一个改进的陆面过程模式及其模拟试验研究第一部分:陆面过程模式及其“独立(off-line)”模拟试验和模式性能分析

文中在综合比较过去各类陆面过程模式优缺点的基础上,主要参考ＢＡＴＳ模式,发展了一个陆面过程模式（ＬＰＭ－ＺＤ）。它具有以下几个特征：１．采用物理方程和经验解析公式相结合的方法进行土壤温度和土壤水汽的求解。在上层土壤,土壤分层较细并采用温度传导和水汽扩散方程求解,而在下层土壤,土壤分层较粗并利用经验方法处理。２．考虑了降水分布的次网格特征及其对陆面水文产生的重要影响。３．较全面地考虑了雪盖对陆面过程的各种影响：对陆面水文的影响、对土壤热传导的影响以及雪盖的高反照率对辐射收支的影响。利用３组单点观测试验资料对陆面过程模式ＬＰＭ－ＺＤ进行了“独立（ｏｆ－ｌｉｎｅ）”模拟试验。模拟结果表明陆面过程模式ＬＰＭ－ＺＤ具有较好的模拟性能,能够比较准确地模拟不同气候区的多种下垫面类型的陆面过程变化特点,模拟结果与观测基本一致。进而又利用一组观测资料和模式ＬＰＭ－ＺＤ进行了一系列敏感性模拟试验,试验结果表明模式ＬＰＭ－ＺＤ对一些参数的确定非常敏感,如初始土壤水汽、植被的物理特性参数以及降水次网格分布因子等,因此提高确定这些参数的准确性是改进陆面模式的重要内容之一。     

对称扰动与纬向基流的相互作用 I. 倾斜E-P通量理论

该文对对称扰动与纬向基流的相互作用理论进行了深入的研究。这里是该文的第一部分,将E-P通量理论引入到中尺度对称扰动的动力学模型中,重新定义E-P通量为“倾斜E-P通量”。采用“倾斜E-P通量”的新概念,详细讨论了影响平均基流的几个因子作用。特别在中尺度系统对动量、热量的垂直输送项改变影响环境风场、温度场方面进行了讨论。     

暴雨和强对流天气发生条件的比较分析

本文用运动学方法和ω方程计算了一些暴雨和强对流天气个例的物理场。并讨论了它们与暴雨和强对流天气发生的关系。最后给出了暴雨和强对流天气发生时的三维流场结构。     

梅雨期的环流结构

梅雨是初夏长江中下游地区的重要天气,它对生产建设有很大影响。本文通过对近几年的资料分析,试图从梅雨期大尺度环流结构和环流维持的原因,作一些粗浅的探讨。 一、梅雨期低层环流的结构 在梅雨期,沿长江中下游地区维持一条准静止雨带。在雨带附近,水平温度差甚小,近地面约1.5°C/100公里,850毫巴和700毫巴为1°C/100公里,这比冬季冷锋     

1975年8月上旬河南特大暴雨的研究

本文研究了1975年8月上旬发生在河南省的一次持续性强暴雨。暴雨由深入内陆后停滞少动、强度维持不消的7503号台风造成。本文从尺度相互作用的观点着重分析了暴雨发生的大尺度条件及暴雨对大尺度环境的反馈作用,在此基础上给出了暴雨发生发展的天气学模式,讨论了暴雨维持的机制。     

AN IMPROVED LAND-SURFACE PROCESS MODEL AND ITS SIMULATION EXPERIMENT——PART I:LAND-SURFACE PROCESS MODEL AND ITS“OFF-LINE”TESTS AND PERFORMANCE ANALYSES

Based on the existing land-surface schemes and models,an improved Land-surface ProcessModel(LPM-ZD)has been developed.It has the following major characteristics:(1)Thecombination of physical equations and empirical analytical formulae are used to construct thegoverning equations of soil temperature and moisture.Higher resolution of model level andphysical equations are adopted for the upper soil layers,and for the lower soil layers,lowerresolution of model level is adopted and empirical analytical formulae are used.(2)In land surfacehydrological process,the sub-grid distribution of rainfall and its effects are taken into account.(3)A simple snow cover submodel has been used,which includes effects of snow cover on soilthermodynamics and hydrology,as well as albedo.By use of this model and three groups of point observation data,a series of“off-line”testshave been carried out.The simulation results indicate that land-surface process model has goodperformance and can well simulate diurnal and seasonal variation of land surface processes for manykinds of land surface covers(forest,grass,crops and desert)in different climate zone.The resultssimulated by the model are consistent with the observations.Later,by use of one group ofobservation data and the model,a series of sensitivity experiments have been done.It is shownthat the model is much sensitive to some parameters,such as initial soil moisture,vegetationphysical parameters as well as the proportion of the grid covered with rain.Therefore it is muchimportant for land-surface process model to define these parameters as accurately as possible.     

TEMPERATURE CHANGES OVER EURASIA DURING THE LATE SUMMER OF 1979

During the late summer of 1979, massive changes occurred in the distribution of temperature over Eur asia north of 15°N. At 300 hPa, zonal mean temperature averaged over Eurasia along 20°-25°N decreased sharply around 23 August. An abrupt decrease in 300 hPa zonal mean temperature also occurred over extensive mid-latitude zones (40°-55°N) around 18 August, i, e., about 5 days prior to the. monsoon withdrawal over South Asia.The intensity and location of N-S oriented, vertical overturning underwent significant changes over Eurasia during the transition from summer to fall. Near 20°-25°N, zonal mean updrafts weakened considerably during the transition period (18-27 August), Around 45°N, zonal mean downdrafts and the associated cooling (radiative) rate increased considerably during the transition period,Near 15FFN, 300 hPa zonal mean temperature fluctuated nearly periodically with an approximate 40-day period. These fluctuations appear to be associated with a small imbalance between 40-day filtered adiabatic cooling (heating) and diabatic heating (cooling).     

论河南“75.8”特大暴雨的研究:回顾与评述

“75.8”河南特大暴雨的发生已经过去40年了,它在人们的记忆中留下深刻的印象。这场暴雨在1975年8月5—7日3 d之内在河南南部的局部地区降下了1605 mm的总雨量,1、3、6、12 h雨量均破中国降水的历史记录。由于水库垮坝,洪水夺走了该区约2万6千人的生命,经济损失巨大。在这40年间,中国的暴雨研究和预报都取得了重大的进展。其中一个重要原因是中国的气象和水文部门从这场空前强烈的大暴雨和大洪水事件中吸取了宝贵的经验教训,多年来,以这场超级大暴雨洪水为借鉴,不断促进和鼓励中国气象学家向暴雨研究和预报发展的更高目标前进。有感于此,回顾和评述了当年老一辈科学家在比较艰苦的条件下所进行的这次大暴雨的研究活动,以及所获得的卓越科学成果。即使从今天来看,其中不少成果也具有创新性的意义,在中国暴雨研究的发展史上,占有十分重要甚至里程碑式的地位。文中重点对其中的关键科学问题进行了评述,包括:(1)“75.8”特大暴雨的雨情和极值;(2)“75.8”特大暴雨发生的原因;(3)“75.8”特大暴雨的动力诊断;(4)暴雨中尺度分析;(5)地形对暴雨的增幅作用。希望以此纪念河南“75.8”特大暴雨发生40周年,并表达对参与此次研究活动的老一辈科学家深深的怀念和敬意。     

前言

正陶诗言先生离开我们已经一年了。一年来,先生的音容笑貌时时浮现。我们怀念他在70余年的学术生涯中孜孜不倦的努力和坚忍不拔的攀登,怀念他为中国气象事业做出的卓越成就和重要贡献,更怀念他给予我们的智慧和力量。陶诗言先生是我国天气学和天气预报的科学大师。他一生为中国的天气学理论、天气分析以及天气预报业务的发展做出了重要贡献,在寒潮、东亚梅雨、东亚季风、卫星气     

江南南部初夏雨季的降水和环流气候特征

基于1961～2010年气象台站逐日降水资料、同期美国NCEP/NCAR的逐日再分析格点资料,通过气候平均、REOF分析、聚类分析等方法,分析了江南地区初夏降水的地域性和时段性特征,及西太平洋副高和高、低空急流等大气环流的相应演变过程。结果发现:（1）江南南部27.5°～29.5°N存在一个独立于华南前汛期和江淮梅雨的初夏雨季,该雨季平均发生时间为6月11～30日,比江淮梅雨早约8天左右。（2）西太平洋副高的西伸东退是江南南部初夏雨季发生发展的重要环流背景,6月第2候副高发生突变性加速西伸之后雨季开始,雨季期间850 hPa副高西伸脊点基本稳定在最西位置即133°E附近,6月第6候副高东退北抬后雨季结束。（3）低层急流大风带的形成和位置是江南南部初夏雨季阶段的重要动力条件,印度洋和孟加拉湾向东北延伸的低层急流与西太平洋副高西北侧的气流连通形成低层急流大风带,并与北侧上空的高空急流耦合,降水集中区位于低层急流大风带左侧、高空急流入口区右侧。