雨滴谱的变化对降水估计的影响

针对雨滴谱的变化对降水估计的影响,提出根据激光雨滴谱仪上方雷达回波的结构特征将降水过程划分为对流云降水和层状云降水交替分布5个部分,通过基于2种降水类型的第Ⅰ种分类Z-R关系、基于5个部分的第Ⅱ种分类Z-R关系和基于整个降水过程的总体Z-R关系分析雨滴谱的变化对降水估计的影响。结果表明:当对流云降水向层状云降水过渡时,指数谱从无到有、多峰谱比例减小,Nw减小、μ增大、Dm变化不大;Nw与R变化相似,当Z增大时μ和Dm分别是递减和递增的;Z-R关系(Z=aRb)中a值变化范围较大、系数b在1~2波动且与层状云阶段相比,对流云阶段的a和b值较小;利用第Ⅱ种分类Z-R关系反演的雨强与基于雨滴谱仪观测数据计算的雨强最接近;雨滴谱仪在层状云阶段的反演效果明显强于对流云阶段,这与对流云降水中雨滴谱信息变化大且快等因素有关。     

M-P分布时降水返回信号估算雨滴谱参数方法

为了能通过简单计算得到雨滴谱参数,在假设雨滴谱分布满足M-P函数的情况下,对降水返回信号估算雨滴谱参数方法进行了研究。通过雷达气象方程、雨滴下降末速度与雨滴直径的关系,得到雷达降水返回信号与雨滴谱参数之间的关系,构成方程组。采用解方程的方法,得到降水返回信号估算雨滴谱参数的解析式。用正演方法建立检验数据库,将估算值与设定值进行误差分析,截距参数的平均相对误差的平均值为0.55%,斜率参数的平均相对误差的平均值为0.84%。研究结果表明,当雨滴谱分布服从M-P函数时,降水返回信号估算雨滴谱参数方法可行。     

Ka波段雷达弱降水雨量估计方法与试验

毫米波雷达适合降水云的水凝粒子的观测,设备轻便且空间分辨率和角度分辨率较高,可用于机载或星载等对有效载荷要求苛刻且关注云雨探测的应用,因而毫米波雷达在气象科学研究中备受关注。在成都地区进行了Ka波段雷达弱降水累积雨量的观测,采用了HTI(高度时间显示)观测模式,分析了雷达测量降水的方法,联合雨量计对比了Z-R关系与衰减法计算累计降水量的效果,并通过测量误差拟合调整经验参数,减小了估测误差。     

成都地区4～6月低涡云系降水的雨滴谱分析

以１９９０年４～６月在成都采集的１１３份雨滴谱资料为基础，着重分析了低涡云系和槽后西北气流影响本地降水的雨滴谱浓度、雨水含水量、雷达反射率因子、雨滴谱型及其变化规律。分析发现，雨滴谱浓度大，含水量小，平均谱合乎Ｍ－Ｐ分布。还讨论了滴谱浓度、雨水含水量、雷达反射率因子与雨强的关系。     

光强变化对雨滴半径反演值的影响

根据建立的光学反演雨滴半径数学模型，分析了发光管发光功率和光电探测器光电流的变化对雨滴半径测量值的影响。文章认为：环境温度对由近红外发射管、光电探测器构成的传感器系统的综合影响不可忽视，需作相应修正。     

毫米波雷达与雨滴谱仪观测弱降水的对比分析

针对毫米波雷达测量的数据需要进行验证,提出利用雨滴谱反演雷达观测量:回波强度、径向速度、速度谱宽和归一化的功率谱密度数据对比毫米波雷达在最低有效观测高度处探测弱降水数据的方法及分析毫米波雷达观测量误差来源。结果表明:2种观测仪器得到的回波强度随时间变化趋势大致相同但变化幅度差异较大,误差主要源于雷达天线的积水;径向速度由于空气的上升速度、湍流等影响使两者数值有一定差异,但是变化趋势却十分接近。速度谱宽两者结果是演变趋势和变化范围都非常接近;两者归一化功率谱值曲线随速度变化趋势相似,然而由于空气的上升速度、湍流等影响导致两者曲线出现整体平移。     

采样密度对大气稳定度频率的影响

分别以每日２４次、１２次、８次、４次采样密度统计了成都、重庆两地的各类大气稳定度频率分布。结果指出：对年平均而言，采样密度对两地各类稳定度频率统计无影响，每日４次采样已足够。采样密度对冬季稳定度频率影响较大，应加密为每８８次采样即可满足精度要求。在精细研究稳定度频率的日变化时，应以每日２４次采样为宜。为保证稳定度频率统计的正确和环境评价的精度，确定合宜的污染物排放时间，对不同的研究问题，应取不同的采样密度。     

青藏高原及周边地区波动E-P通量的分布与变化特征

为了研究青藏高原及周边地区波动E-P通量的分布与变化特征,利用1965～2010年NCEP/NCAR月平均再分析资料,计算了三维E-P通量,经过分析,得到如下主要结论：（1）对流层波动E-P通量的活动中心位于青藏高原南部.（2）波动E-P通量有着明显的季节变化.其中夏季的强度最大,且夏季与冬季相比,垂直分量正负值中心位置的分布几乎相反.从夏季到冬季,E-P通量垂直分量的正值中心逐渐向东北方向移动.（3）波动E-P通量的年代际变化也比较显著.从20世纪70年代中期到80年代前期,波动E-P通量变化平缓;80年代中期至90年代中期,变化很大,90年代中期达到最强,后又开始逐渐变缓.     

夏季青藏高原大气热源分布特征与对中国降水的影响

利用NECP/NCAR月平均再分析资料,研究1951～2010年夏季青藏高原主体大气热源分布、对东亚地区的环流影响及其与同期中国降水的关系.针对高原加热局地特征明显的特点,采用旋转经验正交函数等方法探讨不同类型的热源分布以及对东亚地区大气环流的影响.结果表明,当加热中心位于高原东南侧时,青藏高原夏季风加强,南亚高压偏南偏东,西太平洋副热带高压西伸加强,而东亚中高纬地区两脊一槽的经向环流分布形势明显,有利于中国长江流域的降水而不利于华南华北的降水发展.当加热中心位于高原中北部与西南地区时,青藏高原夏季风减弱,南亚高压偏西,西太副高明显偏东偏弱,中高纬环流的纬向特征明显,有利于中国地区北方降水而不利于南方地区的降水.     

大气降水对岷江中游成都段河流污染物特征时空分布的影响

氮素作为生态系统功能和过程的重要限制性因子,其平衡和收支研究对于深入理解和分析河流非点源污染具有十分重要的意义。利用野外原位定点采样法,通过测定降水前后岷江中游成都段河流水体中NH4+-N(铵态氮)、NO3--N(硝态氮)和DIN(总无机氮)浓度,分析了氮素污染物特征值在干、湿季节空间分布差异及其影响因素。研究结果表明:(1)NH4+-N、NO3--N和DIN浓度均在10月达到最大值,而NH4+-N和DIN在3月达到最低,NO3--N在4月达到最低,且湿季的NO3—N、DIN含量显著高于干季。(2)NH4+-N含量表现出沙河府河江安河清水河,NO3--N和DIN含量均为府河沙河江安河清水河,且NH4+-N和DIN含量在下游河段出现富集效应。(3)三种形态氮素均与前三个月、前一个月的累计降水量之和成显著的正相关关系,前三个月的累计降水量之和的变化可分别解释NH4+-N、NO3--N和DIN浓度在不同季节77%,98%和89%的差异,前一个月的累计降水量之和的变化可分别解释NH4+-N、NO3--N和DIN浓度在不同季节77%,79%和66%的差异。     

青藏高原冬季降水时空分布特征研究

青藏高原冬季降水的气候特征认识对高原冬季雪灾的防御有着重要意义。基于青藏高原54个气象站1971~2010年冬季(12~2月)逐月降水量资料,利用现代统计方法分析了青藏高原冬季降水的时空分布特征及突变现象,利用经验正交函数(EOF)和旋转经验正交函数(REOF)概括出高原冬季降水的6种主要空间分布型以及区域性特征进行分析。结果表明:冬季降水分布不均匀,偏东偏南部降水量相对较多,冬季降水在12月最少,2月最多;EOF对青藏高原地区冬季降水分解为6种模态,全区一致型、南北部型、东西部型、川西型、高原腹地型和西部型模态;EOF第1模态时间系数表明高原大部分地区冬季降水在20世纪90年代有显著增加、且存在14年左右的周期变化特征。REOF分析表明,高原地区冬季降水的局地特征显著,而高原腹地与中东部地区变化特征显示了高原冬季降水的主要变化特征,与EOF分析第1模态的变化特征较为一致。     

前期印度洋海温异常对中国春季降水的影响

为了进一步认识印度洋海温的异常变化与中国降水的关系,采用SVD分析、相关分析及合成差值分析讨论了前期冬季关键区海温的异常变化对中国春季降水影响的差异,探讨了产生这种影响的原因。结果表明:前期冬季关键区海温的异常增高(降低),会造成后期春季中国华北往南到华中、华东、华南东部及西北的新疆地区的降水明显增多(减少),西南的四川、贵州及华南的广西等地降水会有所减少(增多)。与关键区冷年相比,在关键区的暖年,环流形势反映出东欧槽显著减弱,北方气压显著降低,蒙古高压明显减弱,冷空气南下更为明显,而华南东部、华中、华东及华北一直被较为显著的南风气流控制,海洋的暖湿气流向中国内陆输送更为显著,使得东部及中部大部分地区水汽较为充沛,形成大面积的降水。     

成都市混合层厚度的计算及方法对比

为揭示近年来成都市混合层厚度的变化特征,明晰不同混合层厚度计算方法之间的差异,利用成都市2004~2013年地面常规气象数据及同期探空数据,应用国标法、联合频率法以及干绝热法对该地大气混合层厚度进行计算分析。结果表明:国标法和联合频率法计算得到的混合层厚度年变化特征均呈下降趋势,干绝热法变化趋势平缓;国标法结果显示混合层厚度在夏季最高、冬季最低,联合频率法和干绝热法则是春季最高、秋冬季最低;就日变化而言,国标法的混合层厚度在14时最大、02时最小,此与联合频率法08时混合层厚度值最小不同。3种方法对比得到,国标法计算结果偏低,干绝热法和联合频率法计算精度较高。     

成都市混合层厚度的计算及方法对比

为揭示近年来成都市混合层厚度的变化特征,明晰不同混合层厚度计算方法之间的差异,利用成都市2004～2013年地面常规气象数据及同期探空数据,应用国标法、联合频率法以及干绝热法对该地大气混合层厚度进行计算分析.结果表明:国标法和联合频率法计算得到的混合层厚度年变化特征均呈下降趋势,干绝热法变化趋势平缓;国标法结果显示混合层厚度在夏季最高、冬季最低,联合频率法和干绝热法则是春季最高、秋冬季最低;就日变化而言,国标法的混合层厚度在14时最大、02时最小,此与联合频率法08时混合层厚度值最小不同.3种方法对比得到,国标法计算结果偏低,干绝热法和联合频率法计算精度较高.     

大气负荷对兰新铁路线区域地壳形变及重力变化的影响

使用兰新铁路线周边区域2012～2017年的全球大气模型和区域气象站气压数据,根据大气负荷理论,采用移去-恢复法计算该区域在6 a间大气负荷对地壳形变和重力变化的影响.结果 显示,大气负荷对兰新线区域的垂直形变影响为1 cm左右,对水平形变影响小于2 mm,对垂线偏差影响约为6 ms,对地面重力影响大致为6 μGal;...