平流层大气对太阳辐射能的吸收

本文讨论了如下三个问题:1.设计了一套计算平流层大气对太阳辐射吸收的计算公式。2.讨论了利用平面层大气来代替曲率大气对太阳辐射吸收引起的误差。3.计算了1,7月份太阳对平流层大气的加热。     

热带大尺度大气运动的多时态特征

本文采用多时间尺度方法分析热带大气的大尺度运动,得到了三个阶段的运动性质。结果表明,热带大尺度大气运动与中纬度大尺度大气运动一样,具有双适应现象,即第一阶段由于重力波频散,产生了地转适应;第二阶段由于长波频散,产生了位涡适应。 同时指出,运动的三个阶段的演变过程,可以统一为位势涡度适应过程,这是一种非线性过程,而地转适应是位涡适应的初级阶段。      

中国东部地区夏季对流层大气辐射加热的研究

应用TOVS资料及MORTRAN3模式，研究中国东部夏季对流层的太阳短波辐射和红外辐射对大气的加热状况。考虑不同纬度，不同大气状况下12个站点43个样本的太阳加热率和红外冷却率情况，分析发现：在夏季的对流层，太阳加热率随着距地面的高度增加而减小，它的大小及变化率与纬度、天顶角及当时大气的状况有关，同时，太阳加热率也存在日变化。红外冷却率在对流层中、高层有极小值，它的大小及变化率与当时的大气状况及纬度有关。将本文的结果与前人的结论及实况相比较，发现本文较为真实地反映了中国东部地区夏季对流层的辐射加热情况，利用卫星资料计算的结果基本可信，     

“动力气象学基础”

近年来动力气象学有着很大的发展。许多方面的问题如大气普遍环流等等已有了更清楚的提法、在大气湍流等许多方面提出了新的更好的理论,还有许多本来没有弄清的问题,如大范围天气系统的发展已得到初步的解决。然而由于动力气象学方面的教科书和参考书都是十年前出版的,因此它们并不能反映出这些新的成就。     

中国夏季主雨带的形成过程

我国夏季主雨带的形成,是从上一年夏季开始的,共经历3个阶段①上一年5～9月副热带西风急流的孕育期;②10～3月西风急流发展期;③西风急流为西太平洋副热带高压替代期(本年5～9月)--主雨带形成.在3个阶段中,北半球大气加热场上制约西风急流变化的最活跃的因子,是高、中纬地区由波状低云和冰雪盖交替进行的冷却大气过程.     

青藏高原北部及其邻近地区太阳加热率和大气红外冷却率

利用中分辨率辐射计算模式(MODTRAN3)和青藏高原北部及其邻近地区格尔木、哈密、酒泉三站的探空资料，对各站点夏季太阳直接辐射、向下总辐射和净辐射进行了计算，并进一步计算了大气的太阳加热率和红外冷却率。分析了青藏高原北部及其邻近地区的加热率和冷却率的一些特点。结果表明，青藏高原北部及其邻近地区加热率在llkm高度附近有最小值，夏季红外冷却率在llkm高度附近取得最大值，太阳天顶角的变化对太阳加热率有较强的影响。     

太阳辐射在山谷城市污染大气中的削弱

我们在1980—1981年冬季,在兰州市相对高度差为625米的两个点以及郊区对比点同时进行了地面太阳辐射观测,测量了山谷城市上空污染大气,尤其是山谷中的严重污染大气对太阳辐射的削弱。 太阳直接辐射在兰州市区污染大气中的减弱比在郊区大气中大得多,整层大气中的总减弱达72％,而在厚度为625米的河谷大气中的减弱约占整层大气中总减弱的41％。大气中的气溶胶粒子是削弱太阳辐射的主要因子,其对太阳辐射的削弱在整层大气中约占总减弱的66％,在河谷大气中则为96％。因此,地面上垂直于太阳光线面上的太阳直接辐射强度与大气浑浊度系数之间有很好的相关关系,以此建立了两个公式,在干旱地区,可以用它由大气浑浊度系数或到达地面的太阳直接辐射中的一个量计算另一个量。另外,本文还估计了冬季兰州上空河谷大气中气溶胶粒子对太阳辐射的吸收及其辐射加热率,並讨论了污染大气对于地面辐射平衡的影响。     

气体选择性吸收的透过度计算

当太阳短波和地气系统长波辐射在地气中传输时,在各种形式的衰减中,气体的选择性吸收很重要,它由吸收气体万分、吸收气体状态参数等决定,在反演大气温度和大气吸收成分含量以及计算地球大气的加热冷却等方面都有重要作用。本文的内容主要是气体选择性吸收透地率的各种计算方法。     

中国夏季主雨带的形成过程

我国夏季主雨带的形成，是从上一年夏季开始的，共经历3个阶段，（1）上一年5－9月副热带西风急流的孕育期，（2）10－3月西风急流发展期，（3）西风急流为西太平副热带高压替代期（本年5－9月）－主雨带形成，在3个阶段中，北半球大气加热场上制约西风急流变化的最活跃的因子，是高，中纬地区由流状低云和冰雪盖交替进行的冷却大气过程。     

运用近代气象理论对内蒙古强降雪过程的预报试验（上）——对称不稳定性分析

1　前言大气演变是多尺度运动相互作用的结果 ,大气运动的多尺度性质 ,早为大气探测和天气分析的实践所证实。近二三十年来 ,中尺度气象学得到了迅速的发展 ,无论在观测事实、理论研究、数值试验和实际预报等方面都比二十多年前有了突飞猛进的进展。许多国家相继开展耗费巨资的中尺度观测试验 ,揭示了许多有意义的事实 ,推动了理论研究工作的发展 ,其中对称不稳定理论就是一个引人注目的例证 ,许多学者认为它是现有中尺度理论中一个有希望的起点。自从 1919年 Bjerknes提出锋面概念以来 ,关于锋面的研究经历了 3个阶段。第一阶段是地面锋研…     

回顾中央气象台天气预报业务的发展（1950—1980年）

简要回顾和记叙中央气象台自1950年成立至1980年的30年中,在天气预报业务和服务方面的发展过程。大体可分为三个阶段:第一阶段是20世纪50年代,当初既缺乏资料,也缺乏人才。经过第一个五年计划大力兴建气象台站,资料问题得以基本解决;经与中国科学院地球物理所合作成立联合天气分析预报中心,人才培养和业务建设都有较快进展。到20世纪50年代后期中央气象台的业务范围和水平与发达国家已相差不大,这一阶段是这30年中发展最快、最好的阶段。第二阶段是20世纪50年代末期至70年代初期。由于外部环境干扰,使天气预报业务停滞不前,所幸业务和服务工作并未中断。这一阶段中央气象台的业务水平与发达国家间的差距明显加大。20世纪70年代初,我国恢复了在世界气象组织的合法席位,经政府批准和世界气象组织的同意,中央气象台为成为世界天气监视网(WWW)中的区域气象中心和区域气象通信枢纽而进行积极准备。到70年代末,在装备的选购、人员培养、数值预报模式的选用、通信线路的双边谈判以及软件的开发等方面均已准备就绪。中央气象台也正式更名为北京区域气象中心,并开始了现代化的业务建设。     

太阳活动对天气气候的影响

1977年12月在旧金山举行的美国地球物理学会上,不少科学家指出天气的变化受太阳活动的影响。斯坦福大学的J.M.Wilcox指出:当一条太阳扇形边界线(Solar Sector boundary)掠过地球后一天,北半球大气的涡度量就下降。由于太阳自转周期是27天,所以实际上这个行星际磁场的4个扇形区也被带着转一周。相邻的扇形区具有相反的极性(磁性不是指向太阳,便是背向太阳)。太阳扇形区之间的边界线约每7天掠过地球一次。统计结果表明,这样掠过与涡度量的减少有相关。Colin Hines的分析也证实这一点。     

热带大气动力学研究进展

自80年代以来,热带大气动力学的研究继60年代之后又掀起了一个高潮,国内外科学家进行了一系列研究工作,近四年来成果十分喜人,如果我们把60年代的工作看成是热带大气动力学的奠基,因为当时的三个主要工作(第二类条件不稳定理论,热带大气波动和积云对流参数化理论)都是热带大气运动的最基本理论,那么80年代的研究则是在上述基本理论基础上,联系大气环流和气候变化问题,进行深入的探讨,为大气环流的一些异常变化提出新的理论。      

青藏高原地面热源状况的研究

青藏高原隆起对我国、亚洲乃至整个北半球的大气环流和天气气候形成起着重要的作用,受到气象学界的普遍重视。其中特别是高原地面对大气的加热作用,更是研究的重要课题之一。而研究高原对大气的加热作用,首先必须了解高原地面辐射平衡和热量平衡状况。为此,在第一次青藏高原气象科学实验期间,深入高原腹地进行了定点野外考察。考察项目包括地面辐射平衡各分量和各项地面气象要素梯度观测。本文对野外考察的概况及取得的主要研究成果作一简要介绍。     

中国西部干旱地区太阳直接辐射通量密度与大气质量的关系

本文根据中国西部干旱地区大气物理状态(大气可降水量和大气浑浊度)的变化范围,利用太阳直接辐射通量密度的理论计算公式,计算了各种大气透明系数状况下的太阳直接辐射通量密度。计算结果表明,大气质量m=2时的透明系数P_2和m相同时,由于水汽和气溶胶的含量配置不同而引起太阳直接辐射通量密度的差异,在辐射日变程的主要时段(m=1-3)内并不大。于是得到各种透明系数P_2状况下太阳直接辐射通量密度随大气质量变化的平均关系。不同海拔高度比较,当透明系数P_2相同时,各自的大气物理状态虽然不同,但m相同时的太阳直接辐射通量密度基本相同。现有的表征太阳直接辐射通量密度值和大气质量联系的关系式都不能很好地描述计算结果。根据太阳直接辐射通量密度随大气质量变化的特性,我们提出了新的关系式。最后,整理了不同拔海高度和不同地理景观的四个日射站(西藏那曲、青海格尔木、甘肃敦煌和民勤)的多年观测资料。经验计算结果与观测值比较,一致性良好。     

气象卫星25年

当苏联1957年10月发射第一颗人造地球卫星时,气象学家们非常高兴:如果在这些宇宙飞船上安上“眼睛”,将提供一个非常重要的观测地球大气的平台.1960年美国送上一颗专用于气象的极轨卫星,1966年这个新的观测工具进入业务阶段.其间,苏联已发展了他们自己的卫星系统.稍后,也开始业务运行. 这里没有必要详细叙述各种卫星系统的特征.但需要指出卫星具有两种主要类型:极轨(太阳同步)卫星和静止卫星.     

季风试验计划——全球大气研究计划的分计划之一

一、全球大气研究计划中的季风分计划 亚-欧-非大陆的加热和冷却作用是造成大气环流季节性变化的一个重要因子,这是大气环流的最基本问题之一,但目前对此所知甚少。季风降雨开始日期的早晚和雨量多寡有很大的年际变化,直接影响到亚洲南部和西非许多国家的农业丰歉。另一方面,大范围的季风环流本身也是全球大气运动场的一个主要组成部分。在大气环流模式中,如果不把造成大范围季风的各种物理过程考虑进去,就不能成功地模拟全球大气的特征。因此,在全球大气研究计划中,为了对全球几个主要季风区的大气状况进行集中的观测研     

海—气相互作用研究的现状与进展

浩瀚的海洋,运动不息;海洋上空的大气,也无时无刻不在流动变化。在大气的底层,海洋与它紧紧的连接在一起,它们相互作用,相互影响,是大自然里一双重要的对偶系统。 一、海—气相互作用 研究的重要性 地球外部的能量主要来源于太阳,大气中风、云、雨、雪等一系列变化的能源、是由太阳供给的。而太阳辐射当其通过大气时,由于干空气本身不吸收太阳的短波辐射,仅仅是其中很少的一部份被大气中所含     

流体力学(一)

在本系列连载的第一篇文章中,阿特金森(1978)指出,空气运动对天气和气候是十分重要的。他还指出,我们对空气运动的理解,需借助经典物理学的某些概念,特别是流体力学和热力学的一些概念。当气压、温度、空气密度、水气含量、风速、风向和垂直风等这样七个关于大气的要素(或变量)全部已知时,就能很好地说明大气的状态。这七个变量的特性受七个方程支配,其中三个是热力学方面的,四个是流体力学方面的。热力学方程包括气体定律、一个热力方程和一个表示水气守恒的方程。流体力学方程是三个运动方程(牛顿第二定律在三个方向上的分量)和一个表示质量不灭原理的连续方程。给出七个方程和七个变量,就可     

夏季我国干旱、半干旱区陆面过程能量平衡及其局地大气环流

利用NCEP资料分析得出,夏季我国干旱,半干旱区在整个欧亚大陆上是陆面感热通量最强的地方,与此对应的陆面潜热通量则最弱.陆面所接收的太阳短波辐射主要以感热和长波辐射的能量形式释放.该区降水量很少,降水量的年际变率也很弱;因此,该区的陆面热量通量都显出很弱的年际变率;然而,这些通量的年代际变率信号则比较显著.我国干旱、半干旱区大气环流的热力过程与其陆面过程特征密切相关.该区对流层大气的辐射冷却很强,达-3 K d-1.由于缺乏水汽和上升运动,大尺度凝结加热率、深对流加热率、浅对流加热率都非常弱.因此,600hPa以上的大气以绝热下沉加热来平衡辐射冷却;600hPa以下,陆面感热引起的垂直扩散加热率非常强,多达8 K d-1,它除了平衡辐射冷却以外还制造对流层低层的对流运动,以绝热上升冷却来平衡多余的垂直扩散加热.总之,我国干旱、半干旱区的陆面过程特征决定了该区大气运动的特殊垂直结构,即对流层低层对流上升运动及其上层的下沉运动.我国干旱、半干旱区陆面能量平衡及其局地大气环流的年代际变率,是全球气候系统年代际变率的必然结果.