冷锋云系降水中尺度结构的一次TRMM卫星观测和特征分析

利用TRMM（the tropical rainfall measuring mission）卫星资料,对一次低槽冷锋云系和江淮气旋共同影响下的冷锋积层混合云系中雨带和雨核的特征进行了分析,研究表明,冷锋的不同部位云系结构很不均匀,可分为典型的积层混合云系、均匀的层状云系和弱的积层混合云系3种类型,南部典型的积层混合性云系中存在明显的短回波带结构,短回波带的平均长度63.0 km,宽度19.4 km,平均降雨率14.54 mm/h,同时短回波带中还有明显的雨核特征;北部均匀的层状云系中,大范围的降水在1～2 mm/h之间,其中嵌有2～7 mm/h大小不等的较强降雨带,并且存在冷锋雨带结构;中部较弱的积层混合云系中以冷锋雨带和冷锋前的暖区雨带为主,冷锋雨带上有多个雨核的结构;同时,不同性质的云系结构如短回波带、雨核以及均匀的层状云的降水的垂直廓线表现为不同的特点。     

2014年中国气候概况

2014年,全国平均气温较常年偏高0.5℃,与1999年并列为1961年以来第六暖年;四季气温均偏高。全国平均降水量636.2 mm,接近常年,比2013年偏少3%;降水时空分布不均,辽宁、北京和河北偏少明显,冬、春、夏三季降水量均接近常年同期,秋季偏多。华南前汛期开始早、雨量多;西南雨季开始晚、结束早、雨量少;梅雨区降水量南多北少,江淮出现空梅;华北雨季不明显,出现空汛;华西秋雨开始早、结束晚、雨量多。夏季副热带高压脊线位置偏南,南海夏季风爆发晚,东亚夏季风强度略偏弱。2014年,我国气候属正常年景,极端天气气候事件少于2013年,暴雨洪涝、干旱等灾害偏轻,因灾造成死亡人数和受灾面积明显偏少,气象灾害属于偏轻年份。     

Study on Effects of Building Morphology on Urban Boundary Layer Using an Urban Canopy Model

An urban canopy model is incorporated into the Nanjing University Regional Boundary Layer Model. Temperature simulated by the urban canopy model is in better agreement with the observation, especially in the night time, than that simulated by the traditional slab model. The coupled model is used to study the effects of building morphology on urban boundary layer and meteorological environment by changing urban area, building height, and building density.It is found that when the urban area is expanded, the urban boundary layer heat flux, thermal turbulence, and the turbulent momentum flux and kinetic energy all increase or enhance, causing the surface air temperature to rise up. The stability of urban atmospheric stratification is affected to different extent at different times of the day.When the building height goes up, the aerodynamic roughness height, zero plane displacement height of urban area, and ratio of building height to street width all increase. Therefore, the increase in building height results in the decrease of the surface heat flux, urban surface temperature, mean wind speed, and turbulent kinetic energy in daytime. While at night, as more heat storage is released by higher buildings, thermal turbulence is more active and surface heat flux increases, leading to a higher urban temperature.As the building density increases, the aerodynamic roughness height of urban area decreases, and the effect of urban canopy on radiation strengthens. The increase of building density results in the decrease in urban surface heat flux, momentum flux, and air temperature, the increase in mean wind speed, and the weakening of turbulence in the daytime. While at night, the urban temperature increases due to the release of more heat storage.     

1804号台风"艾云尼"引发的广州两段强降水分析

1804号台风"艾云尼"给广州带来了近10年最强的台风降水,对期间主要出现的两次强度明显不同的强降水过程的成因进行了对比分析,结果表明:(1)第1段强降水主要是受"艾云尼"外围环流影响,第2段转受其本体环流影响,深厚的低空急流为强降水的产生提供了较好的水汽和不稳定能量条件;(2)第2段强降水过程高低空辐散辐合强度均增大到第1段过程的1.5倍以上,为第2段强降水的增强提供了更好的动力条件;(3)第2段强降水过程水汽通量及辐合强度较第1段明显增强,为降水的增强提供了更好的水汽条件;(4)强的θse平流输送及其随高度的减弱是不稳定能量维持的重要原因.     

TITAN系统的移植开发及个例应用

TITAN（thunderstorm identification tracking analysis and nowcasting）是美国国家大气研究中心（NCAR）基于雷达体系开发的风暴识别、跟踪、分析和预报系统。首先深入分析TITAN的结构、基本算法、主要功能、物理量产品及其模块设计和数据接口,其次结合我国各类气象数据的特点,开发实现了雷达、卫星、闪电、探空、飞行作业航迹及中尺度模式产品等数据的接入和融合,自主完成对TITAN的移植和多类数据的融合开发。利用移植的TITAN系统,通过一次典型降水个例的分析,展示了TITAN对风暴单体初生、发展演变、分裂合并、风暴体积、持续时间等的追踪分析功能,显示了其强大的雷达数据分析、追踪识别、统计分析及对云降水的内部结构、物理属性变化分析和外推预报的能力。完整移植开发的TITAN系统,将在短时临近预报、中小尺度天气研究、人工影响天气播云条件追踪分析以及催化作业效果检验等方面有着广阔的应用前景。     

1961-2013年东北三省玉米低温冷害频率的时空动态研究

基于东北三省1961-2013年气象数据,结合具有生物学意义的热量指数,利用SPSS聚类分析方法给出了东北三省低温冷害分类标准,并对低温冷害频率时空特征和年代际空间变化规律进行了分析。研究指出：东北三省玉米（轻、中、重度）低温冷害发生范围随时间呈减小-增大-减小变化趋势,1999年后东北三省出现低温冷害的范围显著减小,变化幅度均为中度> 重度> 轻度低温冷害。近10 a东北三省的轻度低温冷害仍时有发生,而中度和重度低温冷害发生较少。东北三省低温冷害频率呈由北向南呈减小趋势,轻、中、重度低温冷害频率高值区分别位于营口、哈尔滨和大兴安岭地区。各年代的重度低温冷害发生范围变化不大,中度与轻度低温冷害发生范围变化较大。研究结果可为东北三省低温冷害风险评估提供依据。     

植被变化对辽西夏季气候影响的数值试验

利用2001年6、7、8月份的资料及中尺度模式MM5V3．5对当年夏季辽西生态脆弱区进行了气候模拟性能试验，模拟出植被退化和恢复后辽西地区的温度变化。试验结果表明：在辽西部分地区植被退化后，当地夏季平均温度明显升高；在部分地区植被恢复后，当地夏季平均温度降低；在下垫面状况改变的周边地区，平均温度有一定程度的变化。同时，植被状况的改变对高空气压场和温度场也产生一定影响。     

铜川2004-09-14冰雹天气成因分析

通过分析2004-09-14铜川市中东部地区出现的冰雹天气过程，发现500hPa的高空槽后西北气流中的冷温度槽是主要影响系统，300hPa高空急流和对流层上层200hPa的正涡度大值区以及对流层低层的垂直风切变是对流发生的有利条件，强对流发生在稳定度指数Ky≥2的区域。同时，新一代天气雷达回波图上，云团回波的增强与合并，对于冰雹的落区和降雹时间有很好的指示作用。     

“东方之星”客轮翻沉事件周边区域风灾现场调查与多尺度特征分析

2015年6月1日21:30左右长江湖北监利段发生"东方之星"客轮翻沉特大事故。本文根据事发周边陆地区域现场天气调查结果,结合卫星和雷达观测资料分析认为,6月1日21:00-21:40左右事发江段和周边区域发生了下击暴流导致的强烈大风灾害,最强风力超过12级,并具有空间分布不连续、多尺度和强灾害时空尺度小等特征。事发周边区域北部受中气旋影响陆地区域(顺星村、老台深水码头、四台村养猪场附近、新沟子养鸡场附近等)灾情较南部阵风锋及其后侧下击暴流影响的陆地区域更为显著。综合雷达观测资料和现场调查资料分析判断多数调查点灾害为显著微下击暴流所致,其中老台深水码头有龙卷发生的可能。导致此次风灾的强对流风暴气流具有显著的多尺度性;事发周边区域北部的四台村养猪场附近树林中同时发生了多条相邻的微下击暴流条迹,呈现出辐散和辐合交替分布的特征,展示了此次强对流风暴中大气运动的复杂分布特点。虽然下击暴流会伴随中小尺度的涡旋特征,但此次现场调查发现的与下击暴流相联系的辐合特征水平尺度仅几十米,远小于弓形回波两端的书挡涡旋或者中涡旋等几千米级的水平尺度。     

可照时间受地形的影响及其精细的空间分布

设计了起伏地形下可照时间分布式计算模型，讨论了不同纬度的坡度、坡向、遮蔽等地形因子对可照时间的影响。结果表明：可照时间的纬向分布特征明显；同一纬度，同一坡向的可照时间随着坡度的增加而减小；坡向对可照时间的影响复杂，不同坡向上的可照时间随季节和坡度变化；在太阳高度角较低的冬季，地形遮蔽对可照时间的影响显著，可明显地影响可照时间的空间分布，清楚表现出可照时间的非地带性。同时绘制了1：100万我国实际地形下精细的可照时间空间分布。