北京地区中尺度非静力数值预报产品释用技术研究

在国家气象中心与北京市气象局联合开发的“北京地区中尺度数值预报业务系统”基础上，充分利用高分辨率中尺度数值预报产品和地面加密气象观测资料，分别使用统计和动力释用方法进行局地温度、风和北京市区空气污染状况的预报。试预报结果表明，用卡尔曼滤波方法建立的温度和风的预报效果高于中尺度数值预报直接输出结果；使用中尺度数值预报结果作为一个简单的污染预报动力模式的气象背景场，进行了污染预报试验，结果表明该预报方法具有一定的预报能力，其中SO₂、NO₂、CO浓度的预报准确率在夏、秋、冬三季中均可达到65%以上。上述研究成果已用于业务预报。     

南亚高压与偏北风急流出口区的暴雨生成机制

利用MM4中尺度模式，模拟了1998年7月21日08:00~22日08:00(北京时)，一次西北风急流的暴雨过程。分析发现，西北风高空急流与南亚高压环流形成的辐散辐合场导致一对中尺度正反环流的生成，使暴雨得以维持与加强。在暴雨区北部，中高层条件性对称不稳定可使下沉运动加速，对北支环流的维持起关键作用；雨区南部，南支环流圈的维持与高层北风中心的加强有关。北支环流圈的加强以及动量下传使暴雨区北部低层的北风分量维持。该北风分量与雨区南部环流的南风分量形成低层辐合。     

中尺度地形对“98.7”鄂东特大暴雨的动力作用

用一个高分辨的 η坐标模式对 1998年 7月 2 1日鄂东沿江特大暴雨过程进行数值模拟 ,得到与实况相吻合的结果。通过敏感性试验和分析 ,研究了局地中尺度地形对这次暴雨过程的影响及其机理。结果表明 ,虽然地形对这次特大暴雨过程的基本面貌并未起到决定性的作用 ,但也有一些重要影响。大别山对边界层南风暖湿气流的阻挡使位于其迎风面上游的暴雨带有所加强。幕阜山对边界层水汽流入的拦截则使位于其背风面下游的暴雨带的初期发展减缓。到了暴雨盛期 ,由于暴雨带南侧有中尺度低空急流出现并正好位于幕阜山区 ,因地形而抬高的摩擦层内的Ekman风矢偏转直指暴雨区 ,加强了暴雨区水汽的辐合。由于强对流暴雨系统盛期近地层气流转为辐散 ,对暴雨维持起关键作用的辐合层升高 ,因此地形抬高的摩擦辐合恰好叠加其上使之增强 ,这可能是此次鄂东沿江特大暴雨过程持续时间长的一个重要原因。     

中尺度天气动力学与灾害性天气预测的若干进展

通过对近二十年来中尺度天气动力学与灾害性天气预测方法研究成果的总结与回顾，为进一步开展这一方面的研究工作提供基础，少走弯路。     

从长江黄河的发源看保护湿地的重要性

从高原气象学的理论和实践出发，作指出，地形抬升作用提供不了江河同时发源所必需的异常雨量，但是高原主体北缘边界层大气中的非绝热局地锋生现象却可能引起强对流降水，高原湿地的天然面积不但取决于江河源所需要储存的水量，而且还须保证日间可有大大小小足够多的热对流泡在湿地上升起，通过碰并过程形成超级对流降水单体。     

复州湾盐场春晒期降水中尺度数值预报试验

选择中尺度数值预报模式(MM5)，对复州湾2000年海盐春晒期降水个例进行了48h预报降水试验，试验表明：MM5对复州湾海盐春晒期的降水具有一定的预报能力。可提高海盐春晒期的降水预报准确率。     

2000年4月14日深圳特大暴雨中尺度分析

利用高空和地面常规观测资料、深圳自动气象站观测资料、香港多普勒雷达回波资料和卫星云图,对2000年4月14日深圳特大暴雨过程进行中尺度天气系统分析,揭示珠江口地区暴雨中尺度降水系统形成演变的一些特征.     

2001年6月河南省两场区域性暴雨过程对比分析

通过对河南省2001年汛期两场区域性暴雨过程对比分析结果表明：发生同一环流背景之下的两次区域性过程具有一定相似之处和不同特征；北方低涡的稳定维持对我省降雨过程具有重大影响；中尺度辐合的产生对于区域暴雨过程的产生具有重要作用；物理量场数值分析对暴雨落区具有较好的指标意义。     

一种新的物理耗散技术及其在中尺度数值天气预报模式中的应用

从统计物理学角度看, 大气属自由度极大的多体系统, 必然服从热力学第二定律. 根据热力学第二定律的约束重构了中尺度模式MM5控制大气运动方程中的摩擦耗散项(水平扩散项), 在数值天气预报模式中合理地引入了非平衡大气中可能发生的不可逆扩散机制. 结果, 一方面, 模式时间积分过程中出现的无天气意义的噪音受到了有效的抑制; 另一方面, 正因为所建议的重构技术是基于物理定律而非出于诸如人工粘性之类的计算考虑, 因此天气预报的准确率亦获得了显著的提高.