新疆大风的时空统计特征

统计了1961－1999年39a新疆90个气象观测站的气表－1资料，给出新疆大风的时空分布特征，结果表明：（1）年平均大风日数的高值区在北疆西北部，东疆和南疆西部，阿拉山口，达坂城大风最多，准噶尔盆地中心，塔里木盆地南缘最少。（2）大风年总日数的变化有明显的波动性，大部分地区80年代起大风日数有减少的趋势。（3）春，夏季大风最多，以5，6月最为频敏，大风主要出现在上年10时到午夜23时，半数以上的大风持续时间在1h以上，以0.5h以内最多。     

大风出现的位置与地形的关系

根据边界层理论，对大风出现的位置与地形的关系作了分析。解释了阿尔金山北侧低空偏东风急流出现的地形原因。     

近百年来的南极绕极波变化特征

采用2011年发布的20世纪全球大气环流再分析资料,结合长期观测序列,分析了百余年来大气中南极绕极波的强弱变化和传播过程。结果显示,南极绕极波有显著的年代际变化,在1940~1960年和1980~2000年附近出现和活跃,而在其他年代消失。东南太平洋南极绕极波振幅最强,该区域的海气耦合过程可能是绕极波信号增强的关键之一。初步揭示了百年来南极绕极波和南极涛动的对应关系,偏强的南极涛动有利于南极绕极波的出现,但并非决定绕极波产生的唯一因素。     

湖北三类组织形态强对流系统造成的地面强对流大风特征

利用湖北省2012~2017年区域自动站、天气雷达和周边探空站观测资料,对三类不同组织形态的中尺度对流系统(Mesoscale Convective System, MCS)(线性MCS、非线性MCS和孤立对流风暴)造成的地面强风(极大风速≥17 m/s)的时空分布、移动与传播、对流环境特征等方面进行了统计对比分析,并结合个例讨论了地面入流大风的成因及其对对流系统发展、组织的影响。结果表明:(1)大量的非线性MCS可能是由更早发生在山区和丘陵的孤立对流风暴向平原地区移动过程中组织形成的,孤立对流风暴造成的地面大风出现的峰值时间在17:00(北京时,下同)前后,非线性MCS地面大风的峰值时间在19:00左右;线性MCS造成的强对流大风主要出现在平原地区。(2)非线性MCS和孤立对流风暴是造成湖北省地面大风的主导系统,其中,非线性MCS造成的地面大风站次数占强对流大风站次总数的41.9%,而39.3%的地面强对流大风站次是由孤立对流风暴造成的。(3)虽然大于17 m/s的地面入流大风占所有强对流大风的比例很小,但存在地面入流大风的强对流系统的影响范围、持续时间均远大于同一类型对流系统的平均值。基于一次长生命史线性MCS(飑线)造成强对流大风事件的分析表明:雷暴系统前侧的地面入流大风是由对流强烈发展造成,这支暖湿入流又进一步增强了对流风暴的发展,同时地面入流大风的形成进一步加强了垂直风切变,因而强的地面入流更有利于对流系统的组织化发展。(4)虽然暖季强对流系统的平均引导气流均以西南风为主,但线性MCS主要自西向东移动、非线性MCS以自西南向东北移动为主、孤立对流风暴的移动方向则更具多样性,也更易出现后向传播现象。孤立对流风暴相对组织化的强对流系统而言,往往发生在更不稳定或更干的层结大气中,且环境垂直风切变更弱、风速更小。     

桂东南热带气旋大风的统计特征及典型个例研究

利用1981-2000年热带气旋（以下简记1℃）年鉴资料、广西东南部大风实况资料和NCEP／NCAR再分析资料,对桂东南TC大风及TC特征进行统计分析,并通过个例普查和典型个例的研究对造成桂东南严重风灾的原因进行初步探讨。研究表明：造成桂东南大风TC发生在6～10月,主要源地是西北太平洋,但造成严重风灾的TC为登陆后中心经过桂东南的南海台风。桂东南大风以局地瞬时大风为主,大风发生时间与TC距离有关。强度大、移速快造成变压梯度大,与气压梯度共同作用是0307号1℃过程大风的原因;移速慢,登陆后中心在桂东南逗留时间长则是8517号1℃过程严重风灾的原因,并对两个1℃运动特点不同的大尺度环境特征进行了比较分析。     

我国近海大风分布特征及成因

采用高分辨率卫星资料研究了我国近海6级以上大风的分布特征,并对台湾岛地形对四季的大风的影响进行了数值模拟研究。资料分析表明,冬季大风分布与冬季平均风速分布相似,高频区出现在台湾海峡、巴士海峡和越南东南沿海,黑潮锋暖侧的风频明显大于其冷侧的风频。春季大风频率显著下降,最大值依然出现在台湾海峡,巴士海峡、台湾岛东南角和黑潮锋暖侧也是春季近海风频较大的区域。夏季是近海大风出现最少的季节,风频最大值在10°N附近的南海西部,由西南向东北减少,台湾岛周围的风频呈现东南、西北大,西南、东北小的近似轴对称分布,大风方向为绕岛逆时针环流。秋季大风风频迅速增大,基本呈现出冬季的形态。数值模拟表明,不同季节地形对大风的影响程度不同,冬季台湾岛地形对其周围海区大风的形成有重要贡献,去除地形后,台湾海峡和岛屿东南角的大风消失,风速变为由南向北递减。夏季去除地形后,岛屿周围的大风几乎没有改变,本文将从大风产生的原因对其进行解释。     

乌鲁木齐市春季东南大风统计特征及预报

本文分析了乌鲁木齐市春季东南大风的统计规律及环流特点,提出了春季东南大风的预报方法。     

南极长城站和中山站辐射特征的研究

对南极长城站和中山站1993～1994年辐射资料的分析表明:两站辐射分量的季节变化特征基本相似。但由于气候状况的差异,长城站到达地面的总辐射和吸收辐射分别为中山站的51%和42%。极昼期间（11～1月）中山站总辐射和紫外辐射总量均超过了青藏高原夏季（6～8月）的总量,两站净辐射夏半年为正,冬半年为负,显示出南极绿洲的辐射气候特点。     

华山大风的气候特征分析

利用1953-2020年华山气象站逐年、月、日和小时地面气象观测资料,采用线性趋势分析、小波分析及Mann-Kendall突变检验等方法,分析了华山大风的气候特征和变化趋势.结果表明:华山每个月都有大风出现,7-9月出现次数较少,8月最少,平均7.1 d;春季3-5月是华山大风的高发期,4月增至最多,平均12.6 d;...     

南极中山站太阳紫外辐射测值比较

比较分析了2017年南极中山站3种仪器测量地面太阳紫外B（UVB）波段和紫外A（UVA）波段的辐照度。以Brewer光谱仪测值为参考,国产宽波段FSUVB日射表在UVB（波段280~315 nm）的辐照度相对误差为（55±75）%,误差随大气臭氧总量的增加呈上升趋势,但在南极“臭氧洞”期间偏低。Yankee UVB宽波段日射表在UVB（波段280~320 nm）的辐照度相对误差为（-31±22）%;国产宽波段FSUVA日射表在UVA（波段315~400 nm）的辐照度相对误差为（23±5.9）%。太阳天顶角低于80°的晴天以Tropospheric Ultraviolet Visible（TUV）辐射模式计算结果为参考时,FSUVB,Yankee UVB和FSUVA辐照度的平均相对误差分别为（30±37）%,（-22±19）%和（27±6.4）%,而Brewer相对误差未超过3.5%。国产宽波段UV日射表测值偏高,反映出波长较长的杂散光对太阳辐照度测值影响明显。     

天津雷暴大风天气的环流场及雷达回波特征分析

利用加密自动站、闪电定位仪、FNL和多普勒雷达资料对2018—2020年汛期(4—9月)天津地区出现的47次雷暴大风过程的时空分布、天气形势和雷达回波特征进行统计分析。结果表明：(1)天津地区雷暴大风多出现在北部山区和东部沿海,高发月份为6—8月,多出现在傍晚到前半夜,持续时间多为1～4 h;(2)天津地区雷暴大风的天气形势主要有西北气流型、冷涡型、低槽型和西太平洋副热带高压边缘型,其中冷涡型出现频次最高;(3)造成天津地区雷暴大风的对流风暴类型主要有非线状多单体风暴、线状多单体风暴(不包含飑线)、飑线、弓形回波和普通单体风暴,其中飑线数量最多,飑线和弓形回波是造成雷暴大风极端值的主要风暴类型;(4)当最大反射率因子为61 dBZ、强回波中心下降率为260 m·min^-1上下时发生雷暴大风的可能性最高;(5)根据低层径向速度大值区,可对15.4%的非线状多单体风暴、14.3%的线状多单体风暴和22.2%的飑线雷暴大风提前30 min发布预警。     

南极中山站国产地面太阳辐射观测系统运行评估

对2017年国产地面太阳辐射观测系统在南极中山站运行状况进行评估,结果表明:FS-6A日射表夜间热偏移平均绝对值低于3 W·m-2,通风加热器的加热效应在一定程度上影响了该日射表夜间热偏移,表现在夜间热偏移与近地面风速相关关系降低。与二等标准日射表CM22测值相比,全云天FS-6A日射表测值较CM22日射表偏低,辐照度在约500 W·m-2时低6 W·m-2或-1%,太阳天顶角θ≤86°时绝对(相对)差值平均值小于2.6 W·m-2(小于4.0%)。晴天FS-6A总辐射测值与(投射到水平面)直射辐射和散射辐射之和一致性较好,根据本底地面辐射观测站网(BSRN)设定的总辐射与直射和散射之和的差值阈值,θ＜80°时满足阈值(小于2%或小于15 W·m-2)比率为80%以上,而θ≥80°时四象限跟踪太阳模式下满足阈值(小于3.5%或小于20 W·m-2)的比率仅为44%。晴天总辐射、直射辐射、散射辐射测值与参数化模式模拟的辐射值可比性和一致性高、相关系数均大于0.95,但随着太阳辐照度增加,总辐射、直射辐射、散射辐射测值均高于模拟值。     

湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征

基于常规观测资料、NCEP再分析资料、闪电定位资料和雷达资料,对湖北省2007-2015年雷暴大风的天气类型、时空分布和环境条件进行了分析,并根据箱线图展示的结果分区域分季节讨论了各型雷暴大风的环境参数特征。结果表明:(1)湖北雷暴大风分为高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、斜压锋生型、准正压型,其发生在3-8月,其中夏季(6-8月)雷暴大风占其全年总数的78%;一天中,其主要发生在15-19时,峰值在16时;雷暴大风空间分布不均,其高频中心位于鄂西南的宜昌和鄂东的黄石。(2)各型雷暴大风存在季节和区域差异,斜压锋生型主要出现在春季,高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、准正压型主要出现在夏季;高空冷平流强迫型在鄂西北发生最多,低层暖平流强迫型在宜昌地区、江汉平原、鄂东均出现较多,准正压型和斜压锋生型在鄂东发生最多。(3)高空冷平流强迫型雷暴大风的850 hPa与500 hPa温差(ΔT₈₅)和中低层(925-500 hPa)风垂直切变(S_L95)较大,850 hPa露点温度(T_d85)偏低;低层暖平流强迫型的S_L95、K指数均较大;准正压型的对流有效位能(CAPE)较大、S_L95、低层(925-700 hPa)风垂直切变(S_L97)较小;斜压锋生型的S_L95和S_L97均较大。(4)湖北雷暴大风的对流参数K指数、ΔT₈₅、CAPE的阈值分别为35℃、25℃和925 J·kg^-1,鄂西北、鄂东的对流参数离散度较大,按区域归纳各型雷暴大风的对流参数阈值,对当地雷暴大风预报预警更有指导意义。     

南极长城站和中山站降水形态变化特征的研究

利用南极长城站1985—2015年和中山站1989—2015年的天气现象记录和日平均气温资料,分析两站降水、降雨和降雪日数的长期变化特征及其变化趋势,并讨论了长城站降水形态变化与当地气温和阿蒙森低压变化的联系。结果表明：长城站降水日数较多,年总降水日数为236~343 d,有增加的趋势,变化速率为4.51 d/10a;其中降雨日数为74~185 d,降雪日数为157~282 d,增加的速率分别为2.68 d/10a和1.25 d/10a。而中山站年降水日数较少,年总降水日数为104~173 d,有减小的趋势,变化速率为-1.30 d/10a,中山站全年气温几乎都在0℃以下,降雨稀少,降雪为主要的降水形态。长城站年平均气温和降雨日数与总降水日数的比值（雨日比）显著正相关,在增温速率较大的秋季（3—5月),雨日比也显著增加(4.36%/10a)。降水形态受气温的影响很大,随着气温升高,长城站年降水日数中降雨日数的比重增加。秋季阿蒙森低压经向中心的东移有利于暖湿气流吹向南极半岛,也促进了降雨的发生。     

Continuous Ozone Depletion over Antarctica After 2000 and Its Relationship with the Polar Vortex

Observations have shown highly variable ozone depletion over the Antarctic in the 2000s, which could affect the long-term ozone trend in this region as well as the global ozone recovery. By using the total column ozone data （1979-2011）, interannual variation of the springtime Antarctic ozone tow is investigated, together with its relationship with the polar vortex evolution in the lower stratosphere. The results show that springtime Antarctic ozone depletion has continued in the 2000s, seemingly contradicting the consensus view of a global ozone recovery expected at the beginning of the 21st century. The spring Antarctic polar vortex in the lower stratosphere is much stronger in the 2000s than before, with a larger area, delayed breakup time, and greater longevity during 2000-2011. Fhrther analyses show that the recent continuation of springtime Antarctic ozone depletion could be largely attributed to the abnormal variation of the Antarctic polar vortex.     

中国近海大风的天气学分型

利用2010—2014年地面观测站（包括288个海岛站、380个沿海气象站、28个浮标站、37个船舶站、53个气象观测塔、13个海上平台站、9个沿海风廓线仪等）和高空气象观测站资料,采用天气学分型和统计分析方法,对2010—2014年285次中国近海6级及以上大风天气个例进行了分析,将近海的大风天气过程归纳为冷空气型、温带气旋型和热带气旋型3种类型。其中冷空气型又分为小槽东移型、小槽发展型和横槽转竖型;温带气旋型又分为东海气旋型、黄渤海气旋型和蒙古气旋型。这些分型可为海上大风预报预警提供天气学背景参考依据。     

Three-Year Observations of Ozone Columns over Polar Vortex Edge Area above West Antarctica

Ozone vertical column densities (VCDs) were retrieved by Zenith Scattered Light-Differential Optical Absorption Spectroscopy (ZSL-DOAS) from January 2017 to February 2020 over Fildes Peninsula, West Antarctica (62.22°S, 58.96°W). Each year, ozone VCDs started to decline around July with a comparable gradient around 1.4 Dobson Units (DU) per day, then dropped to their lowest levels in September and October, when ozone holes appeared (less than 220 DU). Daily mean values of retrieved ozone VCDs were compared with Ozone Monitoring Instrument (OMI) and Global Ozone Monitoring Experiment 2 (GOME-2) satellite observations and the Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications Version 2 (MERRA-2) reanalysis dataset, with correlation coefficients (R2) of 0.86, 0.94, and 0.90, respectively. To better understand the causes of ozone depletion, the retrieved ozone VCDs, temperature, and potential vorticity (PV) at certain altitudes were analyzed. The profiles of ozone and PV were positively correlated during their fluctuations, which indicates that the polar vortex has a strong influence on stratospheric ozone depletion during Antarctic spring. Located at the edge of polar vortex, the observed data will provide a basis for further analysis and prediction of the inter-annual variations of stratospheric ozone in the future.     

南极瑞穗站雪面热量平衡特征

利用南极瑞穗站(日本)1979年近地面层微气象资料及净辐射、本站气压等资料进行了统计分析。采用鲍文比-能量平衡法求得月平均感热通量和潜热通量,采用热含法计算得出月平均雪面热通量,使用了直接测量的净辐射通量,研究了该站雪面热量平均特征。其中突出的特征是3—12月雪面净辐射值为负值,主要靠感热通量由大气向雪面补充热量。将本文结果与苏联少先队站1956年的结果进行了比较,得出相当一致的年变化规律。最后,得出瑞穗站雪面为一强冷源。