祁连山南麓河谷地形云生长的层结特征

2007-07～08在祁连山进行了地形云结构及形成机理的外场观测,利用获取的探空观测资料分析地形云生长的层结结构特征.结果表明:地形对层结特征的影响是非常明显的,风速在河谷内随高度的变化较小,在河谷上部接近山脉高度的区域存在一过渡层;夜间边界层风向以偏西北山风为主,白天低层以偏东谷风为主,高层以偏西气流为主,存在风向切变.温度层结各时次基本一致,夜间易形成逆温层.湿度层结受地形的影响最为明显,在山脉高度以下区域维持着逆湿状况,其形成与河谷内局地环流以及山脉对气流的阻滞作用有关.对试验期间各类天气形势下的层结特征分析结果表明:西南气流移动型中,双层不稳定的层结结构对地形云的生长极为有利;在阻塞型中,由于高原高值系统对西南气流的阻塞,使水汽不能够进入高原东北部.西北气流冷平流型和河套冷涡型下,由湿静力不稳定层结和冷平流引起的不稳定层结对地形云的发展较为有利.平直西风气流下,只在局地形成地形对流性降水.     

冷湖地区气象要素变化及对天文观测的影响

基于青藏高原冷湖地区的气象观测资料，开展了气象要素变化及对天文观测的影响研究，从气温-降水、云量-日照时数、大风-沙尘三个方面分析了在冷湖地区进行天文观测的可能性与合理性。结果表明：①冷湖地区年平均气温低，最高和最低气温差值存在年代际转折特征，转折后气温差值降低（最低气温增加趋势超过最高气温），降水量较少，夏季降水减少而其他季节降水增加，低温少雨的环境有利于大气层结稳定、减少湍流，提升天文观测数据质量；②日照时数在年代际转折以后增加，云量减少，低云量有助于电磁波的传播、提升天文观测精度；③风速和大风日数在转折以后均为减弱趋势，这使得浮尘日数也减少，这有助于减少天文观测仪器的磨损、增加天文观测仪器的使用寿命。     

不同地形高程数据对青海夏季气温和降水模拟准确度的影响

基于SRTM 90 m、USGS 30 s地形高程数据及青海气象台站实际海拔高度数据,分析了采用不同高度数据对青海地区2014年夏季气温和降水模拟准确度的影响。采用国家基本观测站的气象观测资料对模拟结果进行检验,结果表明:相对于台站实际海拔高度,模式地形总体偏高,青海南部和祁连山区海拔较高地区及青海东部地形梯度较大地区尤甚。相对于模式自带的原始地形数据,除青海东部外,其余大部分地区SRTM高程数据给出的模式地形高度增加。采用SRTM高程数据对气温影响较小;模式中引入青海气象台站海拔高程数据对于最高气温的模拟准确率提高显著,青海南部及祁连山区海拔较高地区以及黄南、海南中部地形梯度较大地区模拟和实测数据偏差减少显著,模拟的最低气温改善不如最高气温明显。同时采用SRTM高程数据及引入气象台站实际海拔高度数据对青海海西中部及东部地区降水改进较为明显。     

柴达木盆地冷湖地区天文台选址气象条件特征分析

天文台选址前期必须考虑气象条件的影响。根据1961—2018青海省柴达木盆地冷湖、茫崖和大柴旦3个气象观测站的月数据进行气象条件特征分析，得到冷湖地区云量、气温、风速、水汽压、相对湿度等天文相关气象要素的年、月际变化特征。结果表明：冷湖地区水汽压年平均不超过3 hPa，相对湿度为32%，多年平均风速<4 m/s，平均气温常年偏低且较为稳定。相对湿度、风速、大风日数、浮尘日数以及扬沙日数呈减少趋势，且大风、浮尘日数的减少速度较快。冷湖地区大气整层可降水量也明显低于其他地区，1991—2015年平均大气整层可降水量为0.29 mm，柴达木盆地冷湖地区云量较少、平均风速小、气候较为干燥，与其他天文观测台址的气象条件相比，柴达木盆地冷湖地区有明显优于其他天文观测台址的气象条件，适宜开展天文观测研究。