中尺度气象学研究与中国气象科学研究院

近50年来, 中尺度气象学研究一直是中国气象科学研究院的首要课题。早在1963年, 中国气象科学研究院就开始参与主持国内首次长江三角洲地区中尺度气象学试验。此后, 又先后主持了“京津冀灾害性天气监测和超短期预报基地” (1986—1990年)、“海峡两岸及邻近地区暴雨试验研究” (1997—2003年)、“我国重大天气灾害形成机理与预测研究” (1998—2003年) 以及“我国南方致洪暴雨监测与预测的理论和方法研究” (2004—2009年) 等国家重大科技项目。在这些项目中, 中国气象科学研究院与有关单位密切合作, 独立自主地完成了数字天气雷达系统、多普勒天气雷达系统、车载多普勒天气雷达系统、风廓线雷达系统、全自动扫描双通道微波辐射计、自动气象站网、中尺度气象资料自动收集、处理、分析及显示集成系统等研制工作, 并且研制发展了中尺度非静力大气数值预报模式。利用现代中尺度大气探测网, 组织实施了多次中尺度暴雨等大气综合观测试验, 取得了丰富的中尺度观测资料, 为我国中尺度气象发展奠定重要的科学与技术基础, 做出了重大贡献, 先后获得了16项国家科技奖励。     

灾害天气和中尺度气象学研究

该文简要评述了我国经常发生的引致严重灾害的中尺度天气系统及目前国内外中尺度天气外场试验和中尺度模式的研究现状和进展，指出发展我国中尺度数值模式预报系统需要解决的几个主要问题。     

暴雨和中尺度气象学问题

对近年来暴雨和中尺度气象学的进展进行了综合评述,这包括(1)暴雨发生的条件;(2)强风暴和中尺度对流系统概念模式;(3)中尺度系统的数值模拟;(4)中尺度动力学问题;(5)暴雨预报等。对于暴雨和中尺度气象学将来研究的问题也作了讨论。     

熵气象学是动力气象学

论证“熵气象学”就是应用热力学第二定律的动力气象,是不足是统计出来的规律，所以它是气象学的发展。     

大气边界层气象学研究综述

文中回顾了大气边界层气象学的发展历史，总结了目前大气边界层气象学的主要进展，并指出国内外在未来大气边界层气象学研究方面面临的一些主要科学问题，以及对未来大气边界层气象学的发展方向提出若干建议，同时还指出了大气边界层气象学在思想上和方法上应该注意的一些相关问题。     

大气中尺度重力波的监测与应用

随着人类社会活动的现代化进程加快,中尺度气象研究引起了气象工作者的日益高度重视。90年代将是中尺度气象学取得显著发展的10年。重力波是大气中一种重要的中尺度波动,众多研究表明,低空急流、温带气旋、线、锋面、晴空湍流和暴雨系统云雨带中的中尺度结构都和重力波的活动有关。     

中尺度预报综述

1 引言回溯到1951年,认识中尺度现象已有约40年的历史了,当时已故的 Myron Lidta指出对于单站观测它的尺度太大,而区域性天气图对表现中尺度现象尺度又太小。他提出对这种尺度的现象可冠以“中尺度气象”的前缀。Ligda 建议由他在 TexasA&M 的雷     

大气化学与大气成分观测与服务研究进展

作为影响气候变化的重要因素,大气成分的观测和研究受到格外的重视,特别是在政府间气候变化专业委员会历次评估报告中均有充分体现。2009年大气成分中心圆满完成了承担的各项任务,在大气本底站温室气体在线观测系统完善、大气化学实验室标校体系建设、大气成分站的技术支持标校、科研、国际合作交流、60周年国庆气象服务、决策气象服务等方面取得了一定的成绩。     

新兴边缘学科--GPS气象学

阐述了GPS气象学的基本原理和GPS气象学的广阔应用领域,并介绍了GPS气象学的分类.     

新兴边缘学科——GPS气象学

阐述了GPS气象学的基本原理和GPS气象学的广阔应用领域，并介绍了GPS气象学的分类。     

中尺度地形对大气铅直运动和强降水的影响

本文概略地综述了关于地形（特别是中尺度地形）强迫在大气扰动的一些经典工作,它们都是由简化的理想情况引出的一些基本物理概念和原理,但这些知识有助于我们科学地去思考和解释那些更具体复杂的现象,文中还着重对地形扰动中的铅直运动作一些定性推论和讨论,因不它对强降水的触发,加强和持续有地接影响,此外还联系到长江流域的一些有关的观测现象和问题.     

相对垂直加速度和中尺度大气运动方程组

对具有强对流性质的中尺度系统运动的描写，直接采用包含准静力假设的p坐标系或σ坐标系大气运动方程组是不精确又不合理的。因此，必须发展更精确的非静力中尺度大气运动方程组。本文通过引入相对垂直加速度δ和通用(x，y，ζ，t)坐标系(简称ζ坐标系).导出了ζ坐标系中的非静力大气运动方程组。该方程组的垂直运动方程是非静力的，相对垂直加速度δ是可预报的；垂直加速度可由δ直接求得；而δ既直接影响速度场、位势场、质量场和地面气压场，还间接影响温度场。通过对通用ζ坐标系中非静力大气运动方程组的应用，可以很容易地获得p坐标系或σ坐标系及其它垂直坐标系中的非静力大气运动方程组；当δ为零时，则简化为一般包含准静力假设的p坐标系或σ坐标系及其它垂直坐标系中的大气运动方程组。在一般广泛使用的p坐标系或σ坐标系大气运动方程组中，因未考虑δ的贡献，对一些场的预报就会产生误差，较长时间的数值积分会使这种误差积累愈来愈大。显然，新发展的非静力大气运动方程组考虑了δ的贡献，从而消除了这种误差，所以就更为精确，也更适用于对中尺度系统运动的描写和预报。     

斜压大气中尺度横波扰动的发展

为探索带状中尺度扰动发生发展的可能性及其对深厚对流云团的启动和组织作用。本文利用准动量无辐散二维模式讨论了斜压切变基流上中尺度横波扰动的发展问题。首先导出波能密度和波作用量，然后利用ＷＫＢ方法分析了波包的传播，建立波作用量方程，进而从波作用量方程出发，分别讨论了大气中各种层结下横波型扰动发展的物理背景条件。     

大气化学研究进展——臭氧、气溶胶研究综述

大气化学是大气科学的一门新兴分支学科．早在100多年以前就已开始研究，但是真正发展则以1929年对大气臭氧的观测和对平流层臭氧光化学的理论研究为契机。现阶段大气化学的研究许多事实和现象还不清楚。尤其是关于一些大气微量成分的源、汇和时空分布，它们的迁移、输送和全球循环等问题，都需要进行更加深入广泛的观测和研究。     

当代大气物理大气化学研究热点

国际间广泛关注的三大环境热门话题,气候变化、酸沉降与臭氧损耗都是发生在大气层内的物理化学过程。因而,当代大气物理、大气化学的研究热点也是围绕着这三大热门话题来进行的。比较重要的研究内容有：１　气候变化研究中的大气物理大气化学问题　　众所周知,国内外学者的大量研究表明,由于人类活动燃烧了大量的化石燃料,如果二氧化碳浓度倍增,全球平均气温将上升１～２℃（也有将上升２～４℃的研究结果）,这将引起灾难性后果。但人们逐渐注意到,在以往的大多数研究中,主要只考虑了温室气体（ＧＨＧｓ）的作用,如二氧化碳、水汽…     

大气探测资料在中尺度暴雨中的分析和应用

使用近几年强化气象业务观测网建设所获得的大气探测资料,包括每小时1次的自动雨量站资料、逐时的GOES-9卫星红外云图TBB资料、多普勒雷达反射率因子、径向速度及回波顶高资料,并结合NCEP/NCAR再分析资料,对2003年6月29—30日淮河流域大暴雨过程进行了中尺度观测研究。分析表明:高时空分辨率的大气探测资料能较好地描述暴雨过程的中尺度特征;同时,停滞在淮河一带的梅雨锋和切变线为此次大暴雨发生提供了有利的背景条件;暴雨过程期间,淮河流域梅雨锋云系上共有11个β-中尺度对流云团发生,它们是暴雨的直接制造者;此次大暴雨过程主要由2次中尺度强降雨时段组成,中尺度雨团的源地集中在安徽西北部,雨团的发生与β-中尺度对流云团活动有密切关系;雷达回波的分析显示,此次暴雨是混合云降水所致,在层状云降水区中有许多对流云回波,对流回波区和径向速度场所反映的中尺度辐合线与中尺度对流系统的演变有密切的关系。     

水文气象学及其应用

对水文气象学的主要研究方向、现状及其应用成果作了详细的介绍。其中包括气候与水、降水径流和实时流预报、水库水位调整与防洪、大气环流模式中水文过程参数化等目前国内外所十分关切的水文气象问题。同时，还介绍了水文气象学的一些应用效果。通过具体实例指出，水文气象学是一门交叉科学，是新理论的生长点、也是目前水文界气象界专家学者十分感兴趣的学科，两个学科有互相联合与互补的内在需要。     

近几年中尺度动力学研究进展

近几年,中尺度气象由于在逐日天气预报中的重要作用和在气象灾害预报中的显著贡献,已经成为一个热门的研究课题.中尺度气象研究并预测中尺度天气系统的发生发展及其引发的灾害性天气,如暴雨、冰雹、龙卷风等.本文主要总结了2007年以来我国在中尺度研究中取得的显著性成果.主要包括:波动、涡旋、锋面、稳定性、Q矢量和不变量.在波动方面包括重力波的形成和传播的研究,包含旋转Rossby波、混合低频旋转Rossby波和高频惯性重力波在内的台风波动以及考虑水汽作用的中尺度波作用守恒.涡旋部分主要介绍了青藏高原低涡(TPV)和热带气旋内部的涡旋问题.除了涡旋之外,锋面在中国也是一个关键系统.在锋面方面的进展有:梅雨锋中的β中尺度双雨带机制的产生和维持的实验性研究,以及基于广义位温的锋生函数的提出,这些成果使得对锋生过程的描述更接近于实际大气状况.在不稳定问题上,主要介绍了采用Energy-Casimir方法建立的拟能量波作用方程和基本气流具有线性和非线性切变时的横波扰动的不稳定.关于Q矢量,介绍了从地转Q矢量,半地转Q矢量到非地转Q矢量,非地转湿Q矢量的发展,以及由湿地转Q矢量和垂直风切变耦合得到的新型散度方程.最后,讨论了有关质点的两个不变量位温和位涡的相关研究新进展.