结合Ka和X波段双偏振雷达对北京一次锋面降雪过程雪带的观测分析

本文设计了中国科学院大气物理研究所位于同一观测站内的一部单发双收Ka波段双偏振雷达和一部双发双收X波段双偏振雷达高效结合观测的方法,并首次将Ka和X波段双偏振雷达结合应用在降雪过程的观测中,对2019年2月14日锋面气旋系统在北京地区降雪过程中雪带的形成、发展、消亡过程的宏微观结构进行了分析。结果表明,雪带的垂直结构符合以往对层状云垂直分层的物理认识,类似但不同于雨带由凝结增长层、丛集层、淞附层、融化层组成的四层结构,雪带只包含由上层“播种”至下层的冰晶形成的凝结增长层、丛集层和淞附层三层。由于各层水平风速不同,雪带的三层结构并非垂直排列。多个雪带不断生成发展维持降雪,直至冰晶凝结生长层变空,云从冰晶凝结生长层分裂为多层云后各自消散。证明了Ka和X波段双偏振雷达结合的必要性和高效性,丰富了对锋面气旋系统雪带的认识,补充了Ka波段和X波段雷达对降雪的观测研究。     

1998年淮河试验加密观测期间大气可降水的估算及其特征分析

利用GMS-5卫星红外分裂宙通道和水汽通道资料反演晴空大气的可降水分布，同时利用探空站资料和地面站资料估算云天大气的可降水分布。将这两种方法进行融合，得到淮河流域能量与水分循环试验期间全天候的大气可降水分布。结果表明，这种新的融合技术可应用于确定大尺度或全球尺度的大气可降水分布图像。揭示了江淮流域1998年梅雨盛行期大气中的水汽主要来源于西南方向。充足的大气可降水是产生地面降水的必要条件，在某些动力条件的影响下，空中的大气可降水将部分地被转化为地面降水。给出了几种主要的降水类型，分析了相应的大气可降水条件及其特征，并剖析了产生降水的大气动力条件。结果显示，地面降水中心通常并非出现在大气可降水的高值中心区域而是产生在其下风方向的某一区域。     

河南春季一次层状云降水云物理结构分析

河南2000年4月14日的降水由冷锋和西南涡产生，降水云系分布不均匀，云图上云区间有带状云隙，雷达回波图上出现两条带状回波，云带内部分布也不均匀，垂直方向上降水云系有分层现象。分析了降水云系的微物理特征，根据可播度的PMS指标确定了航线上过冷水丰富的区域，结合卫星、雷达资料讨论了过冷水丰富区域的分布特征，还讨论了降水云系内部存在的对流不稳定。     

黑龙江省短历时降水时空分布特征研究

以百分位法和空间系统聚类法为理论基础，利用GIS空间插值技术，分析近30 a(1991—2020年)黑龙江省短历时（1 h、3 h、6 h、12 h）降水时空分布特征。结果表明：黑龙江省短历时降水分布趋势与夏季降水量分布趋势差异较大；短历时降水极值分布较为分散，基本上在西部松嫩平原地区最高，北部大、小兴安岭地区和东南山区最低；短历时降水99%、95%和90%分位，在西部松嫩平原地区最高，向东南和东部两个方向逐渐降低，大、小兴安岭最低；短历时降水从极值到99%、95%、90%分位降水量迅速下降，短历时降水高值在总降水样本中出现比例较小；黑龙江省各短历时降水的极值和均值年际变化趋势基本一致，各短历时的极值均呈明显增加趋势，历时越短增加趋势越明显。     

长江三角洲强降水过程年极值分布特征研究

利用长江三角洲地区80个台站建站以来到2002年的逐日降水资料，用REOF和统计分布方法，计算并分析了长江三角洲地区年最大日降水量、年最大一次连续过程降水量的极端降水特征。结果表明：长江三角洲一次连续过程的降水量极大值的空间分布相对集中，时空变率小于日降水量极大值，这对于洪涝灾害的预测与评估具有很好的实用价值；强降水的渐近分布中，日极值降水的分布以Weibull分布最为普遍，一次连续过程降水以对数正态分布最为普遍。     

北半球月平均环流异常与我国夏季月降水量异常之间关系的时空综合EOF分析

本文利用一种时空综合的经验正交函数（ＥＯＦ）方法探讨了我国夏季降水场与同期及前期北半球５００ｈＰａ环流场之间的关系。这种方法能够同时给出降水场的距平分布及其对应的同期和前期环流场距平分布型。分析了前三个特征向量场的空间结构，得到了三种不同降水异常分布型及其与之相应的同期和前期５００ｈＰａ环流异常型。结果发现，前期（冬季）５００ｈＰａ高度距平场在中高纬度地区有着同夏季几乎完全相反的分布特征，在这一特征下，我国东部夏季降水场有较一致的距平分布，此外，当前期冬季５００ｈＰａ出现ｗｐ型环流异常时，我国长江流域夏季降水会出现显著异常。     

不同季节海温与中国夏季降水的时空特征分析

利用季降水异常的典型集合相关降水模式，分析了不同时段和不同区域的海温场与我国夏季（6～8月）降水之间的时空分布特征。结果表明：各大洋区海温存在着明显的季节、年际和年代际变化。与中国夏季降水相联系的印度洋海温的分布特征与季节有关，存在明显的偶极和单极分布形式，这种海温的异常变化对我国夏季纬向或经向雨带有一定的影响，全球特定的海温分布可以作为中国夏季旱涝预报的信号因子。不同季节海温和中国夏季降水在1970年代末都经历了一次突变，说明海温的季节差异对中国夏季降水的影响明显地受到海洋年代际基本态的制约。     

拉萨夏季一次典型降水过程雨滴谱特征及Z-I关系分析

研究降水滴谱特征和谱分布对了解高原降水的微物理特征、雷达定量估测降水以及科学实施人工增雨作业尤为重要。本文选取2018年7月8—9日拉萨夏季一次典型降水过程，利用DSG5型降水现象仪和地面小时降水资料分析了高原夏季对流云和混合云降水的雨滴谱分布特征及〖WTBX〗Z I〖WTBZ〗关系。结果表明：降水现象仪和翻斗雨量计的降水变化趋势较为一致。对流云降水中2.0~3.0 mm的降水粒子对雨强的贡献最大，混合云降水雨强的主要贡献者是1.0~2.0 mm的粒子；混合云降水阶段的雨滴谱数浓度比对流云大一个量级。对流云和混合云降水的雨强与雨滴的质量加权平均直径和数浓度密切相关。拉萨地区雨滴谱适合〖WTBX〗Γ〖WTBZ〗分布，其拟合谱参数与青藏高原其他地区的差异表明高原地区雨滴谱分布存在时空差异；混合云降水谱参数〖WTBX〗N0、μ〖WTBZ〗和〖WTBX〗λ〖WTBZ〗与雨强的变化趋势相反。混合云降水〖WTBX〗Z I〖WTBZ〗关系的系数和指数均小于对流云降水。应用标准〖WTBX〗Z I〖WTBZ〗关系，对流云降水阶段雷达低估降水强度；混合云降水阶段，当雨强<2.3 mm雷达低估降水，否则雷达高估降水。     

黑龙江省夏季降水的主相关型及其环流特征

将黑龙江省53个气象站的夏季降水做点相关，将达到统计显著性标准最多的台站降水分布图定义为主相关型，讨论了与该降水类型对应的500hPa环流特征。结果表明黑龙江省西南部和鹤岗一带的夏季降水具有很好的代表性，夏季降水有明显的西北-东南向分布，可利用南北降水之差来描述全省夏季降水的最主要雨型，500hPa高度场乌拉尔山槽脊变化和我国副热带地区高度距平均不同对黑龙江省夏季降水关系密切，鄂霍茨克海地区的高度距平对省夏季降水的南北分布更有指示意义。     

张掖地区大降水特征和预报

分析历史资料，找出大降水影响系统和时空分布的一些特征，由此建立了张掖地区大降水预报方程。     

太平洋海温变化对我国降水可预报性影响的分析

通过讨论我国160个测站的月降水与太平洋海温的关系，研究了太平洋海温对我国月降水可预报性影响的时空分布特征，探讨了利用太平洋海表面温度作我国月降水中长期预报的可行性和局限性。结果表明，海温对月降水的影响存在明显的时空分布特征：从时间上看，利用海温作降水预报在4月和11月全国平均效果较好；从空间上看，海温对降水的影响存在遥相关关系，其贡献在西北地区大于东部地区。     

中国三江源地区降水研究的进展与展望

三江源地区位于中国青藏高原腹地，被誉为“中华水塔”。该地区降水和空中云水资源的分布及变化对中国淡水资源的影响至关重要，且影响着三江源地区及下游的生态系统。本文回顾和总结了近几十年来三江源地区降水和空中云水资源的空间分布及时间演变特征、降水的影响机制以及未来降水趋势预测方面的研究成果，并给出了进一步研究展望。     

基于“基尼系数”的降水时间分布均匀度变化研究

基尼系数是经济学中对贫富差距量化评价的重要工具。文章通过基尼系数的引入实现了对降水时间分布均匀度进行量化评价，从而对降水变化做出更为全面、客观的评估，为城市降水与水资源预测、城市雨水收集、以及水资源安全建设提供重要参考。对昆明市1972-2001年30a降水时间分布均匀度评价表明：30a平均降水时间分布均匀度基尼系数为0.47457，其中1972-1981年平均为0.46672，1982-1991年平均为0.49068，1992-2001年平均为0.46631。降水时间分布均匀度基尼系数呈下降趋势，年际变幅增大，其中最小为1998年（0.3342），正是旱涝灾害严重的年份，说明我国季风区的城市旱涝灾害的主要原因是降水时间分布不均。     

我国干旱半干旱区降水的特征分析

利用聚类分析对全国160站1951～1992年的年降水标准化资料做分析，结果可划分为两大区——干旱半干旱区和非干旱区，在此基础上进行降水区划及降水分布型研究，得出我国干旱半干旱区大致分成9个小区以及它的3种年降水分布型式。     

双雷达资料共面投影程序设计与显示

大面积降水分布的定量测量一直是气象和水文探测中的重要课题。长期以来，气象和水文部门都是依靠雨量计网测定区域降水量。当降水分布比较均匀时，这种方法能保证一定的精度。但是，暴雨等强对流天气降水局地性很强，这时利用常规的雨量计网不能准确测定区域降     

广西春播期降水变化的气候诊断分析

对1959－2000年广西春播期（2－4月）及各月降水进行了EOF分散，分析了其空间分布形态及气修变化规律，结果表明：广西春播期降水及各月降水全区一致偏多（少）是主要分布型态，2，3月降水呈增加趋势，由少雨向多雨转变，4月降水呈减少趋势，由多雨向少雨转变，二者有反相的特点，春播期及各月降水均存在准2a振荡，分月降水还具有45a左右的长周期变化，90年代后期，广西春播期降水进入一个相对少雨期。     

华北四季降水特征及与我国其他地区降水的联系

利用中国160站1951－2000年逐月降水资料，在对华北地区降水气候特征分析的基础上，介重研究了华北地区降水异常在四季中的年际，年代际变化规律和特征，以及华北地区不同季节降水偏多（少）时全国同期的降水空间分布特征，并对各季的降水趋势作了初步的估测。     

低纬高原地区初夏降水特征及其与大气环流关系的研究

本文把云南省２５个站１９５６－１９９０年期间的５月份雨量作自然正交展开，从而得到云南５月降水的自然分布型，将各分布型与其前期的１－３月１００、５００ｈＰａ高度场作相关分析，发现云南初夏５月降水一致性分布与前期１００、５００ｈＰａ相关区分布趋势一致，特别是与２月低纬定常行星波列的传播路径有关；降水分布和第二型与高度场和相关分布主要在乌拉尔山、菲律宾及其附近。     

我国江淮地区5-7月降水异常的区域特征

采用旋转经验正交展开(REOF)方法，对我国江淮地区50a5—7月降水标准化距平场进行客观分区，并分析了南北两区5—7月降水异常的长期变化趋势及其周期的变化。结果表明，江淮地区5—7月降水方差场可以分为2个区域，各区降水量异常有明显的季节变化，降水异常峰值出现在6月和7月，基本呈单峰型分布；南部区变化趋势比北部区明显，均具有显著的年际和年代际变化特征：南北两区都存在3a的主周期，南部和北部分别有21a和15a的年代际周期；江淮南、北区的降水在降水偏多、偏少年都与全国大部分地区呈同位相分布，但江淮北区的降水始终都与华南地区呈反位相分布；副热带季风系统的强弱及副高南北位置的变化直接影响江淮5—7月降水。     

广东省前汛期降水分布趋势的分析与预测

利用模糊聚类分析方法将广东省前汛期降水的分布趋势进行分类。取各类的代表站进行对应分析，用前两个公共因子对汛期降水的分布趋势进行分类，分析各类的500 hPa平均高度场及它们之间的差异。同时研究各类前冬（1，2月）500 hPa环流形势的演变特点和海温场（12～2月）的分布。最后求得前两个载荷变量的预测值，作出汛期降水分布趋势预报。