HALOE资料揭示的热带平流层CH4时空变化特征

中层大气微量成分的分布和变化是中层大气研究的重要问题之一,但是长期以来中层大气的资料非常少。卤素掩星试验（HALOE）对中层大气多种微量气体进行观测,形成中层大气多种微量元素的空间分布和时间演变资料组,这是对中层大气微量气体含量资料的极大补充。作者利用1992～2003年HALOE资料分析热带地区（20°S～20°N）平均的CH4的垂直分布和时间演变特征。结果表明:热带平流层CH4混合比在平流层下层有较充分的混合;热带平流层CH4混合比的季节变化明显,在平流层中上层以年循环为主,而在平流层下部以半年变化为主;热带平流层CH4混合比的年际变化主要有准2年和准5年振荡。       

欧洲中期天气预报中心业务预报系统的变化

2008年9月30日欧洲中期天气预报中心（ECMWF）运行了新版预报和分析系统Cy33r2（内部标签Cy35r1）,该版本中的主要变化是：     

2009年欧洲中期天气预报中心的教育计划

欧洲中期天气预报中心（ECM-WF）具有广泛的教育和培训计划,以帮助成员国和合作国培训数值天气预报方面的专家,并能够充分使用ECM-WF的计算机和档案设备。     

COSMIC掩星资料反演青藏高原大气廓线与探空观测的对比分析

利用青藏高原地区COSMIC掩星资料反演的大气湿廓线Wet Prf数据和8个站点的探空数据,分析了COSMIC反演大气廓线和可降水量与探空观测的偏差,并考查了偏差随高度的变化特征。结果显示:(1)COSMIC反演的温度、压强和水汽压廓线与探空观测具有很好的正相关;与探空观测相比,COSMIC的温度、压强和水汽压的偏差为-0.2℃、1.7 h Pa和0 h Pa,均方差为1.8℃、1.6 h Pa和0.4 h Pa;COSMIC反演大气廓线与探空观测的偏差基本上在大气低层较大,然后随高度增加而减小。(2)COSMIC反演的可降水量与探空观测正相关较好;COSMIC反演的可降水量低于探空观测,两者的偏差为-5.0 mm,均方差为5.7 mm;两者的负偏差在大气低层最明显。(3)探空观测在近地层的不稳定性和COSMIC反演方法中背景模式在青藏高原地区描述大气状态的能力有限,是造成COSMIC反演大气廓线和探空观测的偏差在近地层较大的主要原因;COSMIC观测的折射率偏小导致其反演的可降水量偏低。     

NCEP和ECMWF资料表征南海夏季风的差异

比较美国国家环境预报中心（NCEP）和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的再分析资料,分析了二者用低层风场表征南海夏季风上的差异.结果表明,NCEP得到的南海夏季风指数有明显的减小趋势,而ECMWF则没有;二者在年际尺度上都能较好地表征南海夏季风强度,而年代际尺度上有明显的位相差.与西沙站的探空资料比较结果表明,NCEP在经向风上更接近观测资料,而经向风的趋势变化正是西沙站西南风减小趋势的主要贡献项;ECMWF资料在年代际尺度变化上更接近观测资料.与1998年南海夏季风试验SCSMEX的再分析资料比较显示,NCEP资料在空间上与SCSMEX资料更相似.     

平流层行星波对CH4季节变率的影响

分析了1992-2000年各季节卤素掩星试验(Halogen Oceultation Experiment)HAOLE的CH4混合比资料,并用美国国家大气研究中心(the National Center for Atmospheric Research)NCAR的平流层二维模式(Simulation of Chemistry,Radiation,and Transport of Environmentally important Species)SOCARTES研究了CH4在冬、夏季节变率与平流层行星波对CH4浓度输送之间的关系,结果表明:观测和模拟的CH4混合比季节变化都很明显,而模拟的CH4浓度季节变率比观测值小30%～60%.分析结果还表明,模式中行星波引起的CH4浓度变化主要贡献于30 km以下的季节变率.比较了模拟和观测的行星波对CH4的输送结果,结果显示模式明显低估了行星波的输送,这也是模式中季节变率比观测偏小的一个主要原因.     

基于欧洲中心台风集合预报报文的预报产品简介

通过对目前业务运行欧洲中心下发的台风集合预报的7种产品作介绍,分析了每种产品的特征和适用情况,发现集合预报产品的强度数值经常与实际强度有明显偏差,但其对趋势的反映仍具有很好的参考意义。从国家气象中心、上海中心气象台的研究结果来看,用设计方案来挑选"最优"成员的方法可以进一步减小预报误差。     

日本臭氧总量与高空观测资料之间的关系

已经研究了日本五个站的1979年1月到1993年4月期间臭氧总量与标准等压面高度、气温的相关系数。统计上已经证实，在Sapporo,Tateno和Nemuro等站5年期间冬季（1－3月），在Kagoshima和Haha等站的1980年9月到1981年8月期间，臭氧总量随着高度降低而增加，在250毫巴以上的高度，臭氧总量随着温度升高而增加，在300毫巴以下的高度，臭氧总量是随着温度降低而增加。通常观测到在槽线周围，特别是在槽线西侧是臭氧总量高值区。此外，根据Sapporo站1971年到1983年期间1月份资料推测，月平均臭氧总量与10年平均值相比，这大的正距平值是与平流层里阿留申反气旋加强有关。     

中国区域ERA-40、NCEP-2再分析资料与观测资料的初步比较与分析

再分析资料在气候变化研究中有着广泛的应用,但是再分析资料在不同时空尺度上的可信度能够影响到研究结果。作者就中国区域的月平均地表(2 m)气温和降水两种基本气候变量在空间分布及其变化趋势上对ERA-40和NCEP-2与观测资料之间的差异做了一些比较和分析,对两套再分析资料的可信度进行了初步的检验。结果表明:两套再分析资料基本上都能反映出中国区域的温度场和降水场的时空分布,尽管在中国西部,尤其是青藏高原地区的差异比较较大;再分析资料在东部地区的可信度高于西部,温度场的可信度要高于降水场,ERA-40可信度要高于NCEP-2。     

The Upper Stratospheric Ozone Budget: An Update of Calculations Based on HALOE Data

On the basis of data obtained by the Halogen Occultation Experiment (HALOE) on the Upper Atmosphere Research Satellite (UARS) box model calculations are performed to investigate the ozone budget in the upper stratosphere. The HALOE data comprise measurements of major source gases and key chemical species involved in the ozone destruction cycles. In comparison to earlier calculations using version 17 of the HALOE data, the calculated ozone destruction rate increases when the updated data version 18 is used. However, as with the previous study using version 17 of the HALOE data, no evidence for a significant model ozone deficit is found.     

比较NCEP/NCAR和ERA-40再分析资料与观测资料计算得到的感热资料的差异

利用1951～2000年我国西北干旱、半干旱区地温、气温和表面风场逐日4个时次（北京时间2、8、14和20时）的台站观测资料,以及NCEP/NCAR和ERA-40再分析资料,计算并比较了在我国西北地区春夏季感热输送的差异。分析结果表明:NCEP/NCAR和ERA-40的感热输送再分析资料都能显示出我国西北地区是欧亚大陆上的感热中心之一。从年代际时间尺度上,ERA-40再分析资料的感热资料更接近于实际台站观测资料计算得到的感热资料。       

Comparisons of the Thermal Effects of the Tibetan Plateau with NCEP-I and ERA-40 Reanalysis Data

Because of a lack of sufficient observations over the Tibetan Plateau (TP), the measurement of the strength of the thermal effects of the TP is a challenging issue, yet of crucial importance for climate research. In this study, two sets of daily reanalysis data (1979–2001) from the National Centers for Environmental Prediction reanalysis version 1 (NCEP-I) and the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts 40-year Reanalysis data (ERA-40) are used to calculate the atmospheric diabatic heating effects of the TP and the adjacent regions with an inverse algorithm. The observational data obtained from the recent atmospheric experiments over the TP are applied to verify and evaluate the results from NCEP-I and ERA-40 reanalysis data, respectively. It is found that the ERA-40 results are closer to the observations in terms of the structure and seasonal variation of the vertical profile of the diabatic heating over the TP. The horizontal distributions of the apparent heat source are quite reasonable over Asia for both the NCEP-I and ERA-40 results.

RÉSUMÉ?[Traduit par la rédaction] À cause d'un manque d'observations sur le plateau tibétain, la mesure de la force des effets thermiques du plateau tibétain est un problème difficile tout en étant d'importance cruciale pour la recherche climatique. Dans cette étude, nous utilisons deux ensembles de données quotidiennes de réanalyse (1979–2001) issues de la version 1 de la réanalyse des National Centers for Environmental Prediction (NCEP-I) ainsi que les données de réanalyse de 40 ans du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ERA-40) pour calculer les effets du réchauffement atmosphérique diabatique sur le plateau tibétain et les régions adjacentes au moyen d'un algorithme inverse. Nous appliquons les données d'observation recueillies lors des récentes expériences atmosphériques sur le plateau tibétain pour vérifier et évaluer ces résultats des données de réanalyse de NCEP-I et ERA-40, respectivement. Nous trouvons que les résultats de ERA-40 sont plus proches des observations en ce qui concerne la structure et la variation saisonnière du profil vertical du réchauffement diabatique sur le plateau tibétain. Les distributions horizontales de la source de chaleur apparente sont très raisonnables au-dessus de l'Asie, tant pour les résultats de NCEP-I que de ERA-40.     

Concentration of Stratospheric Ozone Derived from Lidar,Satellite, and Surface Observations

Data of stratospheric ozone measurements with the AK-3 lidar over Obninsk in 2012–2015 are compared with Aura/MLS and Aura/OMI satellite data and parallel surface observations of total ozone (TO) with the Brewer spectrophotometer. The maximum difference in mean ozone concentration between the lidar and Aura/MLS data in the altitude range of 13 to 32 km does not exceed 0.2 x 10¹² mol./cm³ (or the maximum of 9% at the altitude of 13 km). At the same time, Aura/OMI data have a positive bias of about 20% relative to lidar data in the range of 13 to 20 km that is associated with OMI measurement errors according to literature data. Total ozone values calculated from lidar measurements jointly with the known climatology data are compared with those measured with the Brewer spectrophotometer. It is demonstrated that the correlation between the results of measurements obtained by two methods is close to linear, and the mean relative difference in the overall measurement range does not exceed 5%.     

中国地表太阳辐射再分析数据与观测的比较

利用我国地表太阳辐射台站资料和海上观测资料与同期的NCEP/NCAR, NCEP/CFSR再分析资料进行比较,检验再分析资料是否能够反映中国地区的太阳辐射特征。结果表明:1979年之前NCEP/NCAR太阳辐射资料的可信度较低,存在虚假的明显上升趋势,1979年之后两套再分析资料的可信度均较高,在我国东部和低纬度地区的可信度好于西部和高纬度地区;由逐6 h再分析数据直接计算得到的逐日太阳辐射比实际观测偏低,剔除太阳辐射为零的情况计算逐日资料更合理。在大陆地区,NCEP/NCAR,NCEP/CFSR再分析资料与台站太阳辐射资料的1979—2009年共31年平均误差分别为10.37 W·m-2和-42.68 W·m-2,误差的标准差分别为12.31 W·m-2和4.19 W·m-2;在海洋区域,NCEP/NCAR,NCEP/CFSR再分析资料与海上观测太阳辐射资料的平均误差分别为-161.19 W·m-2和-179.66 W·m-2,误差的标准差分别为37.07 W·m-2和35.36 W·m-2。与大陆台站资料相比,海上观测与再分析资料的误差偏大,这可能与海上观测资料较少,限制了NCEP模式的评估和改进有关。     

平流层大气臭氧含量变化特征

利用卫星观测臭氧总含量TOMS（第7版）资料，分析了平流层臭氧含量的变化特征，结果表明，全球臭氧总含量呈下降趋势，准两年振荡是臭氧变化中除年周期外的最显著的变化周期。     

紫外差分吸收激光雷达测量平流层臭氧

我们研制了一台紫外差分吸收（UV-DIAL）激光雷达,用于18～45 km高度的平流层臭氧垂直廓线的长期监测。位于合肥的这一激光雷达于1996年8月全面建成并投入常规运行。本文将给出该激光雷达系统的结构和平流层臭氧测量数据处理。给出的一些测量结果和与其他手段测量结果的对比表明,该激光雷达对平流层臭氧能够进行可靠的测量。     

Vertical Distribution of Stratospheric Ozone over China

Based on the Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) II and the Halogen Occultation Ex-periment (HALOE) ozone profiles and the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) total ozone data sets,the characteristics and variations of the vertical distribution of stratospheric ozone covering the latitude bands of 50oN±5oN,40oN±5oN,30oN±5oN,and 20oN±5oN and the longitude range of 75-135oE are investigated.The results indicate that the ozone distribution pattern over China not only has general behaviors,but also has particular char-acteristics.In view of the situation that ozone distribu-tions have substantial deviation from zonal symmetry in northern China,the differences of the vertical ozone dis-tribution between the east and the west part of northern China are studied.The results indicate that during winter,spring,and autumn,in the latitude bands of 50oN±5oN,40oN±5oN,ozone concentrations in the eastern part (105 -135oE) are obviously higher than those of the west (75-105oE) at the altitudes of ozone density maximum and below;during summer,in the latitude band of 50oN±5oN,the east-west ozone profile difference is small,but in the latitude band of 40oN±5oN,the east-west total ozone difference becomes as large as 14.0 DU,and the east-west ozone profile difference mainly exists in the lowermost stratosphere and troposphere.