冬春500hPa高度场与中国夏季降雨场的场相关分析

利用场相关理论，分析了中国大陆6－8月降水场与前期1－5月各月北半球500hPa高度切之间的关系，得到一些有意义的结果，并提出一种研究场与杨之间相关关系的长期天气预报思路和方法。     

一个中尺度流复合体的环境场、云场的特征分析

利用常规天气图、物理量诊断分析、逐时红外云图、单站资料等,对2003年4月12日影响鹰潭市的强对流、暴雨天气过程进行分析,认为该过程是在一定的大尺度环流背景下,由不同层次的天气系统共同作用下产生的;其触发机制是冷空气从近地层楔入暖空气中,在高、低空急流、层结不稳定等诸多有利条件下,由几个小尺度对流云团合并发展成1个中尺度对流复合体(MCC).     

给地温场装上围栏

《地面气象观测规范》规定 ,地温场规格为 2× 4平方米。在实际工作中 ,由于经常松土及除草 ,导致地温场面积不断变化。为了改变这种情况 ,我局在绿化观测场时 ,给地温场装上了稀疏围栏 ,围栏高约2 5厘米 ,在北边开口 ,口宽约 70厘米 ,材料使用的是白色镀塑钢筋 ,与观测场围栏颜色一致。地温场装上围栏后 ,一是控制住了地温场面积大小 ,二是有效地防止了刺猬等小动物进入地温场 ,三是使地温场与观测场边界分明。大观测场中镶嵌着小地温场 ,成为一道亮丽风景。给地温场装上围栏@李振刚$济源市气象局!河南济源454652 @王双霞$济源市气象局!…     

邹城市抬高气象观测场与地面观测场数据对比分析

利用2006年1,4,7月邹城市东关气象局抬高观测场与邹城市市区体育公园观测场3个月的对比观测资料,对温度、湿度、风速和风向4种气象要素进行数据对比分析,并探讨了两者数据差异的诸多原因。结果表明：抬高观测场与地面观测场的气象要素数据均有一定差异,特别是气温差异较大,湿度、风速、风向的差异较小。     

保持地温场与观测场的整个地面相平

1　问题的提出如果台站的地温场水土逐渐流失 ,造成低于整个观测场地面的低洼地 ,就不符合《地面气象观测规范》的要求 ,《地面气象观测规范》要求 :地温场的地表应疏松、平整、无草 ,并与观测场整个地面相平。但是 ,这个问题有些台站却未重视 ,使长期积累的地温资料的代表性、比较性、资料序列的均一性受到难以弥补的损害。这无疑将降低这些资料的使用价值。为了证明地温场低于观测场的整个地面 ,会产生什么影响 ,我们在 2 0 0 1年 5月5～ 1 5日前后的 2 0时对 0 cm(地温场低于观测场约 5cm)做了对比观测 ,见表 1。表 1　地温场和观测场观…     

原观测场时间序列两个统计场的相似性讨论

一些研究认为,原观测场时间序列的第一特征向量场与时间平均场表现出强相似。经研究得出,原观测场时间序列的这两个统计场间存在本质差异。它们的相似性依赖于原观测场时间序列在相空间中的结构。时间平均场（气候场）与时间偏差（异常）场集的相对强弱在二者相似与否中起到重要作用。     

一种场对场的复合门限统计预报模型及其应用

本文根据对数据总体非线性特征可用逐段线性化来逼近的原理，同时在考虑预报系统中预报对旬场和预报因子场的整体性和突跳性的基础上，获得一种场对场的复全门限统计预报模型。应用该模型对具有明显突跳性的云南五月雨量场进行必预报，结果较为理想。     

寒潮过程中风浪对黄海海气热量通量和动量通量影响研究

采用2009—2013年CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)大气和海洋再分析资料对黄海海气间热量通量和动量通量的特征进行统计分析,并通过FVCOMSWAVE浪流耦合模式对典型寒潮过程中风浪的影响效果进行模拟研究与对比分析。统计结果显示,通量受海表大风、海气温差及海洋环流等因子影响,秋冬季节强烈,春夏季节相对较弱,在寒潮活跃的冷季该海域的海流处于弱流期,风浪对海面通量的作用明显增强。海温特征也显示冷季的不稳定性显著强于暖季,因此该海域冷季具有更强的海气热量通量。沿岸站点的比较显示,南部吕泗站面向更开阔的东海海域,其平均波高高出北部20%左右。这与沿海南部通量强于北部特征对应。数值模拟显示,在寒潮过程中,海气界面热量通量和动量通量输送比多年月平均状态显著增强,动量通量增大1~5倍,热量通量增大1~6倍。寒潮过程入海冷锋走向、强度、移动方向显著影响海面热量通量和动量通量大值区的分布。偏北路寒潮纬向型冷锋入海,其强度东部大于西部,造成通量大值区形成在黄海东北部,而偏西路寒潮经向型冷锋入海,其强度南部大于北部,造成通量大值区形成在黄海南部。同时偏北路径寒潮强度大于偏西路径,海气动量通量响应较偏西路径强约25%,热量通量强约50%。耦合风浪作用的模拟显示,海气间热量通量和动量通量明显增大,对不同强度风浪,浪高增加1.5倍,动量通量最大值增大约2倍,热量通量增大10~160 W/m2;浪高减弱至0.5倍,动量通量最大值则减弱约40%,热量通量减小10~55 W/m2。冷锋及其驱动的风浪强烈影响区域海气通量时空特征。     

On the Two Successive Supercold Waves Straddling the End of 2020 and the Beginning of 2021

Two supercold waves straddling 2020 and 2021 successively hit China and caused record-breaking extremely low temperatures.In this study,the distinct features of these two supercold waves are analyzed on the medium-range time scale.The blocking pattern from the Kara Sea to Lake Baikal characterized the first cold wave,while the large-scale tilted ridge and trough over the Asian continent featured the second cold wave.Prior to the cold waves,both the northwest and hyperpolar paths of cold air contributed to a zonally extensive cold air accumulation in the key region of Siberia.This might be the primary reason why strong and extensive supercold waves occur even under the Arctic amplification background.The two cold waves straddling 2020 and 2021 exhibited distinct features:(1)the blocking circulation occurred to the north or the east of the Ural Mountains and was not confined only to the Ural Mountains as it was for the earlier cold waves;(2)the collocation of the Asian blocking pattern and the polar vortex deflection towards East Asia preferred the hyperpolar path of cold air accumulation and the subsequent southward outburst;and(3)both high-and low-frequency processes worked in concert,leading to the very intense cold waves.The cold air advance along the northwest path,which coincides with the southeastward intrusion of the Siberian High(SH)front edge,is associated with the high-frequency process,while the cold air movement along the hyperpolar path,which is close to the eastern edge of the SH,is controlled by the low-frequency process.     

1978年10月份寒潮前后的正压能量转换与季节过渡

以1978年10月下旬东亚寒潮为例,研究寒潮前后一段时期的波谱域正压能量转换关系的变化。发现这次寒潮前后正压能量关系发生了突变。具体表现在:(1)盛行波动由长波转变为超长波;(2)正压能量转换关系由以长波段为主转变为以超长波为主;(3)2波,从作为其他波的动能源来看,发生了根本变化。这些突变具有季节性变化的特点。     

几率波在长期季度预报中的应用

本文首先讨论了造成长期异常天气的原因:主要是由于环流的持续稳定。指出月、季距平图上所反映的波动实质上是几率波动,它反映了下垫面冷热源(包括:雪盖、海冰、海温等)的异常分布。从而得出持续稳定的环流造成了下垫面冷热源的异常,而下垫面冷热源的异常分布作为一个持久性的扰动源对大气又起反馈作用,又造成了在某些特定地区环流的持续稳定,这样又形成了后期冷热源异常的再分布。 六个月距平几率波主要是反映下垫面冷热源的异常分布。它的变化是十分缓慢的。在30°N以南几乎呈静止状态,而30°N以北的几率波在欧亚大陆多数情况下是缓慢东进的。它的运动方向与下垫面的温度梯度相反。 最后利用半年时间尺度的距平几率波的特性,提出一种利用前一年秋到冬季的距平几率波预报次年春到夏季的降水、气温统计模型。经河北、内蒙、辽宁、吉林等省、区某些气象台1982—1985年的实地试用,反映较好,一致认为预报准确率比较稳定。     

Criteria for heat and cold wave duration indexes

Many areas of society are susceptible to the effects of extreme temperatures. Without an adequate definition of what constitutes heat and cold waves, it is impossible to assess either their changes in the past or their possible consequences for the future. The Intergovernmental Panel on Climate Change recommended criteria for heat wave duration indexes based on two arbitrarily defined constants. The principal weakness of this approach is that it does not yield comparable results for different geographical locations. This paper remedies the current lack of a meteorologically based definition of heat and cold waves and offers a preliminary test of its performance. Having previously shown that maximum daily temperature values follow normal frequency distribution, we derive statistical thresholds (e.g., below and above normal) from that distribution. These thresholds are thus climate specific and their change can be compared across geographical locations. These criteria are then tested on the homogeneous time series of maximum daily temperature observed for the period 1961–2008 with respect to three different geographical locations. The results obtained show an increase in the frequency of heat waves for the period 1991–2008 in comparison with the normal climatological period 1961–1990.     

热带气旋眼墙非对称结构的研究综述

热带气旋的眼墙非对称结构与其发展过程密切相关。在热带气旋移动过程中,非对称风场伴随着边界层内非对称摩擦而引起的辐合,影响着热带气旋眼墙内的对流分布。此外,风垂直切变作为影响热带气旋强度的重要因子,将上层暖心吹离表层环流,引起眼墙垂直运动的非对称,导致云、降水在方位角方向的非均匀分布。当存在平均涡度的径向梯度时,罗斯贝类型的波动可以存在于涡旋内核区域,影响眼墙非对称结构。海洋为热带气旋提供潜热和感热形式的能量,是热带气旋发展的重要能量来源,关于海洋如何影响热带气旋眼墙非对称结构的相关研究较少。文中着重回顾了热带气旋与海洋相互作用的研究成果,并提出海洋影响热带气旋眼墙非对称结构的机制。海洋对热带气旋最显著的响应特征是冷尾效应,该效应通过降低海表温度,减少海洋向大气输送的潜热和感热,从而影响热带气旋眼墙非对称结构。此外,海浪改变海表粗糙度,通过边界层影响移动热带气旋的眼墙结构。     

我国冷空气活动的特征及其与欧亚大陆积雪的关系

本文用1951—1989年38个冬半年的冷空气活动的资料，分为寒潮、强冷空气、弱冷空气三级，并按候、月、年研究其统计特征。结果指出:1.寒潮逐月累计频数表明，以11月和3月最多，2月最少。2.寒潮和强冷空气总和的强过程的年频数存在很大的年际变化，不但有2~5年变动，而且有约20年的气候变动。自1970年以后，强过程总的趋势是逐渐减少的。另外，本文还初步探索了冬季欧亚大陆积雪与侵入我国冷空气的关系，冷空气是经过数据化处理的。得到的初步结果是，两者同期关系很差，而冬季积雪与春季冷空气有很好的正相关。     

Enhanced response of an atmospheric flow to a line-type heat sink in the presence of a critical level

Summary Response of the atmosphere to a line-type heat sink, which represents a cold pool induced by evaporative cooling in falling precipitation, is investigated. Two-dimensional, steady-state, linear perturbations forced by the diabatic cooling in the presence of a critical level are solved analytically. The ambient flow is assumed to have a three-layer structure which is the same as that in Lindzen and Tung (1976, denoted as LT hereafter) except that an isolated diabatic cooling is specified in the lower layer. The shear layer with a critical level is assumed to be either dynamically stable or unstable. A steady-state solution is possible even for a dynamically unstable flow in the middle layer because the wave energy is allowed to propagate to infinity in the upper layer.Thermally induced wave response near the critical level depending on the stability and wind shear in terms of the Richardson number exhibits the same behavior as the eigenvalue problem solved by Jones (1967) and LT because the source mechanism does not change the critical level behavior. That is, when the shear layer is dynamically stable, almost all of the wave energy is absorbed near the critical level, while for dynamically unstable case waves can be partially-or over-reflected from the critical level depending on the Richardson number. Waves can be over-reflected and over-transmitted simultaneously as they travel through the critical level in the process of the energy extraction from the unstable mean shear flow.Using the duct condition proposed by LT, it is found that the magnitude of the perturbation vertical velocity in the lower layer is 6 times larger than that for a nonducting case with the same cooling rate. This implies that under a proper choice of the critical level height and stability profile, the response of the atmosphere to a line-type heat sink can be significantly enhanced through the over-reflection process.With 7 Figures     

黄淮气旋引发山东两次暴雨过程的对比分析

利用常规天气图资料和NCEP再分析资料,对2002年5月14日和2013年5月26日发生在山东的两次气旋暴雨过程进行对比分析。结果表明:两次过程均是在高空低槽、西南涡及地面气旋共同作用下形成的,但气旋形成方式、高低空急流及空气不稳定层结有明显的差异。前者为倒槽锋生型,空气层结呈对流性稳定,冷暖空气在近地层交汇使得等熵面陡立触发垂直涡度增长和湿对称不稳定能量释放造成暴雨,后者为静止锋上冷暖平流加强形成气旋波,冷空气团叠加在暖湿气流之上通过降低低层稳定度强迫暖空气抬升触发对流不稳定能量释放造成暴雨;前者高空急流偏南,后者高低空急流配合较好激发出次级环流从而使上升运动增强;两次过程暴雨落区均在850hPa高能轴顶端冷暖空气交汇处。     

基于降尺度方法的入海中尺度对流过程模拟

利用海-气-浪耦合模式和动力降尺度方法模拟并分析了2018年5月12日和7月13日两次东移进入渤海湾的中尺度对流过程,分别为入海减弱型和入海增强型。两次过程均发生在低空西南气流强盛,且地面处于暖舌控制的环境下,具有较好的水汽和能量条件。结果表明:海-气-浪耦合模式能较好地模拟减弱型过程的变化趋势,而对增强型过程的模拟效果较差,且模拟的两次过程对流强度整体偏弱;但经动力降尺度模拟后,两次过程的模拟效果均明显提升。敏感性试验对比表明:采用海-气-浪耦合模式结果为动力降尺度提供初边界条件具有一定优势,适用于入海中尺度对流过程模拟;两次过程对流系统入海前对流有效位能条件均较好,但垂直风切变条件增强型过程优于减弱型过程;对流系统入海后的冷池效应在减弱型过程中明显,而在增强型过程中强度较弱但范围较大;海洋下垫面为对流发展提供的热量和水汽输送在减弱型过程中较少,在增强型过程中明显。