区域大气质量评价数值模式系统的建立及试用

区域大气质量评价数值模式系统是以CALPUFF的应用开发为核心,根据陕西省的实际情况和大气环境业务服务需求,利用预报实时业务的网络环境,通过VB6.0编程,建立了一个具有自动数据处理、操作简便、比较实用的区域大气质量评价数值模式系统平台。依据2004年1月1日至12月31日的气象资料及源排放清单,对某工程的5个拟建地进行了大气质量数值模拟评价分析。结果表明,5地日均浓度超标的概率分别为27%、11%、5%、3%、8%。年平均浓度5地中3地未出现超负荷浓度值,满足2级标准要求,其他2地出现超负荷浓度值。其中一地污染超标最重,其可能原因是由于山体的影响,山谷中低层水平风速相对较小,不利于污染物的水平扩散,同时易形成地形山谷风次级环流,次级环流的存在把输送出去的污染物带回原地,形成二次污染。     

濮阳棉铃虫气象预报模式的建立与应用

根据濮阳市气象条件的变化对棉铃虫特别是对棉铃虫虫源影响的特点,按照棉铃虫繁育规律,将棉铃虫周年活动期划分为秋季预蛹期、越冬期、春季羽化期、夏季危害期4个阶段;分阶段选取有昆虫学、统计学意义的气象因子,通过归一化处理和加权组合,组成棉铃虫气象指数,建立多时效、归一化棉铃虫气象预报模式和分析、评价指标.     

闪电先导随机模式的建立与应用

根据地闪先导发展特征,建立了一个闪电先导的二维随机模式,并模拟研究了下行先导与避雷针或地面的连接过程。模拟得到下行先导感应电荷的数量级为10-4 C/m;下行先导出现明显的分叉,且先导接近地面时分叉逐渐增多;模拟的连接过程形态呈现多样性的特点;建筑物上的避雷针在绝大多数情况下可以有效拦截闪电下行先导,但避雷针正上方的下行先导并不是百分之百击中避雷针,远离避雷针的下行先导仍有很大概率被避雷针拦截;在下行先导与避雷针水平距离一定的条件下,建筑物越宽越矮,避雷针有效拦截闪电先导的概率就越小。     

中尺度模式中p-面与σ-面扩散差异的数值分析

对常用的四阶线性水平扩散的两种方案进行了量纲分析和简化，并用有地形中尺度模式对两种方案做了详细的对比数值试验和分析。一种方案是在σ－面上计算水平扩散（以下简称为方案Ａ），另一种方案是通过坐标变换使扩散在准ｐ－面上进行（以下称为方案Ｂ）。试验结果表明，在地形平缓区域，两种方案的预报差异较小，而在陡峭地形附近，则预报差异很大，两方案的２４小时降水预报差异可达５０ｍｍ以上。原因是方案Ａ中出现了温度和湿度     

IAPⅢ模式中夏季风建立的流场能量强度指数分析

本文采用IAPⅢ模式输出的10模式年资料,计算了夏季风建立期间的流场能量强度指数(即变差度、相似度、场比幅、季风强度指数和突变度),主要结论有:利用相似度可客观确定模式中南海夏季风建立的预兆日期。在南海、南亚夏季风建立及江淮入梅前后,均出现全球变差度明显增大,此时大气环流的剧烈调整具有全球性。IAPⅢ模式中南海夏季风爆发要较实际偏晚10 d,强度也较实际弱。虽在模式中海表面温度取气候值,但南海夏季风建立的预兆日期仍各不相同,且季风强度指数有明显的呈两年周期的变化。模式中南海夏季风爆发在绝大多数年份仍属突变过程,这与实际情况大体相当。     

AREM模式对0604、0605号台风的预报分析

卫星资料已大量应用于数值天气预报,占据了所用观测资料的主体并对数值天气预报效果的改善具有明显的作用.目前卫星资料的同化应用一方面在努力解决受地表辐射、云和降水影响的卫星观测资料的同化问题,以充分利用现有卫星资料并发挥其效能,同时发展适应伴随全球观测系统建立而带来大数量和多种类新类型卫星资料的同化应用.文章介绍了为满足卫星资料在数值天气预报中同化应用现状与发展而建立的两个卫星资料同化研究中心(JCSDA:Joint Center of Satellite Data Assimilation和NWP SAF:Satellite Applications Facility for Numerical Weather Prediction)的基本情况,并简要讨论我国数值天气预报中卫星资料同化应用.     

“7·20”郑州特大暴雨的多模式对比及高分辨率区域模式预报分析

7月20日郑州遭遇特大暴雨，郑州站单日降水量（552.5 mm）和1 h降水量（201.9 mm）皆打破了该站建站以来的历史纪录。本文采用地面降水观测、静止卫星观测、再分析资料和数值模式预报数据对此次过程开展了多模式预报偏差原因分析和江苏省精细化天气分析和预报系统（Precision Weather Analysis and Forecasting System，PWAFS）的极端强降水预报能力分析。主要结论：1）此次暴雨过程因副热带高压西伸与台风”烟花”加强使二者之间的东风急流加强，并叠加地形的抬升作用而引起，前者提供了大尺度水汽条件，后者提供了局部动力条件；2）欧洲中期天气预报中心（European Center for Medium-range Weather Forecasts，ECMWF）模式和美国国家环境预报中心全球预报系统（Global Forecast System，GFS）的降水落区较好，中心略偏北，但强度显著偏低。PWAFS模式预报的降水量级高于全球模式，且具有沿地形分布的特征，但存在降水位置偏西和降水范围更为孤立等问题。3）结合再分析资料和PWAFS预报，对应此次强降水区域，7月20日白天存在中低层切变发展成闭合低压系统的过程，为对流发展提供了动力条件。     

欧洲ECWMF模式与我国T213模式夏季预报能力的对比分析检验

T213 L31模式(简称T213)是中国国家气象中心在T106L19谱模式的基础上建成的第四代全球中期数值天气预报系统,它于2002年9月1日起投入业务使用。本文根据世界气象组织(WMO)基本系统委员会(CBS)1985年特别会议推荐的数值预报标准化检验方案,采用欧洲中期数值预报模式ECWMF和国家气象中心T213数值预报模式的500 hPa位势高度、850 hPa温度预报格点资料和客观分析实况格点资料,对东亚区域2002年和2003年夏季时段内两种模式的预报能力进行对比分析检验。所得结果表明,ECWMF预报的环流场中的低压槽在102°E以东的我国中东部(102°E以西的我国西部)比实况值偏弱(偏强),高压脊偏强(偏弱);而在我国的大多数地区,T213模式预报的低压槽偏强,高压脊偏弱。     

一个对流边界层大涡模式的建立与调试

本文介绍一个适合于对流边界层的大涡模式的建立及其调试结果。该大涡模式建立过程中注重于计算的节省，同时也强调原理与方法的简单和合理性。模式的调试表明，对于平坦均一地形的情况，模拟可以获得合理的结果。调试同时显示了模式对较低水平分辨率的适用条件，以及模式应用于模拟较大水平范围问题的可能性。     

"10.19"全州冰雹的中小尺度分析

用天气学方法对1997年10月19日全州县境内出现的一场历史上罕见的冰雹过程的中小尺度进行分析,揭示这次过程的一些机制,为掌握冰雹发生前中小尺度系统的活动和演变规律积累经验,对提高今后的预报服务能力将有所帮助.     

水稻两用核雄性不育系的育性模型与鉴定方法

依据水稻光敏不育系育性的实验结果，提出衡量不育系育性变化规律的特征值及其量化模型。并用７个不育系的多点多年育性资料验证该模型的合理性，介绍了鉴定不育特征值的方法和程序。     

水稻障碍型冷害损失评估及预测动态模型研究

在分析东北水稻生殖生长关键期低温生理反应的基础上,建立了计算日冷积温(时积温)及其与空壳率关系的模式和敏感期内每日水稻敏感群体数量比率分布标准化模式,进而建立了水稻在生殖生长关键期内因低温影响而导致空壳率及减产率评估、预测模式。该模式可较精确地计算出逐日低温导致的空壳率及减产率,可比成熟期提前25 d左右进行冷害评估和损失预测。     

1961—2010年南方双季稻区气候资源变化分析

中国南方双季稻播种面积占到全国水稻的85%以上, 研究该区域对气候变化的响应有助于科学地规划和管理双季稻生产。以江南、华南双季稻区为研究对象, 选取1961—2010年南方双季稻区275个数据完整性较好的气象观测站点, 对双季稻区平均气温、日照时数、降水量等气候资源演变规律及其可能变化的分析表明: 该研究区域正处于气温显著上升阶段, 气候倾向率为2℃/(10 a), 尤其是1997年气温突变之后升温幅度进一步增大, 气候倾向率增大为5℃/(10 a), 且秋冬季增温更为显著。研究区域降水年际波动较大, 无明显增减趋势; 从季节上看, 春秋降水有减少趋势, 而冬夏有增加趋势, 且使降水分布更为集中。从空间演变看, 双季稻区气候资源的演变趋势存在较大的差异, 其中华南稻区呈暖湿化, 对喜温好水的双季稻生产是利大于弊; 而江南稻区则呈暖干化趋势, 对水稻生产不利; 同时秋旱风险加大, 尤其是西部地区将面临水资源减少、水稻种植用水不足。另一方面, 随着双季稻区气候变暖, 早稻适宜播种期提前、早晚稻生长季延长, 热量资源增加以及薄膜育秧技术广泛应用等, 都将使双季稻种植格局调整。双季稻区高温日数增多, 早晚稻生长发育无效热量也随之增加, 整体上江南热量资源的有效性低于华南, 尤其是江西和湖南两省, 热量有效性均 < 85%;华南大部地区热量有效性均高于95%。因而, 各地可根据所处区域气候资源要素演变规律及热量有效性分布选取产量与品质更好的中晚熟品种种植, 提高水稻种植积极性, 促进早晚稻安全生产。      

水稻干物质的数值模拟及类型区划

干物质积累是水稻经济产量的基础,利用分斯播种资料,运用作物生长模拟方法,根据水稻主要种植区域的光温资料,作出水稻干物质积累的理论计算。通过对干物质积累值的时空规律分析和区划,为分析生物学产量形成的生态条件提供数据。     

江西近50年寒露风演变趋势及其对双季晚稻的影响

利用江西省81个代表站1959—2008年的气象资料和14个农业气象站1983—2007年的双季晚稻观测资料,对江西省寒露风的发生情况和演变趋势,以及寒露风出现日数与空壳率的关系进行了分析。结果表明,江西省寒露风约十年九遇,且赣中的发生频率要高于赣北和赣南;寒露风有提前出现的趋势。寒露风日数每增加1d,可造成空壳率增加0.4%—3.0%。     

2005年江西晚稻飞虱大发生气象成因初步分析

介绍了江西省稻飞虱历年发生概况,以及2005年江西稻飞虱发生特点,并从2005年副高脊线位置与飞虱早迁、汛期降雨峰值与飞虱多迁、台风环流与飞虱秋季回迁、夏秋季温湿条件与飞虱生长繁殖的关系等方面,进行了稻飞虱大发生的气象成因分析,力图为今后建立稻飞虱发生发展气象预测模型,开展灾害监测与预报提供依据.分析结果表明,2005年江西省晚稻飞虱具有发生时间早、面积广、为害重等特点,为历史罕见大爆发;稻飞虱主要来源于外地迁入,有春季迁入及秋季回迁2种;副高脊线位置偏南,西南气流强盛,导致春季气候适宜,暖湿气流活跃,强降水多,有利春季稻飞虱早迁、多迁、大量迁,早稻发生后的残留虫量是晚稻飞虱大发生的虫源基础;7～10月台风频频影响江西,特别是后期台风的影响,加速了秋季稻飞虱随东北气流的回迁,为晚稻飞虱大爆发起到促进作用;盛夏不热且秋季不凉的气象条件,有利于当地稻飞虱的生长繁殖,导致飞虱代数多.     

1961—2010年桂北晚稻寒露风特征分析

利用广西融安1961—2010年逐日气温和降水量数据,按2008年中国气象局颁布的"寒露风等级气象行业标准",统计该地区近50 a寒露风发生情况。结果表明,近50 a晚稻寒露风屡年发生;从危害日数和天气过程次数来看,以轻度和湿冷型为主;从危害敏感期来看,抽穗开花期影响最严重,花粉母细胞减数分裂期次之,幼穗分化期影响相对较小;从寒露风出现早晚、危害日数和过程次数来看,寒露风年际变化较大,且自21世纪以来寒露风危害呈现减弱趋势。     

我国华东地区月尺度气候动力预测的研究:(Ⅰ)区域模式建立及模拟检验

用一个耦合了VXM水文模型的区域气候模式RegCM3,采用了较高的水平分辨率(40 km),对我国华东地区进行月尺度短期气候模拟及评估。本文主要介绍系统建立和使用1981~2000年共20 d的月尺度资料进行的气候模拟试验和检验研究,使用国家气候中心提出的计算评估方法,针对近地层温度和降水做了评估。结果表明,本系统在“消除”系统模拟偏差后,可以较稳定地对我国华东地区的温度和降水进行月尺度短期模拟,评分结果较高。总之,由对此区域气候模式的模拟能力的初步检验与评估看来,可进一步研究此模式,以作为业务预报模式投入实际应用。     

广州市紫外线辐射资料分析与预报模型的建立

通过对广州市2004～2006年紫外线辐射资料的统计分析,初步揭示紫外线辐射强度季节性变化的规律,同时结合数值预报产品,用多元回归方法建立预报模型.