"99.6"梅雨锋暴雨云和降水物理过程的中尺度数值模拟

用MM5(V2)中尺度非静力数值模式对长江中下游地区的梅雨锋降水的云和降水进行模拟研究。对于可分辨尺度的降水，采用Reisner霸显式方案；对云内微物理过程特别是对各种水成物的源汇项进行了详细分析，以期深入了解梅雨锋云系内部的云物理过程。     

北京夏季强热岛分析及数值模拟研究

应用北京地区20个常规地面气象站、2个自动气象站和中国科学院大气物理研究所325m气象铁塔的资料，对北京2003年7月热岛状况进行了统计分析，发现北京夏季夜间存在强热岛效应，夏季夜间存在强热岛效应的天数占到了1/3，强弱热岛天数合计占到了大约4/5。进一步分析7月1日强热岛特征及其气象影响因子，结果表明：夜间存在强热岛时，郊区所有测站的地面气温都要低于主城区地面气温，城市强热岛的高温中心在天安门和白家庄连线的主城区；白天日照充足的晴夜，日落后城区320m以下低层大气存在逆温和弱的风速，城区地面气温下降速率和幅度均远小于郊区，城市强热岛因此得以形成和维持。日出后至正午，北京北部郊区日照时间比城区长，郊区地面大气得到来自太阳辐射的能量多于城区，而太阳辐射的加热作用使城区低层大气逆温消失，大气稳定度减弱，并使郊区地面气温上升速率和幅度大于城区，最终导致夜间出现的强热岛减弱、消失。此外，应用MM5模式对强热岛进行了初步数值模拟研究，发现在MM5中考虑城市人为热和热储存，可以改善模式对热岛的数值模拟，表明城市人为热和热储存在夏季强热岛的形成中有重要作用。     

北京秋季城市热岛效应及其气象影响因子

应用北京地区地面气象观测台1990～2004年10月的气温资料,分析了近15年来北京秋季城市热岛的特征,结果表明,北京秋季夜间城市热岛要强于白天.此外,对比分析了一个强热岛和一个弱热岛的特征及其气象影响因子,结果表明,北京秋季夜间特定条件下存在强热岛,白天城市强热岛会减弱消失,城市强热岛的日变化非常明显.夜间城市强热岛形成和维持是多个因子综合作用的结果.白天日照充足的晴夜,北京城郊地面风场很弱(≤1.0 m·s-1),同时城区垂直方向47 m以下大气风场持续很弱(≤1.0 m·s-1),城区320 m以下大气持续存在强逆温.日落后郊区地面大气降温速率和幅度远大于城区,促使夜间强热岛的形成和维持.白天日出后太阳辐射的加热作用所引起的郊区地面大气升温速率和幅度大于城区,城区大气稳定度的减弱以及城区大气逆温的消失是夜间强热岛减弱并最终消失的重要原因.     

基于小区广播的分区气象预警信息发布方式

通过介绍小区广播的基本原理和特性,分析了小区广播作为一种基于移动通信网络的信息广播服务,与传统气象预警信息发布方式相比具有时效性强、覆盖面广、占用资源少等优点。基于小区广播的分区预警信息发布系统在气象灾害预警的应用后,收到较好的使用效果,十分适合针对特定区域进行的气象灾害预警信息的发布。     

2011年第26届世界大学生运动会海上基地选址的气象条件分析

在分析深圳50多年来8月高影响天气的基础上,利用自动气象站网和海上实时观测资料,用数理统计和数值模拟的方法,对海上基地三个选址方案:桔钓沙、沙鱼涌和官湖海域的风环境场进行对比,重点分析首选方案桔钓沙海区域的8月风场变化情况,为2011年世界大学生运动会海上基地选址提供科学依据。结果表明:桔钓沙海域风速比陆地大,平均风速3 m/s,极大风速20 m/s的概率90%,风向摆角符合赛事要求的概率80%,说明桔钓沙海域风环境能够满足海上赛事的要求;通过对典型形势场数值模拟,桔钓沙海域的风速比沙鱼涌和官湖海域大,且风向稳定,风向摆动小,在三个待选方案中为最佳方案。另外,分析还发现桔钓沙海域海陆风效应明显,比赛安排在10—17时更适宜。     

北京春季城市热岛特征及强热岛影响因子

应用北京地区地面气象观测台1990-2004年4月的气温资料,分析了近15a北京春季城市热岛特征,结果表明：春季夜间城市热岛要强于白天。还分析了春季一个强热岛形成和减弱消失过程的气象影响因子,结果表明：北京春季夜间特定条件下存在强热岛,强热岛中心在白家庄、天安门、公主坟连线的主城区;白天强热岛会减弱消失。强热岛在夜间形成的原因是日落后郊区地面大气降温速率和幅度远大于城区地面大气。白天有日照的晴夜北京城、郊地面风场很弱（≤1．0m／s）,多个测站甚至出现静风,同时城区垂直方向上15m高度以下持续存在很弱（≤1．5m／s）的风场,城区320m高度以下大气持续存在强逆温,这些因素共同促使春季强热岛的形成和维持。强热岛在白天减弱消失的原因是日出后太阳辐射的加热作用引起郊区地面大气升温速率和幅度大于城区地面大气,同时城区大气稳定度减弱、城区大气逆温消失、城郊地面风速增加。     

深圳夏季典型晴天不同小气候区温湿及舒适度特征

应用自动观测站资料,分析了深圳城市、海洋、丘陵、山地等4个小气候区夏季典型晴天气温、湿度及舒适度特征。结果表明:各小气候区气温、相对湿度存在显著差异,它们的最小值、最大值、平均值及日变化存在明显不同。白天最高气温,丘陵最高,城市第二,山地第三,海洋最低。夜间最低气温,海洋最高,城市第二,丘陵第三,山地最低。各小气候区舒适度指数也存在显著差异,它们的最小值、最大值以及日变化也存在明显不同。白天,丘陵最热,城市第二,山地第三,海洋最舒适。夜间,海洋最热,城市第二,丘陵第三,山地最舒适。     

深圳对流尺度集合预报系统对台风降水预报的检验评估

目前数值模式对台风降水预报的准确率仍有待提高。为了评估深圳对流尺度集合预报系统对台风降水预报能力,选取了2015—2018年共14个影响广东台风个例,利用广东省2 300多个自动气象观测站的24小时累计降水观测资料,检验该系统的集合预报方法(含集合平均方法和概率匹配平均方法)和控制预报方法的24小时降水预报结果。(1)系统对台风24小时降水预报具有较好参考价值,三种方法的暴雨等级预报TS评分均达到0.39以上。(2)集合预报方法总体上优于控制预报方法,可改善珠江口两侧暴雨中心降水预报。其中集合平均方法总体预报效果最好,其降水预报均方根误差为38.1 mm,比控制预报方法减少18.8%,对暴雨等级预报TS评分为0.469比控制,预报方法提升20.1%,但是对特大暴雨等级预报能力不足;而概率匹配平均方法改善了小雨和特大暴雨的预报能力。(3)系统对较强台风的降水预报能力优于弱台风。在较强台风情形下,系统对粤东暴雨中心降水预报明显偏小且控制预报方法偏差最大,其他地方降水预报偏大为主;在弱台风情形下,系统对降水预报存在明显系统性偏大,但对粤西暴雨中心降水预报明显偏小且控制预报偏差最大。      

基于三维网格的双多普勒雷达数据合成算法

建立一套多普勒雷达基数据的合成算法,能够合成粤港澳地区不同型号双(多)多普勒雷达资料的反射率因子和径向风,对径向风合成进行了误差分析,以保证合成风场的质量;合成时考虑了地球曲率,数据合成后被转换成地球球心为原点的球坐标系下.处理成Vis5D格式后,利用PC-Vis5D软件,可以了解降水系统的三维立体结构、任意点的垂直风廓线、任意水平(垂直)剖面的强度回波、速度场分布,以及时间序列的动画演变,对研究人员和业务人员有很好的使用价值.算法由C语言实现,经验证该方法处理速度快,能够满足业务要求,该算法已用于深圳、广州雷达业务合成系统中,取得了较好的使用效果.     

浑善达克沙地气候因子对沙尘暴频率影响作用的模拟研究

 利用浑善达克沙地气象台站的常规气候资料,分析了气候要素和沙尘暴频率的多年变化状况,建立了能够很好描述区域沙尘暴频率年际变化的沙尘暴指数,并建立了适合浑善达克沙地气候特征的气候因子影响沙尘暴频率指数模型。结果表明,浑善达克沙地自1960年后气候逐渐变暖,并有微弱变湿趋势,沙尘暴年日数自1994年起波动增加,2000年出现极大值;沙尘暴年日数与沙尘暴指数的相关系数达0.7左右;建立的气候影响指数模型,能够用来解释当前浑善达克沙地沙尘暴频率的分布格局。