北京地区暴雨个例的观测敏感区研究

利用基于集合预报的相关方法对2009年7月23日发生在北京及周边地区的暴雨过程的观测敏感区进行了分析。通过WRF(Weather Research Forecast)三维变分方法对初始场进行随机扰动,形成30个初始集合样本,做了预报时效为12 h的集合预报。利用该方法分析检验区(北京及周边地区)累积降水[14:00(北京时间,下同)至20:00]相对于初始时刻(08:00)各基本要素的敏感性,确定感性要素及其对应的区域。研究发现初步确定的敏感性要素为水汽和温度,对应的敏感区分别位于北京的西南侧和北京的东北侧,且通过实况分析可知初步确定的敏感性要素和对应的敏感区具有明确的物理意义。还进一步通过观测系统模拟试验(OSSE)的资料同化验证所确定的敏感区,结果表明在水汽对应的敏感区内同化水汽对降水的预报结果有明显的改进;在温度对应的敏感区内同化温度,降水的预报准确率有了明显的提高,说明了初步确定的敏感性要素和敏感区的正确性。在水汽对应的敏感区内同化水汽的同时在温度对应的敏感区内同化温度,使降水预报的技巧有大幅度的提高,说明了温度和水汽的共同作用对提高降水预报准确率贡献最大。因此,通过基于集合预报的相关方法能够快速的确定敏感区。研究结果将为确定北京暴雨的观测敏感区提供参考。     

2010年度大气科学领域项目评审与研究成果分析

1 2010年项目申请、送审与资助情况2010年地球科学五处共受理各类项目863项,比2009年(768项)增加了95项。面上项目、青年基金和地区基金3类项目共791项。天气与气候     

北京地区风廓线仪布网方案的数值研究

文中利用北京地区中尺度数值天气预报业务系统 ,通过进行多个例数值对比试验 ,对在北京地区如何进行风廓线仪布网进行了数值研究。结果表明大气风场随高度的垂直分布和变化对天气过程有明显的作用 ,在较短时期就可对大气的空间特征形成深厚的影响 ,天气系统对大气风场的垂直结构特征是较为敏感的。其可在短期天气过程中影响天气系统的温度场结构及相关降水过程 ,且在以上影响随着预报时效的增加而增强的同时 ,影响范围也随预报时效的增加而扩大。对中尺度数值预报和北京地区的风廓线仪布点方案来说 ,以核心区域 (北京市城区 )为中心的呈近等边三角形的布网方案具有与近正四边形布网方案相当的探测效果 ,选择近等边三角形布网方案 ,较选择较近正四边形布网方案更为合理。可节省大量的资源及经费。文中所研究方法和结果对在有限区域如何选择风廓线仪布网方案具有广泛的借鉴意义和实际应用价值。     

大气对流层平流层交换(STE)研究进展

大气平流层对流层交换(Stratosphere-Troposphere Exchange,STE)包括平流层向对流层的输送(Stratosphere-Troposphere Transport,STT)和对流层向平流层的输送(Troposphere-to-Stratosphere Transport,TST)2个过程,通常统称为STE交换过程.其对大气的辐射平衡、化学成分具有重要影响.研究STE对于大气化学、气候变化、平流层对流层耦合模式的发展等领域意义重大.对国内外不同尺度STE的观测、模拟与诊断做了评述,讨论了各种尺度STE的机制,比较了不同诊断方法和模式的性能和特点.着重指出目前天气尺度STE的研究虽然比较充分,但在STE过程中,中小尺度混合、湍流混合等物理过程的机制、诊断以及模拟方法的研究还有待提高.中小尺度强对流引起的TST对对流层污染物向平流层的输送作用和影响越来越受到关注.在全球快速城市化的背景下,研究城市群高污染区域强对流天气引起的TST过程及其影响具有重要的科学意义.     

2011年度大气科学领域项目评审与研究成果分析

12011年项目申请、送审与资助情况 2011年地球科学五处共受理各类项目996项（表1）．,比2010年增加133项。面上项目、青年基金和地区基金3类项目共901项,其中,面上项目474项,青年基金388项,地区基金39项。“天气与气候系统变化过程与机制”优先发展领域重点项目33项（其中大气学科31项）,“全球变化及...     

路面气象数值预报模型及性能检验

该文基于通用陆面模式 (CoLM) 发展了精细化路面参数数值预报模型 (BJ-ROME)。该模型可以预报路面温度、积雪厚度、积冰厚度以及积水厚度。模型不仅考虑了路面的不透水性、相对较低反照率、低热容以及高热导率等特征,还考虑了城市人为热的影响。模型采用北京市气象局快速更新循环预报系统 (BJ-RUC) 产生的气象强迫场驱动,预报时间跨度为24 h,更新时间为3 h。采用北京地区芬兰Vaisala公司路面观测站2009年8月9—24日路面温度及2010年1月3—4日积雪厚度观测结果对模型预报结果进行验证,同时进行了敏感性试验。结果表明:无论是在晴空还是降水的气象条件下,BJ-ROME均能较准确地预报路面温度极值以及日变化。BJ-ROME还可以较准确地模拟积雪厚度的最大值以及随时间变化情况。     

高速公路气象预报系统研究现状与未来趋势

高速公路交通安全运输属于对气象高度敏感的行业，其所追求的快速、高效、安全、准时的目标，在很大程度上要受到气象因素的制约。随着国家经济与城市化的快速发展，由气象条件引起的高速公路交通安全保障问题已成为影响经济发展的一个关键因素。对国内、外在高速公路气象预报系统研究方面的进展进行了简要回顾与介绍，探讨了目前国际上主要高速公路气象预报系统的特点，主要涉及的大气科学问题，所面临的主要问题和未来发展趋势。对研发影响高速公路安全的高危险天气预报系统具有参考价值。     

环保型微位移器的研究

地形变定点观测仪器的标定中使用较多的水银胀盒标定器虽有准确、快捷、方便的优点 ,然而 ,水银泄漏污染了环境 ,可使观测人员中毒。在对水银胀盒标定器深入分析的基础上 ,提出使用方便、无环境污染的弹性微位移器的构思 ,并通过实验数据进一步探讨了将其用于微形变测量仪器标定的可能性。     

2012年度大气科学领域项目评审与研究成果分析

1 2012年项目受理、送审与资助情况2012年地球科学五处共受理各类项目1 134项,比2011年增加了138项。其中,面上、青年和地区3类项目共989项,比2011年增加88项。面上项目530项,比2011年增加56项,增长率为     

京津冀道路气象专家系统的设计与初步应用

讨论京津冀道路气象专家系统的设计及其在专业气象服务中的实时试用情况.重点对道路气象专家系统的设计框架,技术思路与相关道路气象产品(包括路面积水指数、路面防滑指数、能见度指数、轮胎高温爆胎指数、大风指数等)进行介绍.针对京津冀城市群高速路高危险天气过程的初步应用检验结果表明,此道路专家系统具有较好的实时服务能力,在提高城市交通管理与安全保障的水平,改善市民生活质量,促进社会经济的发展等方面具有良好的社会效益和经济效益.