区域大气环境应急响应数值预报系统

介绍了针对国内有毒气体泄漏等突发性大气中污染物扩散问题建立的区域精细大气环境应急响应数值预报业务系统。该系统基于污染扩散模式HYSPLIT_4,利用中尺度模式WRF为其提供气象场,对污染扩散的路径和浓度以及地面沉降进行计算,系统后端开发了基于GIS的产品制作平台对模式产品进行叠加地理信息的处理。为实现快速应急响应的功能,模式业务系统始终处于热准备状态,并可在接到指令后迅速完成产品制作。文中给出一个大气环境应急响应演习应用实例,显示该模式系统对影响范围较大的有毒气体泄漏事件应急响应工作具备一定的指导意义和应用前景。     

2009年初开封市冬小麦大面积干枯死亡原因分析

2009年1-2月,开封市冬小麦出现大面积的枯黄,甚至死亡现象,对2009年全市夏粮总产量和全年粮食总产量的稳定构成了严重的威胁.对麦田实地调查及对麦播以来开封市气候特征分析结果表明,造成2009年初开封市冬小麦出现大面积枯黄死亡的原因主要有以下几个方面:一是小麦播种以后开封市长期干旱少雨,麦田旱情严重,直接影响到冬小麦正常生长;二是2008年12月下旬开封市出现大范围强降温天气,最低气温锐降至-10 ℃以下,全市冬小麦不同程度受冻;三是农户冬季麦田管理措施不到位,普遍未浇越冬水;四是小麦品种选择不当,部分品种抗逆性较差;五是地下害虫危害较为严重;另外还与本地的小麦耕种方式有一定联系.要减少不利因素对冬小麦生长的影响,就要加强对气候变化的认识,及时采取必要的农业技术措施,提高防灾减灾能力,及时关注天气变化,科学合理适时冬灌,加强田间管理,严防冻害发生;加强病虫害的预测预报;科学做好秸秆还田工作.     

2009年7月初广西致洪暴雨过程综合分析

利用常规观测资料、自动站资料、卫星资料和NCEP再分析资料对2009年7月1～6日广西致洪暴雨过程进行分析,发现:850hPa西南急流为广西输送大量的水汽和不稳定能量,急流轴随时间逆转阻断水汽和不稳定能量北上,使之在广西积聚,500hPa低槽下高原后加深并出现闭合低涡,低涡附近强烈的上升运动,触发了暴雨的发生,同时地面闭合低压环流使低层辐合明显,闭合低压环流附近出现强降雨带。桂北静止锋云团、桂南辐合抬升不断加强生成对流云团,是造成了南北两条强雨带的重要原因。     

豫西龙卷风的时空分布特征及灾情分析

对豫西1949-2008年龙卷风的有关史料调查分析表明:豫西(多丘陵山地)发生龙卷风的概率相对全省较低,富士达分级F0级17次,F1级12次,F2级仅有2次;90年代龙卷风发生较多,主要集中在6-8月,一天之中多出现在下午至傍晚;风力一般都在10级以上,持续时间8-60 min不等,平均25 min.豫西的龙卷风各有2个县(市)发生过4次和3次,7个县(市)发生过2次,11个县(市)发生过1次,其余33个县(市)没有龙卷风的相关记录.在豫西只有相对比较开阔、平坦的地域才可能促生龙卷风.     

豫西深秋一次典型超级单体风暴的多普勒雷达分析

利用三门峡市多普勒天气雷达资料,分析了2009年10月4日发生在河南渑池县的一次产生冰雹的超级单体风暴的回波结构及演变特征,结果表明:超级单体是在上冷下暖的大尺度环流背景和不稳定层结下产生的;其演变过程经历了生成、发展、成熟、消亡四个阶段;局地生成的弱回波若发展较快,速度场中又有逆风区与之配合,则容易发展成超级单体风暴,应引起高度重视;发展阶段回波强度加速增大,诸如底层钩状回波、有界弱回波区、中气旋等超级单体的典型结构特征开始出现,是发布预警的关键时段,大约可以提前15-30 min;成熟阶段最重要的特征是持续存在的中气旋。超级单体风暴其初始回波出现在4 km左右的中空,具有向上向下迅速发展的特点;最强回波强度大,顶高伸展高;当最强回波底到达地面时意味着冰雹、降水的开始,因而可以通过分析最强回波顶高的演变趋势来确定降雹强弱和时间;VIL可用来判断对流风暴强度,持续高的VIL值可能与超级单体风暴有关。     

TMI微波亮温反演热带气旋KUJIRA(T0302)降水结构

利用热带降雨测量卫星的微波成像仪(TMI)和星载测雨雷达(PR)资料,选取2003年第2号热带气旋KUJIRA降水个例,采用高频通道直接组合方案和全通道间接对数组合方案建立了多频道线性回归算式,对4种不同分辨率(0.1、0.2、0.25、0.5)进行了TMI反演降水试验。结果表明,运用全通道间接对数组合法反演降水效果明显优于常用的高频通道反演效果,且更稳定,因此,低频通道微波信息在降水反演中的作用是不可忽视的。运用0.2和0.25分辨率反演降水效果优于0.1和0.5分辨率,其中0.2分辨率更具实际应用价值。     

郑州市酸雨变化特征及影响因素分析

通过对1992-2006年郑州酸雨观测站数据以及2001年4月-2006年12月郑州空气质量逐日数据进行统计分析,发现郑州市降水酸性呈现增强趋势,主要发生在秋、冬两个季节,频率在40%以上,冬季酸雨发生天数要多于秋季,降水酸度在秋末至12月较强。影响酸雨的主要因子为PM10、SO2与NO2浓度和降水量,PM10主要通过与酸性气体的化学反应来影响降水电导率K值,降水对大气中PM10的净化有较强的作用。连续性降水过程中降水pH值有减小趋势的占57.14%,主要在于降水对地面的湿润作用有效地阻止了来自地面的可溶性微粒进入大气中,不能足够吸收大气中酸性物质,致使酸性物质直接进入降水中造成降水持续酸化。     

2008年12月两次强冷空气对河南影响的差异

采用NCEP/NCAR资料和常规观测资料,对河南省2008年12月3-6日和19-22日的两次强冷空气过程进行对比分析,结果表明:1)两次过程前期中层均为强盛的西北气流,天气晴好,气温偏高.对河南的影响均以强降温和大风天气为主,最大降温幅度接近,3-6日过程冷空气持续时间更长,强降温范围更广;后一过程持续时间较短,降温主要在豫东北部,大风更为明显.2)前一冷空气过程为"不稳定小槽东移发展型",后一过程为"横槽转竖型".冷空气源地均为新地岛以东洋面;均在贝加尔湖一带形成横槽,横槽北侧的东北气流引导极地冷空气加强,形成异常强的冷高压和冷中心,是造成两次强降温的主要原因.3)第一次冷空气为偏北路径,后一过程为典型的中路路径.4)过程中大风与强的正变压、强冷空气下沉运动引起的动量下传及其到地面时的强度和落区存在紧密联系.     

BCC大气环流模式对亚澳季风年际变率主导模态的模拟

利用观测海温驱动下的北京气候中心大气环流模式(BCC-AGCM)1979-2000年的模拟数据,从亚澳季风(A-AM)年际变率的角度,对该模式的性能进行了分析.通过季节依赖的EOF分析方法(SEOF)得到观测第1模态,与ENSO从暖位相向冷位相的转变相联系,并伴随东南印度洋和西北太平洋的降水异常随季节变化.该模态具有准2a和4-6a周期的谱峰.分析结果显示,BCC模式可以很好地模拟出第1模态的时间变化特征,及其与ENSO位相的同步关系.但是,模式模拟的降水空间型与观测存在偏差,这主要是由于模式对环流场模拟的偏差造成的,具体表现在西北太平洋(WNP)反气旋和南印度洋(SIO)反气旋的季节锁相模拟偏差.前者与模式模拟的环流场整体偏东有关,后者是由于SIO反气旋的发展和衰亡过程受印度洋局地海气相瓦作用影响,而单独大气模式则无法合理地反映这一过程.另外,模式模拟的第一模态降水空间型在夏季效果较差,原因在于模式模拟的夏季平均降水量存在偏差,尤其是东南印度洋的降水量模拟偏少.进一步分析表明,这可能与对流参数化方案的选择有关.     

低纬高原罕见“雷打雪”中尺度特征分析

应用常规高空资料、FY-2C卫星红外和水汽图像、加密自动站地面观测资料,结合新一代多普勒雷达探测资料,综合分析了2008年2月28日夜间至29日凌晨发生在云南的"雷打雪"罕见天气现象.结果表明:南支槽和冷空气、西南低空急流的共同影响,是其发生的有利天气背景,其中强对流天气就发生在急流与锋面相互作用的湿度锋湿区内斜压不稳定的环境中.中-γ尺度对流云团生成并逐渐增强为中-β尺度对流云团是形成此次复杂对流天气的直接中尺度系统.多普勒雷达回波中,PPI上有回波强度达25～33dBz的"人字形"回波、钩状回波以及阵风锋的出现,相应VPPI上出现逆风区、低层零线"S"形暖平流及"牛眼"结构是"雷打雪"天气中降雨转为冰雹、阵雪过程中,中尺度对流系统由弱变强的典型特征.地面逐时温、压、湿、风的迅速演变特征表现为雷暴发生前增温增湿和增压,温度、气压出现峰值,且气压曲线显示为圆顶状的中尺度雷暴高压特征;风的变化则表现为风向呈逆时针旋转,偏北风增大并出现风速峰值.雷暴过境时,要素显示为降温增湿,出现露点锋.