不同积雪深度下地面温度与雪面温度的相关

基于新疆昌吉州5个国家气象站2008—2010年积雪深度大于等于0 cm的实测地面温度与雪面温度,对0 cm地面温度（含最高、最低）、雪面温度（含最高、最低）及云量、日照时数、雪深进行统计分析,找出不同积雪深度下地面温度与雪面温度的关系,并以阜康市天池气象站2011年所有积雪日数据对关系模型作检验。结果显示：地面温度与雪面温度的关系有3个雪深分层：5 cm以下、6~40 cm和40 cm以上,积雪深度为0~5 cm时,地面温度与雪面温度差值很小,受雪深及天气条件影响明显,雪深6~40 cm,主要受雪深影响,雪深超过40 cm,地面温度趋于定值。     

雪面温度与地面温度的关系分析

人工地面观测转变为自动地面观测,其观测方法发生了较大的变化.通过平行观测,对鱼台县气象局(2006-2007年)及周边的金乡(2003-2004年)、微山(2004-2005年)的人工站与自动站的地面观测资料进行了对比分析,得出:无积雪状况下,人工站与自动站地面观测数据对比值较小;有积雪状况下,人工观测的雪面温度与自动观测的地面温度具有一定的对比关系.因自动观测的地面温度更能代表实际地面状况,所以,这种对比关系的出现,将为使用地表温度的水文及农业部门提供一个地表温度使用参数β,使这些部门能够更加准确地掌握地面温度的变化规律,从而为地能、地热、地表水的预测与判断提供准确数据.     

地面温度与雪面温度对比

通过平行观测,对德州市气象局所辖的陵县(2003～2004年)、武城(2004～2005年)、德州(2006～2007年)3站冬季有积雪时,人工站与自动站的地面温度观测资料进行统计分析,得出有积雪状况下的β值(β=自动观测地面温度/人工观测雪面温度)。自动观测的地面温度更能代表实际地面状况,这种对比关系可为使用地表温度的水文及农业部门提供一个更加准确的地面温度使用参数β,以掌握地面温度的变化规律,为地能、地热、地水的预测与判断提供准确数据。     

北海市草面温度与地面温度的相关分析

通过对北海市三个地面气象站(马栏、合浦、涠洲)2010年四季(1、4、7、10月)的草面温度与地面温度数据进行分析,找出两者的相关性及差值的分布特点,为日后的草温数据的质量控制提供一定的判断依据。     

石家庄草面温度变化特征

利用石家庄地区5个观测站2008～2010年逐日的草面温度、地面温度和气温观测数据,分析讨论了该地区草面温度平均值、极端值、日较差特征以及草面温度与地面温度、气温在不同气象条件下三者之间的变化关系.结果表明:全地区年平均草面温度呈现出北低南高的特点,西南部山区最高;年平均最高草面温度中部地区最高,年平均最低草面温度西南...     

草（雪）面温度变化特征分析及预报方法的探讨

吉林省从2004年1月1日起全年开展露天环境温度、柏油路面温度及草面（雪面）温度等特种观测项目的观测工作。为了进一步开展特种气象的预报工作,加快特种观测项目的应用步伐,本文利用2004和2005年特种观测资料及常规气象资料,采用统计学的方法对吉林省各主要城市的草面温度和气温进行了对比分析,分析发现草面最高温度明显高于最高气温,而草面最低温度又低于最低气温。但草面温度和气温的日变化、月变化、季变化却都存在明显的相关性,利用逐步回归的方法得到了各个城市的不同季节的草面极端温度的预报方程,利用2006年实况资料对预报方程进行试报检验,误差小于3℃的确率在60％以上,所以此方法可以为预报草面温度提供有价值的参考。     

草温/雪面温度传感器安装与维护标准的探讨

通过基层台站在草温/雪面温度观测中反映出的问题,对《地面观测规范》中的有关规定做合理的解释和细化,以期解决该观测项目在实际工作中的问题.     

德州70 cm高度气温与地面温度的关系初探

利用统计学和气象学原理,对德州2008年1月1日—12月31日德州70 cm高度的气温(用T₇₀表示)与地面温度（用T₀表示）中08、14时和20时及日平均资料进行分析。结果表明：冬半年08时T₇₀＞T₀（或T₇₀≈T₀）;夏半年T₇₀＜T₀,6月差值最大,为-2.6℃。14时全年都是T₇₀＜T₀,3月差值最大,为-12.1℃。20时全年基本都是T₇₀＞T₀。就日平均而言,全年都是T₇₀＜T₀。运用回归分析法建立了以T₀为基础的T₇₀预测模型,经检验表明,3—9月预测准确率较高,可以满足当地农事需要。     

雪面蒸发(凝结)的观测实验

根据世界气象组织的规定，设计的雪面蒸发器，其蒸发面积为314．2cm2（可利用气象蒸发台秤观测），深度10和20cm，用玻璃钢和木板制做，具有金属盘式活底，用专用提手和提盒搬运。仪器安装在天山积雪雪崩站的阴坡雪面，每日早晚取出仪器称重，再放回雪面，经过近1个月观测，雪面凝结（雪上霜）时间多于蒸发时间，月凝结（减蒸发）量为1－2mm。     

基于ENVI二次开发的遥感雪面温度反演方法

针对MODIS数据的分裂窗算法进行了简要介绍,通过ENVI(ENvironment for Visualizing Images)二次开发,实现了直接利用MODIS lB数据进行雪面温度反演。在ENVI二次开发环境下,编程实现了该算法,并给出了具体的数据反演处理流程。以我国新疆北部为例,将反演结果与气象站雪面温度观测资料对比。结果表明:系统反演得到的雪面温度分布规律与观测资料一致,反演的平均误差为1.73℃,基本反映了北疆地区的雪面温度分布情况;利用ENVI二次开发可以实现遥感数据的批量处理,从而快速准确地得到一个长时间序列的结果。     

基于RBF网络的新疆特重雪灾区最大积雪深度预测研究

新疆是我国积雪资源最丰富的区域之一,也是雪灾多发区之一,预测最大积雪深度,可以为雪灾的预警与防范提供参考和依据。本研究基于建立的雪灾灾损指数,确定了新疆特重雪灾区域;进一步聚焦特重雪灾区的8个县（市）,包括阿勒泰市、福海县、青河县、塔城市、托里县、沙湾市、尼勒克县和伊宁县,分别建立县域RBF网络模型,预测2021—2050年年最大积雪深度,结果表明：该模型可用于新疆特重雪灾区最大积雪深度预测,但预测精度仍有待提升;塔城市、尼勒克县将于2025—2029年连续出现最大积雪深度偏高事件,2039年青河县将出现最大积雪深度的极大值,因此应关注可能发生雪灾的年份与县(市),积极做好雪灾的防御工作。     

基于RBF网络的新疆特重雪灾区最大积雪深度预测研究

新疆是我国积雪资源最丰富的区域之一,也是雪灾多发区之一,预测最大积雪深度,可以为雪灾的预警与防范提供参考和依据。本研究基于建立的雪灾灾损指数,确定了新疆特重雪灾区域;进一步聚焦特重雪灾区的8个县（市）,包括阿勒泰市、福海县、青河县、塔城市、托里县、沙湾市、尼勒克县和伊宁县,分别建立县域RBF网络模型,预测2021—2050年年最大积雪深度,结果表明：该模型可用于新疆特重雪灾区最大积雪深度预测,但预测精度仍有待提升;塔城市、尼勒克县将于2025—2029年连续出现最大积雪深度偏高事件,2039年青河县将出现最大积雪深度的极大值,因此应关注可能发生雪灾的年份与县(市),积极做好雪灾的防御工作。     

Impact of rain snow threshold temperature on snow depth simulation in land surface and regional atmospheric models

This study investigates the impact of rain snow threshold (RST) temperatures on snow depth simulation using the Community Land Model (CLM) and the Weather Research and Forecasting model (WRF-coupled with the CLM and hereafter referred to as WRF CLM), and the difference in impacts. Simulations were performed from 17 December 1994 to 30 May 1995 in the French Alps. Results showed that both the CLM and the WRF CLM were able to represent a fair simulation of snow depth with actual terrain height and 2.5℃ RST temperature. When six RST methods were applied to the simulation using WRF CLM, the simulated snow depth was the closest to observations using 2.5℃ RST temperature, followed by that with Pipes’, USACE, Kienzle’s, Dai’s, and 0℃ RST temperature methods. In the case of using CLM, simulated snow depth was the closest to the observation with Dai’s method, followed by with USACE, Pipes’, 2.5℃ RST temperature, Kienzle’s, and 0℃ RST temperature method. The snow depth simulation using the WRF CLM was comparatively sensitive to changes in RST temperatures, because the RST temperature was not only the factor to partition snow and rainfall. In addition, the simulated snow related to RST temperature could induce a significant feedback by influencing the meteorological variables forcing the land surface model in WRF CLM. In comparison, the above variables did not change with changes in RST in CLM. Impacts of RST temperatures on snow depth simulation could also be influenced by the patterns of temperature and precipitation, spatial resolution, and input terrain heights.     

基于MODIS LST的0cm地温空间扩展研究

将MODIS反演的地表温度与气象站观测的0 cm地表温度对比分析,发现尽管两者间存在一定的系统偏差,但二者的空间相关性很好。以气象站实测0 cm地表温度资料为基准,集成MODIS陆面温度,建立了月平均0 cm地温空间扩展计算模型。结果表明:模型模拟结果的宏观分布连续性好,区域分布特征细致,加密站验证总体误差较小,除个别月份以外,大部分月份月平均0 cm地温误差小于1℃。这充分体现了卫星遥感资料宏观连续和气象站实测数据直接可靠的双重优势,该研究结果对高原、高山、荒漠等观测台站稀缺地区的相关研究具有重要意义。     

Evaluation of Snow Depth and Snow Cover Fraction Simulated by Two Versions of the Flexible Global Ocean–Atmosphere–Land System Model简

Based on historical runs,one of the core experiments of the fifth phase of the Coupled Model Intercomparison Project （CMIP5）,the snow depth （SD） and snow cover fraction （SCF） simulated by two versions of the Flexible Global OceanAtmosphere-Land System （FGOALS） model,Grid-point Version 2 （g2） and Spectral Version 2 （s2）,were validated against observational data.The results revealed that the spatial pattern of SD and SCF over the Northern Hemisphere （NH） are simulated well by both models,except over the Tibetan Plateau,with the average spatial correlation coefficient over all months being around 0.7 and 0.8 for SD and SCF,respectively.Although the onset of snow accumulation is captured wellby the two models in terms of the annual cycle of SD and SCF,g2 overestimates SD/SCF over most mid-and high-latitude areas of the NH.Analysis showed that g2 produces lower temperatures than s2 because it considers the indirect effects of aerosols in its atmospheric component,which is the primary driver for the SD/SCF difference between the two models.In addition,both models simulate the significant decreasing trend of SCF well over （30°-70°N） in winter during the period 1971-94.However,as g2 has a weak response to an increase in the concentration of CO2 and lower climate sensitivity,it presents weaker interannual variation compared to s2.     

石河子绿洲棉区覆膜内5cm地温变化与气温的关系及膜内5cm地温预报分析

膜内5cm地温稳定通过10-12℃即可播种为棉花适宜播种温度指标,找出地膜内5cm地温与气温的定量关系并进行地温预报,同时确定对应的日平均气温的稳定界限指标值,就成为开展棉花适宜播种期预报的关键所在。以石河子绿洲覆膜栽培棉区为研究对象,分析了2008-2014年棉区春播期膜内5cm地温、气温的变化趋势以及气温与覆膜内、外地温的关系,并建立了膜内5cm地温预报模型。结果表明：近年来石河子棉区春播期内气温和膜内外5cm地温变化趋势一致,均有所上升,且膜内5cm地温显著高于膜外地温和日平均气温。棉田覆膜内外5cm地温与气温之间显著相关（P≤0.01）,石河子棉田覆膜内5 cm地温稳定通过10-12℃时,对应的日平均气温界限范围为6.3-8.2℃;利用逐日气温建立膜内5cm地温预报模型,回代检验绝对误差平均为1.01℃,2014和2015年预报检验绝对误差分别为0.5、0.7℃。预报模型可为更好地开展棉花播种期气象服务提供参考依据     

The Prediction of winter surface air temperature

The author investigates the prediction of Northeast China’s winter surface air temperature (SAT),and first forecast the year to year increment in the predic-tand and then predict the predictand.Thus,in the first step,we determined the predictors for an increment in winter SAT by analyzing the atmospheric variability associated with an increment in winter SAT.Then,multi-linear re-gression was applied to establish a prediction model for an increment in winter SAT in Northeast China.The pre-diction model shows a high correlation coefficient (0.73) between the simulated and observed annual increments in winter SAT in Northeast China throughout the period 1965-2002,with a relative root mean square error of -7.9%.The prediction model makes a reasonable hindcast for 2003-08,with an average relative root mean square error of -7.2%.The prediction model can capture the in-creasing trend of winter SAT in Northeast China from 1965-2008.The results suggest that this approach to forecasting an annual increment in winter SAT in North-east China would be relevant in operational seasonal forecasts.     

2008年初持续雨雪灾害过程分析

利用地面实况资料与长沙单站探空等观测资料,对2008年1月中下旬至2月上旬初发生在湖南的低温、雨雪、冻雨灾害天气过程的影响实况和成因进行了分析.结果表明:中高纬阻高的建立、崩溃、重建导致其前部的鄂霍茨克海低涡不断引导冷空气南下,是产生低温、雨雪、冻雨的大气环流背景;南支锋区上强盛的西南气流带来了充沛的水汽,与北支锋区上南下的冷空气结合时,出现了持续的冻雨,当冻雨形成后逆温的强弱、融化层厚度及暖层温度高低、冷却层厚度、700 hPa西南气流强弱、日平均气温与日雨量的变化都与冻雨厚度变化密切相关;当高空南支有低槽分裂东移,中低层西南大风核上强烈的水汽辐合与阻高崩溃横槽转竖带来的冷空气共同作用影响时,为南方大范围暴雪过程提供了动力、水汽和凝结条件.     

地温观测方法的研究

利用铂、铜、热敏３种电阻传感器的遥测地温仪与台站现用玻璃地温表，在不同天气条件下，用不同安置方法进行大量的对比试验，探讨地面、草面、地中不同深度温度的最佳观测方法。得出：地面温度应用体积小棒状传感器的多点采样平均来代替单点一次采样；地中温度表用直埋式与套管式无大差异；草温为农业服务有重要意义等结论。为遥测地温的观测方法提供科学依据。