大尺度下的水安全问题探索

论述了水安全问题的重要性、水安全的内涵。创造性提出大尺度下水安全科学定义——水安全度,与定义相配套建立了定量估计水安全度的框架和原则方法。最后讨论了基于水安全度对水安全评价的主要内容。本文从全新的角度探索了大尺度的水安全问题,对在我国科学地建立水安全保障体系有重要意义。     

青藏高原东坡理塘地区近地层湍流通量与微气象特征研究

简要介绍青藏高原东坡理塘大气综合观测站长期观测试验,并利用2006年1、7月资料分别代表该站冬季和夏季,初步分析和比较该地区冬、夏季近地层微气象特征和湍流通最输送情况,得到了以下结论:(1)风、温、湿均表现出明显的日变化特征.冬季风速值平均大于夏季,风速极大值均出现在下午;冬季温度梯度早晚大,白天小,而夏季均较小;湿度梯度早晚大于白天.(2)中件条件下风速廓线对数关系表现为一条直线而非中件条件下略偏离对数关系,晚上均有逆温现象出现.在一定高度能观测到较弱的逆湿现象.(3)冬季以感热为主,潜热值较小,夏季以潜热为主,但感热也较大,且冬季通量值要远小于夏季;冬季动量通量平均大于夏季,二氧化碳通量远小于夏季;浅层(地面以下2和5 cm)土壤热通量也具有明显的日变化特征,白天从土壤吸收热量,夜间则放出热量.(4)地面热源强度具有显著的日变化特征:白天为强热源,夜间冷热源特征不明显.冬季和夏季全天平均表现为热源,但夏季强度远大于冬季,平均达到134 W/m2左右,冬季仪约35.3 W/m2.     

地表湍流通量计算方法的研究综述

地表通量的计算方法主要有：以能量平衡为基础的Bowen比能量平衡法、以相似理论为基础的空气动力学方法以及以精度比较高的观测仪器为基础的涡旋相关法。本文对这些计算方法进行了简单的讨论,并介绍了涡旋相关观测系统原始资料的处理方法及一些物理量修正方案的研究进展。对存在的问题进行了一定的讨论。     

AREM模式中引入MYJ边界层方案介绍及其试验

业务实践表明,AREM模式对中国暴雨有较好的模拟能力。当前AREM模式中可供选择的边界层参数化方案比较单一,而不同边界层方案对暴雨的模拟差异较大,所以在AREM中引入一种新的边界层方案是提高其性能的一个重要方面。本文介绍了在AREM模式中引入Mellor-Yamada-Janjic′（MYJ）边界层方案的关键技术与流程,并对MYJ方案的模拟能力进行了评估。模式对2008年四川暴雨的模拟结果表明,MYJ方案有助于改善模式预报的降雨落区位置。     

夏季南亚高压与川渝地区降水的关系研究

利用我国160个测站中川渝地区的代表站及NCEP/NCAR再分析资料,研究了盛夏川渝地区降水与南亚高压东西振荡关系及其可能产生的影响.结果表明:川渝降水变化存在与南亚高压相适应的时间尺度,即准5年尺度、准10年尺度.在准5年尺度上,20世纪90年代中期以前,南亚高压东西振荡表现的位相与盆地东部降水变化位相相反,与盆地西部降水变化呈正位相,90年代末期以后与川渝地区降水变化位相趋势一致,但与四川西部高原降水的位相关系对应不明显.在年代际尺度,川渝盆地东、西部和川西高原三地降水变化存在与南亚高压东西振荡相一致的位相,说明年代际尺度变化中,当南亚高压长期表现为东伸模态,川渝降水呈总体偏多趋势.同时,川渝地区的降水变化与100hPa上高压两侧及中低层四川上空风场变化有显著的遥相关,在"东涝西旱"年份,南亚高压16800 gpm线位于四川与重庆交界上空,在"西涝东旱"年份,南亚高压16800 gpm线位于湖北西部上空,在两地降水差异显著年,南亚高压东西振荡主要表现在川渝盆地上空摆动,用16800 gpm线定义的东西振荡指数对认识川渝地区降水异常有很好的指示意义.     

青藏高原东坡理塘地区近地层湍流特征研究

利用中国气象局成都高原气象研究所在青藏高原东坡理塘地区建立的大气综合观测站观测资料, 以2006年1月和7月涡旋相关资料分别代表冬季和夏季, 分析和比较了该地区近地层包括风速、 风向、 大气稳定度在内的平均场特征, 以及湍流强度、 无量纲化风脉动方差相似性和地表通量变化特征,结果表明, 1月和7月稳定度基本集中在±0.5和±0.25之间; 湍流在<2 m·s-1的风速环境中发展最为旺盛, 随着风速的增大湍流强度减小迅速; 无量纲化三维风脉动方差符合Monin-Obukhov相似理论的“1/3”定律, 其最佳通用相似函数在稳定和不稳定条件下都可以拟合得到; 地表通量均表现出明显的日变化特征, 1月以感热为主, 潜热很小; 7月以潜热为主, 感热较小。     

川东伏旱与日月食关系及其预测

日月食等天文现象使日、月球对地球的引潮力迅速增长，从而影响天气气候的变化，经分析表明，日月食与当年川东盛夏旱涝气候的发生关系密切。利用日月食出现日期、运行轨迹在若干年前就可以计算出来，信息来源特别超前的这一特点，制作出２１世纪初气候预测。预计：２１世纪初的前１０年，川东有６年为伏旱年，４年为轻或无伏旱年。     

春夏500hPa高度与四川盆地气温的奇异值分解

应用奇异值分解(SVD)方法分析了春夏青藏高原，四川盆地到我国东部500hPa高度场与四川盆地气温场的关系。结果表明，春夏500hPa高度场与四川盆地气温场关系密切，其第一模态代表了两场最主要的耦合特征；四川盆地气温场的冷暖异常与高度场的高低异常呈同位相变化；当500hPa高度升高(降低)时，四川盆地气温升高(降低)；近半个世纪以来，青藏高原及其东部地区500hPa高度呈下降趋势，而四川盆地气温呈变冷趋势。这一结果表明大气环流的异常演变也是造成四川盆地春夏气候变冷的重要原因。     

卡尔曼滤波方法在高温预报中的应用

用卡尔曼滤波方法制作2000年5月-6月攀枝花市逐日最高气温24小时预报，其预报准确率达86%以上，比主观方法预报提高20%-30%，比常用模式方法提高10-20%。同时，用T106数值预报48h、72h、96h网格资料作相应时段的高温预报，其预报误差≤1.8°；用T106数值预报120h、144h、168h网格资料作相应时段的高温预报，预报误差在1.5～3.3°间变化。该方法预报精度较高，值得推广。     

卡尔曼滤波方法在高温预报中的应用

用卡尔曼滤波方法制作2000年5月-6月攀枝花市逐日最高气温24小时预报，其预报准确率达86%以上，比主观方法预报提高20%-30%，比常用模式方法提高10-20%。同时，用T106数值预报48h、72h、96h网格资料作相应时段的高温预报，其预报误差≤1.8°；用T106数值预报120h、144h、168h网格资料作相应时段的高温预报，预报误差在1.5～3.3°间变化。该方法预报精度较高，值得推广。