AgI水溶胶单滴的冻结实验研究

为了解单个AgI水溶胶滴的冻结特性,本文采用热电偶金属丝悬挂水滴,在小冷室中对AgI水溶胶滴和蒸馏水滴的冻结过程进行了观测,实验结果指出:虽然影响水滴冻结的因子很多,但滴的冻结温度主要取决于水滴中的杂质,由于水滴中出现了AgI水溶胶粒子,因而使得AgI水溶胶滴与蒸馏水滴的冻结温度谱呈现明显的差异,然而若将AgI水溶胶单滴冻结谱的峰值温度,与在小云室中测定的AgI水溶胶雾滴的成冰阈温相比较,两者很为一致,因此揭示出这两种成冰机制的内在联系.观测水滴冻结的另一特征参数固有冻结时间(由滴内冰芽形成到滴全部冻结所     

气溶胶粒子谱的观测分析

本文对我国北京附近三个地方的气溶胶粒子浓度的观测资料进行了分析研究,并分别用Junge分布和Deirmendjian分布分段进行拟合,这样拟合精度较高且能反映不同半径范围内气溶胶粒子的分布特征。     

地面雨滴谱观测的图像自动识别方法

获得准全球雨粒子谱(DSD)特征对研究降水具有重要科学意义,并在测雨雷达探测反演降水中具有重要应用价值。利用2014—2020年6—8月美国航空航天局(NASA)戈达德飞行中心(GFSC)提供的2ADPR数据以及欧洲天气预报中心再分析数据(ERA5),分析了准全球DSD参数(粒子中值直径D₀、粒子浓度参数dBN_w)和降水反射率因子(PRF)的三维结构特征,并对不同纬度带及青藏高原地区DSD参数和PRF三维结构特征的区域差异及海陆差异进行了对比和讨论。结果表明：DSD参数D₀和dBN_w的空间分布型不同,表现为dBN_w大值区(＞35)具有小D₀(＜1 mm),而dBN_w低值区(＜30)具有大D₀(＞1.2 mm)。近地面各纬度带上陆地平均D₀均大于洋面,但平均dBN_w均小于洋面,且热带及北半球地域的海陆差异很大。PRF的垂直分布主要由D₀决定,dBN_w为次要因子。D₀平均垂直分布廓线表明大、中、小降水粒子的主要微物理过程存在差异,dBN_w的廓线表明高层平均降水粒子浓度小于低层。和陆地其它区域相比,青藏高原DSD参数和PRF的概率密度分布最为集中,且降水粒子尺度最小、浓度偏低。

     

地面雨滴谱观测与分析研究进展

雨滴谱是雨滴数浓度随其尺度变化的函数,是降水最基本的微物理特征量,对雨滴谱进行观测是研究云雾降水微观物理特征的重要途径之一。文章主要回顾了20世纪60年代以来,中国开展雨滴谱研究中常用的观测方法、观测仪器以及在谱特征参量、雨滴下落末速度、雨滴谱拟合等方面所做的一些工作和取得的重要成果。在探讨雨滴谱研究现状的基础上,提出了需要进一步研究的方向。     

地面雨滴谱观测的图像自动识别方法

该文介绍了地面雨滴谱观测方法的研究, 通过增大取样面积、增加辅助观测手段, 改进了传统的滤纸取样法, 设计出图像自动识别软件应用到雨滴谱资料的处理中, 这种方法不仅可以增加观测的样本数, 以获得稳定的雨滴谱资料, 而且有利于资料的相互配合与分析。对其图像的位置变化、形状改变、滴谱重叠等情况进行验证以及对计算结果进行误差分析, 雨滴谱资料中的单个滴谱图像位置变化和形状变化对图像识别后的结果没有影响, 自动图像处理程序运行结果稳定可靠。程序在处理不粘连的滴谱资料时敏感性较好, 对于大滴溅散而形成的很多溅散滴时, 会处理成很多单独的小雨滴, 同时也说明无法解决溅散问题。在雨滴重叠问题上该程序智能程度不高, 不能真正鉴别是否存在重叠现象, 无法将重叠的雨滴分离开来, 往往会将重叠在一起的雨滴视为一个滴, 从而带来观测雨滴数量减少的现象。从雨滴谱资料处理误差分析上看, 斑迹直径在3~18 mm时相对误差小于6%, 对于直径小于4 mm雨滴误差完全控制在6%以内, 且在处理小滴时误差更小。该方法在地面雨滴谱观测及资料处理中准确度高、性能稳定、实用性强, 为雨滴谱资料的处理分析提供了一个新的思路, 可以应用到实际工作中。     

空中、地面雨滴谱特征的观测分析

利用1982年7月9日宁夏银川站的一次层状云降水过程中地面、空中观测的雨滴谱资料,分析了宁夏地区层状云降水过程中地面、空中的雨滴谱特征,并对地面和空中雨滴谱进行对比。结果表明：地面雨滴谱以指数型为主（61.9%）,空中雨滴谱以多峰型为主（86.4%）;对于空中、地面雨滴平均谱,Gamma分布拟合的相关系数更高;地面雨滴谱中小滴较多,空中雨滴谱中大滴较多,可能受到碰并、蒸发、破碎的共同影响。研究地面雷达反射率因子Z、雨水含量W、雨滴数浓度N与雨强I的关系,Z-I关系和W-I关系的相关性很好,而N-I、N0-I、λ-I关系的相关性不是很好。     

过量AgI播撒对降雨的抑制作用

奥运会开幕式当天北京市西南和东北两块降水云系不断发展加强,根据当天北京地区的风向,对可能影响鸟巢的西南云系进行了消(减)雨作业。文章分析了作业区云体和非作业区云体的发展、演变、以及降水的情况。结果显示过量AgI播撒能够对降水产生抑制作用,从而对目标区起到较好的保护作用。     

贺兰山地区沙尘气溶胶粒子谱分布的观测研究

1996年至1999年4年间的4月和5月，在贺兰山的东西两侧沙漠地区用APS-3310A型激光空气动力学粒子谱仪进行了大气气溶胶数浓度和质量浓度的观测，取得了大量背景大气、浮尘、扬沙和沙尘暴天气条件下的沙尘粒子谱分布资料，通过统计分析研究，总结出不同沙漠地区不同沙尘天气条件下的大气气溶胶粒子谱的分布规律。     

雨滴谱垂直演变特征的微雨雷达观测研究

雨滴谱的垂直变化特征对于认识降水过程、改进模式和雷达定量估计降水等具有重要意义。利用2016年6月1日-9月30日雨量筒、微雨雷达（micro rain radar,简称MRR）和PARSIVEL雨滴谱仪连续4个月的观测数据,在对比3种仪器观测结果的基础上,研究了层状云降水不同降水强度下微物理特征量和雨滴谱垂直演变特征。结果表明:MRR与PARSIVEL雨滴谱仪观测降水强度相关性较好,且两种仪器观测的雨滴谱在中等粒子段（0.5~2.5 mm）表现出较好的一致性,而对于小粒子段（雨滴直径小于0.5 mm）PARSIVEL雨滴谱仪观测的数浓度明显低于MRR。对于弱降水（降水强度R ≤ 0.2 mm·h-1）,液水含量和降水强度随高度降低减小,雨滴在下落过程中蒸发明显。对于较强降水（R>2 mm·h-1）,随高度降低,雷达反射率因子增大,小滴数浓度减小的同时大滴数浓度增加明显,雨滴下落过程碰并作用明显。所有高度直径不超过0.5 mm的小滴对数浓度贡献均为最大。高层雨滴直径不小于1 mm的小粒子对降水强度的贡献可达50%,小粒子对降水强度贡献随高度降低减小。     

黄河上游玛曲地区雨滴谱特征的观测研究

为了解决近年来黄河流域水资源短缺的现象,2000年由青海省气象局组织及多个单位合作,在黄河上游进行了人工增雨试验。通过对玛曲地区雨滴谱的分析,推测玛曲当地的雨滴较大,这对在当地实施人工增雨提供了观测依据。另外,通过分析得到当地积云降水的雷达反射率因子和雨强的相关关系式,该公式可以作为利用雷达定量测量高原地区降水的参考。分析发现,虽然高原地区冷雨过程是主要的降水机制,但是暖雨过程仍然对降水有贡献。通过对雨滴谱资料的分析,可以促进对高原地区云物理特征的了解。     

AN ANALYSIS OF THE APPLICABILITY OF FUZZY CLUSTERING IN ESTABLISHING AN INDEX FOR THE EVALUATION OF METEOROLOGICAL SERVICE SATISFACTION

An evaluation index is a prerequisite for scientific evaluation of a public meteorological service. This paper aims to explore a technical method for determining and screening evaluation indicators. Based on public satisfaction survey data obtained in Wafangdian (China) in 2010, this study investigates the suitability of the fuzzy clustering analysis method in establishing an evaluation index. Through quantitative analysis of multilayer fuzzy clustering of various evaluation indicators, correlation analysis indicates that if the results of clustering were identical for two evaluation indicators in the same sub-evaluation layer, then one indicator could be removed, or the two indicators merged. For evaluation indicators in different sub-evaluation layers, although clustering reveals attribute correlations, these indicators may not be substituted for one another. Analysis of the applicability of the fuzzy clustering method shows that it plays a certain role in the establishment and correction of an evaluation index.     

A FUZZY MATHEMATICS EVALUATION OF THE DISASTER BY TROPICAL CYCLONES

In this paper, data from disaster reduction in China have been used to statistically analy ze the disaster by tropical cyclones that occurred from 1979 to 1996 within the area of Guangdong province. By the method of fuzzy subset theory, the conditions of the disaster have been discussed and the evaluation model of the disaster B set up. The index of the disaster of every tropical cyclone have been obtained and divided into five parts. The result shows that the index is almost proportional to the direct economic losses, so this model is reasonable.     

箭载催化剂冰核生成率的检定

本支介绍了JBR-56型火箭箭载催化剂冰核生成率的检测。得出箭载碘化银8克每箭的冰核总数高于现使用的三七高炮弹每弹(含4克碘化银)的成冰核总数,就每克碘化银的成核率相比,无量级上的明显增加。在温度高于-12℃范围内,箭载的成核率仍然偏低,不理想,我们认为这可能是所使用的爆炸法所限。     

用T-矩阵法分析降水粒子在微波段下的Z_(DR)特性

本文采用Ｔ－矩阵方法从理论计算的角度分析了在Ｘ、Ｃ和Ｓ波段下不同轴比、大小和相态的扁椭球降水粒子的差反射率因子ＺＤＲ,对为三种波长的双线偏振雷达实际运用提出了更合理的解释,得到若干有用的结论。文中还对Ｔ－矩阵方法的准确性进行地评价。     

NCC_CGCM模式的我国夏季降水集合预报方法效果评估及改进

通过对国家气候中心全球海气耦合模式(NCC_CGCM)1983～2006年48个不同初值样本的我国夏季降水预报(回报)、等权重集合预报及二次非线性订正预报的评估效果比较,其中订正预报的平均效果比等权重集合预报的平均效果好,但总体平均预报效果都不高.在评估中发现,48个样本在不同地区的预报效果的差异显著,正相关显著区域出现的位置各不相同,有的样本出现在江南,有的出现在东北,还有的出现在黄淮等地,因此提出了用历史回报的相关系数构建新的集合预报.试验表明,新集合预报的平均效果优于等权重集合预报、二次非线性订正预报和业务系统中现有的集成方法.     

用T—矩阵法分析降水粒子在微波段下的ZDR特性

本文采用Ｔ－矩阵方法从理论计算的角度分析了在Ｘ、Ｃ和Ｓ波段下不同轴此,大小和相态的扁椭球降水粒子的差反射率因子ＺＤＲ,对为三种波长的双偏振雷达实际动用提出了更合理的解释,得到若干有用的结论,文中还对Ｔ－矩阵方法的准确性进行地评价。     

大气透明度光谱和浑浊度的观测

利用1980年7月—1981年7月在北京大学用多波段太阳直接辐射强度的观测资料,分析了这一年中大气透明度光谱和埃斯屈朗浑浊度的变化。从实测的气溶胶光学厚度随波长变化的关系中可以推断,在这一期间,80％的场合气溶胶谱分布应符合或非常接近Junge分布,在一般情况下,Junge分布的参数ν与埃斯屈朗浑浊度β之间有反相关关系。     

GRAPES区域集合预报系统对登陆台风预报的检验评估

针对2015年7—9月登陆中国大陆沿海的台风,利用GRAPES-REPS区域集合预报资料和集合统计诊断分析方法,对登陆台风的移动路径、时间、地点、强度和降水等进行检验评估,以期为预报员应用GRAPES登陆台风概率预报提供依据。检验结果表明,(1)集合平均移动路径要优于控制预报,集合预报各成员登陆地点存在20~340 km差异,但实况登陆地点均能落在集合成员登陆地点中。(2)对24 h和48 h登陆地点误差而言,集合平均较控制预报更接近实况。(3)随着预报时间的趋近,集合平均、控制预报和集合成员登陆地点距离误差逐渐缩小,登陆地点空间位置预报也没有明显的系统性误差。(4)集合成员对台风登陆时间预报偏早,平均提前2.3 h。(5)在强度预报中,尽管最低气压和近中心最大风速存在登陆前偏弱而登陆后偏强的趋势,但登陆点预报值区间包含了实况观测值,表明GRAPES-REPS集合预报能够较好展示多种可能信息。(6)不同量级降水AROC评分为0.56~0.76,具有预报参考价值;另外AROC评分的高低及台风暴雨落区的准确性与台风登陆点和登陆时间误差密切相关。可见,GRAPES-REPS区域集合预报可以在台风登陆地点、时间、强度和降水预报等方面提供更多的预报不确定性信息,有助于做出正确的预报决策。      

大暴雨雨滴平均谱的研究

根据不同地区的许多观测表明,雨滴平均谱的极限状态趋于指数形式。1984年8月10日至10日受8407号台风减弱为低压的影响,长春降了大暴雨,降水量为112.3mm,从10日06时30分开始,用滤纸色斑法,每隔5分钟观测一次雨滴谱,到11日04时,共取雨滴谱259份。本文根据这次层状云大暴雨雨滴谱资料,研究了指数形式雨滴谱N_D=N_0e~(-λD)的参数N_0和λ的确定,并对不同方法拟合的经验     

台风“苏迪罗”螺旋雨带造成福州特大暴雨成因分析

受2015年第13号台风“苏迪罗”影响,福州出现特大暴雨。为研究台风登陆前局地强降水与地形的关系,针对福建长乐雷达的0 °仰角数据进行了风场反演,得到福州低空风场在强降雨发生时的结构及演变特征,综合利用NCEP 1 °×1 °再分析资料及福州三维地形数据,探索了福州地区持续性短时强降水的发生原因。结果表明:(1) “苏迪罗”影响期间正值南海季风爆发期,为台风提供了充沛的水汽;(2)强降雨发生时,福州地区存在正涡柱,配合强烈上升运动,为短时强降水的发生提供良好的动力条件;(3)雷达风场反演显示:当福州环境风场为东北气流,有一持久、稳定的分流区出现在福清北部,随着台风靠近,环境风逐渐由东北转为偏东风,分流区的位置也一直向内陆延伸,分流气流与台风环境气流形成了明显的辐合带,激发了螺旋雨带内中尺度对流云团的发生发展,造成短时强降水;(4)台风环境气流进入福州后出现的分流现象与福州的盆地地形有关。