基于前馈网络的热带气旋短期气候预测模型

通过普查北半球５００ｈＰａ、１００ｈＰａ、北太平洋海温以及５００ｈＰａ环流特征量与影响福建热带气 旋年、季频数的相关,采用多种方法选取预测因子,利用前馈网络的非线性映射能力,构造非 线性短期气候预测模型。结果表明,用逐步回归筛选出的因子建立的预测模型,具有较好的拟 合、预测能力。     

福建省后汛期旱涝与大气环流和海温的关系研究

利用NCAR/NCEP再分析资料和福建省47个站的降水资料,分析福建后汛期典型旱涝年份的大气环流和海温场特征,探讨福建后汛期降水异常的可能机理。结果表明：福建典型旱涝年份大气环流和北太平洋海温距平场存在明显差异;福建夏季降水的丰欠,主要取决于西太平洋副高的强度、分布以及南侧热带辐合带活动情况;赤道附近海温距平差异以及邻近海域黑潮区的海温距平差异,也是造成福建后汛期降水异常的原因。     

山洪灾害风险雨量评估方法研究

“Floodarea”为德国Geomer公司开发的水动力淹没模型,该模型以GIS栅格数据为基础并根据曼宁公式建立二维水动力动态演进。上清溪流域为福建山区无水文资料的典型小流域,选其作为研究对象,根据流域境内及周边气象站的降水记录采用泰森多边形法计算暴雨过程中流域的逐时面雨量,根据地表覆盖类型数据计算流域的地表产流系数及地表水力糙度。根据降水资料及1：10000数字高程模型,利用“Floodarea”对该流域内2010年6月18日的洪水过程进行再现淹没模拟;通过对比洪水过程中受灾点的实际淹没水位和模拟水位的差异,修改地表产流系数和地表水力糙度2个参数,从而对模拟过程中水流速度及淹没水深进行调整。结果表明,模拟洪水过程中受灾隐患点处最高淹没水深及时间与实际过程基本一致,达到了较好的模拟效果。通过分析流域洪水过程模拟结果中受灾点的逐时淹没水深与流域逐时面雨量的相关关系,可进一步推算流域受灾隐患点处不同等级淹没水深的临界雨量。     

南海-西北太平洋季风槽强度的变化特征及其与热带气旋活动的关系

利用1979—2005年NCEP/DOE AMIP-Ⅱ再分析逐日平均资料,根据西北太平洋季风槽的特点,研制了能较好表征季风槽活动的强度指数和位置指数,并分三段描述不同区域季风槽的活动特征及其对生成于南海-西北太平洋季风槽的热带气旋（MTTC）活动的影响,结果表明：（1） 季风槽强度指数和位置指数呈正相关关系,季风槽强度越强,其位置越偏北。（2） 季风槽强度存在明显的年际变化,1994年前以4～5年的变化周期较为显著,1994年后2～3年的周期较明显。（3） 不同区域季风槽强度的影响因子不同。前期海温场的异常将导致大气环流异常,致使不同区域的季风槽强度异常。（4） 季风槽强度与MTTC频数异常密切相关,3个不同区域的季风槽以南海季风槽强度与MTTC频数异常的关系最为密切。MTTC异常偏少年大多出现在季风槽总体偏弱,各区域季风槽也偏弱的年份;MTTC异常偏多年可能出现在季风槽偏强的年份,也可能出现在季风槽总体偏弱但南海季风槽偏强的年份,且后者出现的概率更大一些。（5） 季风槽强度的季节内变化能为TC的生成和发展提供有利条件,季风槽同时处于30～60天振荡和准双周10～20天振荡的活跃期时,有利于MTTC的生成。     

基于定量化指标的福建前汛期降水强度特征分析

应用福建省66站1961—2012年逐日降水资料,基于前汛期降水定量化指标,揭示福建前汛期降水强度的多尺度特征,着重分析前汛期降水强度的低频变化特征。分析结果表明:(1)福建省前汛期降水强度在20世纪70年代中期、90年代初期发生了由强到弱和由弱到强的两次明显突变,突变点为1976年和1991年。(2)在前汛期降水偏弱的年代际背景下(20世纪70年代中期—90年代初期),前汛期降水强度年际波动相对较小;而在强的年代际背景下(20世纪60年代—70年代中期和20世纪90年代初期至今),前汛期降水强度的年际波动相对剧烈,尤其2000年以来,福建前汛期降水极端事件明显增多,持续性强降水过程多发,且强度偏强。(3)福建前汛期降水强度的季节内振荡明显,降水强度与低频变化的强度成正比,即前汛期降水强度偏强(弱)年份,其低频变化信号较(不)显著。(4)前汛期降水较强的年份有75%出现显著的低频信号,且低频周期较稳定,低频周期可分为30~60d、20~30d和10~20d;25%的年份低频周期出现明显的调整。     

近500a福建汛期旱涝变化特征

用FFT、连续和正交小波变换分析了近500a福建汛期旱涝的变化特征：结果表明：1)福建旱涝等级有2～3a和10a左右的显著周期，但其他显著周期有空间和时间差异；2)近500a福建可以分为3个大的相对干湿期，即干—湿—干阶段，目前处在干旱阶段?从百年变化尺度看，闽北可分为6个干湿阶段，目前已开始向湿润期转换，而闽东和闽南则可分为5个干湿阶段，目前尚处在干旱期。从年代际尺度上看，近百年闽北、闽东和闽南都可以分为4个主要的干湿阶段，闽北目前处在湿润期，闽东和闽南也已进入了湿润期；3)闽北从16世纪末开始到20世纪前期旱涝等级有弱的增加(变干)趋势，而20世纪则有减小(变湿)趋势，闽东20世纪以前有弱的减小(变湿)趋势，20世纪前期明显增大(变干)，闽南则无明显趋势。福建3个区域旱涝等级的年际变化的方差贡献皆达到80％以上，而年代际变化的方差贡献占不到15％，百年尺度变化占5％以下。     

福建沿海岛屿若干污染气象条件分析

本文选以厦门、三都代表湾风岛屿,平潭、东山代表湾外岛屿,计算出大气稳定度、污染系数,小风频率以及混合层高度等表征污染气象的指标,对其逐一进行分析,以揭示海岛区大气污染的特征,并分析了湾内岛屿与湾外岛屿污染气象条件的差异。     

基于地形的福建省太阳辐射模拟计算及评估

取分布式模拟方法,利用福建省69个气象站1971—2007年日照资料及100 m×100 m分辨率的高程数据,计算了福建省范围内历年1—12月的太阳辐射量.结果表明,福建省年太阳总辐射主要在3 800~5 300 MJ/m2之间,年太阳直接辐射在1 800~2 800 MJ/m2之间;月太阳辐射介于230~590 MJ/m2之间,其中6—9月为一年中辐射较高的4个月份.太阳辐射的高值区主要位于福建东南部的莆田、泉州、厦门、漳州4市的沿海一带,年太阳总辐射超过4 500 MJ/m2,年太阳直接辐射超过2 100 MJ/m2.此外,受地形及地表特征的影响,位于福建北部的南平市的部分地区太阳辐射也相对较高.     

闽南沿海暴雨特征及可能最大降水估算

根据福建南部沿海气象站和水文站1961—2007年降水资料,分析其暴雨特征,应用概率论方法和水文气象法,推求福建南部沿海24 h可能最大降水。结果显示：①福建南部沿海的暴雨主要集中于春夏两季,冷暖空气交绥的锋面暴雨以及台风等热带天气系统所致的暴雨是福建南部沿海最主要的两种暴雨类型。即使同处暴雨一致区,暴雨强度及出现的区域也有一定的偶然性。②采用皮尔逊-Ⅲ型法计算不同重现期24 h的最大降水量时,如果不考虑降水的随机性,不做暴雨一致区的特大暴雨移置和特大值处理,将会影响概率论法计算结果的合理性。③暴雨模式的拟定是整个工作的基础,所选暴雨模式中地形对降水有显著的增幅作用,可认为是高效率暴雨模式,故选择水汽放大法计算,与概率论方法比较,计算结果是合理的。     

西北太平洋台风累积动能气候异常特征分析

应用美国联合台风警报中心(JTWC)提供的热带气旋数据、NCEP再分析资料和英国Hadly中心海表温度资料,分析了年台风累积动能(ACE)异常年气候特征及气候背景.结果表明:年台风累积动能有明显的年际和年代际变化;ACE异常年份由于季风槽东伸的经度、越赤道气流通道和强度以及副热带高压位置的显著差异,造成台风频数、强度和生命史的差异;当5-8月赤道中东太平洋海温为正距平、西南太平洋海温负距平时,通过异常沃克环流和局部哈得来环流的下沉支向西北太平洋输送跨赤道南风,导致该年西北太平洋ACE增多,反之该年ACE减少.