降水对雾中能见度参数化的影响

雾的能见度是雾滴数浓度和含水量的函数,可以利用雾滴数浓度和含水量进行参数化得到能见度拟合值。但是当雾中有降水存在时,降水会影响雾滴数浓度和含水量,进而影响能见度参数化。2009年1月19日至3月5日在湖北恩施雷达站进行了包括雾微物理特征、雨滴谱及雨滴末速度、能见度以及基本气象要素的观测。利用不同的能见度参数化公式得到能见度拟合值,并与实测值进行对比分析,考虑雾中降水影响时的能见度拟合值要比不考虑降水时的能见度偏差大,因此在有降水伴随雾产生时,降水的效应可忽略不计。同时,利用40％的雾滴谱观测数据建立了良好的模型用于拟合当地的能见度,并利用Gultepe公式得到相应的参数,对当地的能见度进行了计算和预报。     

利用探空资料计算水汽压

利用L波段探空资料的相对湿度值及温度值计算水汽压时,由于探空测量的是相对于水面的相对湿度,只能用相对于水面的饱和水汽压公式来计算,低温时用相对于冰面的饱和水汽压公式计算水汽压可能不正确.对水相和冰相的不同处理所带来的偏差进行了分析和讨论.以CIMO规定的温度-45℃和0℃为界,分别计算了用相对于冰面的饱和水汽压公式和相对于水面的饱和水汽压公式得到的水汽压值,并进行了比较.结果表明,在计算实际水汽压的过程中,用不同的饱和水汽压公式所产生的绝对偏差虽然不大,但相对偏差最大可能达到50％,不容忽视,对确定对流层上部的气候效应可能产生影响.     

浓雾中安全车速的计算

介绍了浓雾中高等级公路行车障碍的能见距离和安全车速的计算方法。将反应时间增加到1.8s，安全距离提高到10m，计算了安全车速，并讨论了高速公路关闭的能见度条件。     

安徽省云地闪密度与雷暴日数关系的研究

利用1961—2015年安徽省雷暴日数资料和2010—2015年ADTD系统闪电定位数据,以县级行政区域为基本单位,采用线性和幂两种计算模型分析安徽省年平均云地闪密度N_g与雷暴日数T_d的关系,并与《建筑物防雷设计规范》(GB 50057)公式的计算结果进行对比。结果表明:2010—2015年安徽省雷暴日数与1961—2015年雷暴日数的观测数据无显著性差异,幂模型比线性模型更适用于表征安徽省年平均云地闪密度和雷暴日数的关系。利用雷暴日数据结合规范两种计算公式得到的安徽省各县区年平均云地闪密度与实际观测的云地闪密度存在较大的差异,公式N_g=0.024T_d~(1.3)计算的云地闪密度的样本平均相对误差为31.65%,低于N_g=0.100T_d计算的云地闪密度的样本相对误差44.03%。拟合公式N_g=0.0281T_d~(1.369)计算的安徽省年平均云地闪密度与实际观测的云地闪密度接近,较规范中的两类公式N_g=0.024T_d~(1.3)和N_g=0.100T_d更适用于安徽地区。     

辐射雾生消的数值研究(Ⅰ)——数值模式

本文建立了一个描述辐射雾生消过程的数值模式,预报量包括风速、温度、比湿、雾含水量及雾滴浓度等。 采用了新的雾微物理过程参数化方法及湍流交换系数公式,构造了考虑水汽、水滴对红外辐射吸收和发射及水滴对短红外辐射散射的辐射参数化计算方案。 对具有代表性的实际雾过程模拟,结果表明,模式可行。     

大气湍流的非线性动力学参量与其经典统计量之关系

本文利用大气边界层近地层中观测得的风和温度时间序列讨论计算了湍流的非线性动力学统计参量与其经典统计量的关系。初步结果表明:当层结稳定参数z/L处于-0.7相似文献   

用等效球Mie理论计算冰云光学特性的一种新方法

对由六角形冰晶粒子组成的冰云的１４种冰晶尺度分布,分别用等效球Ｍｉｅ理论和射线光学理论计算了它们在从可见光到近红外谱区的１７个波长上的散射特性参量。并利用由等效球Ｍｉｅ理论获得的散射参数及冰晶尺度分布特征参量ｒｅ（有效半径）建立了冰云光学特性的参数化公式。这些参数化公式的最大相对误差小于５％。     

T213L31模式热带气旋路径数值预报误差分析

应用国家气象中心的T213L31模式对2006—2009年热带气旋路径数值预报的结果从平均距离误差、距离误差分布、模式系统性偏差、平均全移速误差、模式对背景场的预报偏差进行全面检验分析表明:对于不同走向的热带气旋 (简称TC) 路径预报而言,预报误差最小的是西行路径TC,预报误差最大的是东北行路径TC。按照TC强度进行分类统计发现,TC强度强比强度弱的路径预报平均距离误差小。T213对所有样本的平均预报而言,存在西北偏西向的系统性偏差,不同类型路径TC存在不同的系统性偏差。通过计算平均全移速可以看出,对于西北行、西行、北上类型路径在整个预报时效中移速偏差较小,而对于所有转向类路径移速偏差较大,即偏慢较明显。对T213模式预报2009年TC路径误差较大的个例 (0904,0906,0907号热带气旋) 检验模式对背景场的预报偏差,个例分析表明:模式对中高纬度西风槽预报偏强、对TC环境风场垂直切变预报偏大、对两个相近的TC预报更容易发生藤原效应,这些因素是导致TC路径偏差的主要原因。     

一个灯光能见度换算图

现行《地面气象规范》使用的灯光能见度距离换算图与1964年出版的“规范”不同,更改的说明是:“采用空军观测的图,作了部份补充,查用比较方便”。由于“机场常用跑道视程(Run Way Visal Ranye)来定义能见距离,即从飞行员眼睛的平均高度上(规定为五米)视察起飞和着陆方向时,能看清跑道或表示跑道的专用灯光或其它标志的最大距离”。这显然与地面气象观测的定义不同、精度要求不同、所用参数不     

陆面蒸发公式的检验

以云南省七个小流域的气象、水文资料,检验了三个含有下垫面参数的陆面蒸发公式,表明傅抱璞公式最佳。 作者提出了一个反映地形起伏的新参数——地形起伏度。藉助傅抱璞公式和地形起伏度计算山区全年陆面蒸发量的误差,一般小于4％,个别最大误差达13.1％,平均误差为5％。     

中国近40年来雾的研究

自１９５８年以来，中国一直重视人工消雾试验和雾的物理学研究。文中总结了４０余年来中国在 人工消雾、雾的物理化学特性、雾生消物理过程研究等方面的成就，介绍了 雾与生态环境之间的紧密关系及雾数值模式研究的发展过程和取得的重要成果。 雾是贴地层空气中悬浮着大量水滴或冰晶微粒而使水平能见距离降到１　ｋｍ以内的天气现象 。它不仅对水陆空交通有不利影响，而且对工农业生产和人民身体健康也带来了严重危害。 纯净 雾水也有有利的一面，比如云南省南部的雾对生产高质量的茶叶及发展橡胶林十分有利。对 一些干旱地区还可“雾中取水”。近些年来发现，雾与生态环境关系密切，研究雾可为保护 生态环境提供科学依据。     

中国各流域水量平衡的初步分析

在本文中作者制作了我国东半部水量平衡三要素的分布图,并进行了扼要的分析和讨论。各地的多年平均降水量(r)是根据实际观测的数据。多年平均自然蒸发量(z)的数值是根据下列布德科公式计算得来的(参考文献[6]):z=[R_0r/LthrL/R_0(1-chR_0/rL+shR_0/Lr)]~(1/2),式中 th,ch,sh 各代表双曲线正切、余弦及正弦;而 R_0/L=z_0是代表水源不缺条件下湿润地面的最大可能蒸发量,其数值根据作者前文(文献[1])计算的结果。多年平均迳流量(f)则根据水量平衡方程 f=r-z 间接求得。除了计算年蒸发量的分布以外,本文还计算出各季蒸发量的数值,但其精确度自然不及年量的计算。在本文中,还按17个不同流域进行水量平衡的计算和讨论,并绘成多年平均年迳流系数分布图一幅,其结果可与文献[9]相比较。     

黄山市暴雨强度公式的研制

利用黄山市屯溪气象站1987～2016年连续30a的降水观测资料,获得降水量统计样本;采用"年最大值法"进行资料选样,按照P—Ⅲ分布、耿贝尔分布和指数分布进行分布曲线拟合得到雨强—重现期—历时(i-P-t)三联表;采用最小二乘法、高斯牛顿法求解暴雨强度分公式和总公式参数,根据误差最小原则确定最优方法,得到黄山市暴雨强度公式。结果表明:耿贝尔分布和指数分布各降水历时下的相对均方根误差比P-Ⅲ分布较小;采用最小二乘法参数组合方法计算分公式和总公式误差比高斯牛顿法较小,精度满足国标要求,是目前较为合适的暴雨强度公式计算方法,推荐为最优的暴雨强度公式。     

利用测温声雷达回波图估算大气扩散的一种参数化方法

本文提出了一种基于湍流扩散统计理论的利用声雷达回波图估算大气扩散参数的新方法。这种新方法,仅需要从声雷达回波图上读出边界层结构的信息并取得常规地面测风资料,即可利用参数化公式进行计算,不需进行Pasquill稳定度分类。 所应用的参数化公式用外场观测资料进行了检验,表明公式计算结果与观测值比较符合。这种方法计算得到的扩散参数也与P-G扩散曲线进行了比较。     

重庆暴雨面积估测技术应用

运用距离权重反比法对重庆市气象自动观测站的雨量资料进行格点化处理,采用地球椭球体梯形面积的计算方法计算出暴雨面积,对重庆市2007—2016年的各次区域暴雨天气过程进行暴雨面积估测,计算出的暴雨面积能真实反映暴雨的影响范围,并充分证实了重庆市2014年的"9·17"区域暴雨是该年重庆市影响范围最大的暴雨。通过对暴雨面积的估测,分析重庆市近10 a的暴雨面积变化趋势,反映出其总体呈增大的趋势。     

高速公路不同路况下的安全限速

不同气象条件导致道面状况差异很大,为了提高不同道面状况条件下高速公路行车的安全性,从气象条件出发分析了干、湿、积雪、积冰道面条件对道路交通安全的影响,采用数学方法,以制动反应时间内行驶距离与制动距离之和小于能见距离为条件,推导了不同道面条件下的基于安全距离的高速公路最高车速限制值计算公式.利用双指数模型的纵向附着系数计算模型计算了附着系数,得出了不同道面条件下对应不同能见距离、附着系数的安全车速,为高影响天气条件下交通管理部门管理高速公路安全运行提供科学依据.     

由平均风速和其标准差估算Weibull参数的近似公式及其精度

在风资源的研究工作中,理论计算结果往往与对样本进行统计处理的结果不一致,原因是多方面的,主要和下列因素有关:1)样本(包括测试仪器的精度、测试方法和数据处理等),2)拟合理论(用什么样的概率分布函数拟合实际观察值分布),3)估算拟合理论中参数的方法和近似公式。本文不涉及前两个问题。 若采用双参数Weibull概率分布函数拟合实际观察值分布时,Justus等人给出了五种估算参数的方法,本文只讨论其中的第三个方法。     

大气中水滴降速的计算

本文从理论上推导了流体介质中球体降速υ随其半径r的变化形式υ=α。其中a、b为简化运动方程时引进的二个待定常数，由大气中水滴降速的实测资料确定，其值为a=0.53563、b=1.37358。由此式计算的最大相对误差为24%。比较了这一半理论公式与他人经验公式各自的特点。推荐了三组形如υ=A之新的统计公式，它们分别将r=0～2900μm分为三、四、五段，对应的计算最大相对误差分别为11%、7%、4%。     

基于激光雷达遥感和参数化模式研究城市混合层的发展机制

利用北京大学的微脉冲激光雷达(MPL)观测的偏南气流条件下的混合层高度和夹卷层厚度探测资料,研究简单天气条件下城市混合层的发展机制并与GB94的参数化方案相互映证.通过激光雷达遥感的混合层高度和夹卷层厚度计算了混合层顶的夹卷率A,得到其平衡夹卷阶段的值为0.24.在不考虑机械混合前提下反演了地面感热通量,结果表明遥感的反演值与梯度法的计算值有系统性偏差,但总体上仍旧有较好的相关.偏差量的大小反映了影响混合层发展的机械湍流的参数B,进一步通过GB91模式的模拟确定该参数的最佳值约为3.5.在此基础上讨论了混     

几种统计相似方法的适用性比较

针对前人对各种相似性度量的预报检验结果,从公式出发,分析证明了相似离度与海明距离具有相同性质,探讨了相似离度在相似预报中使用的局限性。利用2010年5月1—30日08时东亚区域850 hPa高度场96个站点资料,对几个常用相似量及作者提出的新相似量进行相似选择试验,结果表明：（1）相似离度与海明距离非常接近,选出的相似样本80%以上是相同的;（2）相似离度与相关系数差异最大,选出的相似样本70%以上是不同的;（3）新相似量与相关系数较接近,60%是相同的。相似离度与海明距离反映的是样本间＂距离＂的接近程度,相关系数和新相似量反映的是样本间的形状接近程度。