陆面过程模式CoLM和NCAR_CLM3.0对中国典型森林生态系统陆气相互作用的模拟Ⅰ.不同模式模拟结果的初步分析

量为期1年的日均值的模拟为例,COLM和CLM3.0在长白山观测站模拟值和观测值时间序列的相关系数分别为0.80和0.65,在千烟洲站分别为0.69和0.64,均通过了0.01的信度检验;两个模式对全年平均的模拟与观测日平均值的比值在长白山分别为1.21和0.86,在千烟洲分别为0.83和0.60.研究结果表明,这两个陆面过程模式可以作为研究这两种典型森林生态系统陆气交换的基本工具.同时,对模式模拟性能差异的深入分析将有助于进一步改进陆面模式的参数化过程,为相关研究奠定更坚实的基础.     

重现期风速风压计算系统介绍

介绍“重现期风速风压计算系统”采用4种概率分布模型（极值Ⅰ型分布、韦布尔分布、皮尔逊Ⅲ型分布和对数正态分布）,计算工程抗风设计所需的重现期风速、风压等参数,同时给出剩余方差、柯尔莫哥洛夫拟合适度检验指标、拟合相对偏差等拟合优度指标,便于不同概率分布模型计算结果的对比分析。     

虎林市近40a日照时数的变化特征

对近40 a虎林市日照时数的年、季和月变化特征及与总云量的关系进行了分析.结果表明:近40 a虎林市年日照时数总体呈减少趋势,其气候变化率为每10a减少42.52 h,日照时数年际变化振幅较大,日照时数存在明显的季节差异,各季日照时数年际变化减少的趋势从大到小依次为:冬季、春季、秋季、夏季;各月的日照时数均呈减少趋势,12月减少趋势较为显著,8月减少的趋势不明显.日照时数与日照百分率的年际变化基本保持一致.     

Study on the Effects of Land Surface Heterogeneitiesin Temperature and Moisture on Annual Scale Regional Climate Simulation

The ``combined approach', which is suitable to represent subgrid land surface heterogeneity in both inter-patch and intra-patch variabilities, is employed in the Biosphere/Atmosphere Transfer Scheme (BATS) as a land surface component of the regional climate model RegCM3 to consider the heterogeneities in temperature and moisture at the land surface, and then annual-scale simulations for 5 years (1988--1992) were conducted. Results showed that on the annual scale, the models response to the heterogeneities is quite sensitive, and that the effect of the temperature heterogeneity (TH) is more pronounced than the moisture heterogeneity (MH). On the intraannual scale, TH may lead to more (less) precipitation in warm (cold) seasons, and hence lead to larger intraannual variability in precipitation; the major MH effects may be lagged by about 1 month during the warm, rainy seasons, inducing ～6% more precipitation for some sub-regions. Additionally, the modeled climate for the northern sub-regions shows larger sensitivities to the land surface heterogeneities than those for the southern sub-regions. Since state-of-art land surface models seldom account for surface intra-patch variabilities, this study emphasizes the importance of including this kind of variability in the land surface models.     

GRAPES中地形重力波拖曳物理过程的引进和应用试验

在中国新一代全球中期/区域中尺度同化与预报系统(GRAPES)模式中引进了ECMWF地形重力波拖曳物理过程,填补了GRAPES全球中期数值预报系统中物理过程的空白。重新计算了地形重力波过程需要的地形静态资料数据,并与原ECMWF模式的地形静态参数进行了对比分析,验证了模式地形参数的正确性。利用GRAPES模式,进行了地形重力波拖曳物理过程影响的敏感性数值试验;结果表明:引进地形重力波拖曳过程以后,在存在大地形的区域,风场会发生变化,当纬向风遇到青藏高原时,一部分气流会产生爬坡效应而越过高原,使高原上空的西风气流减弱;另一部分气流会绕过高原,在高原的南侧产生绕流;随着模式积分时间的延长,风场变化会越来越明显,地形越复杂,风场的变化也越复杂;连续的模式积分试验结果显示,引进地形重力波过程,可以延长GRAPES模式的可用预报时效,提高了全球形势预报的准确率。通过对一次降水过程的模拟,对地形重力波过程影响降水预报的原因进行了简单分析。结果显示:引进地形重力波拖曳过程后,改变了大气流场的分布,使预报的流场更接近于大气真实状态,从而提高了降水预报的准确率。     

mKdV Equation for Solitary Rossby Waves with Linear Topography Effect in Barotropic Fluids

The modify Korteweg-de Vries (mKdV) equations, governing the evolution of the amplitude of solitary Rossby waves, are derived from quasi-geostrophic vorticity equation by using the perturbation method. The result manifests that the linear topography effect with the change of latitude can induce solitary Rossby wave.     

影响中国降水的热带气旋的气候特征分析

分析影响中国降水的热带气旋的气候特征表明,1951—2005年影响热带气旋的频数呈减少趋势,近10年其频数最小;近55年来影响热带气旋中超强台风的频数显著减少;5—11月是热带气旋影响中国的主要时期,7—9月为活跃期。影响热带气旋的源地主要有3个,源地存在明显的年代际和季节变化。影响热带气旋的路径随季节变化有明显的南北移动。影响热带气旋的影响期约为5.6个月,近55年其影响期呈缩短趋势,夏秋季的影响天数较长,冬春季较短。影响热带气旋频次的空间分布呈带状分布,由东南向西北递减,中国台湾省受热带气旋影响最频繁。影响热带气旋的年平均降水量自东南沿海向西北方向逐渐减少。     

利用气象卫星遥感监测沙尘暴

介绍了沙尘暴的定义及其危害,简述了内蒙古沙尘暴天气的发生情况,并对利用极轨气象卫星遥感技术监测沙尘暴的原理以及方法进行了探讨和论述。同时,对沙尘暴的遥感监测方法进行了进一步的探讨,提出了遥感监测沙尘暴的思路。     

一次梅雨锋暴雨云物理特征的数值模拟研究

利用中尺度数值模式MM5(V3.6),选用模式中不同的显式云物理方案,对2003年7月4-5日发生在江淮流域的梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟,并根据模拟结果对造成此次暴雨过程的对流云团的微物理特征进行了分析.研究结果表明:(1) 具有详细云物理过程的中尺度模式MM5对短时强降水过程具有较好的模拟能力,提高MM5模式的分辨率,可以更好地模拟短时梅雨锋暴雨过程,模式中的Goddard云物理方案的模拟结果要优于Reisner方案和Schultz方案.(2) 梅雨锋对流云团是一种复杂的固、液、气三相混合体结构,在云体区域内的平均质量密度分布中,水汽的质量密度最大,其次是霰,而冰晶、雪、云水和雨水的质量密度较小且数值大小彼此接近,各种相态粒子质量密度峰值出现的高度随时间无明显变化.雨水、云冰和霰的质量密度随时间演变规律与地面降水强度的变化特征相一致,近地面层水汽密度随时间的演变规律比地面降水强度提前1-2个小时,水汽通量的辐合对暴雨时段内水汽的补充和维持起到了重要的作用.(3) 除了最基本的云水向雨水转化的云微物理过程之外,此次降水过程还显示,在中层500-700 hPa范围内雪、冰晶等冰相粒子首先转化为霰粒子,而霰和云水的结合进一步加速(剧)云水向雨水的转换,成为短时特大暴雨形成不可或缺的动力机制,云物理过程中的相变潜热与对流运动的正反馈机制是促进暴雨维持和发展的最重要热力因子.     

Study of Methods for Three-Dimensional Multiple-Radar Reflectivity Mosaics

This paper investigated several approaches to remapping and combining multiple-radar reflectivity fields onto a unified 3D Cartesian grid with high spatial and temporal resolutions,and analyzed systematic ob servation differences among multiple radars.The remapping approaches were evaluated by inspecting the spatial consistency of the reflectivity fields on vertical and horizontal cross sections on the equidistant line of radars,and the intensity change of 1-h accumulated precipitation before and after interpolation.The com bining approaches were evaluated by continuity examination.The results show that for remapping schemes,the vertical interpolation with nearest neighbor on the range-azimuth plane is the most reasonable scheme that provides consecutive reflectivity fields and retains the high-resolution structure comparable to that of the raw data;for multiple-radar data mosaics,the distance-exponential-weighted mean scheme provides spatially consistent reflectivity mosaics.The mosaics call mitigate various problems caused by the radar beam geometry such as the cone of silence.