广东省0℃层高度变化分析

分析广东省近10年0℃层高度变化,结果表明:1）从年平均看,2000、2001、2003、2005、2006、2009年为正距平,2002、2004、2007、2008年为负距平.2005 ～2007年平均高度接近于近10年平均高度.2）各站点的0℃层高度变化与测站所处的地理环境,包括纬度、海拔高度等相关.3）各站点的...     

高亚洲地区夏季0℃层高度变化及其影响特征研究

基于探空资料与空间分辨率为3°×3°、2.5°×2.5°、2°×2°、1.5°×1.5°、1.125°×1.125°、1°×1°、0.75°×0.75°、0.5°×0.5°的ERA-Interim再分析资料,运用气候倾向率和线性插补法,分析了1979—2012年高亚洲地区夏季自由大气0℃层高度的时空变化特征,并探讨了其与纬度、海拔的关系,以及不同空间分辨率的ERA-Interim再分析资料与探空实测资料之间的相关性。结果表明:不同空间分辨率的ERA-Interim再分析资料与探空实测资料得到的0℃层高度自20世纪70年代末以来普遍表现为上升趋势,并且分辨率为0.75°×0.75°的再分析资料所得的0℃层高度在4800~5000 m之间波动与探空实测资料所得的0℃层高度接近。不同空间分辨率的ERA-Interim再分析数据与探空实测数据得到的0℃层高度有相似的空间分布,并且其空间变化通常与纬度和海拔相关。高亚洲地区0℃层高度表现出了从北到南,从低海拔到高海拔增加的趋势。从1979—2012年将不同空间分辨率的ERA-Interim再分析数据插值到各个站点得到绝大部分站点的内插格点数据与实测资料偏差为负值,也就是说再分析资料得到的0℃层高度与探空实测结果存在冷偏差,并且分辨率相对较高的ERA-Interim再分析资料与探空实测结果的冷偏差较小的比例更大。     

中国西北地区大气边界层高度变化特征——基于探空资料与ERA-Interim再分析资料

利用中国西北地区2015年9月至2016年8月38个站点L波段探空观测、2016年7月加密探空观测和ERA-Interim边界层高度资料,对比分析了西北地区大气边界层高度变化特征。观测资料表明,在中国西北地区,08:00(北京时,下同)冬季边界层高度最高; 20:00春季边界层高度最高,边界层高度从西部到东部有显著降低的趋势。ERA-Interim资料基本能表现出边界层高度的区域分布,但相对于探空观测得到的边界层高度,除夏季20:00外,ERA-Interim再分析资料边界层高度均偏低。全年平均而言,08:00(20:00)偏低160 m(170 m),其中在08:00(20:00),冬季(春季)偏低最显著。08:00边界层高度与低层稳定度、近地层温度和风速相关更加显著; 20:00边界层高度与低层稳定度和相对湿度相关更加显著。2016年7月加密观测资料对比表明,ERA-Interim资料的对流(中性)边界层高度显著偏高;低层稳定度、相对湿度偏小,风速偏大可能是造成边界层高度偏高的原因; ERA-Interim资料的稳定边界层高度偏低,与低层稳定度和近地层温度偏低相关,但其影响因素相对更加复杂。     

0℃层高度的变化对冰雹融化影响的分析和应用

通过冰雹融化过程的热量平衡公式得到0℃层高度与冰雹融化能力的近似关系,分析小尺度冰雹条件下0℃层高度对0℃层冰雹半径和地面冰雹半径的影响。结果表明：地面冰雹半径随0℃层冰雹半径和0℃层高度变化,设定冰雹云判别的雷达回波高度和中心强度等指标时应考虑0℃层高度变化的影响;0℃层高度在2000~6000 m范围内时,0℃层冰雹最小半径临界值在0.32~1.08 cm,临界降雹的最小上升气流速度在11.5~21.2 m·s-1;结果分析可初步了解0℃层高度对冰雹融化的影响,为冰雹预报及人工防雹作业提供重要参考依据,降低通过WSR 88D增强HDA算法做冰雹尺寸预报的虚警率。     

高空温度、高度变化特征及其与地面气温的相关分析

利用青海省7个探空站1970～2001年高空观测资料，对各站500hPa标准等压面层的温度、高度进行了突变和异常分析，揭示了该层温度、高度变化的基本事实和规律，同时探讨了500hPa高度、温度变化，尤其是异常变化对地面气温的影响及相互联系。结果表明：500hPa高度、温度多数台站在20世纪80年代中期发生了由低(冷)转向高(暖)的突变；自1987年以后，500hPa高度、温度的正异常明显增加，负异常明显减少；500hPa高度、温度的异常偏高(暖)和偏低(冷)变化与同期地面气温的变化相关密切。     

和田河夏季流量对区域0℃层高度变化的响应

 利用和田市气象站的0℃层高度,和田河上游乌鲁瓦提和同古孜洛克水文站的实测流量资料,以及NCEP/NCAR 500 hPa月平均温度资料,分析了和田河夏季流量的变化、同期流域内0℃层高度情况以及500 hPa温度的特征。结果显示：1961-2004年,和田河夏季流量、和田站0℃层高度均呈不显著的线性下降趋势,在1979年分别出现了由丰到枯、由高到低的突变。和田河夏季流量典型偏丰、偏枯年同期500 hPa温度距平场有显著差异。在年代际和年际尺度上,和田河夏季流量对流域内0℃层高度变化都有明显的响应。     

和田河夏季流量对区域0℃层高度变化的响应

利用和田市气象站的0℃层高度,和田河上游乌鲁瓦提和同古孜洛克水文站的实测流量资料,以及NCEP/NCAR 500 hPa月平均温度资料,分析了和田河夏季流量的变化、同期流域内0℃层高度情况以及500 hPa温度的特征。结果显示：1961-2004年,和田河夏季流量、和田站0℃层高度均呈不显著的线性下降趋势,在1979年分别出现了由丰到枯、由高到低的突变。和田河夏季流量典型偏丰、偏枯年同期500 hPa温度距平场有显著差异。在年代际和年际尺度上,和田河夏季流量对流域内0℃层高度变化都有明显的响应。     

中国区域位势高度场探空与再分析资料的对比分析

利用中国高空探空资料和NCEP/NCAR、ERA以及JRA 3种再分析资料,采用偏差、线性趋势、EOF等统计方法,分析、讨论了再分析资料位势高度场在中国区域的适用性问题。结果表明:在年平均场上,探空资料在中国北方地区对流层中存在上升趋势,在平流层低层存在下降趋势;并且有整层变化相同的年际变化特征和对流层南北方反位相变化的年代际变化特征。再分析资料位势高度场数值上普遍小于探空资料;NCEP/NCAR资料与探空资料较为接近。在季节平均场上,探空资料在冬季对流层中存在一致的上升趋势,在春、夏和秋季的长期变化趋势与年平均场类似;探空资料与再分析资料在冬季的偏差最小。不同资料的EOF第一模态分布,在不同季节中差别较大,NCEP/NCAR资料在春季、夏季和冬季适用性较高,ERA资料在秋季适用性较高。     

四川盆地及周边地区夏季0℃层高度时空分布特征

对雷达覆盖能力的准确评估是保证新一代天气雷达观测数据质量的重要基础,0℃层高度则是影响雷达覆盖能力最重要的因素之一。四川盆地及其周边地区地形复杂,下垫面特征多样,0℃层高度分布复杂多变。本文基于西南低涡加密观测实验的探空数据,通过统计方法研究分析了该地区0℃层高度的时空分布特征,为雷达数据的准确运用奠定理论基础。结果表明：盆地及其周边地区0℃层平均高度均超过5000m,但各探空站点0℃层高度的极大值和极小值差异巨大,最大离差达到了2353m。均方差值也表明各站0℃层高度离散程度存在明显差异,纬度较高的站点均方差值也明显较大。0℃层高度存在一定的日变化特征,其中高原向盆地的过渡地带是日变化的敏感区域。不同的天气状也会影响0℃层高度,大多数站点的0℃层高度会随着天空云量的增加而升高。     

0℃层高度实时业务系统运行质量分析

拓展业务服务领域是中国气象局三大战略之一,科技兴气象战略和人才强局战略最终都将在业务服务领域的拓展上得以体现.水资源是新疆社会经济发展的命脉.由于独特的地理位置和地形条件,新疆的水循环过程中有很多不同于我国东部地区的特点,如融雪型洪水以及融雪暴雨混合型洪水就明显带有新疆区域特征.北疆的春季融雪型洪水和南疆夏季的融雪融冰或混合型洪水都与冰雪在一定气象条件下的快速融化形成径流有关.     

中国1月探空资料与NCEP再分析资料位势高度场之间差异特征分析

文章选取了NCEP再分析资料与中国探空资料150～925hPa共7个高度层,1958—2009年中每年冬季1月份的月平均高度场数据,对中国地区逐层资料进行了差值分析,并对400hPa与700hPa的差值做了时间折线分析,分析了各个层面不同区域NCEP资料的可信度以及400、700hPa层面NCEP再分析资料与探空资料之间差值随年份的变化特征。结果显示:中国地区东部资料比西部资料可信度高,低纬度资料比高纬度资料可信度高,400hPa及500hPa两层资料的偏差最小,NCEP再分析资料在400、700hPa层面都表现出了其准确性随着模式完善逐年增加的结论。     

探空观测的边界层高度时空变化特征

基于2010—2018年我国119个站点L波段探空秒级资料,通过对位温廓线法所得边界层高度进行Kmeans聚类,将我国分为青藏地区、西北地区、中部地区和东部地区4个分区,分析我国边界层高度及边界层状态（对流、中性和稳定边界层）发生频率的变化特征。结果表明：2010—2018年08：00我国年平均边界层高度均为200~600 m,以稳定边界层为主,20：00年平均边界层高度从青藏地区、西北地区、中部地区到东部地区逐渐减小,其中青藏地区和西北地区全年以对流和中性边界层状态为主,中部地区和东部地区以中性边界层为主;4个分区的月平均边界层高度在08：00逐月变化不明显,且各分区间差异不大,而4个分区20：00月平均边界层高度随时间呈单峰结构,最大值出现在春夏季,最小值出现在秋冬季,从青藏地区、西北地区、中部地区到东部地区变化幅度逐渐减小;青藏地区、西北地区和中部地区的边界层高度日变化幅度春夏季大、秋冬季小,而东部地区边界层高度日变化在不同季节特征相近。     

多种再分析地面气温资料在江西省的适用性

为评估不同再分析地面气温资料的适用性和模拟精度，采用双线性内插法将JRA55、ERA Interim、ERA5和MERRA2等再分析地面气温资料降尺度至气象观测站，评估其对实测气温的平均态（平均偏差、均方根误差、相关性分析）、趋势态（年际趋势）和极端态（高温日数、低温日数）的再现能力。通过在江西省的对比分析，结果表明：①利用邻近格点气温和高度值计算的逐时气温垂直递减率具有合理的波动范围以及季节性周期，适用于复杂地形下逐时再分析资料的内插订正；②订正后JRA55地面气温资料的均方根误差最小，MERRA2其次，ERA Interim和ERA5最大；③从气温年际变化趋势来看，JRA55、ERA Interim和ERA5增温速率与实测值较为一致，且JRA55对增温中心的刻画更优；④4种再分析资料均能再现高、低温日数的年际波动，但JRA55在量级上描述最优。综上，再分析地面气温资料的适用性JRA55＞ERA Interim＞ERA5＞MERRA2，JRA55再分析资料能较好地再现气温实际观测资料。     

中国探空观测与多套再分析资料气温序列的对比研究

为比较中国探空观测与再分析气温的差异,利用中国118站850—30 hPa经质量控制和均一化处理后逐月气温和NCEPv1、NCEPv2、ERA-40、ERA-Interim、JRA55、20CR、MERRA和CFSR等8套再分析月平均气温,通过对比1981—2010年探空观测与多套再分析气温序列的平均偏差、相关系数、标准差和变化趋势,分析两者在数值、年际变率、离散度及长期变化的差异。结果表明,中国探空温度原始序列存在较为显著的非均一性,均一化对原始气温序列总体为负订正,对流层上层至平流层下层(200—100 hPa)订正值最为显著。均一化气温去除了原始序列中由仪器换型和系统升级等因素导致的系统误差,与再分析气温相关较原始序列明显提高。再分析气温与均一化气温偏差约1℃,多数再分析气温较均一化气温在对流层偏低、平流层偏高。再分析与均一化气温年际变率较为一致,正相关达到显著。多数再分析与均一化气温均在对流层中低层呈上升趋势、平流层中层呈下降趋势。对流层上层和平流层下层不确定性较大。总体上,ERA-Interim、JRA55和MERRA与其他再分析相比更相近中国均一化探空气温。      

结合激光雷达和探空资料研究青藏高原地区混合层高度特征

利用那曲地区的微脉冲激光雷达探测资料,采用梯度法获取了那曲地区白天混合层高度随时间的演变信息及混合层特征参数,结果表明混合层在上午发展缓慢,中午以后发展迅速,14:00（北京时）前后达到稳定;强烈的对流热泡活动导致混合层高度起伏较大,参数化反演得到的卷夹层厚度达到0.4~0.5 km,卷夹比在0.2左右。利用探空资料结合日最大位温资料,采用气块法得到了高原地区7个站点的每日最大混合层高度数据集。通过对由激光雷达和探空资料得到的最大混合层高度结果进行对比,发现二者有很好的一致性（相关系数0.85,均值偏差0.11 km,均方根误差0.30 km,并通过0.05显著性水平的t检验）。最大混合层高度在7个站点均有明显的逐日变化特征。从年均值看,最大混合层高度与海拔高度之间没有明显相关关系。从季节均值看,格尔木与都兰站表现出明显的春高冬低的分布特征,而其它五个站点则表现为春高夏低,表明高原地区的盆地地形和山地地形对混合层高度有显著而不同的影响。通过定义热力稳定度和确定特征气压层高度,利用热力稳定度与最大混合层高度之间良好的线性关系,获取了一种简便地获取最大混合层高度的统计方法。     

1970—2012年夏半年中国大气0℃层高度时空变化特征

基于1970—2012年夏半年（4—9月）84个探空站和地面气象站资料,分析中国地区近43年大气0℃层高度变化趋势。结果表明：中国夏半年近43年来0℃层高度在2800～5200 m,平均值为4442 m,呈南高北低的趋势,海拔200 m以上探空站的0℃层高度随海拔的上升呈显著上升趋势。夏半年0℃层高度总体呈上升趋势,平均每年上升2.23 m,通过了0.01的显著性水平检验。6、7和9月的上升趋势分别为1.82、2.03和5.38 m·a-1,且都通过了0.05的显著性水平检验。夏半年大部分探空站0℃层高度呈上升趋势,其中北方的上升趋势大部分通过了0.05的显著性水平检验,且上升幅度大于南方地区。夏半年84个站点0℃层高度与地面温度都呈正相关性,相关系数在0.07～0.89,且北方地区相关系数较高。     

青藏高原东部三种再分析资料与地面气温观测资料的对比分析

为了检验再分析资料在青藏高原(下称高原)的适用性,以地面观测资料为标准,综合比较了1989-2009年间NCEP/DOE(简称NCEP)、ERA-interim(ERA)和JRA-25(JRA)三种再分析资料在高原东部地区的月平均地面气温的分布和变化规律。从平均季节变化来看,夏季再分析资料与观测资料的一致性总体好于冬季,其中NCEP资料整体偏低于观测资料,JRA则相反。从线性趋势来看,ERA和JRA资料与观测资料较一致,均表现出高原东部区域整体增暖趋势,而NCEP资料则表现出略微的下降趋势。从年际尺度变化来看,ERA和JRA资料所反映的年际变化和变率特征要好于NCEP资料,并且JRA资料的结果要优于ERA资料。最后,比较了三种再分析资料的质量指数,发现ERA资料质量最好,NCEP资料最差,而且NCEP和JRA资料在近20年质量有变差趋势,ERA资料有变好趋势;ENSO、东亚季风和高原季风对再分析资料地面气温场的质量均有一定的影响。     

仪器观测时期全球地面气温变化资料的分析

本文对仪器观测时期北半球地面平均气温序列进行了比较分析.研究了温度场中不同地区之间的关系,分析了最近六年温度状况纬向特征的变化.     

2012年夏季榆林降水异常与0℃、-20℃层高度变化的关系研究

利用榆林2007—2012年夏季(6—8月)逐日0oC、-20oC层高度探测资料及2012年夏季全市平均逐日降水资料,分析了2012年夏季榆林降水异常与0oC、-20oC层高度的关系。结果表明:夏季强降水的发生与6月暖空气活跃,7、8月冷空气活动频繁有密切关系;榆林2012年夏季08时0oC、-20oC层高度较近5a平均值偏低,且特性层高度变化特征为缓降—下降—下降,与近5a上升—维持—缓降的平均变化趋势存在较大差异;特性层高度时间累积与日降水量的相关关系20时优于08时,日常降水预报中应更多地考虑20时特性层高度的变化。     

关于广西零度层高度及其变化特征的分析

一、问题的提出 为什么要分析广西零度层高度及其变化特征?凡对人工影响天气课题感兴趣者都了解到这样一个事实:即使用碘化银作催化剂进行人工增雨工作,只有在冷云条件下才是有效的,所谓冷云者是指云滴温度在零度(℃)以下的云。因此,要提高作业效果,掌握当地零度层的高度及其变化特征是必须的,它对我们对弹种的选择以及作业射角的确定也是非常有益的。而这个工作在广西尚未有人作过系统的分析或研究,高炮作业人员或气象员对此也“心中无数”,从而在一定程度上影响了作业效果。为此,对广西地区零度层高度及其变化特征的分析研究工作是必要的。