TRMM海表降水率同化在热带气旋Danas(2001) 数值模拟中的应用研究

研究了TRMM/TMI海表降水率资料的四维变分同化在热带气旋(TC)数值模拟中的作用.使用中尺度气象模式MM5设计了若干数值试验模拟了TC Danas(2001)由热带低压初生到台风生成的发展过程.在满足MM5模式动力约束的前提下,将TRMM海表降水率资料直接同化进入较高分辨率(18 km)的模式初始场.结果表明,使用MM5模式的4D-VAR同化系统直接同化TRMM/TMI海表降水率资料是可行的.这种做法提高了TRMM资料的利用率,不仅在模式初始场中加入了更多实测信息,而且避免了两次同化(1DVAR+4DVAR)可能引起的误差.直接同化TRMM资料通过调整气压、温度、湿度等要素初始场,改善了模式对热带气旋结构(如暖心、涡度、散度)的描述和降水的模拟.在此基础上,同化不仅改进了对Danas强度的模拟,而且成功地模拟了热带气旋环境场的演变过程,因而改进了路径的模拟.     

海表温度对台风“梅花”影响的数值试验分析

使用中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),采用TRMM/TMI海温观测资料,进行不同时间分辨率海温对台风"梅花"过程的影响试验;同时,通过HadISST1资料分析得到东中国海近50年海温变化分布情况;根据温度变化率计算了SST分布整体变化后的"梅花"过程响应情况;定量计算了水文要素受影响情况。数值试验显示,与使用NCEP/NCAR的SST试验相比,使用日平均SST试验结果的台风路径偏差减少6.7%,台风强度偏差减少55.1%,后报精度明显提高。SST整体增加后,海面向大气辐射通量显著增加,海面气压与风速在台风衰减不同阶段对下垫面SST变化的敏感性不同,台风波浪能和风暴潮由于SST增加造成的台风影响,也有不同程度的增加。     

SST对台风过程影响的敏感性试验——以“杰拉华”为例

针对台风"杰拉华"过程,使用中尺度大气模式(WRF),采用不同时间分辨率的TRMM/TMI海表面温度观测资料作为大气模式底边界条件,设计数值试验,研究不同时间分辨率SST对台风模拟的影响;同时,通过分析HadISST1资料得到东中国海近50 a SST变化趋势,根据计算得到的SST(海表温度)变化趋势重构SST,并以重构的SST作为模式底边界条件,通过定量分析水文要素的变化,研究台风"杰拉华"过程对重构SST的响应情况。数值试验结果表明:SST时间精度的提高对台风"杰拉华"的路径后报误差减小贡献较小,但台风强度精度有明显提高。在根据SST长期变化趋势改变SST条件后,海平面气压显著降低,海面10 m风速、潜热通量、波浪能密度明显加大,有较明显增幅。     

海面温度变化影响台风"海棠"强度的数值研究

通过对台风"海棠"5 d的数值模拟,研究海表温度(SST)变化对台风强度的影响。与NCEP月平均海表温度相对比,在中尺度大气模式中引入热带测雨卫星(TRMM)微波成像仪(TMI)/先进微波扫描辐射计(AMSR-E)来考察SST对台风"海棠"路径和强度的影响。研究结果表明,每天变化SST的试验模拟的台风强度和路径整体效果不错;模拟的台风路径不敏感于SST的变化,而台风强度的变化不仅取决于由于台风移动引发的SST冷却的幅度大小,而且取决于SST冷却区域的相对位置。在台风"海棠"强烈发展过程中,台风中心右侧冷却区对台风中心气压影响很小;台风强烈发展过后,SST冷却区开始影响台风强度,但造成台风中心气压下降幅度不大,6 h内台风中心气压减弱约3.9 hPa。海面热量通量和海面风速与SST的分布都有良好的相关性:在SST变化为正值的暖水区,感热通量和潜热通量都是一个正的通量分布的极值区,并有风速极大值区域存在;在台风右侧相应的冷却区,则存在着负的通量异常和风速极小值区域。     

热带气旋-海洋的相互作用对南海一个强热带气旋过程影响的数值模拟

采用中尺度海-气耦合模式MCM v1.0对南海强热带气旋“黄蜂”(No.0214)进行了数值模拟试验,并就热带气旋-海洋的相互作用对热带气旋的影响进行了定量分析。结果表明,耦合试验中热带气旋后期路径有显著改善,36h和48h路径误差分别减小22km和110km,登陆点位置误差减小22km;气旋强度与非耦合结果基本一致,36—48h气旋强度减弱得更快;热带气旋中心大风区地面风速增大1—3m.s-1,眼区附近风速减小2—5m.s-1;近地层(取925hPa)气温降低1℃以上,且气温降温区与较大的SST下降区域大致吻合;改进了热带气旋暴雨的落区及降水强度,且主要落区误差的修正位于热带气旋移动路径的右侧并同主要的SST降温区相关;热带气旋-海洋相互作用通过SST下降减少向上的热通量,潜热通量的减少对SST的下降更敏感。     

台风对海表温度的影响分析

文章选取2011-2012年出现在西北太平洋地区的3个不同类型的台风,利用中国台风网"CMA-STI热带气旋最佳路径资料数据"和多卫星遥感观测资料,分析了台风对大洋以及中国近海海表温度的影响。分析结果表明,台风对SST的影响程度与台风自身强度和台风的移速密切相关。SST降低区域一般位于台风路径的右侧,台风在大洋右转向时可形成显著降温区。最大SST降低一般滞后台风中心2d或1d,在台风过境后,该海域降低的SST恢复时间也较长。     

海气相互作用对热带气旋发生发展影响研究综述

本文回顾了近几十年来海气相互作用对热带气旋形成和发展影响的研究情况.海表温度(SST)和海洋飞沫(sea spray)蒸发对热带气旋的强度和路径有一定的影响,但影响机制和程度如何,目前还存在争议.利用中尺度海气耦合模式进行数值模拟是研究海气相互作用对热带气旋影响的一个有效方法.介绍了国内外一些中尺度海气耦合模式,旨在推动建立适合我国海域用于热带气旋模拟和预报的海气耦合模式.     

宁波台风风暴潮数值模拟与风险计算

基于已有潮位站的台风风暴潮历史资料,利用业务化台风风暴潮数值预报模式对影响宁波的5次较显著台风风暴潮过程进行模拟检验,分析表明模式能较好的模拟台风风暴潮过程,尤其是对最大过程增水的模拟.因此,以镇海潮位站为切入点,选用引发宁波最大风暴增水的5612号热带气旋(Wanda)的路径,平移后组合不同等级的热带气旋参数,构建出多组假想最优热带气旋进行宁波地区风暴潮风险的计算,得到从强热带风暴至超级台风共5类热带气旋登陆宁波时所可能引发的最大风暴增水,并使用皮尔逊Ⅲ型统计计算出对应的历史重现期,为宁波地区今后有效地防范各类热带气旋强度的风暴潮提供决策支持.     

海洋表层温度对台风"蔷薇"路径和强度预测精度的影响

基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),首先对2007年3次船舶辐射通量观测进行模拟,以检验WRF对长波和短波辐射通量的模拟能力,结果表明使用中国近海海洋环境数值预报系统环流模式POM(Princeton Ocean Model)模拟的高时空分辨率的海洋表层温度能够显著改进短波辐射通量的模拟,而对长波辐射通量模拟的改进不明显。然后,将业务化运行的中国近海海洋环境数值预报系统后报的逐时海洋表面温度(SST)作为WRF底边界条件,对2008年15号强台风"蔷薇"(Jangmi)过程进行了数值后报试验。结果表明,与使用NCEP/NCAR的SST试验后报的台风中心位置偏差相比,使用高时空分辨率的SST能够较为显著地改善"蔷薇"的路径模拟,台风中心位置模拟偏差减少11%,尤其在台风减弱阶段,台风中心位置模拟偏差减少37%。台风强度在台风发展的不同阶段对下垫面SST的变化敏感性不同。台风路径附近的海表面温度下降会导致海洋向大气输送的热量减少从而减弱台风强度。     

海洋表层温度对台风"蔷薇"路径和强度预测精度的影响

基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),首先对2007年3次船舶辐射通量观测进行模拟,以检验WRF对长波和短波辐射通量的模拟能力,结果表明使用中国近海海洋环境数值预报系统环流模式POM(Princeton Ocean Model)模拟的高时空分辨率的海洋表层温度能够显著改进短波辐射通量的模拟,而对长波辐射通量模拟的改进不明显。然后,将业务化运行的中国近海海洋环境数值预报系统后报的逐时海洋表面温度(SST)作为WRF底边界条件,对2008年15号强台风"蔷薇"(Jangmi)过程进行了数值后报试验。结果表明,与使用NCEP/NCAR的SST试验后报的台风中心位置偏差相比,使用高时空分辨率的SST能够较为显著地改善"蔷薇"的路径模拟,台风中心位置模拟偏差减少11%,尤其在台风减弱阶段,台风中心位置模拟偏差减少37%。台风强度在台风发展的不同阶段对下垫面SST的变化敏感性不同。台风路径附近的海表面温度下降会导致海洋向大气输送的热量减少从而减弱台风强度。     

热带的山谷冰川在后退

山谷冰川的存在完全是由气候波动决定的 ,甚至不大的变暖也能导致雪线显著地向上移动。在最近数十年来 ,冰川的缩小越来越强烈。这种情景见于相隔如此遥远的国家 ,像肯尼亚、委内瑞拉、厄瓜多尔和新几内亚的山脉中 ,但最强烈的这种现象见于秘鲁的安第斯山脉和非洲的乞力马扎罗山中。在秘鲁 ,库埃尔卡冰川强烈地后退。测量工作表明 ,最近 3年内其主干道的冰舌平均每年缩小 1 55m,这比 1 963— 1 978年间快了 3 2倍。冰川的面积从 1 976年的 56km2 减小至现在的44km2。在这样的融化速度下 ,再过 2 0年 ,这里的冰将不复存在。如果气候的趋势不…     

The utility of the terms "bioavailability" and "bioavailable fraction" for metals

Because concentrations of total or dissolved metal usually are not good predictors of the acute toxicity of metals to aquatic biota (i.e. not all of the metal appears to be bioavailable), it has been tempting for researchers and regulators to attempt to identify a form or combination of forms of a metal that is the bioavailable fraction. But from geochemical, biological, and analytical perspectives, the term 'bioavailable fraction" is context-specific (i.e. not generalizable) and quantitatively elusive. Although the term "bioavailability" conveys a useful, general concept and should be retained in the aquatic-toxicology lexicon, the term "bioavailable fraction" should be avoided.     

“黑格比”和“莎莉”两个相似台风暴雨对比分析

0814"黑格比"和9615"莎莉",这两个路径相似的台风给防城港造成暴雨的强度和持续时间有很大差别,从天气形势、物理量场分布等方面讨论了它们的降水条件差异,结果表明,造成"黑格比"台风降水较强的主要原因是:有冷空气侵入台风外围;水汽辐合上升到摩擦层以上;高空辐散有利于台风强度维持。另外还发现螺旋度的变化与台风暴雨有较好的对应关系。     

从加拿大ACAP项目看非集中式海岸带综合管理的有效性

海岸带地区因其独特的地学与生态系结构而具有丰富的资源和巨大的开发价值。据统计,世界上有2/3的城市座落于海岸带地区,海岸带地区人口远比内地人口增长得快。经济发展和人口增长给海岸带带来的生态环境的压力不断加重,引起了一系列问题。如:海洋污染、渔业减产、海洋生物栖息地丧失、海域使用冲突、管理机构之间的冲突等。这些问题简单地沿用以往的行业管理已难以解决,由此,70年代起在     

地质计时的天文"钟摆"

地球系统科学的发展,对于地质过程的时间度量提出了新要求。迄今为止,地球轨道参数的变化是地质尺度上惟一可以精确定量计算的周期现象,可以用作地质计时的标尺。40万年的偏心率长周期,是地质历史上最为稳定的轨道参数,至少在新生代以来通过低纬过程驱动着大洋碳储库的周期变化,是普遍出现而且容易辨认的轨道周期,可望作为地球历史的天文“钟摆”用于地质计时。     

201003号台风"灿都"分析

以台风的路径、风力、气压、风暴潮、降雨等基本数据为基础,分析了201003号台风"灿都"的特性,得出各种特性之间的相互联系的一般规律.     

9711号台风的路径分析与预报

分析了“9711”号台风的大气环流形势、涡度场、潜热能场、θse场以及日本和北京的数值预报,认为台风有向这几种要素场的相对高值区或远离其低值区移动的趋势,副热带高压的强弱和进退制约着台风的移动方向。     

"阻止"全球性变暖

世界上最大的石油公司集团作出决定,资助研制能帮助控制因使用埋藏燃料而引起全球性变暖的措施。在10年中将提供2.25亿美元给独立的科研机构,以研究用其他能源来代替石油、煤和天然气的可能性,以及研制较为有效的利用石油产品的方法,同时,降低它们在发达和发展中国家经济中的相对作用。参加集团的有以下大公司,如美国的“埃克森·莫比尔”和“通用电器”,德国的“E.ON”,以及石油开采设备和海洋钻探平台的最大供货商美国的     

The autonomous underwater glider "Spray"

A small (50-kg, 2-m long) underwater vehicle with operating speeds of 20-30 cm/s and ranges up to 6000 km has been developed and field tested. The vehicle is essentially an autonomous profiling float that uses a buoyancy engine to cycle vertically and wings to glide horizontally while moving up and down. Operational control and data relay is provided by GPS navigation and two-way communication through ORBCOMM low-Earth-orbit satellites. Missions are envisioned with profile measurements repeated at a station or spaced along a transect. The initial instrument complement of temperature, conductivity, and pressure sensors was used to observe internal waves and tides in the Monterey underwater canyon