正压大气波动准共振的数值试验

利用准地转正压涡度方程全球谱模式，以对三个行星波准共振相互作用作了数值试验，取两类准共振波矢：（１）Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３＝０，ω１＋ω２＋ω３＋△ω；（２）ｋ１＋ｋ２＋ｋ３＝０，ｌ１＋ｌ２＋ｌ３＝△ｌ，ω１＋ω２＋ω３＝０，分别积分９０ｄ，得到了一些重要结果：（１）纬向波数ｋ＝１，２，３的三个行星波存在着较强的波－波相互作用；（２）由于波波相互作用，这三个行星波存在着周期为２０－４５ｄ左右的低频振荡，     

长期大气折射指数预报研究

本文对近地面大气折射指数气候变化统计预报进行了研究,建立了逐步回归多重分析时变模式。在模式中考虑了大气折射指数肘间序列的振动周期、前期预报因子(降水量),还特别考虑了时间序列的振动位相,并随着新数据的到来,适时地改变预报因子和预报方程的参数。本文用该模式对上海近地面6月上旬旬平均大气折射指数进行了长期预报试验,结果表明预报误差较小,预报效果稳定,具有较好的实用价值。这方面的工作可用来对无线电波的传播环境进行预测,从而对电子工程系统进行适时的调整控制。除此而外,该预报模式也可以应用于其它的预报领域。     

大气折射指数气候振动特征的最大熵谱分析

用最大熵谱分析法对南京、上海两地局地大气折射指数气候变化特征进行诊断,探讨了自回归模式的阶数不同对谱的影响,并从不同样本数的熵谱中提取出稳定的周期和谱峰值,所得结果可以作为预报大气折射指数变化的气候背景。     

西藏高原大气折射指数的时空分布

利用西藏高原上四个站常规探空资料,应用大气折射指数理论和统计学方法得出：利用两层指数模式拟合实际的大气折射指数垂直分布可保证精度。由于地面气象要素日较差,年较差较大,折射指数日变化、年变化在对流层低层幅度最大,气压、温度、水汽压的分布,变化决定了折射指数的分布变化,不论日际变化,还是年际变化,水汽压都占主导地位。     

我国西北下垫面影响大气的初步数值试验

本文利用原始方程五层模式,采用粗细网格单向嵌套的方法,初始场资料用GFDL10年(1963—1973)平均7月份的高度场和湿度场,对我国西部沙漠地区的大气环流进行了模拟计算,并在我国沙漠地区作了两种不同下垫面时大气响应的对比试验。结果表明,在青藏高原及其附近,存在三个系统:(ⅰ)青藏主体热低压,(ⅱ)帕米尔高原热低压(或新疆低压),(ⅲ)副高西伸到沙漠地区的高压脊。此外,沙漠与高原之间存在着地形性热力环流。当试验区下垫面改变为草原时,土壤及地表温室都会有所上升,有加强对流的作用,但是,由于试验区为地形性热力环流的下沉气流所控制,且处于闭塞的地形环境中,水汽来源不足,故植被的生长环境仍不能得到改善。     

浅水波耦合海气模式中海洋对大气影响的数值试验

本文在耦合海气动力学基础上,研制了一个全球浅水波耦合海气模式;并模拟 EL Nino型海温异常;作了耦合系统对两种强度异常海温响应试验。通过与仅考虑大气系统动力变化的AGCM模拟试验比较,揭示了热带海洋和全球大气之间海气相互作用在气候系统的演变中起到十分重要作用。热带海洋和全球500百帕大气平均环流在AGCM与COAGCMs中均存在明显变化。尤其是强的EL Nino信号出现时大气环流中通常为东风气流控制下的亦道地区在印度洋及其北侧出现西风,南半球的付热带西风显著加强。热带地区风场与SSTA响应明显,较高纬度也受到影响。     

两类大气热机对大气环流型影响的数值试验

本文使用简化全球大气环流模式，研究大气环流型季节特征的成因问题。模拟了两类不同热机在大地形强迫背景下形成的环流型的异同之处，分析了两类热机对大气环流型季节特征的影响程度及其形成机理，从而得到关于大气环流型成因的较为直观、清晰的物理图象。     

时间平均基流中准定常波的传播及多向折射

应用几何光学中的射线理论,直观地讨论了准定常波在时间平均基流中的传播,解释了定常 传播的纬向非均匀性。结果表明：折射指数平方可表示为基流绝对对基流流函数的微商,定常波的传播路径与折射指数平方的空间分布有着密切的关系。     

青藏高原植被下垫面对东亚大气环流影响的数值试验

采用Ｊ．Ｗ．Ｄｅａｒｄｏｒｆｆ（１）地表植被参数化方案，利用Ｐ－ａ原始方程５层模式（２），分析了青藏高原有植被和无植被两种不同下垫面情况下的大气响应，结果表明有植被下垫面通过增加向大气输送潜热通量，加强了高原上空的热低压，增强了高原北部的热成风，加强了高原南侧的季风环流，使青藏高原及我国东南地区的降水增多。     

夏季青藏高原雪盖对东亚大气环流影响的数值试验

采用钱永甫 模式和与颜宏模式嵌套,并引入修正的青藏高原雪盖下垫面上的反照率参数化,来研究理相民状态下青藏高原东部及南侧夏季有雪盖对东亚大气歪流的影响。／     

台风活动的气候突变

通过近４０个西太平洋和南海台风资料的分析,发现台风活动有着明显的气候振动,并且在７０年代前期发生气候突变,表现为７０年代前期以前台风数增多,台风偏强趋势;７０年代中期以后则相反,为台内数减少台风偏弱趋势。８０年代末台风数再次转为增多趋势,但     

影响芜湖葡萄商品果率关键气候因子特征及预测

基于1994—2014年研究区葡萄的逐年商品果率数据,1965—2014年芜湖市逐月的气象数据和1981年7月至2014年6月国家气候中心的逐月88项新大气环流指数、26项海温指数,使用相关性分析、线性趋势、MannKendall和多元逐步回归分析,对影响葡萄商品果率的关键气候因子进行遴选,并在此基础上对遴选因子的近50年变化特征和短期气候预测进行了分析与研究。结果表明:影响葡萄商品果率的关键气候因子有7、8月的平均气温(T_7,T_8)、最高气温(T_(max7),T_(max8))、最低气温(T_(min7),T_(min8))、相对湿度(R_(H7),R_(H8))、日照时数(S_7,S_8),以及8月的平均气温日较差(ΔT_8),近50年T7、T_(max7)和T_(min7)显著升高,RH7、ΔT8和S8显著下降,其中T7、T_(max7)、ΔT_8的变化以渐变为主,而T_(min7)、R_(H7)、ΔT_8则发生过突变。这些关键气候因子与前期1年内的多项大气环流指数和海温指数显著相关,并遴选其中关键指数作为预测芜湖市7、8月葡萄商品果率关键气候因子的短期气候预测指标,计算出气候因子的预测方程,以期为葡萄种植能够有效应对气候影响、保证商品果率提供帮助。     

北极I区海冰面积变化及其与大气遥相关型的联系

ＥＯＦ和功率谱分析表明,北极Ｉ区海冰面积的第２、第３特征向量的年际变化具有４０个月左右的振荡周期。在这一频带上,海冰面积变化的热力强迫作用可分别激发出ＥＵ和ＥＡ大气遥相关型。经对比,进一步发现,北极海冰和赤道中、东太平洋海温对北半球冬半年中纬度大气环流的影响有一定的相似性,它们都是引起短期气候变化的重要因子。     

El Nio与La Nia期间大气加热场的特征及其对大气环流的影响

本文采用欧洲中心７层网格点逐月平均全球资料和同期美国ＫＷＢＣ的太平洋海温资料分析了１９８２年１月～１９８３年１２月ＥｌＮｉｎｏ期间和１９８８年１月￣１９８９年１２月ＬａＮｉｎａ期间大气加热场的特征。结果表明,海表温度异常时,海面向上输送的感热、潜热通量变化并不大,有时甚至出现和海温距平变化相反的趋势,而另一方面,各辐射量和凝结加热量变化却很重要。进一步本文又分别以多年平均的１２月、ＥｌＮｉｎｏ及ＬａＮｉｎａ强盛时的１９８２年１２月和１９８８年１２月的实测海温和实测大气资料为初值作了数值模拟,模拟的大气状况与真实大气状况一致。根据资料分析和数值模拟的结果,本文认为作大尺度中长期天气预报及研究海气相互作用时应充分考虑辐射收支和凝结加热量的变化。     

我国台风灾害年景预评估方法初探

本文以热带气旋年潜在影响力指数(yearly tropical cyclone potential tmpact index,YTCPI)为纽带,初步探讨了我国台风灾害年景预评估方法,预评估检验结果显示,1991 2008年,除1996、1997和2004年预估年景偏轻外,其他年份均与实际年景相一致;2009—2013年独立样本预估结果显示,只有2009年没有预估正确;总体上可以看出借助YTCPI指数来预评估台风灾害年景是可行的。     

气候集成预报的初步探讨

将气候集成预报的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏｓ模拟方法应用到带有门限的海气耦合随机动力模式中。利用相空间概念确定报误差,对不同相变量初值随机扰动的概率密度分布函数以及ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟的集成样本数进行了最佳选择试验。     

Testing the Ability of Numerical Model to Simulate Climate and Its Change With 4D-EOF Analysis

The four-dimensional empirical orthogonal function (4D-EOF), which in reality is a simple combination of three-dimensional EOF (3D-EOF) and extended EOF (EEOF), is put forward in this paper to test the ability of numerical model to simulate climate and its change. The 4D-E0F analysis is able to reveal not only the horizontal characteristic pattern of analyzed variable, and its corresponding annual and inter-annual variations, but also the vertical structural characteristics. The method suggested is then used to analyze the monthly mean 100-, 500-, 70G-, and 1000-hPa geopotential height fields (4941 grids and grid spacing 60 km) and their anomaly fields in 1989-1998 simulated by the MM5V3 from the RMIP (Regional Climate Model Inter-comparison Project for East Asia)-II, as well as their counterparts (used as the observed fields) from the NCEP/NCAR re-analysis dataset in the same period. The ability of MM5V3 in simulating East Asian climate and its change is tested by comparing the 4D-EOF analysis results of the simulated and observed datasets. The comparative analyzed results show that the horizontal pattern of the first eigenvector of the observed monthly mean geopotential height fields and its vertical equivalent barotropic feature were well simulated; the simulations of the first two eigenvectors of the observed monthly mean geopotential height anomaly fields were also successful for their horizontal abnormal distributions and significant equivalent barotropic features in the vertical were well reproduced; and furthermore, the observed characteristics, such as the variation with height, the annual and inter-annual variations of the monthly mean geopotential height/anomaly fields were also well reflected in the simulation. Therefore, the 4D-EOF is able to comprehensively test numerical model's ability of simulating the climate and its change, and the simulation ability of MM5V3 for the climate and its change in East Asia in the 1990s was satisfactory.     

2010—2019年浙江暖季短时强降水特征分析

利用2010-2019年浙江省暖季(5-9月)1426个国家站和区域站小时雨量数据和NCEP 1° X 1°逐日4次再分析资料,分析了浙江省暖季短时强降水、极端短时强降水时空分布特征及区域性短时强降水事件,结果表明:①近10年暖季短时强降水频次呈增多趋势,降水强度变化平稳;8月(上旬)降水频次最多,9月(中旬)强度最强...     

城市中水体布局对大气环境的影响

城市下垫面状况在很大程度上决定城市大气物理环境的特征。在城市区域增加湿地等自然地表有利于城市的减温增湿,促使局地流场发生变化,改善局地微气象条件以及大气物理环境。城市规划大气物理环境多尺度数值模拟系统为城市规划大气物理环境定量评估提供了有效的模拟工具。利用该系统中的城市尺度模式模拟了水体布局为集中型和分散型,水体面积占有率分别为4%、8%、12%和16%条件下,城市大气温度、湿度、风速、城市大气扩散条件的变化及其对城市大气环境的影响,利用北京市城市水体气象观测数据,分析了水体周边和商业区、交通区温、湿度的差异,并对模式模拟结果进行了验证,揭示了城市水体布局对城市大气物理环境影响的可能机制。模拟和观测结果显示,城市水体布局会对城市微气象环境产生一定影响。无论分散型或集中型布局,城市水体面积的增加,都在一定程度上使城市气温降低、湿度增加、平均风速增大。比较而言,分散型水体布局对城市区域微气象环境的影响更为显著。