Effects of Different Initial Fields on GRAPES Numerical Prediction

In this paper,a heavy rainfall process occurring in the Huaihe River Basin during 9-10 July 2005 is studied by the new generation numerical weather prediction model system-GRAPES,from the view of different initial field effects on the prediction of the model.Several numerical experiments are conducted with the initial conditions and lateral boundary fields provided by T213 L31 and NCEP final analyses,respectively. The sensitivity of prediction products generated by GRAPES to different initial conditions,including effects of three-dimensional variational assimilation on the results,is discussed.After analyzing the differences between the two initial fields and the four simulated results,the memonic ability of the model to initial fields and their influences on precipitation forecast are investigated.Analyses show the obvious differences of sub-synoptic scale between T213 and NCEP initial fields,which result in the corresponding different simulation results,and the differences do not disappear with the integration running.It also shows that for the same initial field whether it has data assimilation or not,it only obviously influences the GRAPES model results in the initial 24 h.Then the differences reduce.In addition,both the Iocation and intensity of heavy rain forecasted by GRAPES model Further is very close to the fact,but the forecasting area of strong torrential rain has some differences from the fact.For the same initial field when it has assimilation, the 9-12-,12-24-,and 0-24-h precipitation forecasts of the model are better than those without assimilation. All these suggest that the ability of GRAPES numerical prediction depends on the different initial fields and lateral boundary conditions to some extent,and the differences of initial fields will determine the differences of GRAPES simulated results.     

中间层与低热层二氧化碳体积混合比的年际变化特征研究

利用17年的SABER(Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)Level2C数据研究了中间层与低热层大气(MLT, Mesosphere and Lower Thermosphere) CO₂ VMR(Volume Mixing Ratio)的年际变化特征.使用多元线性回归模型对双月平均时间序列拟合,定量地提取各变化特征.结果表明,SABER CO₂ VMR长期趋势在中间层保持在5.5%/decade左右,在中间层顶和低热层降低至4.5%/decade左右;结果与模式预测在统计意义上相符.长期趋势没有显著的纬度差异,但在各纬度上都具有明显的季节依赖,MLT CO₂ VMR长期趋势的季节性改变源自低层大气长期趋势季节性改变.SABER CO₂ VMR对QBO (Quasi-Biannual Oscillation)和ENSO (El Ni1o-Southern Oscillation)在绝大多数区域没有统计显著的响...     

黑龙江省人工观测与自动观测气象数据均一性检验

由于人工观测与自动观测在仪器原理及观测方法上均有很大的不同,如何对2种观测结果进行检验具有重要的现实意义。本文从检验原理及检验方法上进行了论述,并随机选取黑龙江省8个观测站2005年1~12月每日02、08、14、20时的平行观测资料,对所有观测要素的人工站和自动站观测结果进行检验。结果表明:人工观测结果和自动观测结果所有要素无显著差异率接近96%,均一化水平较高。总体来看,黑龙江省人工站和自动站观测结果在冬、夏季均一性较差,要素间的差异较明显;春、秋季均一性较好,差异性较小。其中差异性要素冬季集中在相对湿度、浅层地温,夏季集中在地温、风速。此外,造成二者差异的原因主要体现在高纬度环境对观测仪器的影响、观测仪器与方法、人工观测误差与人工维护、观测时间等方面。如要进一步完善自动站观测结果,需要针对本省气候特点和影响差异性的原因做出调整和修订。     

藏南米拉山地区中新世埃达克质岩石的年代学、地球化学和成因

中新世是青藏高原隆升、增厚的重要时期,并且在这一时期内拉萨地块广泛发育碰撞后岩浆岩。本文对南拉萨地块米拉山地区的钙碱性钾质火山岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主量、微量元素的测定与系统研究。米拉山中新世火山岩为粗面英安岩、英安岩和流纹岩（SiO₂=59.89%~71.78%）。锆石U-Pb定年结果为16.1±0.2Ma~20.4±0.3Ma,表明其喷发时代为中新世。岩石具有较高的Al₂O₃含量（13.54%~16.31%）,低MgO（0.46%~1.95%）、高Sr（388×10^-6~804×10^-6）、低Y（6.55×10^-6~11.20×10^-6）和Yb（0.70×10^-6~1.07×10^-6）的特征,具有较高的Sr/Y值（51~80）、低相容元素（Cr=4.26×10^-6~32.53×10^-6,Ni=4.16×10^-6~25.75×10^-6）和弱Eu负异常。岩石具有轻稀土元素和Rb、Th、U、K等元素富集、重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、Ti亏损的特征。米拉山中新世火山岩显示出埃达克质岩石的地球化学特征,可能来自于的镁铁质加厚下地壳的部分熔融,推测下地壳源区是石榴石角闪岩。锆石ε_Hf（t）值为+2.2~+7.8,表明源区为新生地壳物质,有俯冲板片熔体加入。米拉山中新世火山岩的喷发时代与米拉山断裂活动时间一致,二者可能同为拉萨地块岩石圈拆沉的结果。

     

GPM卫星DPR和GMI探测的2018年5月重庆超级单体云团降水结构特征分析

目前人们对超级单体云团降水回波结构的认知仍有限。本文采用GPM (Global Precipitation Measurement)卫星搭载的测雨雷达DPR (Dual-frequency Precipitation Radar)和微波成像仪GMI (GPM Microwave Imager)的探测结果,结合FY-4A静止卫星多通道扫描成像辐射计(AGRI)的热红外10.8μm通道观测结果、探空站的温湿风观测结果及欧洲天气预报中心再分析数据,利用雷达回波剖面和回波反射率因子概率密度随高度分布的方法,分析了2018年5月重庆地区超级单体云团的降水结构特征。结果表明:该超级单体云团由西北向东南运动的冷空气与暖湿空气交汇而引发;超级单体云团内存在对流降水和层状降水等次尺度系统;强降水区位于云贵高原与四川盆地交界处至盆地的西南部;超级单体暴雨云中冰相粒子多;对流降水的回波顶高度超过12 km,且最大回波强度多数位于地面上空4—5 km;对流降水比层状降水拥有更高的降水粒子浓度,而粒子大小却小于后者;对流降水的粒子尺度随着高度下降而明显增大,反映了其明显碰并增长过程。     

一次强对流活动中雷电与降水廓线特征研究

利用热带测雨卫星的测雨雷达(PR)和闪电成像传感器(LIS)的逐轨探测结果,通过资料匹配处理方法,并配合常规气象资料,分析了2006年6月29日黄淮地区一次强对流活动中不同类型雷暴单体(Area,LIS探测资料认为近似于雷暴单体)的降水廓线,并分析了降水廓线与雷暴闪电频数的关系。结果表明:该强对流系统的雷暴单体可分为对流降水、层云降水、对流与层云混合降水3种雷暴单体,其中,混合降水雷暴单体数量最多,对流降水雷暴单体数和层云降水雷暴单体数量较少;并且雷暴单体中的闪电大多发生在对流降水区。结果还表明,不同闪电频数的雷暴单体相应的降水廓线差别明显:雷暴中闪电频数越大,5km以上高度廓线给出的雨强越大(对流降水廓线尤其如此),说明雷暴单体中闪电越多时,降水云冻结层以上存在的冰相粒子越多。     

青藏高原云和大气对被动微波遥感积雪雪深的影响北大核心CSCD

利用AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)观测的2002 2011年青藏高原上空大气顶上行微波亮温(TB_(TOA)),经过辐射传输计算,对水汽和非降水云进行订正,推算出相应的高原地表上行亮温(TB_(SRF))。并用这两组亮温估算了青藏高原地区的雪深SDTOA和SD_(SRF)。通过个例和近10年统计研究发现,低频18.7 GHz亮温几乎不受影响,而大气顶处36.5 GHz亮温明显高于相应的地表亮温。不考虑这一效应,忽略大气的影响将造成青藏高原雪深反演低估(SD_(TOA)相似文献   

2000-2014年黄河源区ET时空特征及其与气候因子关系

黄河源区地处青藏高原东缘,具有独特的自然生境和丰富的自然资源,是中国西南区域经济发展的重要生态安全屏障。以MODIS ET产品作为研究黄河源区地表蒸散发（ET）的数据源,结合黄河源区内部及周边18个气象站数据、全国1∶100万植被类型图和黄河源区DEM数据,利用趋势分析、相对年际变化和相关分析法,研究2000-2014年黄河源区ET时空变化特征及不同土地利用类型下ET的变化规律,重点探讨了ET与气候因子的关系。结果表明：① 黄河源区多年ET区域分异规律明显,北部ET显著弱于中部和东南部,最强ET位于黄河源区的东南部,多年平均ET值为538.61 mm/a,距平相对变化显著,ET年际变化呈先减小后增加的趋势,平均趋势变化率为0.44 mm/a;② 年内ET呈周期性单峰变化趋势,7月达到峰值;2000-2014年黄河源区多年四季ET季节性差异明显,夏季ET最强达到188.14 mm/a,春秋季次之,冬季ET最弱仅97.15 mm/a;③ 研究时段内不同土地利用类型的ET大小表现为沼泽地>林地>草地>其他>裸地,整体上各土地利用类型的ET呈逐渐增加趋势;④ 相关分析结果表明,ET与同期气温、降水呈正相关关系,与相对湿度呈负相关关系,其中降水对ET的影响强于气温;驱动分区结果显示黄河源区ET受气候因子驱动的地区主要表现为降水驱动。     

基于TRMM/TMI的亚洲夏季降水研究

利用热带测雨卫星(TRMM)微波成像仪(TMI)的长期观测资料, 对亚洲夏季降水的水平分布特征进行了统计分析, 指出了孟加拉湾北部沿岸, 中国南海南部, 赤道西太平洋暖池三个稳定的强降水中心. 并借助全球降水气候计划(GPCP)地表降水资料, 对亚洲范围内洋面, 陆面及6个典型区域的TMI降水准确性进行了评估, 结果表明利用TMI和GPCP资料对亚洲夏季降水的强弱降水中心及雨带位置的指示基本一致, TMI对陆面降水仍存在普遍的低估, 最大相对偏差在25%左右. 差异水平分布显示出极强的地域性特征, 出现最大差异(>3 mm/d)的区域位于陆地上青藏高原周边(正偏差), 及孟加拉湾北部地区(负偏差). 对产生偏差原因的分析表明, TMI陆面算法强烈依赖于降水云系统上层冰粒子含量的特性是构成其系统性偏低和局部地区对降水高估的主要因素, 而进一步的分析也显示GPCP雨量计极不均匀的分布对差异的产生也有所贡献, 尤其是在雨量计稀少的高原周边地区.     

利用MODIS卫星资料对中国中东部和印度次大陆气溶胶特性的分析

利用Terra和Aqua卫星上的MODIS探测反演气溶胶产品,比较分析了中国中东部和印度次大陆地区的气溶胶物理特性的异同。研究结果表明:中国中东部气溶胶类型以烟尘为主,印度次大陆地区东、西部分别以烟尘和沙尘为主。两地气溶胶光学厚度均有明显的年际变化,冬季低,夏季高。在夏季,两地烟尘所占比例都很大,且光学厚度也大,故两地污染状况都比较严重。总体来说,中国中东部地区污染程度要高于印度次大陆地区。