰面的饱和水汽压公式和相对于水面的饱和水汽压公式得到的水汽压值,并进行了比较.结果表明,在计算实际水汽压的过程中,用不同的饱和水汽压公式所产生的绝对偏差虽然不大,但相对偏差最大可能达到50％,不容忽视,对确定对流层上部的气候效应可能产生影响.     

不同情形下温度低于0 ℃时饱和水汽压的计算

利用2018年1月和5月长春站探空资料,通过理论分析和实例计算讨论了不同情形下、温度低于0℃时,如何合理地应用相对于水面和相对于冰面的饱和水汽压公式来计算饱和水汽压;计算了2018年5月29日实际大气的饱和比,分析了不同饱和比对应的云中饱和状况和粒子相态;结果表明:依据《常规高空气象观测业务规范》、数据计算和物理意义,可以整层采用相对于水面饱和水汽压公式计算大气可降水量;而讨论云粒子的形成、增长及产生降水的微观物理过程,需根据粒子的相态和粒子所处的周围环境来考虑应用哪种饱和水汽压公式;探空数据计算表明,实际大气中存在冰水共存相对于水面饱和、相对于冰面过饱和的环境;在400?hPa,云中存在水面欠饱和、冰面过饱和的环境。     

人工绿地与自然沙地蒸散的计算与变异研究

利用中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地2014—2015年自然沙地与人工绿地加密观测试验时次数据,采用GB/T 20481-2006气象干旱等级的蒸散算法,详细计算自然沙地、人工绿地以时次为单位的蒸散值。计算过程中采用多种参数算法,增加了观测数据的利用率,提高了计算精度,并尝试通过影响因子的变量赋值研究,量化蒸散的计算增减。结果表明:（1）自然沙地与人工绿地蒸散计算值都较好地刻画出了蒸散的年内变化,自然沙地计算值量级更贴近实际观测值,这与蒸散计算方法适用性有关。（2）人工绿地蒸散计算值在植被生长季与观测值的差值较大,自然沙地与观测值的差值较小;冷季人工绿地蒸散计算值与观测值接近,自然沙地计算值与观测值的差相对较大。（3）饱和水汽压与实际水汽压之差、2 m平均气温、2 m平均风速、饱和水汽压的斜率是计算蒸散的主要影响因子,其中饱和水汽压与实际水汽压之差和2 m平均风速随着赋值递增,蒸散差值时次百分比与年累计差值呈线性增长。2 m平均气温随着赋值递增,蒸散差值时次百分比与年累计差值表现比较稳定,饱和水汽压的斜率随着赋值递增,蒸散差值时次百分比与年累计差值略有递减。因此,GB/T 20481-2006气象干旱等级的蒸散算法在塔克拉玛干沙漠的适用性较好,人工绿地比自然沙地计算精度更高。      

饱和水汽压计算公式的分析比较及经验公式的改进

分析比较计算饱和水汽压的Wexler、Goff-Gratch和Magnus等经验公式与实测值的误差。给出拟合Wexler和Goff-Gratch公式计算值的精度较高又便于使用的经验公式。     

拔海高度及饱和水汽压的线性化对彭曼蒸发力计算的影响

讨论了拔海高度对彭曼蒸发力的影响方式及其影响程度随辐射平衡、风速和空气饱和水汽压差等条件的变化情况。通过对饱和水汽压进行二阶Ｔａｙｌｏｒ级数展开，研究了彭曼蒸发力公式中由于对饱和水汽压线性化处理而产生的可能误差     

一些陆面要素非均匀分布对模式计算结果影响的理论分析

应用平均参数化方法,从理论上分别研究了地表温度、地面粗糙度、积雪深度和密度非均匀分布对相关物理量计算的影响。结果表明:考虑地表温度的非均匀分布影响后,模式网格上平均地面的长波辐射通量增加,地面饱和水汽压也增加;在相同的地表温度分布变差系数和常温情况下,与长波辐射通量相比,地面饱和水汽压的变化对地表温度非均匀分布较为敏感;地面粗糙度非均匀分布对地面中性曳力系数和BATS型地面积雪覆盖率有一定的影响;积雪深度和密度非均匀分布也对地面积雪覆盖率有一定的影响。     

大气水汽中双水缔合分子的浓度

用化学热力学方法计算了在标准气压下,不同温度的饱和水汽中双水缔合分子的浓度以及在一定水汽压条件下双水缔合分子的浓度随温度的变化。计算结果与8—13μ大气窗区水汽吸收系数随温度的变化进行了比较,证明双水缔合分子的吸收是8—13μ水汽连续吸收的主要因子。     

几种饱和水汽压计算公式的比较

计算纯净液态水(平)面上不同温度的饱和水汽压公式有许多种,现就其中几种进行比较如下:1.史密森气象常用表(Smithsonian Meteorological Tables)所用的戈夫一格拉奇(Goff-Gratch)公式(1946):     

湿度查算表附表1（一）（二）的用法

湿度查算表附表１（一）（二）的用法李宜章（商丘地区气象局．４７６０００）在台站观测员学习、使用湿度查算表中，对附表１（一）纯水平浪面饱和水汽压和附表１（二）纯水平冰面饱和水汽压的使用方法不太理解，即什么情况下使用附表１（一），什么情况下使用附表１（Ｍ...     

对春季一次连续两日溶冰不当的浅析

三月中旬,大地回暖,礼泉气象站地面观测,12、13日08时连续两日溶冰不当。滴水成冰的严冬,未曾出现过此种现象,见下表所列: 依据表列数据,应用道尔顿蒸发公式计算个例日蒸发速率;式中ω-是水面蒸发速率,E 为饱和水汽压,(E—L)为空气的饱和差。P 为气压 L 为水汽压 C 为与风速有关的比例系数因为在一定时段,P 变化不大,当风速小的情况下,P、C 值可按常数处理。所以,道尔顿公式可简化为:     

独立防雷装置间隔距离计算公式

保证独立防雷装置的间隔距离对于雷电防护十分重要。为了使间隔距离计算公式更符合实际情况与提升防雷装置的安全性,根据雷电反击机制,分别推导出防护首次正极性雷击、首次负极性雷击和首次负极性以后雷击3种典型雷击反击危害的间隔距离公式,并求其公共解,得出能够同时防护3种典型雷击反击危害的公共间隔距离公式。通过对比发现《建筑物防雷设计规范》中的间隔距离计算公式存在着不足。经分析和论证,本文得出的公共间隔距离公式更为合理和安全。     

从熵原理得出的雨量时程方程

本文从熵极大原理出发导出了在一次降水过程中降水强度与其历时为负指数关系。并从中引出几个实用方程。这一结果与Paulhus等给出的经验方程在函数形状上类似。 本文通过对400多次遍及中国各地的降水自记记录分析证实,此理论公式与实况的平均相对偏差为10.7％,比Paulhus等的公式相对偏差小了5％。 此结果可用于暴雨、防洪服务和水利工程设计中。这启示人们熵极大原理在气象水文领域有应用潜力。     

作物产量的预报方法

本文用调和权重法处理产量资料,分析产量趋势离差与500mb环流因子的关系,选取7个环流特征值建立产量预报模式,拟合与试报的效果较好。最后讨论了提高预报时效、环流因子所反映的生育期气象条件特点等问题。     

多种人体舒适度预报公式讨论

讨论了根据环境温度变化使人体产生对应的舒适感觉，用函数来表达人体感觉的舒适程度，而建立的一系列人体舒适度预报公式的异同。指出了目前的几十种人体舒适度预报公式实际上都是生物气温指标的各种变形。讨论了它们之间的差别，并分析了适用性。     

全球海洋CFC-11吸收对传输速度的敏感性

本文在中国科学院大气物理研究所发展的全球海洋模式(LICOM)中使用五个不同的海气交换的气体 传输速度公式对CFC-11(一氟三氯甲烷)在海洋中的分布和吸收做了模拟。讨论了不同气体传输速度的差异, 发现差异最大的两个公式得到的全球年平均传输速度相差81%。对CFC-11的海表浓度分布、海气通量、水柱总量、海水累积吸收量以及在大洋断面的垂直浓度分布进行了分析。分析结果显示, 使用Liss and Merlivat (1986) 的传输速度公式的试验在海气通量和海洋吸收总量的模拟上均小于其他试验, Nightingale et al. (2000)、Ho et al. (2006) 和Sweeney et al. (2007) 等的公式虽然全球年平均值相近, 但在高风速地区Nightingale et al. (2000) 公式的传输速度要小于后两者, 导致了使用该公式的试验模拟结果在主吸收区和存储区的强度比后二者偏小。Wanninkhof (1992) 的公式在形式上与Ho et al. (2006) 以及Sweeney et al. (2007) 的公式一致, 但在系数上存在差别, 这使得模拟的水柱总量在南大洋的分布明显好于其他试验, 尽管其最大值仍比观测资料略小。在海洋累积吸收量的计算上, 使用Wanninkhof (1992) 传输速度公式得到的模拟结果比观测资料小8%左右。计算了Liss and Merlivat (1986) 和Wanninkhof (1992) 的传输速度公式模拟的单年吸收量相对差, 其总体上一直保持持续下降的趋势, 到2007年仅为2%。从该相对差变化趋势看, 在最初的前10年, 海气CFC-11交换通量对海气交换传输速度的敏感性更强, 而在更长时间的模拟上, 海洋对CFC-11的吸收则更依赖于物理模式的通风速率。通过对CFC-11垂直断面分布的分析可知, 不同的传输速度在主要吸收区的不同导致了一定的垂直分布差异。基于本文的结果可以认为Wanninkhof (1992) 的海气气体传输速度公式更适合本模式对CFC-11的模拟。     

采用几何计算法判断三支不等高避雷针的保护范围

利用几何原理,对三支不等高避雷针保护范围的几何结构进行分析求证,推导出避雷针的垂直保护范围和侧面保护范围的高度计算公式。通过公式计算,可直接确定某一点的避雷针保护高度。     

相关系数的变化形式和相关场揭示的大气波动及其物理本质

文中对相关系数公式的形式进行了变化,得到了以傅里叶谱系数表示的相关系数公式,完成了新形式的相关系数公式与大气动力学方程的直接连接,由此产生了由相关系数表示的动力学方程,从而指出用相关场研究大尺度动力过程是有意义的,相关场揭示的联系可通过相关系数表示的方程而得到动力学解释。     

气象探空火箭测风不确定度评估方法

本文在气象火箭测风反演数学模型基础上,通过误差分析理论和曲线拟合最小二乘原理,对大气风场反演结果不确定度的评估方法进行了研究。根据火箭探空仪在空中的运动规律,首先建立数学反演模型,推导得到风速和风向的计算公式;然后根据误差理论,推导得出反演风速和风向的不确定度表达式;基于多项式拟合方法,进一步推导得出拟合后的风速和风向的系统误差和随机误差公式,并求解公式中系数。最后以1次气象火箭实测数据为例,对风场及其不确定度进行了分析计算。结果表明:风速反演不确定度随高度降低而减小,在50～60km高度不确定度约为2.8～3.5m/s,50km以下不确定度在1m/s以内;风向在正北方向(0°)附近摆动时,会导致反演不确定度异常增大,其他高度不确定度基本在10°以内。