热带深对流云砧数值模拟及云凝结核数浓度对其影响的初步试验

利用中国科学院大气物理研究所发展的三维强风暴模式,对Egrett Microphysics Experiment with Radiation Lidar and Dynamics（EMERALD）试验期间的一次长寿命热带深对流个例进行对流产生、发展、消亡过程以及云砧的数值模拟,并与实测资料［包括C波段双线偏振雷达图像资料、机载云粒子成像仪（CPI）探测的云砧卷云微物理特性以及激光雷达探测的云砧宏观特性资料］进行了细致的对比,然后通过改变模式中最大云滴数浓度进行有关云凝结核数浓度影响云砧卷云冰晶含水量和数浓度的敏感性试验。模式较好地模拟出系统的一些重要宏观特征,如爆发性增长阶段、各高度雷达水平反射率因子的最大值、对流云主体移动方向、云砧底部和顶部高度。对云砧冰相粒子含水量、数浓度以及平均直径等微观特征的模拟结果与实测也比较接近。对于本文个例而言,异质核化为冰晶形成的最主要方式,其次为过冷云滴的均质核化。敏感性试验结果表明:当云凝结核数浓度增加时,爆发性增长阶段的垂直速度减小,使得对流云从中低层向高层的水物质输送量减少,从而使云砧卷云冰晶的数量减少。     

1979年5～7月东亚和南亚季风区700毫巴环流分析

用天气统计学方法分析了1979年5～7月东亚和南亚季风区700毫巴流场。结果表明,两个季风区的平均流场、距平流场序列的特征均存在明显差异,东亚区流场及其季节变化要较南亚区复杂得多.分析得到的各区主要特征向量有明确的天气学意义,其时间系数演变与环流及天气有密切关系。      

赤道太平洋区域风应力与海表温度年际异常的奇异值分解

用向量场奇异值分解方法分析了赤道太平洋区域风应力场与海表温度场年际异常的相关联系。结果表明,最主要的一对奇异向量与ENSO循环关系密切,其主要特征为赤道中、东太平洋风应力向赤道的异常辐合（辐散）与该区的SST异常升高（降低）准同步变化。对70和80年代的4次 El Ni?o事件中标准化风应力异常场的分析表明,它们均表现出赤道中、东太平洋的辐合。这一结果可能比用信风张弛描述ENSO循环中的环流异常更合理和更具代表性。     

陕西省2021年气候影响评价

2021年陕西年平均气温偏高、降水量异常偏多,日照时数偏少。全省平均气温129 ℃,较常年偏高08 ℃。冬季（2020年12月1日—2021年2月28日）全省平均气温12 ℃,是1961年以来同期第六高,为暖冬年份。全省平均降水量965 mm,是1961年以来第一多年份,四季降水量均偏多,其中秋季降水量较常年偏多15倍,是1961年以来第一高值。2021年共出现22次暴雨过程,暴雨日数、站次均刷新历史纪录。2021年陕西秋雨异常偏强,秋雨量历史之最。秋雨期亦多暴雨过程,10月3—6日出现秋雨期间最强区域性暴雨过程,其强度为10月历史第1位。全年共出现18次冷空气过程,其中11月6—7日的寒潮过程全省96县（区）达寒潮等级,是仅次于1987年11月的第二强寒潮。此外,陕北夏季降雨极端偏少,出现夏旱;春季沙尘站次为近8 a最多。     

NCEP、ECMWF及CMC全球集合预报业务系统发展综述

总结了目前最具代表性的3个全球集合预报系统（global ensemble forecast system,GEFS）——美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction,NCEP）、欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）和加拿大气象中心（Canadian Meteoro-logical Centre,CMC）建成至今的发展概况。由于计算资源的不断扩展,各中心集合预报系统的模式分辨率、集合成员数也随之增加。同时各中心都在不断地致力于发展和完善初始和模式扰动方法,来更好地估计与初值和模式有关的不确定性,促进预报技巧的提高。其中初始扰动方法从最初的奇异向量法（ECMWF）、增殖向量法（NCEP）和观测扰动法（CMC）更新为现在的集合资料同化—奇异向量法（ECMWF）、重新尺度化集合转换法（NCEP）和集合卡尔曼滤波（CMC）。在估计模式不确定性方面,ECMWF和CMC都修订了各自的随机参数化方案和多参数化方案,NCEP最近也在模式中加入了随机全倾向扰动。为提高全球高影响天气预报的准确率,TIGGE计划（the THORPEX interactive grand global ensemble）的提出增进了国际间对多模式、多中心集合预报的合作研究,北美集合预报系统（North American ensemble forecast system,NAEFS）为建立全球多模式集合预报系统提供了业务框架,这都将有助于未来全球交互式业务预报系统的构建     

阿留申低压四种环流指数的分析和比较

分析和比较了20世纪90年代以来不同学者提出的阿留申低压（AleutianLow,AL）四种强度指数（Ii,i=1,4）、两种中心位置指数（λi、φi,i=3、4）的时频特征及其与同期北半球太平洋海面温度、气温、降水的相关联系。结果表明：1）强度指数Ii、i=2,4演变特征最相似;20世纪70年代中期之前AL偏弱,之后AL偏强;近年来又出现AL偏弱趋势。因I1为5个月平均场中AL的强度指数,故它与Ii、i=2,4差别较大。2）两种中心位置指数地理分布区域（λc3,φc3）大于（λc4,φc4）,这与平均时段长短及中心位置指数定义差别有关。λc4由偏西转向偏东较λc3提早约5a,它与Ii、i=2,4的一致性更好。3）在强ElNin～o事件中,AL加强、中心位置偏东,强LaNin～a事件则相反。强度指数I2、I4和位置指数λc4反映上述关系较好。4）AL偏强、偏东年,中纬北太平洋区域低温、少雨,北太平洋东北部至北美西北部气温偏高、降水偏多,而北美南部气温偏低、降水偏少;反之亦然。     

印度低压异常特征及与印度、中国同期降水相关的分析

用夏季的月、季平均1 000 hPa位势高度场定义了一组描述印度低压的环流指数,包括：印度低压指数P、面积指数S、中心位置指数（ , ）。用NCEP/NCAR再分析资料计算了1948—2008年逐年5—8月（用 月代表）、夏季（6—8月,用 月代表）印度低压的上述环流指数,用来分析夏季各月印度低压的气候和异常特征,并研究了P和 指数与印度、中国同期降水的相关关系。分析结果表明：（1） 印度低压5月形成后逐月西移、发展,7月达到最强（大）。（2） 印度低压指数P和中心位置指数 、 均存在显著年代际变化。 和 均在1960年代末发生年代际转变,它们的标准化距平 （ ）由负转正（由正转负）,印度低压由强转弱（中心位置由偏北转偏南）; 在1980年代以前为负,以偏西为主,之后转为偏东。（3） 印度低压环流指数P、 与印度同期降水显著相关,与中国同期降水也有一定相关。P与两国同期降水以负相关为主,即印度低压强年,两国某些地区降水异常增多;而 与两国同期降水以正相关为主,即印度低压中心偏东,两国某些地区同期降水偏多;反之亦然。     

“0801南方雪灾”水汽通量与降水关系的SVD分析

利用2008年1月10日—2月2日的NCEP/NCAR逐日风场、比湿、地面气压资料以及中国地面国际交换站194站的逐日降水资料,分析我国“0801南方雪灾”期间水汽通量场的特征,结果表明我国南方是整层水汽通量及其散度的高值区。用奇异值分解（SVD）方法,分析了水汽输送通量异常场和降水异常场之间的关系,揭示出两对统计显著且天气意义清晰的耦合模态。其中,第一对模态的方差贡献率为81.50%,相应左、右奇异向量时间系数的相关系数为0.80,主要描述源自孟加拉湾及南海的西南风水汽输送异常增强并在我国川、滇、黔交界处及粤、闽、赣一带辐合时,长江以南大部分地区多雨;第二对模态方差贡献率为8.80%,相关系数为0.64,主要描述当中国大陆东部有源自西太平洋的水汽输送异常增强并在广西-浙江沿线区域辐合时,长江中下游流域多雨,但华南三省（广西、广东和福建）少雨。      

陕西省2009年气候影响评价

2009年陕西年平均气温全省大部偏高,年降水总量大部偏多,年日照时数大部偏少。2008年11月至2009年2月遭遇30 a一遇严重干旱,冬春连旱长达97 d。11月9—16日出现历史罕见暴雪和强降温灾害性天气过程,全省平均过程降水量超过历年同期极值,陕北为60 a一遇,部分地区百年一遇。2009年气象及其衍生灾害造成40人死亡,直接经济损失64.6亿元。