四种气象干旱指数在新疆区域适用性研究

利用降水量距平百分率(PA)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、自适应帕默尔干旱指数(scPDSI)和气象干旱综合指数(MCI)四种气象干旱指数，进行变化趋势、相关性和干旱频率的分析，并与历史灾情进行对比，来研究1961—2020年新疆不同区域干旱指数适用性。结果表明，scPDSI和MCI指数显著上升，干旱程度呈减轻趋势，其干旱监测结果一致率高。PA指数变化趋势均平稳，但与其他三种干旱指数在全频域和高频域干旱监测结果一致率较好。SPEI指数在东疆和南疆东部区域显著下降，干旱程度呈加重趋势，与其它三种指数低频域干旱监测结果存在显著负相关。干旱频率分析结果显示，PA指数的特旱等级判定存在异常情况，特别是南疆和东疆。与历史灾情对比结果显示，MCI指数是对干旱灾害反映最好的。总体上，MCI指数在新疆地区的适用性要优于其它三种干旱指数。近60年来，全疆不同区域的MCI指数均呈上升趋势，各区域的干旱程度均有所减轻。空间上，新疆西北部发生干旱显著比南疆和东疆区域概率大。全疆不同区域在1962—1967年、1974—1977年、1989—1991年、1997年、2020年均发生干旱，并且主要集中在春夏两季较多，其中北疆西部和伊犁河谷区域易出现干旱灾情。     

农业气象指数保险研究及其应用进展

全球气候变化背景下，极端天气事件和自然灾害频发，农业生产面临着巨大的气象灾害风险。新疆农区各类气象灾害呈现多发、频发的趋势，以合同中约定的天气指数作为触发值进行赔付的农业气象指数保险，是转移农业灾害风险的重要途径。分析农业气象指数保险的发展历程与研究进展，讨论其在新疆农业生产中的应用现状，提出新疆农业气象指数保险的研究重点及发展方向，以期为气象指数保险服务于农林业安全生产提供思路和参考。     

冬季北极涛动与极涡的变化分析

利用NCEP／NCAR资料计算出冬季极涡面积（PVA）指数和极涡强度（PVI）指数，对冬季北极涛动（AO）和北半球500hPa极涡指数进行周期分析，讨论了冬季AO与极涡的年际、年代际变化。结果表明：冬季AO指数与PVA指数呈反相关关系，与PVI指数呈正相关关系，且AO指数呈上升趋势，PVA指数呈下降趋势。冬季AO指数、PVA指数以及PVI指数均具有多重周期。强（弱）AO指数年，极地500hPa高度场降低（升高），PVI指数偏大（偏小），PVA指数偏小（偏大）。500hPa高度场上亚洲大槽、北美大槽均减弱（加强）。AO可激发出类似EU遥相关型的异常，从而影响到东亚地区的气候。冬季AO指数在1982年发生突变，且突变后北太平洋地区的正中心位置更靠东，强度更大。此外，AO突变前后极涡变化不是很显著。     

热带气旋灾害的模糊数学评价

对１９７９—１９９６年登陆广东省的热带气旋灾害进行了分析，并采用模糊数学方法提出了灾害评估模型，计算出历次登陆热带气旋的综合灾害指数，根据指数进行分级（５级），得到轻重不同的灾害判据。结果表明，综合灾情指数基本能反映经济损失的大小，可见该模型是可行的。     

欧亚地区500百帕上纬向风特征及其与中国天气的关系

本文定义了两个指数:一个是西风极区带面积指数，另一个是西风带强度指数。发现北半球纬向环流有几个周期振荡，中国的天气与北半球西风带强度及其南北迁移有密切关系。     

临沂市气温变化规律及其与大气环流的关系

利用临沂市53年气温资料和北半球大气环流资料，采用相关分析、小波分析方法，对临沂市气温变化特征及其与北半球大气环流特征的关系进行分析，发现临沂市年平均气温变化具有明显的阶段特征，季节变化不同步。近年来气候变暖的主要因素是冬季平均气温及平均最低气温升高。气温变化与副高面积指数、强度指数，极涡面积指数，经、纬向环流指数等的变化密切相关，与南方涛动指数、太阳黑子相对数、东亚大槽位置等关系不显著。     

通辽市专项预报应用系统

系统主要解决专项预报问题，但最根本的问题是解决气象要素的预报。因此，系统从资料处理即实况、格点场资料的处理开始，将资料进行归纳处理，一方面内容通过系统窗口显示给预报员，一方面提供给预报工具，并将资料进行历史资料存储；要素预报处理：根据系统的需要，用逐步回归、线性回归建立18个预报方程，其中温度、风的预报采用了较为先进的卡尔曼滤波预报方法；最终解决人体舒适度指数、晨练指数、穿衣指数、体感温度指数、风寒指数、紫外线指数等专项预报。     

内蒙古干旱持续期预报技术研究

通过对近30年的资料进行干旱特征定量分析．发现内蒙古中、西部地区春季气温高、空气干燥、风矢量大，干平流是造成旱灾的主要原因。基于这一结论，总结出内蒙古地区的几个产生干旱灾害的定量化指数：风干指数、干燥指数、沉降指数、降水指数等。应用这些指数建立了干旱持续的定量化预报方程。并建立了基于T213数值预报产品的业务预报系统，制作干旱持续期的趋势预报。     

基于C-C方法的Lyapunov指数计算

识别混沌是对非线性时间序列进行分析，预测，控制的基础，克服已有文献用Lyapunov指数识别混沌时计算Lyapunov指数的不足，用C－C方法计算相空间重构的参数，然后利用混沌的遍历性及定义，提出计算最大Lyapunov指数的新方法，典型实例证明新算法的高效性与正确性。     

中国及邻近地区冬到夏的季节变化

南亚地区在冬到夏的转变过程中有显著的热力学与环境变化特征，是北半球季节变化的敏感区，对我国长期变化有十分重要的意义。根据这一特点，设计计算了南支西风指数，并将副高面积指数分南北区统计，更地地反映了季节变化特征。统计结果表明，这个指数组对梅雨与华北雨季有天气气候学意义。同时还找到了这个指数组对我国一些地区旱涝的前期指标。     

动态调节模型的三阶段最小二乘辨识方法

针对动态调节模型提出一种三阶段最小二乘辨识方法.先将模型变换为CARMA模型,估计出变换后的CARMA模型参数,再利用已得到的参数估计依次辨识原模型中的系统模型参数和噪声模型参数.该方法原理简单,有效可行.     

在细网格模式中引入总体边界层参数化方案的数值试验

本文把MM4模式中的总体边界层参数化方案引入到十一层细同治原始方程数值模式中去，用它与仅考虑简单边界层国擦的细网格模式对一典型江淮气旋天气过程分别作了24小时对比模拟试验；初步试验结果表明：边界层总体参数化方案的引入是可行的，对模式的预报效果在某些方面有显著改进．     

GRAPES全球切线性和伴随模式的调优

伴随技术是四维变分同化（4DVar）系统中计算代价函数梯度的最佳办法,切线性和伴随模式的效果和效率直接影响着4DVar系统的发展。基于GRAPES（Global and Regional Assimilation PrEdiction System）全球切线性和伴随模式1.0版本,利用GRAPES全球模式2.0版本在并行框架和性能等方面的改善,重新优化和设计了GRAPES全球切线性伴随模式2.0版本,提高了GRAPES全球切线性和伴随模式的效果和效率,优化了切线性模式程序结构,使其计算时间最优可控制在非线性模式的1.2倍以内;采用在切线性模式中保存基态的方法,重构了伴随模式的程序结构,使其计算时间最优控制在非线性模式的1.5倍以内;在GRAPES全球切线性物理过程的设计中,将线性物理过程的轨迹基态计算和切线性扰动计算解耦,提高了GRAPES全球切线性和伴随模式的计算效果和效率。     

异模式嵌套及中期降水数值预报的试验

成功地将一有限区域细网格模式嵌套在T63L9全球谱模式中，并利用该嵌套模式 做了降水中期数值预报的试验。结果表明，嵌套的细网格模式预报的中期降水明显地优于该谱模式，要做好中期降水预报，使用嵌套模式是必要的。     

GRAPES中尺度模式地形有效尺度影响的理想数值试验研究

针对区域GRAPES模式,设计并实施了一系列不同属性气流条件下的二维与三维理想数值模拟试验,通过比较分析不同尺度地形的模拟试验表明,模式地形尺度的选择对模式预报能力有着非常重要的影响;同时指出6倍格距的地形尺度可以认为是区域GRAPES模式的最高有效分辨地形尺度,6倍以下尺度的地形对该模式的预报能力是有害的,应该滤除,...     

NIM陆面过程模式的研究:模式建立与对比研究

为了真实模拟干旱、半干旱地区以及湿润地区的陆面与大气之间的能量和物质交换 ,发展了一个具有普适性的南京气象学院 ( NIM)陆面过程 ( LSP)模式。该模式是由等温植被参数化方案和本文建立的土壤模式所组成。土壤模式又分为五层模式和两层模式两种。利用 1 979年 5～ 8月“青藏高原气象科学实验”资料作验证 ,同时将五层模式与 Deardorff( 1 978)陆面模式、两层模式作了对比 ,结果表明五层土壤模式的模拟效果较好 ,它比 Deardorff模式优越 ,也比两层土壤模式模拟效果稍好一些。     

Comparison of Surface Wind Stress Anomalies over the Tropical Pacific Simulated by an AGCM and by a Simple Atmospheric Model

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｗｉｎｄ　Ｓｔｒｅｓｓ　Ａｎｏｍａｌｉｅｓ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　Ｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　ａｎ　ＡＧＣＭ　Ａｎｄ　ｂｙ　ａ　Ｓｉｍｐｌｅ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ＭｏｄｅｌＮ...     

对RIEMS模式中陆面过程的一个改进

中尺度区域气候模式RIEMS中陆面过程使用BATS模式,其缺点是土壤内部过程较为简单,本文把10层土壤模式引入BATS,代替原来的二层土壤模式,并采用了TOPMODEL水文模式中的一些处理方法,使土壤温度、水文的计算更为合理,模拟二个个例,每个例均为夏季一个月的模拟,表明在降水、气压场、流场上均较原RIEMS模式为优,因而是对原RIEMS模式一个改进。     

AREM数值模式对2005年汛期四川的降水预报

应用中国科学院大气物理研究所的AREM模式，对2005年汛期四川进行了实时降水预报。结果表明：（1）AREM预报性能略好于成都区域中心业务运行模式ETA模式，对大雨和暴雨的TS评分，AREM略高于T213预报。（2）从梯度评分看，高度、温度、涡度等要素均为可预报，而地面温度、整层水汽含量和整层水汽通量散度可预报性较低。（3）AREM对5次区域性暴雨有较好的反映，但与实况还存在一定的差异，AREM降水强度预报较实况偏弱。     

三种数值模式对四川省汛期降水预报性能的检验

应用国家基本观测站资料,基于MET系统的客观统计检验方法,针对24h降水分别评估SWCWARMS模式、GRAPES模式和ECMWF模式对2017～2019年5～10月四川地区汛期预报能力,得到如下几点结论:(1)SWCWARMS模式小到大暴雨降水范围大于实况,GRAPES模式小到暴雨降水范围大于实况、大暴雨多漏报,ECMWF模式小雨和中雨降水范围大于实况、大到大暴雨多漏报,三个模式无降水或微量降水均少于实况。(2)ECMWF模式对四川雨季小到大雨预报能力优于SWCWARMS和GRAPES模式,SWCWARMS模式在部分时次上暴雨和大暴雨预报优于ECMWF模式,GRAPES模式TS评分略偏低。(3)GRAPES模式在2018年秋季开始中雨及以上量级降水预报上改善大于SWCWARMS和ECMWF模式,SWCWARMS模式2019年空报较2017年和2018年显著降低;3个模式在小雨和中雨预报上不相上下,GRAPES模式优势在2019年大雨和暴雨预报上,ECMWF模式优势在2017年秋季和2018年初夏大雨预报上,SWCWARMS模式大雨和暴雨预报能力介于二者之间。(4)ECMWF和SWCWARMS模式川东预报优于川西,GRAPES模式川西预报优于川东;三个模式存在不同程度空报,川东地区空报略多于川西,其中ECMWF模式空报最多。