青藏高原出射长波辐射特征分析

对青藏高原地区1月、4月、7月和10月高时空分辨率的出射长波辐射(OLR)时间序列进行了谱分析。将各点的功率谱分为三类:第一类代表日变化（周期≤1 d）,另外两类分别为天气过程(2 d≤周期≤10 d）和低频（周期>10 d）变化;将高原分为6个区域,对区域平均的各季节OLR时间序列进行功率谱分析和显著性检验,结果表明:1、4、10月份高原上以日变化为主;而7月份日变化、天气尺度变化和低频变化的贡献相当。显著性分析表明高原上最为显著的周期为1 d周期,2～4 d的天气尺度振荡也较明显。6～8 d和10～13 d处虽有明显的谱峰,但只有少数地区和个别季节其谱值能超过95%的信度检验。     

测风塔风速的长程持续性特征研究

基于中国陆上风能资源专业观测网提供的测风塔风速资料,本文利用去趋势波动分析(Detrended Fluctuation Analysis, DFA)方法,研究了103座测风塔在不同高度处观测的、不同分辨率的风速时间序列的长程持续性特征。结果表明：(1)同一测风塔观测的不同高度处的风速时间序列,存在一致的标度行为,与数据时间分辨率无关;(2)对于6 h平均风速序列而言,103座测风塔观测风速的DFA指数α数值范围基本在0.55～0.91之间,都表现出较强的长程持续性,区域特征不明显;(3)对于10 min平均风速序列,DFA标度指数曲线存在弯折,以24 h尺度为界,呈现出2个明显的独立标度区间：在较大的时间尺度上,标度指数α的数值大小为0.80,而在较小的时间尺度上,α的数值大小约为1.38。     

青藏高原OLR场的季节变化特征

该文利用1979～1991年卫星观测的OLR逐候资料,分析青藏高原OLR场的季节变化特征。结果表明：青藏高原OLR场具有显著的季节变化特点,在冬、夏两季高原OLR场表现为“缓变”态,在春、秋两过渡季节表现为“急变”态。同时发现,在春季高原西南部出现持续强的OLR候际正变化区,表明高原加热场在春季的持续加强。各年高原OLR场的季节变化有很大差异,在高原夏季来得早且季节过渡快的年份,相应印度地区的季风雨偏多;在高原夏季来得晚或正常时,印度地区的季风雨偏少或正常。     

东昆仑山区OLR场的气候特征

利用卫星观测的射出长波辐射资料进行东昆仑山的气候分析，揭示出这片无常规气象观测地区的某些气住特征和变化规律，初步了解到东昆仑山内部的东西差异和其外围的南北区别。通过对辐射因子之一的分析，为该区的其它气象要素推算及分析打下了基础。     

气候系统翻转点的早期预警方法研究

针对气候系统的非线性特征导致预测/预警气候突变困难的问题,本文从气候系统的长程相关性出发,利用零维气候模型和两个折叠模型,研究了在一个动力系统缓慢趋近其临界翻转点的过程中,系统的长程相关是否有某种一般性变化规律.结果 显示,3个不同分岔模型在趋近其自身临界翻转点的过程中,表征系统长程相关性的Hurst指数均呈持续增大趋...     

我国近百年气温的非趋势波动分析

为研究我国近百年气温的长程相关规律，通过对我国近百年月平均温度序列的非趋势波动分析。初步得出以下几个结论：我国近百年气温存在内在的长程相关性；标度指数a≌0．66；尽管大于18a尺度区间的α与小于18a尺度区间的α有所不同，但可能由于所分析的温度序列长度受到限制，没有足够充分的理由认为18a是个交叉点。     

北京逐日气温和降水量的长程变化特征

无标度性广泛存在于自然界系统包括气候系统中,其特征之一是可观测量存在幂函数关系,它揭示了气候系统的复杂性.为探索气候可预测性的客观基础,介绍了去趋势涨落分析(DFA)方法,并应用其对北京2003年逐日观测资料序列进行了分析.结果表明,北京日平均气温和降水量均可划分为多个标度不变区域.在特定的标度域内,它们都表现出正长程相关的性质,为制作这些量的短期气候预测提供了理论基础.     

近140年中国、北半球和全球气温的标度律

运用非趋势波动分析方法,有效地消除数据中噪声和非平稳性质的影响,研究全球、北半球和中国近140年气温变化的长程幂律相关性。结果表明：全球气温、北半球气温和中国气温都有由交叉点划分的两个标度不变区域,可能对应两个不同的物理机制。其一,都可以表现出正长程相关的性质,而且全球气温的持续性最强,北半球次之,中国气温最弱;其二,全球气温和北半球气温还可以有几乎是1／f噪声性质的变化,中国气温则可表现出介于1／f和布朗噪声之间的行为。     

OLR与海南岛灾害天气关系的研究

利用ＯＬＲ和ＩＴＣＩ１０年（１９７４～１９８５年）气候平均资料、月平均资料及ＯＬＲ月平均距平资料［１］，针对海南岛春季干旱等灾害性天气进行分析研究，探讨ＯＬＲ场变化与海南灾害性天气的相互关系，并提出预报着眼点。     

基于随机重排去趋势波动分析的极端高温事件研究及其综合指标的建立

基于中国气象局公布的1961-2006年中国165个国际交换站无缺测的逐日平均气温资料,利用随机重排去趋势波动分析(S-DFA)方法,计算并分析了中国极端高温事件阈值的空间分布特征,并对S-DFA方法在实际资料中的应用进行了检验。从可预报性的角度给出了极端高温事件强度综合指标的定义。该综合指标将极端高温事件的发生频次和强度综合起来,兼顾不同地区各自特有的区域气候背景,进一步说明综合指标定义的合理性。基于极端高温事件综合指标的空间分布规律,将1961-2006年间中国极端高温事件分为4个不同等级的地区。极端高温事件综合指标在20世纪90年代初期之前一直保持平稳的波动变化,之后则一直处于上升之中,尤其是在90年代中后期开始迅速上升。     

热带OLR异常的遥相关结构及其季节变化

本文用单点相关研究了1月和7月热带OLR异常的遥相关结构及其季节变化。结果表明，热带纬带（15°N-15°S）遥相关型具有纬向偶极结构和准驻波性。1月遥相关具有热带波数2的结构，它反映了东非（赤道中太平洋）和南美（热带西太平洋）之间的非绝热加热异常存在翘翘板（Seesaw）关系；7月遥相关呈热带1波型，它同全球最强的行星尺度热源异常的东西振荡相联系。遥相关型对季节变化的敏感性主要表现为全球热带纬带几个热源（汇）区强度变化和纬向位移，以及东非的遥相关在6-9月符号变异，并由此引起遥相关型从冬到夏从波数2向波     

全球不同地区OLR的季节变化特征

本文利用1974年6月至1983年8月60°N—60°S全球5°×5°格点的OLR月平均资料,着重探讨了南北半球不同地区OLR的季节变化特征。     

用FY-2C静止气象卫星资料计算射出长波辐射通量密度

介绍用FY-2C静止气象卫星资料估算射出长波辐射(OLR)的方法,包括FY-2C OLR反演模式的建立、由FY-2C窗区通道1、窗区通道2、水汽通道遥测数据计算OLR的详细步骤;给出了FY-2C OLR产品的精度:与相近时刻的NOAA卫星OLR产品相对比,两颗星OLR产品的等值线图基本完全一致,图上绝大部分偏差0~10 W/m,最大偏差20 W/m;并给出了FY-2C OLR产品的实例及其初步应用。     

东北地区旱涝的OLR特征分析

该文选取了东北地区4个典型多雨年和4个典型少雨年, 利用OLR资料对该地区旱涝年OLR场的时空分布规律及其低频振荡的传播特征进行了合成对比分析.结果表明, 东北旱涝与低纬OLR的分布及其变化密切相关, 特别是西北太平洋副热带高压、西太平洋ITCZ和印度ITCZ的位置和强度以及赤道中东太平洋OLR的距平在旱涝年均有显著差别, 并且热带和副热带OLR低频振荡的向北传播对东北地区夏季降水也有至关重要的影响.     

卫星观测的OLR气候图及其分析

OLR（射出长波辐射）月平均图已成为目前气候诊断及长期预报的不可缺少的工具之一。本文利用1974年6月到1984年5月（1978年3—12月因卫星缺测除外）NOAA极轨卫星系列所观测的一日两次的OLR资料作了OLR的气候平均图,以供业务与研究工作者参考。本文还对于OLR观测资料的处理过程、气候平均图的解释及其应用分别作了说明,以便广大气象工作者更好地熟悉与掌握这些新的卫星气候图象。     

向外长波辐射与我国华北地区旱涝关系的初步研究

本文采用1974—1986年的向外长波辐射（OLR）和华北地区降水资料,对该地区旱、涝年的OLR场的时空分布特征进行了研究。分析指出,旱年与涝年的前冬和夏季在OLR距平场上呈相反的配置。同时发现,赤道中太平洋和海洋陆地上的OLR变化会影响华北旱涝的分布趋势,另外,谱分析计算结果指出,当存在准二年周期时,华北地区降水和赤道中太平洋地区的OLR之间有较高的凝聚值,呈正位相振荡。而且后者变化较前者超前大约法10个月。     

西南地区东部夏季典型旱涝年的OLR特征

利用1959—2006年西南地区东部20个测站的逐日降水量资料和1979—2006年全球OLR（Outgoing Longwave Radiation）逐日格点资料, 分析了西南地区东部夏季典型旱涝年OLR的异常特征。结果表明： 按照区域降水指数可确定3个典型干旱年（2006, 1994和1997年）和3个典型洪涝年（1998, 1980和1993年）, 而1998年和2006年分别是1959年以来西南地区东部降水偏多和偏少最明显的年份。西南地区东部典型旱涝年夏季OLR分布有明显的差异, 洪涝（干旱）年, 从青藏高原东部一直到江淮地区OLR值偏低（高）, 同时孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区OLR值也偏低（高）, 而菲律宾及其附近地区OLR值偏高（低）。从3个关键区平均的逐日变化来看, 赤道东印度洋地区对流活动典型涝年强于典型旱年, 菲律宾及其附近地区对流活动则是旱年强于涝年, 青藏高原东部至江淮流域地区（包括西南地区东部）极端涝年盛行上升运动。涝年热带地区的ITCZ以向西移动的特征为主, 而旱年热带地区的ITCZ夏季前期则以向东移动的特征为主。典型涝年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流北传的特征较明显, 6月中旬以后大部分时间可以传到30°N以北, 典型旱年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流主要呈现南北振荡、 偶有中断的活动特征, 很少时间能达到30°N。低纬热带地区关键区域OLR 5～9月一般都具有准40天左右的显著低频变化周期, 而准12～15天的准双周变化周期在部分时段也显著。典型涝年夏季OLR 40天左右低频对流经向和纬向传播在西南地区东部区域得到加强, 低频对流偏强, 引起降水偏多, 而典型旱年夏季则相反, OLR 40天左右低频对流经向和纬向传播在该区域得到削弱, 低频对流偏弱, 引起降水偏少。     

Spatial evolutions of the active convective patterns across the Equatorial Eastern Africa region during northern hemisphere spring season using Outgoing Longwave Radiation records

Summary This study has used low Outgoing Longwave Radiation (OLR) values to study the structure and evolution of the active convection across Equatorial Eastern Africa (EEA) region (5° N to 10° S, 28° E to 42° E) during the northern hemisphere spring season. This involved the examination of the map patterns and cross-sections of OLR data as derived from once-daily NOAA's Operational Polar Orbiting satellites within the period June 1974 to May 1991.The results from the study indicated that before March the mean ITCZ was active over the west Indian Ocean and Central Africa. The migration northwards of the zone of active ITCZ was associated with pre-season evolution patterns over the extratropics. The time-longitude cross-sections further indicated evidence that low OLR values were already occurring over central Africa to the west of 35° E before March. Such low OLR values penetrated to the east of 35° E in some occasions. Theresults from the study suggest that behind the surges of extratropical frontal systems strong meridional flow does occur and that these are associated with the advance of the ITCZ further northwards from extratropical regions of southern Africa. Then, active convection occurred over EEA region and this extended westwards to cover West Africa as well. The withdrawal of the ITCZ from the EEA region was however associated with the establishment of a centre of low OLR values to the southwest of Peninsula India.The results from the study further revealed that the years 1981/1984 has the lowest/highest mean OLR values in the region within the period 1974 to 1991. The time-latitude cross-sections of the anomalous years indicated that active convection crossed the EEA region from south to north of the equator early/late during the anomalous wet/dry years of 1981/1984. The number of pentads with low OLR were also more/less during 1981/1984 respectively.With 9 Figures     

Longwave incoming radiation in the Tropics: results from field work in three African cities

Summary This study investigates differences in longwave incoming radiation (L↓) within and between three African cities, Dar es Salaam (Tanzania), Ouagadougou (Burkina Faso), and Gaborone (Botswana), during the dry season, and evaluates the performance of a model to simulate these fluxes. In each city, direct observations of L↓, shortwave incoming radiation (K↓), air temperature, air humidity, and total suspended particle (TSP) concentration for three land uses (CBD, green residential, and traditional residential) were taken. The observed L↓ flux decreases with increasing latitude, and temperature becomes an increasingly important factor in governing L↓ variations further from the Equator. Humidity, as well as particle loading, differs significantly between the three cities. Differences between observed and modelled ɛ_sky for rural stations near all cities showed a clear diurnal variation, with maximum differences of 0.08 between day and night. This diurnal difference was incorporated in the model and, for urban areas the model overestimates L↓ by around 25 Wm⁻². However, this model performs equally well regardless of the land use considered in any of the cities. The residual (difference between observed and modelled urban L↓) did not show any correlation with particulate pollution. However, the difference between observed and calculated ɛ_sky is around 0.05 higher in Ouagadougou compared to the other cities, likely due to the heavy dust load observed here. It is concluded that tropical urban longwave radiation is not dramatically different from the mid latitudes.