基于集合预报的四类持续性灾害性天气中期概率预报应用技术分析

针对4类持续性、灾害性天气,利用集合平均、离散度、概率以及盒须图等方法对T213集合预报的数据进行再加工,得到其中期概率预报,包括全国范围的持续性降水、南方春季持续低温（重度低温）、南方春季低温（重度低温）连阴雨、江淮梅雨。其结果表明：（1）对于全国范围内的持续性降水过程,各类图都能很好的反映集合预报中不同量级的降水预报在10天之内的落区变化以及持续情况,并与实况对应较好。（2）对于南方低温和低温连阴雨,集合平均、离散度和概率图都能明显的反映出实际天气过程和范围的变化。（3）对于江淮梅雨这5个指标站的盒须图,能明显看出各集合成员在15个集合成员中的相对位置,以及数据的分布情况。同时还能看出集合成员与集合平均数之间的关系。梅雨日概率图则能直观的反映出10天之内每天达到梅雨日标准的概率,更有利于判断梅雨天气．     

Variations in extratropical cyclone activity in northern East Asia

Based on an improved objective cyclone detection and tracking algorithm, decadal variations in extratropical cyclones in northern East Asia are studied by using the ECMWF 40 Year Reanalysis (ERA-40) sea-level pressure data during 1958-2001. The results reveal that extratropical cyclone activity has displayed clear seasonal, interannual, and decadal variability in northern East Asia. Spring is the season when cyclones occur most frequently. The spatial distribution of extratropical cyclones shows that cyclon...     

三种聚类分析方法在中国温度区划分中的应用研究

根据全国512个气象站1961~2010年的逐日气温观测资料,采用日平均气温稳定通过10°C的日数(≥10°C日数)作为划分我国温度分布的指标,经过旋转经验正交函数分析(REOF)方法处理,找出时间演变过程中变化相似的区域归为一类。在此基础上,采用快速样本聚类法(K-means法)、分层聚类法(Ward法)、聚类统计检验法(CAST法)3种聚类分析方法对全国范围的温度变化区域差异进行客观分区,结果分别将全国温度变化区划分为10个地区、9个地区、13个地区,且不同区域分界线与中国地形分布有很好的一致性。研究表明:K-means法运算简单快捷,结果会不断修正到最佳为止;Ward法聚类过程清晰明了,可以选取需要划分的类别数;CAST法使样本通过显著性检验,不但有助于气候变化的客观分区,而且在划分温度区时客观考虑气候变化对分区结果的影响也有很重要意义。     

中国北方夏半年极端干期的时空变化特征

利用1951—2004年我国北方348个测站的夏半年逐日降水资料,首先整理出各站点的极端干期日数和无雨总日数两个序列,得到极端干期日数的空间分布,并将北方划分为A、B、C 3个区,其中A、B 2个区相对湿润,C区则相对干旱和半干旱,这种分布与地理环境有密切的联系。然后建立这3个区夏半年极端干期以及无雨总日数的时间序列,采用经验模态分解(EMD)方法,分析极端干期序列的多尺度振荡结构以及多年变化的总趋势。结果显示,北方各区夏半年极端干期变化主要由前2个较高频的本征模态函数(IMF)分量构成,这表明3～4年和6～7年的变化对整个极端干期的变化起主要作用。对较低频分量和总趋势的分析表明,近54年来东北和华北大部分相对湿润的地区极端干期延长,有变干的趋势;北方主要干旱半干旱地区的极端干期变短,干旱有所缓解。近10～20年来整个北方极端干期日数增加,干旱化加剧,但西北局部干旱地区的极端干期在缩短,干旱有所缓解。这说明,分析的时—空尺度不同,得到的结果会有所不同。     

海南省及其近海风能资源的高分辨率数值模拟

利用加拿大环境部气象局开发的WEST(Wind Energy Simulation Toolkit)对海南省及其近海的风能资源分布进行数值模拟,得到高分辨率(1 km)的风能资源分布状况,并通过将数值模拟结果与海南省沿海8个测风塔和18个现有台站测风资料的对比,表明模拟结果能较好地反映海南省及其近海的风能资源分布状况,70 m高度上的年平均风速相对误差≤9%.另外,分别提取离8部测风塔最近的WEST网格点上的模拟值,利用丹麦的WAsP(Wind Atlas Analysis and Application Program)估算8部测风塔所在位置的年平均风速,再分别与测风塔的实测结果进行比较,得到70 m高度上的相对误差同样≤9%.因此,采用WEST模拟的海南省及其近海的高分辨率风能资源分布,可为海南省风能资源的精细化评估和风电场的微观选址提供科学依据.     

1957～2004年中国不同强度级别降水的变化趋势特征

利用1957～2004年我国506个测站的逐日降水观测资料,分析我国8个区域年降水量、年降水频率和平均降水强度的趋势变化,根据百分位的分布,分析不同强度级别降水量和降水频率的趋势变化,以及频率和强度变化分别对降水量趋势的贡献.结果表明,年降水量、降水频率和平均降水强度均存在明显的区域变化特征.针对不同强度级别降水量和降水频率的趋势分析表明,极强降水量的趋势变化最为明显,频率变化在各强度级别均有体现,降水量的趋势变化主要由强降水量的变化引起,降水频率变化对降水量趋势的贡献远大于强度变化,趋势变化主要由频率的趋势产生.     

2003年春季我国沙尘天气异常偏少的成因分析

将2003年春季我国的沙尘天气与2000～2002年以及1961年以来的同期状况进行比较,分析了2003年春季我国沙尘天气异常偏少的特点.结果表明:2003年春季我国沙尘天气的频次、强度及影响范围是近4年来最少、最弱、最小的;沙尘多发期也是近4年来出现最晚且持续时间最短的;2003年的沙尘天气仅多于1997年,是1961年以来的次低值.此外,从沙尘天气的动力条件和物质条件入手,探讨了2003年春季我国沙尘天气异常偏少的形成原因,指出:影响我国的冷空气势力偏弱、路径偏西、气旋偏少,同时北方地区(特别是主要沙尘多发区)降水明显偏多、干土层偏少、内蒙古中西部地区持续积雪等因素,共同造成了沙尘天气显著偏少、偏弱.     

中国海海面的辐射收支

利用50年逐次船舶海洋气象资料,计算分析了中国海海面的净辐射气候学分布特点,同时,还讨论了它们的净辐射年变化规律。结果表明,中国海海面的辐射收支关键取决于海面对太阳总辐射的净吸收量;黄海、东海、南海南、北部的净辐射年变化特征不一致,黄海和东海的年变化较大,而南海的年变化较小;而且南海南部的净辐射收入最大。     

中国北方近50年干旱变化特征

根据1950～2000年我国629个站逐月降水资料,采用Z指数作为旱涝等级划分标准,根据计算出的Z指数把各地的旱涝情况划分成7个等级,并在此基础上计算了干旱发生的范围.通过研究干旱范围变化趋势和特征,进而诊断干旱发生严重程度的变化.通过对近半个多世纪来的资料进行分析,发现我国北方主要农业区不同程度的干旱面积均有扩大趋势,在不同季节以及北方区内的其它区域干旱的发生发展还有不同的特征.     

三峡工程冬季施工期间的气温条件分析

根据宜是气象站３４年逐日气象观测资料，分析了影响三峡南我冬季施工的低温条件与冬季施工时变化规律。分析表明三峡坝区低温日数与冬季施工时段存在着十分明显的年际变化与规律，这对大江截流期选择、三峡坝区冬季施工准备和冬季江天气气候条件预测具有参考意义。