沙尘浓度资料与AMSU辐射率资料同化在GRAPES_SDM沙尘暴模式中的应用

利用GRAPES_SDM沙尘暴模式及GRAPES_3DVAR系统,设计了4种试验,分别为没有同化的CTRL控制试验、仅同化探空资料的noPM试验、同时同化探空和PM10的PM试验和同时同化探空和AMSU辐射率资料的NOAA试验,对2011年4月28日-30日发生在中国北方地区的一次大范围沙尘暴过程进行了分析和对比模拟试验。结果发现：仅同化探空资料时,模式能够反映出沙尘天气系统的发展演变情况,但沙尘天气分布范围和强度的模拟效果没有明显改进;初始场中考虑了PM10沙尘浓度的分布后在很大程度上能够改善GRAPES_SDM沙尘暴模式对沙尘分布范围和强度的模拟效果;同化AMSU辐射率资料后,模式对500 hPa环流形势和200 hPa高空急流均有较好的模拟效果,从而模式对沙尘分布范围的模拟能力也有较好的改善,但对沙尘天气强度的模拟略有增强。这不仅说明PM10和ASMU辐射率资料的使用对于提高沙尘暴过程模拟效果是可行的、必要的,而且也为这两种资料用于沙尘暴预报奠定了一定基础。     

近年来GRAPES-SDM沙尘模式预报效果检验评估

使用天气学检验方法,对中国气象局兰州干旱气象研究所目前使用的GRAPES-SDM沙尘暴预报业务模式在2008-2011年春季沙尘天气预报情况进行检验评估。结果表明：①自2008年以来,GRAPES-SDM沙尘暴模式对中国北方区域沙尘天气的模拟预报能力较好,TS评分和预报效率保持较高的水平;②模式对内蒙古地区、河套地区及甘肃河西地区的预报效果最好,但常有空报或预报沙尘强度偏强的现象;模式能预报出南疆盆地的沙尘天气,但常有预报范围偏小、强度偏弱的现象;对青海地区的沙尘天气常有漏报现象;③模式对沙尘暴频发地区的预报效果较好,对沙尘天气偶发地区容易漏报,模式对新疆东部、内蒙古中西部地区空报较多;④模式对大范围沙尘天气过程的预报能力较好,对零星沙尘天气预报能力较差。通过检验,我们还提出了改进和完善GRAPES-SDM沙尘暴预报系统的一些建议。     

2013年春季沙尘天气特征及其成因

2013年春季,我国共出现了7次沙尘天气过程,其中沙尘暴2次,扬沙5次,是沙尘天气频次总体偏少,但发生时间偏早、影响范围较广的一年。通过对2012/2013年冬季及2013年春季天气气候特征的分析表明：（1）2012/2013年冬季,西伯利亚高压脊较常年平均明显偏弱,影响我国北方地区的西北气流及冷空气偏弱,我国大部地区气温偏高,不利于冬季土壤冻结,土质较为疏松,加之蒙古国及内蒙古大部地区纬向风为偏西风的正距平区,有利于起沙及沙尘粒子向偏东方向输送,这是造成2013年沙尘天气早发的主要原因;（2）2013年春季,我国北方大部地区处于该弱脊脊前西北气流,我国北方除东北地区气温较常年偏低外,其他大部地区气温均偏高,土壤解冻较早,加之3~4月降水偏少,植被状况偏差,土质疏松,是形成沙尘天气的主要原因;（3）气温偏高、降水偏少、土壤湿度降低,但2013年春季沙尘暴反而减少了,说明这些因素并不是沙尘暴发生的直接因素,而是造成沙尘暴发生的短期天气气候变化的间接原因。     

2014年春季全国干旱状况及其影响与成因

2014年春季（3~5月）,我国内蒙古中东部、东北大部、华北、黄淮、江汉北部、西北地区中东部、西南地区以及华南西部等地存在不同程度的旱情。主要存在2个明显的干旱区,分别是内蒙古中东部、东北、华北、黄淮以及西北地区东部组成的东部旱区和西南、华南西部组成的西南旱区。旱区农业、人畜饮水以及江河水位等受到不同程度的影响。大气环流异常仍是导致各地干旱少雨的主要原因。     

2014年夏季全国干旱状况及其影响与成因

2014年夏季（6-8月）,我国旱情主要发生在长江以北的黄淮、江汉、西北地区东南部、华北中东部、东北中南部以及内蒙古中东部区域,黄淮、西北地区东南部以及东北中南部的部分地区存在重到特旱,其余大部以轻到中旱为主。旱情给旱区农业生产和群众生活带来严重影响。大气环流异常仍是导致各地干旱少雨的主要原因。     

2012年全国干旱状况及其影响与成因

2012年(2012年3月至2013年2月),我国西南大部、华北、江淮、黄淮、江汉、西北地区东部、内蒙古东部、东北大部、华南大部以及西藏中东部等地存在不同程度的旱情。其中,主要存在4大旱区5大干旱事件,分别是西南地区的春旱和秋冬连旱、内蒙古东北部和黑龙江西部的春旱、江淮和黄淮区域的初夏旱以及华南地区的秋旱。旱区农业、人畜饮水以及江河水位等受到不同程度的影响。大气环流异常,不利于水汽的输送是导致各地干旱少雨的主要原因。     

2013年秋季全国干旱状况及其成因

2013年秋季（9～11月）,我国旱情主要出现在江南、西南地区南部和东部、黄淮、江淮以及西北地区中部和东部的部分区域。其中黄淮西北部地区旱情持续时问长,从9月上句发生至11月上句结束,但影响较小;而江南中西部地区旱情持续时问短,从10月中旬发生至11月上旬结束,但旱情较重,影响较大。大气环流异常仍是导致各地干旱少雨的主要原因,垂直运动和水汽条件不利于降水,是造成上述地区干旱的主要因素。     

"4.29"中国西北强沙尘暴数值模拟及螺旋度分析

利用实况观测资料对2009年4月28～30日中国西北出现的区域性强沙尘暴过程进行了天气分析,并用GRAPES-SDM沙尘模式对此次过程进行了数值模拟,然后利用螺旋度理论研究了沙尘暴的动力场结构.结果表明,500 hPa高空槽及高空锋区、地面冷锋及热低压等是形成此次强沙尘暴的主要天气系统.此次沙尘暴过程中在新疆北部和高原...     

西北区域几次暴雨过程中的自组织现象

通过涡旋自组织动力学方法对西北地区几次暴雨过程进行了分析,得到了一些暴雨过程中降水云团自组织预报的判据和指标：（1）产生暴雨的云团发展演变大都经历了由无组织到有组织、由不规则云形到有规则云形的过程;（2）造成甘肃暴雨过程的降水云团一般由2～4个范围在35km×35km左右的小云团合并而成,合并过程一般为两两合并,范围在...     

2011年夏季全国干旱状况及其影响与成因

2011年夏季（6～8月）,我国贵州、云南、广西、湖南、江西、湖北、江苏、安徽、山东、河南、甘肃、陕西、宁夏以及内蒙古等省区存在不同程度的旱情,旱区农业、牧业、人畜饮水、江河及湖泊水位、水利发电等受到不同程度的影响。大气环流异常仍是导致各地干旱少雨的主要原因。