不同纬度大气谐波的相互作用和寒潮天气

通过利用500毫巴波谱资料及超长波、长波合成波资料,分析了1980年3月21—27日我国江南地区一次寒潮天气的波谱演变过程。结果表明:这是一次北半球中高纬波数为3的超长波的急速增幅过程,而3波的发展主要是极区1波向南活动的影响。在寒潮后期连阴雨持续期间,中纬度以2波占优势;同时在低纬地区维持5波流型,形成高原南支西风波槽稳定的背景。 中高纬和极区超长波变化 分析这次大尺度环流过程,可以看出超长波的相互作用不仅发生在同一纬度带内,而且与不同纬度带间波动能量的侧向交换有密切关系,这种作用造成这次超长波形势的转换和调整,引起寒潮的爆发。下面将重点讨论1980年3月中、下旬超长波的波谱演变过     

“94·6”广西特大暴雨中期谱特征分析

１９９４年６月１２－１７日，广西出现了历史上罕见的大范围持续性大暴雨。本文采用波谱分析相似离度分析，揭示这次大暴雨的某些中期波谱特征。为今后预报提供有益的依据。     

春季长连阴雨的波谱特征分析

1987年3月7日至4月14日,我省出现低温连阴雨天气,对农业生产极为不利。7日至3月底全省阴雨绵绵,日照极少,气温偏低,4月上半月又遭受严重的倒春寒天气影响。据农业部门反映:全省春粮受灾面积达460.26万亩,占总面积的48％,估计损失粮食4.1亿斤,大部分地区反映有烂秧,以浙南为最严重。本文着重分析3月7日至26日波谱特征变化。     

一九七九年夏季季风建立过程的能量分析—波谱域能量研究

本文利用FGGE资料对1979年6月10日至24日20时的全球中低纬度的大气超长波系统进行了能量波谱分析。目的是研究西南季风建立过程中,北半球中高纬带的阻塞高压、南亚高压的能量特征及其演化。从而得到几点有意义的结论。详见本文第四部分。     

春季500毫巴西风指数循环及其与角动量输送和能量变化的关系

本文使用七年3,4月份北半球500毫巴逐日高度资料,对北半球西风指数循环规律作了相关分析,并对角动量输送和能量变化的波谱作了分析。得出了南、北支西风指数循环的反相关规律及北半球各区指数循环之间的相关规律,角动量辐合总值与指数循环之间明显的中期规律,并探讨了扰动动能波谱与指数循环的关系.与此同时,还考察了上述规律与长江中、下游地区降水过程之间的一些关系.     

南半球常定的大地形与热力作用对于一月份大气波谱与能量的影响

应用富里叶分析对于观测到的和4种不同地面条件下的半球环流谱模式所得的结果进行了波谱分析。分析的结果表明地形的强迫以及海面热力作用对南半球大气中的波谱产生了影响。 南半球三个低纬度的大陆及它们的地理位置以及海面的热力条件使得30°S处地面的气压波谱m=4、8和12变得显著。海面的热力条件又显示出它对波谱的其他影响。在纬向均匀的海面温度条件下,50°S处的绝大多数波都减弱了;而在30°S处的多数波增强了,而且位相也起了变化,向西移。大陆没有山脉的情况,会使得50°S处的多数波减弱。倘移去南极州,并代以海面时,30°S处,一直到波数8所有波都具有更大的振幅。 在本文中还对这4个实验中的能量问题进行了讨论。     

阜康试验区主要地物光谱特征及其分析

对阜康地区主要地物即土壤、植被、水体三大类共534个样本测量的光谱数据进行了分析，结果表明：植被、土壤、水体的反射光谱各有特点，容易区别，农田光谱特征具有复合光谱的特征，形成了一种新型的地物（植—土地物），此类地物的波谱曲线介于植物与土壤波谱曲线之间，随植被覆盖度而变化。     

松花江流域暴雨个例分析及中期预报

通过对１９９５年７月１２－１３日松花江流域暴雨的环流形势，气象要素场及波谱特征分析，提出了预报此类暴雨的着眼点和指标。     

2009年初湖北省持续雨雪过程分析

利用常规天气图和数值预报产品资料,采取天气学和波谱方法,分析了2009年2月13日至3月4日湖北持续雨雪过程的环流形势及能量谱特征,并与2008年1月10日至2月1日湖北罕见持续低温雨雪冰冻过程进行对比.结果表明:两次持续雨雪过程具有基本相同的长波系统背景场条件和地面冷空气影响路径;对流层850-700 hPa存在逆温层,后一过程的逆温层维持时间更长、强度更大且无中断;两次雨雪过程的温度分布和强度差异明显,后者气温异常偏低,冰冻现象严重;两次雨雪天气期间,中高纬、中低纬地区的能量谱强度、输送和转换变化明显,且与天气系统的变化相对应.     

我国月降水频数的时空特征

本文利用谱分析、因子分析及因子转动等方法对我国1951—1980年期间46个站逐月的月雨日资料进行分析。 对各站每年月雨日序列的波谱分析表明,我国大部分地区年周期的(第1谐波)振动在与其余波动比较中占绝对优势,显著地区是华北、东北、西南及华南地区,振幅最大值出现在7—8月份。 对全国各站年雨日振幅的逐年变化资料进一步作主分量分析及因子分析,对其中前六个主要因子作极大方差转动,转动后的新因子对应不同的特征气候区域,它们除具有逐年增加的气候趋势外,还具有准两年及22年左右的周期振动特征。     

新书架

全球环境变化与城市化、制度因素、全球土地计划;卫星校正场地面和典型地物波谱数据集;中国气候变化科学概论;气候变化40问;呵护气候从点滴做起。     

青海省春季降水变化特征研究

利用青海省37个测站1959-1999年春季(3—5月)降水资料,采用EOF、RFOF及波谱分析等方法,对春季降水异常空间结构及时间演变特征做了研究。分析发现青海省春季降水异常变化主要表现为东部农业区、柴达木盆地、青南高原、祁连山区、小唐古拉山5种空间型。从各气候区的春季降水时间变化趋势看：除柴达木盆地的德令哈从80年代降水呈下降趋势外,其余地区的降水从80年代呈不同程度的上升趋势。从波谱分析可知,青海省春季降水的变化以短周期为主。     

夏季(5-10月)南海准双周和20～60天振荡的年代际变化特征

通过周期和波谱分析,指出南海对流夏季(5—10月)具有显著的准双周振荡(10~20天,QBWO)和20~60天振荡(ISO)周期。在南北向传播上,南海对流QBWO和ISO均以波数为2的向北传播为主。在东西方向传播上,QBWO以波数为1的向西传播为主,而ISO则以波数为1的向西和向东传播为主。在大气环流发生突变的三个不同年代下(1958—1976年、1977—1993年和1994—2011年),QBWO强度、传播次数、频次和传播波谱能量均呈现逐渐增强的趋势。ISO强度的变化为正常略弱、较弱和较强,传播次数、频次和传播波谱能量则为较强、较弱和较强。导致这些变化的可能因子也有所不同,海气相互作用和水汽对流条件对QBWO的变化起了共同主导作用。对ISO而言,纬向风垂直切变影响更为重要。     

中尺度大气波动的波谱和谱函数——数学模型和计算方法

作者得到了准二维Boussinesq方程组，并用其研究了中尺度大气波动的波谱和谱函数。在一定条件下对该方程组线性化并取标准模后，可将其初边值问题转化为矩阵的广义特征值问题来进行数值求解，这样就可知原问题波谱和谱函数的性质。当无基本流且取地转参数、层结参数为常数时，可求得其波谱和谱函数的解析解。此时该模式中仅包含有一对重力惯性内波模态，且各模态均是简谐波；模态越高，垂直波数越大则波动传播得越慢，所有的模态均为离散谱，并存在聚点。对此作者用数值解作了验算，结果表明，该数值求解方案合理可行，对不太高的模态其精度也令人满意。在无基本流然而考虑层结的垂直变化后，则一般无法求取解析解，为此进行了数值求解。这时该模式仍仅包含有一对重力惯性内波的离散谱模态，不过由于层结参数的变化，各模态结构与简谐波出现了偏差。     

连续强降水天气的环流背景及中期预报

分析了１９９４年７月上半年连续出现强降水天气的环流形势及波谱特征，利用０￣９６小时５００ｈＰａ欧洲数值预报５天滑动平均高度场和６波相对振幅变化，得出有实用价值的强降水预报指标。     

模式气候的球谐谱分析

对模拟的气候场用球谐函数作波谱分析,得到了全球500hPa高度和海平面气压在不同截断时的波谱特征以及由CO2倍增(2×CO2)引起的流场变化。与用经验正交函数(EOF)对模式气候作分析不同,球谐波谱分析能清晰显示大气波动的物理图像,尤其是全球大气低频波。另外,试图通过分析2×CO2和1×CO2时的模拟环流,解释造成全球增暖的环流背景特征。       

莱芜年、月降水量的谐波分析

由于大气和天气过程存在周期现象,所以波谱分析在气象资料、气候、天气分析和预报中越来越受到重视。计算机的普及又为波谱分析的推广创造了良好的条件。本文用谐波分析的方法对莱芜年、月降水量进行了分析和预报。     

基于波谱方法的湖北冬季两次长持续低温雨雪天气分析

使用NCEP资料,利用波谱方法,分析了湖北省1954年12月26日至1955年1月18日和2008年1月11日至2月1日两次长持续低温雨雪天气过程的物理量波谱演变。结果发现:(1)40°N纬圈优势波由4波转2波且纬向动能高值区位于35°N时,有利于湖北省维持低温雨雪天气;(2)低温雨雪过程开始前,高纬和低纬分别有纬向动能高值区,过程结束前,35°N纬向扰动动能高值中心或北跳或南移;(3)低温雨雪过程开始前,30°—35°N的长波角动量先辐合,超长波角动量后辐合,过程开始后,35°—55°N负的超长波角动量转正。     

降水回波谱参数估算雨滴谱参数的算法研究

地基遥感雷达反演云中降水参数有助于认识降水云微物理过程,本文提出一种直接由垂直指向雷达回波谱参数估算雨滴谱参数的方法;当雨滴谱满足Gamma函数分布时,联合雷达气象方程、雨滴下降末速度与雨滴直径关系,建立雷达降水回波谱参数反演雨滴谱参数的方程组,采用隐函数显化和级数展开进行方程求解,得到雨滴谱参数估算结果。用正演方法建立检验数据库,使用平均相对误差平均值对近似求解的雨滴谱参数精度进行检验,截距参数为0.83%、斜率参数为3.04%、形状参数为13.60%。对2012年7月22-23日云南腾冲的1320 M Hz雷达垂直波束探测降水回波谱参数进行了雨滴谱参数估算,并与地面激光雨滴谱仪获取的雨滴谱参数进行了比较,两者的平均粒径基本相同。使用风廓线雷达等垂直探测雷达回波谱参数估算雨滴谱参数的方法适用于稳定层状降水云。     

北半球大气环流对北极海冰异常响应的数值试验

本文利用全球9层15波谱模式,模拟了北极海冰后退期持续异常对北半球大气环流季节变化的影响。结果表明:这种影响是明显的,它遍及近地面层,对流层和平流层等各层;波及极地——高纬——中纬——低纬整个北半球;既有同时的,又有滞后的,且还具有季节变化等特点。