热带气旋降水客观分离业务化探讨

针对中国热带气旋(Tropical Cyclone,简称TC)降水的分离问题,利用国家气候中心任福民等提出的客观天气图分析法(Objective Synoptic Analysis Technique,简称OSAT)对2005年影响我国强度达到台风以上的6个TC降水进行了客观分离,并与人工的主观识别方法进行了对比.结果表明,OSAT客观方法由于对TC外围流系最大范围半径D1设置偏大,导致原来的判别测站数比主观方法多,其他系统或TC和其他系统共同作用的降水被包含进来,所以误判率较高,但遗漏少.为了减少误判率,将OSAT方法中的D1根据实况环流场给出,判别准确率得到了提高,但会出现判别结果比主观方法略偏少的现象,原因是TC和其它系统(冷锋、西风槽等)的相互作用结果没有考虑进去.总的来说,对D1的设定由原来根据TC强弱度给出常参数方案组改为根据实况观测、云图等资料获得后,提高了识别效果.使用该客观方法识别TC降水的精确度能满足业务需求,可以投入业务使用.     

中国台风降水的气候特征

对中国台风降水的时空分布特征进行研究,发现台风降水分布在中国中东部广大地区,台风降水量自东南沿海向西北内陆逐渐减少.台风降水最大值出现在台湾岛的中东部地区和海南岛的个别地区,年平均台风降水量大于700 mm,最小值出现在内蒙古、山西、陕西、四川的部分地区,年平均台风降水量不足10 mm.台风降水一般出现在4～12月,峰值出现在8月.1957～2004年期间台风降水呈下降趋势.台风降水的异常主要由于亚洲地区大气环流和赤道中东太平洋沃克环流的异常变化所引起.进一步分析发现,台风降水在中国大部分地区为减少趋势,且这种趋势在台湾岛、海南岛、东南沿海部分地区和东北南部较显著.台风暴雨是我国东南沿海及部分内陆地区的极端强降水事件之一,这些地区的暴雨和大暴雨很大程度上是台风带来的.     

近46年影响福建的台风降水的气候特征分析

对1960～2005年46年间影响福建的台风降水进行时空分析,结果表明:影响福建的台风降水主要发生在5～11月,8月是台风降水最多的月份;自1960年以来台风降水整体呈下降趋势;在地域分布上台风降水由闽南沿海向闽西北内陆逐渐减小,最大台风降水出现在闽南和闽东北地区;台风暴雨是福建地区的极端强降水事件之一,台风暴雨频发区主要集中在沿海及闽西南地区;受福建山地地形作用山脉以东的台风暴雨发生的概率要大大高于山脉西侧地区.台风降水的异常与亚洲地区500 hPa大气环流和赤道东太平洋海温异常关系密切,它们可能主要通过大气环流的改变进而对影响中国台风北上路径起到调制作用,并最终引起福建地区台风降水的异常.     

Influences of Tropical Cyclones on China During 1965-2004

Using the Joint Typhoon Warning Center （JTWC） and China Meteorological Administration （CMA） tropical cyclone track datasets, variations in frequency and intensity of the affecting-China tropical cyclones （ACTCs） are studied for the period of 1965-2004. First, the differences between the two tropical cyclone datasets are examined. The annual frequencies of tropical cyclones in the western North Pacific basin are reasonably consistent to each other, while the intensity records are less reliable. The annual numbers of ACTCs based on different datasets are close to each other with similar interdecadal and interannual variations. However, the maximum intensity and the annual frequency of ACTCs for strong categories show great dependence on datasets. Tropical cyclone impacts on China show the same variations as the annual number of ACTCs and also show dependence on datasets. Differences in tropical cyclone impacts on China are mainly caused by datasets used. The annual frequency of ACTCs, especially the length of lifetime of ones that make landfall, and the intensity estimates all have effects on the value of impacts on China.     

大陆高压对强热带风暴碧利斯内陆强降水影响

强热带风暴碧利斯 (0604)(简称碧利斯) 登陆后造成极其严重的灾害。对该次强降水过程诊断分析发现,除强盛的西南季风外,深厚的大陆高压也起着重要作用。自高层向低层逐渐加强的大陆高压,其东南侧深厚的偏东北气流,与碧利斯登陆后西北象限的东北风相叠加,配合强盛的西南季风,使得碧利斯残涡以及槽区得以长时间维持。涡度收支表明:长时间维持的台风槽,其低层强烈的辐合效应,对暴雨区低涡发展作用显著,致使中尺度对流系统不断发展而造成内陆连续强降水。数值试验表明:在强盛西南季风背景下,大陆高压的增强东伸,不仅能够提供高空强辐散,而且能增强碧利斯西北象限东北风,使得登陆后减弱的碧利斯残涡和台风槽得以长时间维持,致使内陆暴雨区各层涡度增加而导致暴雨维持与增幅。     

基于约束性分析的数据与作物模型同化方法

同化观测数据可为作物生长模型的区域应用提供支持。该文定义了观测数据对模型参数的约束性,研究发现华北夏玉米观测数据对WOFOST模型的可约束参数主要包括初始总干物重、不同发育阶段的比叶面积、初始最大CO₂同化速率、叶片衰老系数、初始土壤有效水、最大根深日增量以及初始根深的初始土壤水分含量等。建立了基于参数约束性分析的观测数据与作物生长模型同化方法和流程, 利用优化算法进行作物生长模型所有参数和变量初值的敏感性分析,遴选出各状态变量的敏感参数;根据拟合度与优化结果之间关系进行敏感参数的约束性分析,获得不同变量的可约束参数;组合优化可约束参数得到各参数最优值,由此实现了观测数据与作物生长模型的同化。约束性体现了观测数据对模型参数或变量初值的控制能力,可约束参数作为待优化参数使数据模型同化获得了最优结果。     

北武夷地区铜多金属矿时空分布及成矿亚带

北武夷地区位于华南扬子板块与华夏板块结合部北武夷地区钦杭结合带的重要组成部分.在对其矿产分布规律进行总结的基础上,初步界定了北武夷山主山脉为中亚带,以其为中心具南北两侧近对称的矿产分布规律.北成矿亚带位于钦杭结合带萍乡—广丰深大断裂之南拼贴带上,在北武夷地区为铁砂街—西裘铜成矿亚带;南成矿亚带则由中南武夷与北武夷分界线的深大断裂（南平—宁化断裂）控制的行洛坑—西坑钨铌钽成矿亚带;北成矿亚带与南成矿亚带之间与武夷山主脉之间分别为铅山—江山成矿亚带、广昌—建阳成矿亚带,具相似的成矿地质环境,后者有找寻“永平式”铜矿床的潜力.     

广义线性统计降尺度方法模拟日降水量的应用研究

利用1960—2010年青藏高原23个台站和长江下游25个台站的日降水量观测资料及NCEP再分析资料,采用广义线性模型的统计降尺度方法模拟台站日降水量,并评估了广义线性模型对日降水量的模拟能力。在建模期(1960—2005年)广义线性模型对日降水量表现出良好的模拟能力,两区域模拟结果与观测值1月平均相关系数0.75左右,7月也均超过0.5。模拟结果大部分台站日降水偏大,但偏大的量值较小;模拟的无降水准确率较高,最高值在高原区域,1月平均达85.2%。检验期(2006—2010年)广义线性模型模拟的日降水与建模期具有较好的一致性。此外,对两区域代表站的分析显示,广义线性模型模拟降水极值和降水0值的效果较好,且较好地还原了主要降水过程。总之,广义线性模型对日降水量的降尺度效果良好,适合应用于气候领域的相关研究。     

基于有效降水干旱指数的改进研究

基于加权平均降水量(WAP)这一有效降水指数,从两个方面对其进行改进:确定WAP指数中的两个参数以及去除区域性和季节性差异,从而发展了改进的WAP指数,即IWAP.在此基础上,将IWAP指数与多因素气象综合干旱指数Ci做了对比分析,结果显示:在全国大部地区特别是中东部地区,IWAP指数与Ci指数具有良好的相关性,其中在华中大部、贵州大部、云南南部和新疆南部的部分地区两者的相关系数超过0.7;IWAP指数对区域性气象干旱事件的识别在起止时间、影响范围和干旱中心等方面均与Ci指数十分一致.IWAP指数、Ci指数和单因素气象干旱指数降水距平百分率Pa对比分析显示,对于单站干旱过程的监测,在干旱开始时间上IWAP指数与Ci指数接近,但Pa指数则明显偏晚;对干旱结束时间的判断三个指数有较好的一致性;在干旱过程演变的判别效果上,IWAP指数表现出良好的稳定性,而Ci指数和Pa指数可能由于自身算法中的因素影响容易出现不合理的波动乃至中断现象.IWAP指数的适用也存在一定局限性,年平均降水量小于300 mm的西北地区大部至内蒙古西部这些常年干旱地区和青藏高原大部地区不适宜使用该指数.IWAP指数具有计算方法简洁、物理意义明确的特点.考虑到它基于单一降水因子这一特性,该指数不仅便于业务应用,而且在研究中,特别是在现有气候模式输出要素有限的情况下,对干旱的模拟和预估具有更加明显的优势.     

南海东北部表层沉积中钙质超微化石的分布特征

对南海东北部188个表层沉积样品进行了钙质超微化石分析.结果表明,除2个样品外,其他样品均含有超微化石,但丰度相差悬殊,在(9～1 684)个/10视域范围内变化.钙质超微化石相对丰度在平面上的分布可划分为3个区.共鉴定出钙质超微化石17属27种,以Florishaera profunda,Gephyrocapsa oceanica,G.spp.(small)和Emiliania huxleyi为优势种.调查区钙质超微化石的分布受多种因素的综合影响.重点讨论了水深、陆源物质的输入、碳酸盐溶解作用等因素对超微化石丰度及优势种分布的影响.