用有效指数法作田东县2～3月低温阴雨预报

先把预报因子和预报对象作（０．１）化处理，然后建立其有效指数法的预报方程，在业务应用中，预报准确率较高。     

三维静力适应过程中声重力波的特性和能量转换研究

为了研究三维静力适应过程的机理,推导三维静力适应方程组并导出声重力波的频散特征、解析解和能量转换关系以及位涡方程。结果表明,三维静力适应过程实际上就是三维声重力波和重力内波的频散过程,声重力波和重力内波的频率在水平方向上可以区分开来。声重力波的频率随着水平波数和垂直波数的增大而增大。取近轴近似,其解析解在空间上呈螺旋曲面,为大气中热通量和动量从一个区域向另一个区域的输送提供了一种机制,从而为研究大气提供了新的视角。垂直速度在动能与有效势能的转换、有效势能与有效弹性势能的转换中发挥着重要的作用,并且只发生在垂直方向上。在静力适应过程中总能量和位涡是守恒的。适应终态中有效势能比有效弹性势能大一个数量级。      

用有效指数法作田东县2～3月低温阴雨预报

先把预报因子和预报对象作（０．１）化处理，然后建立其有效指数法的预报方程，在业务应用中，预报准确率较高。     

非静力AREM模式设计及其数值模拟I:非静力框架设计

AREM（Advanced Regional Eta-coordinate Model）对中国暴雨、台风等中尺度天气系统的模拟、预报能力突出。但是伴随模式分辨率的提高,制约该模式发展的一个问题日渐突出,即"静力平衡近似"的约束。本文通过对原静力平衡系统进行修正,引入高阶订正参数定义第三运动方程来构建该模式的非静力动力框架。我们基于Euler原始方程组,有效结合原静力平衡模式的标准层结扣除及IAP（Institute of Atmospheric Physics）变换方法,推导出了球面余纬坐标下的非静力框架,并在E网格和η坐标下进行了时空离散。采用时间两部分离技术进行积分运算以提高计算效率,并通过"追赶法"结合迭代法计算声波。此框架可方便地继承静力平衡框架的特点,最大限度地保留静力平衡框架的优势。理论推导和数值试验表明,当非静力框架退化为静力平衡框架后,方程形式及其模拟结果一致。在文章第二部分将通过理想和实例试验检验非静力模式性能。     

土壤热量通量和蓄热量的计算原理与方法研究

土壤热量通量和蓄热量的计算原理与方法研究郭绍存，杜秀贤，梁秀婷（内蒙古自治区气象科研所）利用土壤热传导方程推导出的式（６），又经图解积分法再次推导而成的式（１０），连同公式（７）分别是计算０─２０厘米深土壤表层某时段内平均热量通量和相应时段内总蓄热量...     

总能量守恒与辛几何算法

以正压大气原始方程为例子，以总能量守恒为主线，介绍动力保守系统的两类重要算法：总能量守恒算法和辛几何算法，讨论了两之间的关系。中给出具体的算例，并说明两类算法的有效性。     

行星大气有效位能理论之进一步探讨

本文讨论了从两种观点(方法)出发推导的有效位能数理表达式。即Lorenz(1955)导出的欧拉观点有效位能表达式和Smith(1969)[2]导出的拉格朗日观点表达式。本文用拉格朗日方法重新推导的P坐标有效位能表达式与Smith方法有异。在此基础上,重新推导了有效位能平衡方程并讨论了其中的效率因子问题。指出,用欧拉方法不可以得到所谓效率因子。      

陕西气象科技服务在公共气象服务中科学发展的战略思考

对流有效位能（CAPE）是强对流天气分析预报的重要参数。通过理论推导,提出了载水气块和非载水气块两种情况下对流有效位能的两个新的计算公式,便于业务应用;并讨论了对流有效位能的局地变化因子和预报思路。     

能量位涡度平衡方程及其在暴雨诊断分析中的应用

本文从Ertel广义位涡方程和大气总能量概念出发,导出了一个把能量天气学与动力学相结合的新物理量——能量位涡度。文中给出了相当能量位涡度的概念,导出了二者的简化形式,并对它们的物理意义和天气背景作了讨论。从定义入手,推导了能量涡度平衡方程,解释了各项的物理意义。在此基础上结合尺度分离方法,对一次暴雨实例作了能量位涡诊断分析和平衡分析,发现暴雨区与能量位涡正中心相对应,与相当能量位涡负中心也对应。最后还讨论了各个因子对能量位涡的贡献,表明能量位涡能够反映出暴雨所必需的动力场和能量背景场条件,并与水汽通量散度结合对暴雨具有诊断意义。     

利用LAS资料估算能量平衡各分量

一般气象台站都没有能量平衡射观测。而能量平衡各分量是判别下垫面状况的重要因子，本文利用乐至县LAS（Large Aperture Scintillometer）观测资料计算了显热通量，并通过能量平衡方程求得能量平衡各分量，揭示了能量平衡分量的日变化和年变化规律，以及与下垫面干湿状况的关系。     

按Lorenz精确公式和近似公式计算有效位能制造

以时空域为函数研究了按Ｌｏｒｅｎｚ（１９５５ａ，ｂ）所定义大气中精确的有效位能（ＡＰＥ）制造和近似的有效位能制造公式．大气中有效位能的制造是由非绝热加热场和温度场决定。这个加热场通过使用每天四次的ＥＣＭＷＦ（欧洲中期天气预报中心）的１９８６—１９９２年７个１月份和１９８５－１９９１年７个７月份的初值化分析资料，用余差法进行了估计。考察了大气不同部分对精确制造和近似制造的贡献，并解释了这些贡献之间的差别．Ｌｏｒｅｎｚ在近似制造公式的推导过程中，做了几个近似假设。最严重的一个近似假设看来似乎是，等熵面上的平均气压近似地等于等压面上的气压，就这个等压面而论其上平均位温与等熵面上的位温相等。本文结果表明，精确制造公式中和近似制造公式中两种贡献项之间的最大差别，发生在温带对流层低层．此处对涡动ＡＰＥ，精确制造值比近似制造值可以小到１／１０；而对纬向和时间平均ＡＰＥ精确制造值是微弱的正值，但近似制造值是强大的负值。其它主要的差别发生在热带对流层中层，就平均ＡＰＥ制造而言，精确公式的值比近似公式值大约小一半。尽管有这些大的差异，全球平均的平均ＡＰＥ的精确制造值在１月为２．２９Ｗ／ｍ２，７月为１．８８Ｗ／ｍ３，然而与近似制     

马古列斯问题解析

文章从流体力学基本能量方程出发，设计并解析出理想马古列斯问题的锋面模式（Margules′model）。据此讨论了大气环流中冷暖气团运动、能量得失有有效能量转化动能问题：从有效能量角度证明热带暖湿气团是能量源，极地冷气团是能量汇。此外还解答了与此有关的锋面能量和水汽能量转化动能问题。     

青藏高原地区云对地面有效辐射的影响：Ⅰ.综合分析

本文利用１９８２年８月－１９８３年７月青藏高原地面热源观测试验资料，讨论了青藏高原地区地面有较辐射时空变化的基本特征，分析了地面有效辐射与云层覆盖率和云状的关系。结果表明：云是影响地面有效辐射变化的重要因子；地面有效辐射是云层覆盖率的二次函数，函数形式为二次三项式；地面有效辐射对云状变化的响应是非常明显的，中云（Ａｓ）对地面有效辐射的影响最大，其次是低云（Ｃｂ，Ｓｃ）。高云（Ｃｉ）对地面有效辐射的     

有限区域有效位能理论再探

本文用拉格朗日方法推导出有限区域有效位能方程。结果表明和Smith导出的表达式有异。本文还重新推导出有限区域有效位能平衡方程。 1.关于参考状态 从实际大气状态到其参考状态,从泛函角度可以描述为孤立系统(或热能和机械能在边界的净交换为零的闭合系统)中的映射关系,即大气在任一时刻的位温空间曲面作为物质曲面均达到水平和垂直稳定状态的特殊映射。因此,可以定义参考气压P_r:     

两类不同路径热带气旋登陆前后的总能量对比分析

以热带气旋“麦莎”和“碧利斯”为例,利用NCEP／NCAR再分析资料和实况资料,对两类不同路径热带气旋登陆前后的总能量场进行了对比分析,重点讨论了总能量场的变化与登陆热带气旋路径的对应关系,结果表明：（1）热带气旋区域的总能量分布并不均匀,高值中心主要集中在热带气旋移动方向的前方;（2）热带气旋中心始终在总能量输送场的“0”线附近小幅摆动;（3）登陆后西行热带气旋和北上热带气旋的能量输送变化存在一定差异,可能与同期的环境流场和地形作用有关,热带气旋的移动方向趋向与能量输送较强的一方一致。     

梅雨锋暴雨的不平衡场

中尺度散度及其变化和梅雨锋暴雨有较好的对应关系。在散度方程中，散度的局地变化项与垂直速度（ω）、散度（D）有关的项的量级在强降水区比在弱降水区要大。用中尺度资料计算的不平衡场（U）和不均匀场（A）和强降水区基本一致。因此，计算不平衡场和不均匀场及散度变化可以为暴雨等中尺度天气现象的短时预报提供线索。     

曲率修正线性平衡方程及其在变分同化风压约束中的应用

针对强涡旋系统（热带气旋、一些中尺度系统）变分同化分析中风压平衡约束关系的特点,提出了一个新的风压平衡约束关系——曲率修正线性平衡方程,它具有形式与线性平衡方程相同,并清晰地包含了曲率的作用,同时,当曲率较小时可退化成线性平衡方程。曲率修正线性平衡方程能方便地应用于中国数值预报研究中心开发的三维变分同化分析系统Grapes3DV中,试验结果证明其具有较好的效果和较理想的特性,提高了分析质量,并改善预报水平。     

PG7607基准级活塞压力计零级有效面积的确定

对于活塞压力计,零级有效面积是其最重要的参量。利用作为压力基准级活塞压力计活塞-活塞筒几何尺寸的测量结果,用几何法计算活塞压力计的零级有效面积和不确定度,活塞压力计零级有效面积计算结果为1961.0276 mm^2,其扩展不确定度为4.3 ppm（k=2,1 ppm=10^-6）;用压力平衡法获得活塞零级有效面积的结果为1961.0279 mm^2,其扩展不确定度计算结果为1 5 ppm（k=2）;用几何法获取活塞零级有效面积的不确定度最小,活塞零级有效面积为1961.0276 mm^2。     

全球大气能量的时空特征及变化趋势分析

大气能量学是大气科学重要的组成部分，了解大气能量的时空分布和变化特征，能够为大气科学研究，尤其是气候变化研究提供新的思路和手段。本文基于1948～2016年NCEP逐月再分析资料，从大气的总能量及其内能、位能、潜热和动能的分布、变化趋势和主模态变化等方面阐释了全球大气能量变化的整体特征。主要结论如下:（1）除高海拔地区外，总能量呈现从赤道向两极逐渐递减的分布，且全球大部分地区呈增加趋势，内能和位能的分布和变化与总能量较为接近；潜热能的极大值区和显著变化区均位于赤道及低纬地区；动能的极大值区分布在中纬度长波槽和西风急流出口区，其在南半球双西风急流区的变化最为显著。（2）总能量呈现出不连续的阶段性跳跃式增长特征；北半球的总能量多于南半球，而增速却慢于南半球，即两半球间的能量呈趋同趋势；海洋上空的总能量多于陆地，且海陆间差额有增大趋势；火山爆发事件可能对大气能量在年际尺度上的减少有重要作用。（3）大气各能量第一模态的空间特征与其各自变化趋势分布非常相似，并先后在1975年左右发生了年代际突变。就第二模态而言，大气的总能量、内能和位能从整体上反映出南北极与其它地区呈反向变化的特征；部分低纬度地区的潜热能与其它地区呈反向变化；动能主要呈现从热带太平洋向南北两极的经向波列分布；它们的时间系数均有一定的多年代际变化特征，可能与气候系统的内部变率有关。     

利用MODIS大气廓线产品计算空气相对湿度的方法研究

森林火灾遍及全球，损失巨大。火险天气指数（FWI）是森林火灾预警和管理的有效工具。相对湿度（RH）是计算天气火险指数一个非常重要的参数。然而，由插值方法得到的RH在远离气象站点的地方往往存在很大的误差。因此，尝试利用MODIS遥感数据计算基于像元的高分辨率RH。MODIS的MOD07大气廓线产品，可以提供大气可降水量和地表气温数据。基于地面水汽压和大气可降水量的经验关系，利用MODIS数据计算了地表空气的相对湿度，平均绝对误差小于5％。结果表明，利用MODIS数据能简单而有效地计算地表空气的相对湿度，拓展了遥感技术在森林火险管理中的应用。