中尺度模式云降水物理方案介绍

介绍大气模式中湿过程的饱和凝结、对流参数化和显式云物理三种方法的适用条件和特点.中尺度大气模式的对流参数化和显式过程一般有多种方案,介绍了多种方案的主要处理方法、基本微物理过程、预报量和主要特点.对流云模式都采用显式过程,但不同模式的湿过程有一定的差别,有各自的微物理特点,对有代表性的云物理方案进行了叙述和分析.     

延伸期天气过程预报在线展示系统的设计与实现

近年来极端天气气候事件频发,对人民生产生活造成了严重影响,延伸期天气预报得到了空前的重视。随着低频天气图方法在全国的推广和普及,延伸期天气过程预报在我国各地得到了蓬勃开展。为了与过程预报的服务需求相适应,浙江省气候中心设计研发了延伸期天气过程预报在线展示系统。本文从设计思想、系统架构、未来设想3个方面对在线展示系统进行了详细介绍。该系统立足于以预报对象为导向的原则,设置了强降水过程和强降温过程2个栏目。强降水过程栏目涵盖预报与实况对比图形、预报文稿、动态评分表格、实况简述表格、实况详述表格5部分内容,强降温过程栏目展示内容与强降水过程栏目类似,但不包含动态评分表格。未来拟从强降温过程指标判别的合理性、强降温过程评分方案、拓展预报体系3个方面对系统功能进行改进和优化。     

陆地表面复杂过程模式及耦合植物生态过程的研究进展

植物生态过程在陆面过程模式起重要作用，本文从陆面过程的发展历程分析植物生态过程与其耦合的状况，包括在耦合过程中先后出现的孤立的物理过程模式、简单的耦合生物过程模式、机理的植物生理－生物化学耦合模式、复杂的生物地球化学循环耦合模式和动态的生物地理模型耦合模式。最后探讨了陆面过程模式的进一步发展的方向。     

江西省2004年4—6月重要天气过程评述

1 暴雨过程 2004年5月，我省暴雨频繁，共出现7次区域性暴雨日；4月和6月暴雨过程较少（表1）。     

华北地区"12·7"降雪过程的数值模拟研究

对2001年12月7日一次引发北京交通堵塞的降雪过程成因作了模拟研究.模拟结果显示PSU/NCAR的MM5有可能模拟出此次北方较弱的降雪过程,模拟的降雪量、落区以及持续时间与观测较一致.在成功模拟的基础上,利用模式输出的时空分辨率较高的资料,对此次降雪的发生、发展和水汽输送过程等进行了分析,结果表明:(1)降雪发生前对流层中层先出现饱和,而低层并未饱和,这种弱降雪的产生似乎并不需要中低层有深厚的湿层存在;(2)此次降雪是由对流层中层快速移动的短波槽和近地面出海高压后部的回流共同影响的结果,近地面的高压回流主要对增加低层的湿度有贡献,槽前的西南气流将水汽由南向北输送到华北地区,辐合引起的上升运动又将水汽输送到对流层中上层,槽前的水汽输送和辐合上升是此次降雪过程的触发机制之一;(3)华北地区大气中可降水量达到7 mm以上时,就可能有弱降雪发生,并有可能根据可降水量判断降雪的维持时间;(4)冰相云物理过程对成功地模拟降雪是不可忽视的.     

丹江口水库流域致洪过程的水文气候特征分析

使用1970-1995年5-10月丹江口水库流域各水文气象站或雨量点逐日降水资料和丹江口水库水文资料，采用常规统计方法，对该流域致洪过程的水文气候特征进行了客观分析。结果表明：该流域致洪过程主要集中于7-9月，这一时段的致洪过程次数占其总次数的70．2％；而就致洪过程的持续时间和洪水强度而言，则以9-10月表现突出。     

地表面物理过程与生物地球化学过程耦合反馈机理的模拟研究

利用大气—植被相互作用模式（AVIM）研究地表面物理过程与生物地球化学过程耦合的机理和实现方法,其基础是植物与非生物环境之间物质和能量交换等物理过程影响植物的生理生长过程,使得植被宏观形态和相应的地表的动力学参数上发生显著变化,又反过来作用于植被与大气、土壤之间的物理交换过程。这种气候与生物圈双向反馈过程是在季节和年际时间尺度上的主要相互作用机理。应用AVIM于内蒙古半干旱草原,模拟了在大气状况强迫下,草原生态系统初级生产力,植被与大气之间CO2、潜热和感热的交换,揭示了地表物理和生物学过程耦合反馈机理。     

江苏省夏季持续高温集中程度的气候特征研究

基于日温度资料提出一种度量持续高温过程集中程度的指标,采用江苏省63个气象台站1961—2005年夏季逐日温度资料,研究分析了江苏省夏季持续高温过程集中度和集中期及其相关统计特征,结果表明：在对夏季持续高温过程研究方面,集中度和集中期具有表征高温在时空场上非均匀性的较好分辨力;江苏省夏季持续高温过程出现时,西南部比东北部集中程度稍大、出现的日期稍晚;采用EOF方法对夏季持续高温过程集中度和集中期的距平值进行分析,第一特征向量的变化均呈现同位相,其相应的时间系数变化显示出先减小再增大的总体趋势,趋势谷值出现在1980年代;而夏季降水量与夏季持续高温过程集中度和集中期分别存在显著负相关关系。     

延伸期干旱、沙尘暴过程低频方法预报系统简介

对延伸期干旱、沙尘暴过程低频预报系统的整体框架、子模块构成和功能、预报方法、操作步骤及应用情况进行详细介绍。该系统主要有干旱、沙尘暴过程低频方法预报2个子系统,各子系统包括低频天气图、关键区低频曲线2种预报方法。目前中国气象局兰州干旱气象研究所已使用该系统对西北地区东部的干旱过程和沙尘暴过程进行预报,就沙尘暴预报效果来说,2012年预报准确率达到75％,2011年和2013年的预报准确率均达到67％,预报时效达到8～31 d。而对干旱过程的预报效果,2012年预报准确率达80％,2011、2013年分别达75％、67％,预报时效达6～30 d。     

边界层和陆面过程对中国暴雨影响研究的进展

总结了近年来我国学者关于边界层和陆面过程对中国暴雨影响的研究成果。此类研究主要应用中尺度数值模式,有的对边界层过程和陆面过程做敏感性试验,有的则对模式中边界层和陆面过程参数化作改进。结果表明：边界层和陆面过程对我国暴雨有明显影响。主要表现在影响暴雨的强度以及使暴雨中心位置有一定的变动,但决定暴雨发生发展的主要因子是大中尺度动力过程。对边界层和陆面过程的改进能有效改善数值模式对暴雨的模拟。     

酉阳县“6.28”大暴雨过程分析

１９９９年６月２５日到２９日,酉阳连续５天出现大范围的大到暴雨和大暴雨天气过程。本文从５００ｈＰａ形势、７００ｈＰａ水汽输送情况等方面揭示了该次过程形成、发展和维持的原因。     

100hPa环流特征与天气过程的阶段性

本文根据航空气象保障任务对中期天气预报的要求,在划分天气阶段—天气过程—天气日的基础上,分析了以南亚高压主中心位置和脊线走向以及西北地区气流为主要因子的100hPa环流特征,并与西北地区的阴雨天气过程、雷雨天气过程和晴好天气过程联系起来,发现有较好的对应关系。     

公用陆面模式(CommunityLandModel3.0)简介

NCAR最新陆面模式（the Community Land Model 3.0）可以模拟地表面物理过程与生物地球化学过程，动态描述植物与非生物环境之间物质和能量交换等过程以及影响植物的生理生长过程，是研究陆-气相互作用和生态环境变化的有利工具。     

新疆天气过程特征与气候变化

统计分析１９６４￣１９９５年新疆中弱以上天气过程，对前期１９６４￣１９７９年与后期１９８０￣１９９５年的天气过程变化和气候变化进行对比分析，得出了新疆中弱以上天气过程的统计特征及前后期气候变化特点。     

植被对环境气候影响的数值模拟研究思路综述

介绍了用数值模拟方法研究植被对环境气候影响的基本思路。气候模式中植被作用的模拟思路分为考虑植被的物理特性、生物过程和化学过程三类，按照三类过程分别介绍了国内外有关数值试验的进展及主要结论，评论了各类研究思路的不足和局限，提出今后可能改进的方向。     

1990年5月升温过程的天气学分析

通过对1990年5月上、中旬南疆升温过程的分析得出:阿拉伯高压经伊朗向东偏北发展和印度高压的北挺,是这次升温的直接原因。并与低温过程的平均环流进行比较,得出几个关键区的环流特征是相反的,可能是升温过程结束的环流标志。     

基于能量平衡的融雪期雪层水热过程研究

积雪融化过程是能量驱动下积雪相态变化的物理过程,受众多因素影响。为定量描述积雪消融过程,本文依据能量平衡和水量平衡原理,构建单层融雪模型。利用该模型分析了天山北坡军塘湖流域点尺度积雪融化过程中能量项和融雪水量变化情况,模型模拟结果与实测值较为符合,该模型有助于理解季节性积雪区积雪融化物理变化过程,为寒区水资源的管理和利用等提供理论依据。     

华北一次暴雨过程中潜热对中尺度系统和降水影响的数值研究

针对2005年7月22日的发生于华北的暴雨中尺度对流系统,在用中尺度ARPS模式数值模拟和分析云场、动力场以及微物理过程释放的潜热垂直分布和作用特征的基础上,通过改变主要微物理过程潜热做敏感性数值试验,研究和分析了潜热对云系发展演变、云系宏观动力场、水汽场、云场和降水的影响,总结出云暖区潜热的影响途径。结果表明,在对流云团中,5000 m以上微物理过程起加热作用,以下起冷却作用。不同物理过程潜热加热的云层高度不同:高层起加热作用的主要为水汽凝结、云冰初生和雪凝华增长、霰撞冻云水过程;中层起加热/冷却作用的主要为水汽凝结、霰/雹融化过程;低层雨水的蒸发过程起冷却作用。微物理过程潜热通过影响云系和降水发展过程、云系动力场,进而影响水汽场、云场和降水。忽略霰/雹融化潜热,相当于增加云系暖区潜热,促进了低层气旋性环流的形成,增强了低层动力场的辐合,使得低层辐合区增多、增强;中低层水汽通量辐合区增多、面积扩大,明显地促进了对流云系的发展,增大了含水量和覆盖范围,云系的降水量显著增加,强降水区覆盖范围扩大。即使减少20%的凝结潜热,云系的发展也受到极大抑制,没有气旋性环流生成,低层辐合区缩小、强度降低,水汽通量辐合区也同样缩小、强度降低,云系对流发展减弱、含水量降低,因此,降水量大为减小,降水范围也显著缩小。此外,微物理过程潜热还影响到此次中尺度对流系统发展演变过程,改变了云系的形态、影响到系统的移动和系统中对流云团的发展强度和分布情况。     

近64a阿勒泰市春季不同等级寒潮过程气候特征

本文整理出阿勒泰市64年各级别强度寒潮过程数据库,分析阿勒泰市近64a来各级别寒潮过程的频数以及强度相关6个指标的气候特征,结果表明：（1）1954～2017年春季阿勒泰市共发生一般寒潮过程109.5次,强寒潮过程75.5次,特强寒潮过程37.5次;平均每年春季分别发生1.7次、1.2次和0.6次;3种级别寒潮过程发生频次占寒潮过程发生总频次的48.2%、33.3%和16.5%,阿勒泰市春季主要以一般寒潮和强寒潮为主。（2）春季一般寒潮、强寒潮和特强寒潮过程频数年际变化均在递减,且不显著,其中4月一般寒潮和特强寒潮过程递增,特强寒潮过程频数递增明显;一般寒潮过程频数的年代际变化在1950年代最多,强寒潮过程1970年代最多,特强寒潮过程1960年代和2000-2009年代最多。（3）一般、强和特强寒潮过程持续时间分别在1～7d、1～6d和1～5d,均以持续1～3d为主,分别占各自寒潮过程总次数的94.5%、90.8%和90.0%,其中又都以持续2d最多。（4）一般寒潮、强寒潮和特强寒潮过程降温幅度平均值分别为-10.8℃、-13.0℃和-17.3℃,一般寒潮和强寒潮降温幅度均在5月最强,特强寒潮降温幅度在3月最强。（5）一般寒潮、强寒潮和特强寒潮降温过程最低气温平均值分别为-7.8℃、-12.8℃和-20.3℃,随时间的推移呈明显的抬升趋势。（6）1954～2017年阿勒泰市春季一般寒潮、强寒潮和特强寒潮中降温过程最低气温距平平均值分别为-5.7℃、-7.9℃和-10.5℃;三种级别寒潮过程最低气温距平为负值占该级别寒潮过程频数的比例分别为80.0%、97.4%和97.5%。     

广西前汛期暴雨天气过程的特征分析

通过对１９５９－１９９９年４～６月发生在广西的暴雨天气过程特征作一较系统的分析,得出４～６月广西出现暴雨天气过程的年平均次数分别为０．９８、２．３９、２．７８次;４～６月不出现暴雨天气过程的机率分别为０．３４、０．０７和０．０７;４～６月出现的暴雨过程的年平均日数为１．０２、２．７３和４．０５ｄ。