Variance spectra of the vertical wind component derived from observations with the sonic anemometer at O'Neill,Nebraska in 1953

Summary An analog data reduction system for obtaining variance spectra of stationary time series is described and its accuracy is discussed. This equipment was developed to reduce data obtained with the sonic anemometer. The variance spectra of the vertical wind component observed with the sonic anemometer in 1953 at O'Neill, Nebraska, are presented in Table 1.

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Zusammenfassung Es wird ein Auswertesystem beschrieben, welches auf dem elektronischen Analogieprinzip beruht und für Berechnung der Varianzspektren in stationärer Turbulenz Verwendung findet. Die Genauigkeitsgrenzen werden erörtert. Dieses System wurde für die Auswertung von Beobachtungen mittels eines akustischen Anemometers entwickelt. Beispiele von Varianzspektren der vertikalen Windkomponente nach Beobachtungen in O'Neill, Nebraska, 1953, werden angeführt.

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Résumé Exposé d'une méthode de depouillement reposant sur le principe d'analogie électronique et trouvant application dans le calcul des spectres de variance de la turbulence stationnaire. Limites de précision. Le procédé a été employé pour le dépouillement d'observations obtenues à partir d'un anémomètre acoustique. Exemples de spectres de variance de la composante verticale de vent d'après des observations faites à O'Neill, Nebraska en 1953.

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With 5 Figures

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The research reported in this document has been sponsored in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, under Contract No. AF 19 (603)-1384.     

The hail sensor intercomparison experiment

Abstract

The results of a calibration and intercomparison of hailpads performed at the Workshop is presented, and recommendations are made on future calibration work and on international cooperation for obtaining comparable measurements of hailfall characteristics.     

Jet stream flight,March 23, 1953

The observations of a jet stream traverse by aircraft are presented, and the results are discussed in relation to the synoptic situation.Zusammenfassung Die Beobachtungen während einer Flugzeugdurchquerung des jet stream's werden vorgelegt und die Resultate im Hinblick auf die Wettersituation diskutiert.

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Résumé L'auteur expose lesobservations faites pendant une traversée avion du jet stream et discute les résultats obtenus en ce qui concerne la situation synoptique.

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With 8 Figures.     

GPS折射角资料的变分同化试验

越来越多的新型观测资料为数值天气预报水平的进一步提高提供了许多新的机会。在各种新型的观测资料中,GPS(全球定位卫星系统)折射角资料无疑是非常重要的。GPS折射角资料具有分辨率高、全天候探测、覆盖全球等优点,实现对GPS折射角资料的变分同化,将具有非常重要的意义。文中介绍了如何获得及同化GPS折射角资料的原理。对GPS折射角资料的变分同化可以分为两种:间接同化和直接同化,文中对这两种方法都作了具体介绍。在变分同化的最小化过程中,计算效率无疑是最重要的,而优化步长的计算又直接关系到算法效率的成败。根据最小化算法的特点,通过数学推导,得出一种适合于各种最小化算法的计算优化步长的自适应方法。最后,还利用1995年10月11日的GPS折射角资料进行了数值试验,结果表明了变分同化方法和计算优化步长方法的有效性。     

1953～2006年惠阳站气温变化特征

利用惠阳站1953～2006年的气温资料,分析了惠阳站年和季平均气温的变化趋势,气候带划分指标的变化特征和严重、异常冷暖气候事件。研究结果表明,全球变暖背景下,惠阳站与全国、全球气温变化趋势基本一致,20世纪80年代中期以来都呈显著上升趋势,其中冬季的升温幅度最大、春季最小;受气候变暖的影响,惠阳站的气候带划分指标有逐渐往北热带过渡的趋势;惠阳站的冷气候事件主要在气候变暖前;气候变暖后暖气候事件大大增加。     

1953—2014年丽水日照时数周期演变规律

利用丽水市1953—2014年逐月日照资料,采用趋势分析方法对年代际、年际和季节日照时数变化趋势进行分析,利用Morlet小波分析和多窗口谱 (Multi Taper Method) 研究日照时数的周期特征,并重建显著周期信号,分析日照时数不同时间尺度显著周期的演变规律。结果表明：丽水日照时数呈极显著下降趋势,每10 a减少35%。夏季日照时数最多,且减少趋势最明显,其次是秋季。Morlet小波和多窗口谱分析结果均显示：年代际尺度准12 a周期最为显著,年际尺度6 a和2～4 a周期也较明显。最显著的准12 a周期信号,其振幅随时间变化具有3个明显的缓变包络。     

几种滤波器对地面飑线场的中尺度滤波试验

本文用Ｂａｒｎｅｓ带通滤波法，二十五点格式滤波法，对含有地面幅合线和飑线的地面加密观测资料和客观分析资料进行了中尺度滤波试验，结果表明，三种滤波器的作用结果都胡有效突出地面辐合线和飑线的中尺度特征，其中Ｂａｒｎｅｓ法的性能和结果较理想，二十五点法和高阶高通法各有特点。     

近50年拉萨日照时数的变化特征

采用气候倾向率方法对拉萨1953～2005年的年、季节日照时数变化趋势分析表明,近50年来拉萨年日照时数和各季节日照时数都存在不同程度的减少趋势,年日照时数以每10年27.6h倾向率减少,且这种减少的趋势在增大,主要表现在夏、秋季。20世纪50～80年代年日照时数均为正距平,90年代以负距平为其主要的年际变化特征;90年代夏季日照明显偏少,60年代冬季日照充足。年日照时数90年代末出现异常偏少年,夏季日照时数仅在2000年出现了异常偏少现象,而冬季日照时数多异常年份,主要发生在50年代。年平均总云量减少趋势明显,低云量下降趋势显著。     

用MOS法建立预报方程的试验流程

利用MOS预报方法建立预报方程试验系统的结构及功能 ,并提供了高效计算和反复试验的重要技术 ,充分考虑了不同地区站的地理气候特点 ,既适合同时建立多站、多要素方程 ,也能够进行单站、单要素的反复试验。     

当前外场防雹试验的若干情况

本文主要根据最近几次国际人工影响天气会议文集及有关资料,介绍了苏联、美国、中国以及许多欧洲国家的外场防雹试验情况、防雹作业方法与效果评估方法,特别是冰雹落地动能统计法。 对于防雹作业来说,取得成功的关键是及时、准确地确定播撒部位和作业时机。     

荒漠地区红柳大芸人工接种试验研究

通过2007-2008年对荒漠地区红柳大芸人工接种试验研究,为红柳大芸人工栽培提供理论依据和技术措施。在不同起源红柳林中,使用不同质量的大芸种子,采用不同接种深度和距离、不同接种方法、不同接种时间、不同的土壤、不同的定植模式、不同接种穴数等进行人工接种成功率对比试验。采用株行距1m×3m或1m×1m×3m的宽窄行造林模式、3月中旬至5月中旬用后期接种法接种、用纯度〉70％大芸种子、接种深度和水平距离为60cm和40cm成功率最高。     

一次暴雪过程地形方案的敏感性试验研究

利用WRF模式中提供的包络地形、轮廓地形和平均地形方案对2005年12月20-21日的山东暴雪过程进行数值模拟.结果表明:地形方案与降雪的时空分布有很大的相关性,地形越接近实际地形,降雪的时空分布越接近实况;降雪过程中有明显的中尺度重力波活动,降雪的峰值滞后于重力波的波峰;重力波受地形影响很大,地形越不平滑,重力波的强度越强、移速越慢;当重力波的强度较强时,降雪峰值滞后于波峰的时间差也较长.     

２００６年 ７—９月的台风季节预报试验

运用NCEP/NCAR逐6 h分辨率为25°×25°GRIB资料,用WRF模式采用水平分辨率为27 km×27 km,垂直38层每6 h输出一次的时空分辨率,对2006年7—9月对西太平洋地区台风为主的天气系统进行季节预报试验。综合低层涡度、地面10 m处风速、海平面气压、暖心结构和持续时间对模式输出资料进行台风生成判定和路径追踪。7月1日—9月30日模拟吻合较好的台风、强热带风暴、热带风暴和热带低压的比例为4/9、1/3、0/1和0/1;模拟较差的比例分别为3/9、1/3、1/1和1/1;漏报率分别为2/9、1/3、0/1和0/1。模拟空报了2个台风、9个强热带风暴和3个热带风暴。模拟台风强度偏弱和吻合较差的原因可能与模式的分辨率、〖JP2〗微物理过程参数设置和积分步长有关。空报的台风、强热带风暴可能与模式自身特点、相关海区的特性和热带波动有关。     

中国降水回归模型设计策略与回报检验

利用中国160站降水记录及欧洲中心ERA-Interim再分析数据等构建了16种线性回归降水预测模型,包括“站点”降水直接/间接预测模型（间接模型是指先预测东亚季风指数,再以此估计站点降水）, 以及“区域-站点”降水直接/间接预测模型,即先预测一个区域的降水再分配到站点。此外,还构建了所有模型集合的降水预测模型。预报因子包括两种ENSO指数、北大西洋涛动（NAO）指数和青藏高原积雪深度等4个因子。模型亦分为3因子和4因子（包括积雪因子）组及对降水取/不取对数组等前处理。2005—2016年的回报试验表明,“站点”模型优于“区域-站点”模型,对降水取对数模型优于不取对数模型。另外,“站点”模型组中的间接降水预测模型优于直接模型,但“区域-站点”组却相反。ERA-Interim积雪深度资料不确定性带来的偏差超过该因子对降水预测的贡献。平均PS评分最高的是3因子的直接站点降水取对数模型（MDS-3Ln）,平均达到71分,高于集合模型（MEM）得分。这些结果表明,线性回归降水模型的设计理念与实际预测效果可能并不一致,其原因是因子的选取或数学处理过程会引入新的不确定性或偏差,必须综合评估各种设计方案的“成本-效益”关系。     

1953—2011年信江流域径流量变化特征及归因分析

利用信江流域梅港水文控制站1953—2011年径流量观测资料和11个气象站同期气象观测资料,采用统计方法、Mann-Kendall非参数检验方法、Morlet小波分析法,对信江流域径流量年内、年际变化的不均匀性、长期趋势、周期变化,及其与气候因素的相关性等进行分析。结果显示,信江流域多年平均径流量呈缓慢增大趋势,但具有显著的年际和年代际变化特征,振荡周期明显,年际变化的主要周期为6—8 a,年代际变化的主要周期为准22 a,在20世纪70—90年代最明显。年流量以主汛期(4—6月)为最多,春、夏季(3—8月)径流变差系数小,水量稳定,冬季变差系数大,水量不稳定。流域径流量与气候因素中的降水、蒸发具有显著的相关性,而人类活动中的城镇化、经济、人口等因素对径流变化起到了一定的辅助作用。