一个相对精确计算沙瓦特指数方案的实现

在对流性天气的预报工作中,沙瓦特指数是一个被广泛应用的物理量,准确、快捷计算该指数一直以来都具有重要的实际意义。根据干、湿绝热过程相当位温守恒的原理,运用David Bolton给出的系列公式计算凝结温度、相当位温,利用计算机编程实现了应用探空资料自动、准确计算沙瓦特指数。11个实例的计算表明,与其他5种沙瓦特指数计算方案相比,新方案计算简洁、绝对误差的平均值与最大值均有所减小。其可能的原因是,计算中间过程避免了繁琐的数学推导和多次近似处理,且抬升凝结温度、相当位温等重要物理量计算比较准确。利用2010-2011年湖北省汉口站MICAPS格式探空资料,对比了查表法与新计算的沙瓦特指数对有、无雷暴天气的预示作用。结果表明：如果规定该指数小于零时有雷暴,则计算得出的数据可以较好地减少雷暴漏报。文中还指出了应用该指数时的局限性。     

沙瓦特指数的一种迭代算法

为了提高沙瓦特指数的计算精度, 在沙瓦特指数计算方案中引入二分法:先用于计算抬升凝结高度上的要素, 进而计算假相当位温, 再依据假相当位温守恒性质用于计算500 hPa气块温度。与其他方案对比表明, 该迭代算法计算的沙瓦特指数精度较高; 与查表法所得的气块温度对比表明, 该迭代算法得到的气块温度的最大绝对误差为1.36 ℃, 平均误差 (-0.68 ℃) 与平均绝对误差 (0.69 ℃) 数值接近; 迭代算法与查表法之间以系统性偏差为主; 此外, 该迭代算法计算量小, 收敛速度快, 具有推广应用价值。     

卷挟理论在对流研究和预报中的应用

一、引言 经典的气块绝热上升理论给出了静力稳定度的判据,以气块作有限位移时,由能量面积来分析条件性不稳定,并计算对流发展的强度和高度。但是,按绝热理论计算,往往夸大了对流的发展;在预报工作中,又不直接使用这些判据,而是综合层结稳定度和湿度因子的作用来建立各种预报指数,例如沙瓦特指数、K指数和平均不稳定能量指标等。其中沙氏指数由于计算简便和物理意义明确而为实际工作者所     

计算沙瓦特指数的一种新方案

为了提高沙瓦特指数（SI）的计算精度,提出一种计算SI指数的新方案。在气块沿湿绝热线上升求解500 hPa气块温度过程中,当给定气压,温度变化很小时,假相当位温与温度近似为线性关系,利用这种线性关系可导出计算气块温度的显式公式。实例计算表明,该方案计算速度快且精度较高,最大误差和平均误差分别为0.69℃、0.51℃。     

降水量概率分布的一种间接模式

本文提出一种相邻测站月(年)降水量Γ分布的间接估计模式。根据该模式,借助长序列(大样本)测站资料可间接估计短序列(小样本)测站的理论分布。推证表明,间接模式比直接由本站短序列记录估计理论分布提高了有效率并简化了拟合分布模式的计算。     

数值天气预报的新方法

基于大气运动的连续性,构造了泛函。并直接利用测站的观测资料通过求该泛函的极小值,将数值天气预报从传统的在网格点上计算改为直接在测站上计算。     

淳安旅游气候适宜性探析

采用淳安及周边县(市)1971-2010年的气象实测资料,和淳安2007-2010年自动测站的观测资料分析评价淳安的气候特点,利用温度、湿度、风速等观测资料计算出温湿指数、风效指数,评价淳安旅游舒适指数,得出淳安旅游适宜时间长达276 d左右.最适宜的季节是4-6月和9-10月.针对淳安的旅游特点,根据相应的气象条件分析了观岛赏湖指数和漂流适宜指数.     

测站降雹和区域降雹气候特征对比分析

应用1960～2001年测站降雹和区域降雹(包括非测站资料)两种资料,对山东省降雹气候特征进行了对比分析,计算分析了山东省两种降雹资料气候图的相似离度。分析结果表明,区域降雹比测站降雹明显偏多,但时间和空间分布趋势基本一致,相似度在86％%以上,应用测站降雹资料制作的气候图具有86％的代表性。     

总辐射光当量及其在光气候计算中的应用

本文根据1983—1984年全国14个不同气候特点的日射站每日逐时照度与日射同步观测资料计算了总辐射光当量值,提出用纬度、海拔高度、地面平均绝对湿度和日照时数建立计算总辐射光当量的多元回归方程。用14个测站全年和各月平均总辐射光当量值检验所建立多元回归方程计算的相应总辐射光当量值表明,计算值的相对误差均小于10％。 我们用14个测站资料建立的计算总辐射光当量回归方程计算了全国464个测站的总辐射光当量值。总照度可由总辐射光当量与总辐射的乘积获得。根据各测站的总辐射光当量和总辐射值,便可计算出这些测站的光气候值,绘制我国光气候图。     

近55年东北冷涡与辽西地区降水关系分析

利用1961—2015年辽宁省西部地区18个测站月降水量资料和东北地区209个测站1961—2015年月平均气温资料、NOAA重建的月平均海表温度资料以及88项大气环流指数、26项海温指数资料定义了适用于辽西地区的夏季标准化东北冷涡强度指数(NECVI)和冷涡降水预报因子,并对东北冷涡和辽西冷涡降水进行详细分析,结果表明:近55年,辽西地区冷涡降水夏季和年贡献率整体趋势较稳定,无明显变化,表现出18年左右的显著振荡周期。东北冷涡偏强年,NECVI指数偏大,标准化降水指数(SPI)偏高,对应辽西地区降水偏多;反之,东北冷涡偏弱年,NECVI指数偏小,SPI指数偏低,对应辽西地区降水偏少。前期3月Nino 3区海表温度距平指数、5月黑潮区海温指数、3月西太平洋副高强度指数均与辽西冷涡降水显著相关,具有较好的指示意义,可作为冷涡降水的预报因子,为辽西夏季气候预测和人工影响天气工作的开展提供参考。     

山东省人体舒适度的REOF分析

本文使用1971~2000年山东省90个气象测站的整编气候资料,采用旋转经验正交分解(REOF)的方法,对山东四季及全年的人体舒适度进行分析,得到人体舒适度分区,并进一步探讨了各区域人体舒适度指数的变化趋势,为开展区域性人体舒适度预报和气候研究打下基础。     

三种干旱指数在山西省干旱分析中的比较

利用1957-2003年山西省30个测站逐月、逐年降水量、平均气温资料、降水距平百分率、帕尔默指数和Z指数等三种干旱指数的计算方法和判定标准,分别在山西省北部、中部、南部和全省的旱涝状况进行判定的基础上,对三种干旱指数的判定结果进行了比较和相关分析。结果表明：（1）从旱涝年发生频次来看,降水距平百分率判别干旱的趋势可信...     

气象站迁站前后气温同期观测资料对比

通过对山东省东阿县新旧地面气象观测站同期(2008年1、4、7月)气温观测资料对比分析,发现两站之间气温存在明显的正温差,旧测站气温存在城市热岛效应。这种效应夜间大于白天,冬、春(秋)季较为明显,夏季最小;城市热岛效应使最低气温下降,从而减小气温日较差,故旧测站气温较高;统计检验表明,旧测站与新测站气温存在显著的正相关,但两地气温差异显著,两地气温资料已经不适合合并计算。所以,对于旧测站的气温记录,应做出必要的订正后,才能得到较准确的代表当地气温的统计资料。     

名词解释

沙氏指数 沙瓦特指数简称沙氏指数,也叫做稳定指数,通常是用来判断大气稳定度的一种判据。将850毫巴上的空气质点沿干绝热线上升到凝结高度后,再沿湿绝热线上升到500毫巴,以500毫巴上的环境温度减去该上升点的温度,所得的差数为沙氏指数。如指数<0,表示上升空气质点的温度高于环境温度,大气不稳定,负值越大,不稳定程度也越大;如指数>0,表示上升空气质点的温度低于环境温度,大气稳定,正值越大,稳定程度也越大。     

高空图的业务客观分析

一、引言 所谓的客观分析的基本点是根据不规则的、疏密不均匀的测站资料而得到规则网格点上的适当数值。客观分析应用于实况资料分析和为数值天气预报提供初始场,是自动化数值预报体系的重要环节。 由Panofsky(1949)提出并由Gilckrist和Cressman(1954)作了修改的最早的客观分析方法是用最小二乘法使资料满足一些多项式。多项式法在无资料地区会产生计算不     

广州市环境气象预报系统

介绍了本系统对各种资料(包括常规气象资料、空气污染物浓度资料)进行计算处理并取得各种指数值(包括空气污染指数、穿衣指数、风寒指数、城市火险、中暑指数、负离子浓度、霉变指数、舒适度指数、紫外线指数等)的过程。     

气候变化对青海东部农业区干旱的影响

利用青海东部12个测站的1961—2017年的资料序列,分析了气温、降水、蒸发、标准化降水指数(SPI)的变化趋势,及气候变化对干旱气象指数(SPI)的影响。结果表明:青海东部区域平均气温呈非连续性明显升高趋势,线性倾向值为向值为0.396℃/10a,年降水量、年蒸发量及干旱气象指数(SPI)总体呈增加趋势。说明气候变化呈暖湿方向发展,青海东部干旱指数(SPI)与年平均气温、蒸发量与呈反相关,而与降水量呈正相关。     

河套华北地区旱涝前期的环流异常和遥相关机制

根据文献[5]确定的河套华北地区27个测站夏季(6—8月)降水指数,计算了典型旱涝年平均环流的合成差异场,发现在旱涝年的前期,尤其是在冬半年,大气环流的差异是显著的;旱涝指数与环流的相关,与旱涝合成差异场特征一致;计算的遥相关结果表明,运相关的传播路径与理论上计算得到的波能量传播路径几乎一致,其正负区域、中心位置与旱涝差异场的特征也基本一致。     

青藏高原地表湍流热通量计算的一个试验

鉴于计算近地层湍流热通量的规范扩散法在高原地区试用的不理想情况,本文从湍流相似理论出发,根据高原大气科学实验期间格尔木测站的某些特殊资料,建立了计算青藏高原近地层湍流热通量的半经验公式。使用这一公式对所有实验测站的湍流热通量作了全面计算。并对这些计算结果进行了检验,结果合理。     

一种利用气象要素场时变信息确定其空间分布状态的方法及数值模拟研究

本文将藉观测资料所包含的时间演变信息来建立要素场空间结构的问题提成一个反问题，并利用共轭方程和最优控制技术把模式初值作为控制变量来求解这个反问题；希望对由于空间测站不足而得不到合理初始场的问题以及由于用共轭方程而引起大的计算量的问题获得解决的方法。文中利用了一个边界层动力模式及其共轭方程模式进行了数值试验，结果表明：在对计算做出简化处理及较合理的测站分布下，方法能够从大大少于模式自由度的观测资料中得出比较合理的要素场初值的空间结构。