中国及周边地区多层云垂直结构时空分布特征

利用CALIPSO激光雷达1km水平分辨率的云层产品,计算了中国及周边地区（0°~55°N,70°~140°E）多层云的出现概率,对不同高度多层云的水平分布及其季节变化特征进行了统计分析。结果表明：多层云的出现概率存在显著的区域差异,青藏高原和蒙古高原出现的概率较低,30°N以南的低纬度地区出现的概率较高;多层云系统中双层云占比最大,并且云层发生概率随着云层数的增多而减小;不同高度双层云和三层云的分布特征类似;多层云出现概率夏季最大,冬季最小,其中夏季双层云中“高云+高云”、“高云+中云”和三层云中“高云+高云+高云”、“高云+高云+中云”的配置在青藏高原主体的出现概率最大,而冬季单层云的低云、双层云中“高云+低云”及三层云中少量的“高云+高云+低云”配置在中国东北部海域、南海北部等30°N以北地区的出现概率高于其它季节。     

长江中下游沿江地区夏季旱涝分型及预测

对1961-2000年长江中下游沿江地区8个站夏季（6-8月）累积降水距平进行EOF分析，根据有三个特和下向量将长江中下游沿江地区旱涝趋势异常分成4种主要空间型：旱型、涝型、东旱西涝型、东涝西旱型。并在此基础上，分析了它们与500hPa高度场异常的同时，时滞关系，得到一些对长江中下游沿江地区汛期旱涝异常预测有意义的结果。     

东亚地区硫酸盐气溶胶间接辐射和气候效应的数值模拟研究

本文利用发展的RIEMS对硫酸盐气溶胶第一间接辐射强迫及其气候效应进行了研究.同卫星观测和其它模式模拟结果对比表明,RIEMS能比较好地模拟云和辐射过程.东亚地区硫酸盐气溶胶的第一间接辐射强迫为负并有明显的季节变化,各季节分别为:冬季-0.88 W/m2,春季-2.27 W/m2,夏季-2.41 W/m2,秋季-1.4...     

A numerical simulation of aerosols’ direct effects on tropopause height

The direct effects of sulfate aerosol, dust aerosol, carbonaceous aerosol, and total combined aerosols on the tropopause height are simulated with the Community Atmospheric Model version 3.1 (CAM3.1). A decrease of global mean tropopause height induced by sulfate, carbonaceous aerosol, and total combined aerosols is found, and a tropopause height increase is induced by dust aerosol. Sulfate aerosol decreases the tropospheric temperature and increases the stratospheric temperature. These effects cause a decrease in the height of the tropopause. In contrast, carbonaceous and total combined aerosols increase both the tropospheric and the stratospheric temperatures, and they also cause a decrease in the height of the tropopause. The changes in the tropopause height show highly statistically significant correlations with the changes in the tropospheric and stratospheric temperatures. The changes in the tropospheric and stratospheric temperatures are related to the changes in the radiative heat rate, cloud cover, and latent heat, but none of these factors absolutely dominate the temperature change.     

CLDAS土壤湿度模拟结果及评估

中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS V1.0）由陆面驱动数据融合和陆面模式模拟两部分组成。基于驱动数据,选取Canmunity Land Model 3.5（CLM3.5）作为CLDAS V1.0系统的陆面模式进行模拟试验,并对土壤模拟结果进行评估。利用2013年经过质量控制的中国气象局业务化自动土壤水分观测站实况数据、青藏高原试验观测数据及国际同类产品对模拟结果进行评估,结果表明:从各省以及全国平均结果看,相关系数普遍在0.8以上,偏差基本为-0.04~0.04 mm3·mm-3,平均均方根误差为0.04~0.05 mm3·mm-3,在青藏高原地区与国际同类产品相比,精度也有一定提高。总体而言,模拟结果已达到较高精度,数据集产品对中国区域干旱监测等具有重要意义。     

基于Markov和GM模型的江西省近550年旱涝变化研究

基于1467—2016年江西省九江、南昌、吉安、上饶和赣州5个代表站旱涝等级数据,利用Markov和GM模型,研究了江西省近550 a旱涝变化规律,并对未来旱涝发展趋势进行预测。结果表明:Markov和GM模型可以较好地对江西省旱涝状况进行预测,其中Markov模型预测的总体正确率为80%;GM模型预测值的均方根误差为0.284,平均误差率为5.18%。江西省5个代表站都属于涝多于旱的类型,在1级旱灾方面,南昌站频率最低,仅为3.8%,吉安站最高,达9.4%;在5级涝灾方面,九江站频率最高,达13.4%,南昌站最低,仅为7.5%;从3级正常年份的出现频率看,南昌站频率最高,达48.3%,吉安站最低,为35.2%。Markov模型预测结果显示,2017—2021年江西省5个代表站3级正常年份出现的概率最大,大部分为0.3—0.5;GM模型预测结果显示,九江、上饶和赣州站将处于偏涝状态,而南昌和吉安站的旱涝等级为2.8—2.9,属于正常偏旱状态。     

不同陆面模式对我国地表温度模拟的适用性评估

基于CLDAS大气驱动数据驱动CLM3.5陆面模式和3种不同参数化方案下的Noah-MP陆面模式模拟得到的地表温度,利用中国气象局2009-2013年2000多个国家级地面观测站地表温度进行质量评估。结果表明:从时间分布看,模拟地表温度与观测的偏差及均方根误差均呈季节性波动;从空间分布看,模拟地表温度与观测的偏差及均方根误差在中国东部地区相对于中国西部地区更小。选择Noah-MP陆面模式3种不同参数化方案模拟结果进行对比,结果表明:Noah-MP模式的非动态植被方案不变时,考虑植被覆盖度的二流近似辐射传输方案的Noah-MP陆面模式模拟的地表温度优于考虑太阳高度角和植被三维结构的二流近似辐射传输方案Noah-MP陆面模式模拟的地表温度;选择动态植被方案的Noah-MP陆面模式模拟的地表温度优于选择非动态植被方案的Noah-MP陆面模式;总体而言,考虑动态植被方案的Noah-MP陆面模式模拟的地表温度优于其他两种参数化方案的Noah-MP陆面模式以及CLM3.5陆面模式模拟的地表温度。     

2021年四川省2 m温度数值模式预报检验评估

通过对比分析3个区域数值模式（CMA-MESO-3KM、SW3KM和SW9KM）2021年3—12月逐日2 m温度（包括日最高温和最低温）预报结果和气象观测站实况数据,检验评估了3个数值模式对四川省2 m温度的预报性能。结果表明：（1）模式对最低温度预报效果好于最高温度,SW3KM模式对3—10月2 m温度预报略好于SW9KM和CMA-MESO-3KM模式,SW3KM模式对最高、最低温预报效果优于SW9KM模式,其准确率最多可分别提高13.4%、31.9%,较CMA-MESO-3KM模式最多都可提高18.8%。（2）温度误差分布有明显的日变化特征,3个模式预报温度误差从凌晨至上午逐渐减小,而下午至晚上逐渐增大,SW3KM和SW9KM模式预报温度上午较实况偏高,其它预报时段较实况偏低,CMA-MESO-3KM模式预报温度较实况偏低。（3）温度预报准确率与海拔高度密切相关,预报准确率随着海拔高度增加而降低,系统性偏差增大。（4）CMA-MESO-3KM模式冷季温度预报偏高、暖季预报偏低,12时起报略好于00时;SW3KM和SW9KM模式00时起报的20 ℃以上温度预报偏低、20 ℃以下温度预报偏高,而12时起报的低于30 ℃附近温度预报较实况偏低,但00时起报温度误差小于12时起报。     

江苏不同强度降雨对能见度影响分析

利用江苏70个基本站多年逐时雨量、相对湿度、风向、风速以及同时段内最低能见度等观测资料,分析不同强度降雨对能见度的影响,并对比分析两种不同强度降雨造成的低能见度事件统计特征。结果表明:降雨是除雾以外,江苏低能见度的主要影响天气(14. 7%),其中稳定性弱降雨和短时强降雨影响最大。与低能见度雾事件不同,降雨造成的低能见度事件全天各时段均可能出现,发生时可伴随较强的风速(2 m/s),短强低能见度多见风速4 m/s(26. 6%)。江苏冬春两季为雨雾高发季,主要受降雨持续时间影响,对应的低能见度区间为500~1 000 m,有明显日变化。短强低能见度主要受雨强影响,多发生于6—9月,对应的低能见度区间为小于200 m,无明显日变化。两种降雨产生的低能见度事件有明显的空间分布差异,且雨雾低能见度发生时偏北风占主导,短强低能见度发生时则偏东风占主导。     

对碳酸盐矿物合成实验方法的改进研究—以气体扩散法为例

在利用气体扩散法制取碳酸钙的过程中,样品的叠加摆放会导致不同层位的沉淀过程不同步进而增大实验误差。文章研究了样品在干燥器中摆放高度对实验结果的影响,并改进了收集沉淀物的方法。结果显示,随着摆放高度的增加,溶液pH值、电导率和沉淀物重量均呈规律性下降。培养皿之间的相互遮挡也会在一定程度上影响碳酸钙的矿化进程。少量沉淀物残留于培养皿上和/或溶液中是造成沉淀物收集不完全（或重量数据不准确）的主要原因。文章的实验结果对于利用气体扩散法研究碳酸钙仿生合成具有一定的借鉴意义。