作物年景的环流模式方法——作物气象产量探讨(四)

本文以作物年景的天气类型为线索,运用近百年月平均海平面气压场和近30年500百帕高空环流资料,分析了华北小麦、长江下游早稻和晚稻、华南水稻的年景-环流模式。指出不同产粮区和不同季节作物,应考虑不同的年景-环流模式。     

“环流-天气气候-农业年景”系统模式探讨

本文从综合评述近几年国内外在“作物产量-天气气候-环流”方面所做的研究工作出发,针对用气象学方法预报农业产量中存在的一些问题,提出了“环流-天气气候-农业年景”系统模式。分析了系统模式几类尺度和模式的因子,讨论了系统模式的应用价值以及有待澄清的一些现象和问题。     

毛乌素沙区近期气候振动的研究

本文利用毛乌素沙区近40年的气象资料，论述了促使毛乌素地区沙漠化的气候条件。分析该沙区边缘地带与沙化有关的降水量、蒸发等因子的气候变化趋势及期振动所具有的准周期性，建立它们与各环流因子之间的多元线性回归模型。发现年降水量和年干燥度的3年和8—9年周期在该沙区普遍存在，且准3年周期与北半球冷空气活动、西太平洋副高及赤道东太平洋海温的周期振动有关。利用鄂托克1955—1989年的年干燥度序列可以建立AR（2）模型，并依此预测该地1990和1991年的气候可能较常年干燥，1992年气候可能转变为较常年偏湿。     

近90年大气环流的振动(下)

本文研究了1871—1960年共90年南北半球(70°N—50°S)7月大气环流的振动。并着重分析了近60年东亚大气环流的变化与我国的气候振动。主要结果如下: (1)由于大气环流存在多年变化,不同30年的平均图有相当大的差异。最近30年(1931—1960年)的特点是:北半球,大洋上的副热带气压上升,亚洲大陆、北非及副极地带气压下降;南半球、南美、南大西洋及太平洋西南部气压上升,而其余地区显著下降。 (2)大气环流的振动可以从大气活动中心的位置及西风指数(40—70°N及30—50°S气压差)来判断。它们的10年滑动平均曲线表现出明显的周期性振动。主要周期为世纪周期及海尔周期。可能还有布吕克纳周期。 (3)从东亚大气活动中心位置的变化及气压偏差图可以很好地解释近60年(1901—1960年)我国的气候振动。30年代,北太平洋高压最强,这时期印度低压也深,并且这两个活动中心位置均偏西,致使我国大部分地区气候状况暖而少雨。     

长江下游谷物天气产量变化与大型环流准周期性振动的分析

本文分析了近几十年谷物产量和百余年海平面气压场及降水资料。揭示我国东部长江下游粮产区的天气和谷物天气产量存在30—40年的长周期振动和2—3年的短周期振动,并且与特定的相一致的大型环流系统振动相配合。通过分析讨论,提出了一个“环流一天气一天气产量”同步振动模式。简言之,即当冬季贝加尔湖冷高压偏弱和澳洲低压偏强,相应地,春季赤道低压偏强以及夏季南方涛动偏强时,则长江下游处于(长周期振动的)多水期或(短周期振动的)多水年型,谷物天气产量偏低。反之,则处于少水期或少水年型,谷物天气产量偏高。     

中国近千年石笋-树轮集成温度记录

分析北京石笋年层和祁连山树轮标准化指数及二者的合成指数与气候的关系,探索对响应不同季节温度变化的不同代用指标进行集成的方法。根据集成序列与中国大区域器测资料的相关计算,建立了年分辨率的跨区域千年温度序列。讨论了中国近千年气温变化的一些特点,发现近千年来年代际温度变化低谷与几个重要的太阳活动极小期非常吻合,大区域平均气候在Sporer Minimum期间响应太阳的突然"冷却",气温下降的速率和幅度比Maunder Minimum期间更为显著。     

近90年大气环流的振动(上)

本文根据1871—1960年共90年的1月南北半球海平面气压图(70°N到50°S),研究了大气环流的振动。主要结果如下: (1)绘制了10年、30年、90年平均图,经过比较发现:90年平均图与30年平均图有显著区别,但由于本世纪初处于世纪周期的中间,所以,1901—1930年的30年平均图与90年平均图差别最小。 (2)大气环流的世纪振动很明显。这主要表现在:90年来有一总的趋势,西风指数下降,副极地低压带与副热带高压带向赤道方向移动,且南北半球趋势相同。南方涛动范围内的活动中心位置在90年内有一完整波动。 (3)大气环流有显著22年周期振动,从纬圈平均西风指数来看特别清楚,太阳活动次高年西风强,主高年西风弱。 (4)大气环流振动与太阳活动11年周期有密切关系,但关系随世纪周期而变化。1879—1900年与1934—1960年一致,而1901—1933年与之有很大不同。前两时期11年周期比较明显,后一时期双振动最清楚。 (5)从近20年的大气环流变化,可以解释我国同期的气候振动。     

近百年长江下游作物生长季冷暖的变化与大型环流的振动

本文运用上海1373—1982年110年气温资料,配合1871—1980年110年月平均海平面气压场资料,分析了长江下游作物生长季冷暖的长期变化以及与之关联的大型环流变化特征。发现最近百余年里,年、季(代表月份)和关键旬的平均气温普遍经历了从偏冷期转为偏暖期约80—100年周期的振动,转折发生在本世纪20年代末、30年代初。70年代前后有转向偏冷期的趋势。这类低频振动与大型环流活动的低频振动有密切关联,主要表现在冬季亚洲大陆冷高压主体偏东和阿留申低压偏弱时期,相应夏季青藏高原热低压偏弱时期,对应长江下游偏冷期;反之,则对应偏暖期。讨论了生长季冷暖变化对农作物生长发育和产量的影响。     

1961—2020年辽宁省气候年景分析及综合气候年景评价

选用1961—2020年辽宁省61个国家级气象站逐日降水、气温和天气现象数据,根据辽宁省气候特点,分别建立雨涝年景、干旱年景、低温年景、高温年景和暴雪年景评价指标,构建辽宁省综合气候年景评价模型,实现辽宁省雨涝、干旱、低温、高温、暴雪单要素气候年景以及综合气候年景的量化评估。结果表明：近60 a辽宁省高温年景显著增强,低温和暴雪年景显著减弱,干旱和雨涝年景无显著变化趋势。综合气候年景存在15 a左右的年代际振荡周期,20世纪80年代后为显著的准3 a年际振荡周期。经历史重大天气气候事件、灾情以及业务实际应用对评估结果检验表明,建立的年景评估方法较为合理,可用于辽宁省气候年景评价。     

广东气候年景的客观定量化评估

利用1961—2017年广东86个地面气象观测站逐日降水、气温以及气象干旱指数(Drought Index,DI)资料,建立了综合考虑雨涝、低温、干旱和高温这4个方面的广东气候年景客观定量评估方法,对广东气候年景进行客观定量评估,并应用实况灾情对评估结果进行验证。结果表明,近57 a来,广东雨涝和干旱年景指数变化趋势不显著,而低温年景指数呈显著下降的趋势,高温年景指数呈显著上升的趋势。近57 a来,广东综合气候年景指数以0.06/(10 a)的速率下降,但下降趋势不明显。评估得到广东气候年景评估结果与灾害实况大部相符,气候年景为差的年份有5 a:1963年、1969年、1993年、2001年、2008年。研究结果为广东客观定量的气候年景评估业务和决策服务提供技术依据。     

Estimation of the error of lidar determination of the transparency of low-turbidity atmosphere

Considered is the method of determination of atmospheric turbidity using weak lidar signals when the problem is mathematically incorrect due to the presence of the background noise. An accuracy of the method can be increased by means of using the procedure of effective averaging and linear approximation of the transmission in the case of the low attenuation coefficient.     

2005年夏季中国东部气候异常分析--中国科学院大气物理研究所短期气候预测检验

简要比较了中国科学院大气物理研究所对2005年夏季中国降水跨季度预测与实况的异同,并对2005年夏季我国主要雨带及降水偏少区的形成与东亚热带、副热带以及中高纬度大气环流系统的配置进行了分析。对2005年夏季西太平洋副高的异常活动预测不好,这是造成跨季度降水预测有失误之处的主要原因之一。2005年夏季在亚洲对流层中高层,沿着副热带急流轴准静止Rossby波有几次能量传播过程,西太平洋副高的北抬与西伸与副热带急流中Rossby波的活动强度有一定的对应关系,因而产生了亚洲不同地区高影响性的灾害性天气。     

Elements of theory of avalanche-like motion of a mudflow with hyperconcentration of debris

A criterion ratio is proposed which allows to estimate the possibility of origination of avalanche-like motion of a mudflow with hyperconcentration of debris in a certain mudflow-bearing watercourse.     

测量NO气体吸收截面的方法

差分吸收光谱技术(DOAS)已经被广泛用于各种污染气体浓度的测量,其中影响其测量精度的主要因素就是气体吸收截面的测量.利用Lambert Beer 吸收定律以及自主设计的测量装置对大气的主要污染气体NO的吸收截面进行了测量,并采用多项式拟合的方法提高了测量的精度,根据所测得的吸收截面反演了NO气体的浓度值,取得了良好的效果.     

An analysis of the causes of meandering tracks of typhoons

Criteria of the free meandering tracks of typhoons are derived from the general solutions of typhoon motion equations. It is suggested that the meandering motion of a typhoon is caused by the combination of the internal force, the initial speed of the typhoon and the average pressure gradient force of the typhoon volume affected by the environmental pressure field. It is also revealed that under specified circumstances, the meandering may be caused only by the typhoon’s internal force. Finally two examples of fitting calculation are given for illustration.     

陕西冬季一次大雾天气生消机制的数值模拟

利用非静力平衡中尺度模式WRF、NCEP 1°×1°再分析资料及常规观测资料,对2005年12月30～31日发生在陕西的大雾天气过程进行了数值模拟,分析了大雾天气过程形成的主要原因及雾的生消机制。结果表明,WRF模式能较好地模拟出雾的水平分布特征、强度和生消过程,反映出实际雾的生消变化规律。适当提高模式水平分辨率能较明显地改进模拟效果。这次大雾为平流辐射雾,长波辐射冷却是大雾形成和发展的主要原因。逆温层的发展、维持和近地面层较高的相对湿度对雾的产生和发展起着重要作用。近地面层有弱的水汽辐合是大雾发展和维持的主要原因之一。大雾形成和发展阶段,900 hPa以下的辐合上升运动和900 hPa以上的辐散下沉运动有利于在上升和下沉运动区的界面层中形成逆温层,逆温层的形成有利于低层水汽的积累。随着高空转为辐合上升运动,900 hPa以下为辐散下沉运动,接着日出后,太阳短波辐射增温等的共同作用,使逆温减弱直至被破坏。中高云的存在影响了近地面层逆温的形成和加强,推迟了雾的形成和消散。暖平流的输入有利于逆温层的形成发展。     

疏勒河上游流域多年冻土区辐射变化分析

利用2008年7月-2010年10月祁连山区西段疏勒河上游流域多年冻土区苏里梯度观测系统的辐射数据,分析了该区域的辐射变化特征.结果表明,向下短波辐射、向下和向上长波辐射、净辐射月总量季节性变化明显,冬、春季较小,夏、秋季较大;向上短波辐射月总量的季节变化不明显.日平均向下短波辐射、向下和向上长波辐射有明显的季节变化,1月或12月达到最小值,6月或7月达到峰值;1-3月和12月日平均向上短波辐射振幅变化较小,而4月和10月则变化较大.净辐射日变化冬、春季较小,且振幅也较小,夏、秋季较大,且振幅也较大;辐射四分量的日变化都呈单峰型.生长季节的地表反照率较小,非生长季较大;每年10月地表反照率的日平均变化起伏较大,日变化基本呈“U”形,早晚高、中午低.     

Dynamic model of accumulation of total biomass of agricultural crops

Issues concerning the growth and biological time of agricultural crops are under consideration. A closed system of equations is derived for calculating total dry biomass and biological time of plants. The model parameters are given, and the model is verified based on the experimental data of observations of the sunflower in the southern conditions of the Ukraine.     

T106数值预报产品在赣南温度预报中的释用

利用1995年7～9月、1996年7～8月24～144h、1000～500hPa的T106格点资料与赣南17个县（市）的最高、最低、平均温度作相关分析;用逐步回归方法建立了分县逐日滚动预报方程。并用1996年9月份T106格点资料对方法进行检验,同时对预报方法及T106产品在温度预报中的释用能力作了初步分析。     

Evaluation of different versions of NCUM global model for simulation of track and intensity of tropical cyclones over Bay of Bengal

The global UK Met office Unified Model (UM) is currently operational at National Centre for Medium Range Weather Forecasting (NCMRWF), the global model named as NCUM. An inter-comparison of two different versions of NCUM has been carried out for simulating the track and intensity of Tropical Cyclones (TCs), which formed over the Bay of Bengal (BoB). For this purpose, two series of numerical experiments named as NCUM25 (New Dynamical core with NCUM N512 resolution) and NCUM17 (ENDGame core with NCUM N768 resolution and upgraded physics and data assimilation scheme) are carried out with seven different initial conditions (ICs) for two TCs. The results suggested that the location, intensity, and vertical structure of the TCs are reasonably well predicted by the NCUM17 over the NCUM25. The Direct Position Error (DPE) and landfall error of TCs are reduced in the NCUM17 in comparison to the NCUM25 for all initial conditions. The mean DPEs and intensity error are reduced by 21–41% and 18–21% in NCUM17 over NCUM25 in both the cases respectively. Improvements in mean landfall position errors are shown to range from 43 to 65% in the NCUM17 as compared to the NCUM25. The mean statistical skill scores for rainfall are considerably improved in NCUM17.