A Reconstructed Wind Stress Dataset for Climate Research over the Tropical Pacific during a 153-Year Period

There are close relationships between the sea surface temperature (SST) and the surface wind over the tropical Pacific.To study the past climate variability over the tropical Pacific,the long-term monthly wind stress anomalies over the tropical Pacific for the period of 1856–2008 are reconstructed with an SVD (singular value decomposition)-based statistical atmospheric model,where the wind stress anomalies are slave and directly correspond to the SST anomalies.The verification results show that the reconstructed wind stress data have high correlations and a small root mean square (RMS) error with the three reanalysis/simulated surface wind datasets from the last 50 years.In addition,the simulated SST anomalies from an intermediate oceanic model (IOM),which is forced by the reconstructed wind stress,can simulate the realistic interannual and decadal variability of the ENSO (El Nio-Southern Oscillation);this indicates that this new long-term wind stress dataset is useful for various climate studies,especially for the large-scale interannual and decadal variability.     

A dataset of global ocean surface currents for 1999-2007 derived from Argo float trajectories: Comparison with surface drifter and TAO measurements

A dataset of surface current vectors with error estimate from 1999 to 2007 is derived from the trajectories of the Array for Real-time Geostrophic Oceanography （Argo） drifting on surface over the global ocean. The error of the estimated surface currents is about 4.7 cm s-1 which is equivalent to the accuracy of the currents determined from the surface drifters. Geographically, the Argo-derived surface currents can fill many gaps left by the Global Drifter Program due to the greater number of floats, and can provide a complementary in situ observational system for monitoring global ocean surface currents. The surface currents from the Argo floats are compared with the surface drifter-derived currents and the Tropical Atmosphere Ocean program （TAO） measurements. The comparisons show good agreement for both the current amplitude and the direction of surface currents. Results indicate the feasibility of obtaining ocean surface currents from the Argo array and of combining the surface currents from Argo and the ocean surface drifters for in situ mapping of the global surface currents. The authors also make the dataset available to users of interest for many types of applications.     

中国近54年来夏季极端降水事件特征研究

利用1960~2013年中国6~8月无缺测的571站逐日降水资料,定义7个极端降水指数,研究中国夏季极端降水事件特征。结果表明:(1)极端降水事件空间分布存在明显的区域性差异,长江中下游地区、华南地区、西北地区表现为增加趋势,东北地区、华北地区、西南部分地区表现为减少趋势;时间分布表现出具有显著的年际和年代际变化特征,极端降水事件有增加趋势,在20世纪90年代初期有明显转折。(2)M-K检验表现出极端降水事件在20世纪90年代初发生突变,突变前(后)偏弱(强)。(3)极端降水指数周期振荡不完全一致,准15年周期振荡为主,其次是准7年周期,最强振动出现在1998年。(4)除持续干期指数外,其他极端降水指数间存在较好的相关性。     

复杂地形风场的精细数值模拟

风能是一种重要气候资源,随着我国风电规模的迅速增大,发展风能资源评估系统和风功率预测系统已成为一项重要的研究内容。国内外对复杂地形风场结构的数值模拟有大量研究,随着计算机能力增强,以往用于空气动力学精细流场计算的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模式越来越多地在气象领域得到应用,人们开始研究用中尺度预报模式和CFD模式结合进行复杂地形风场的数值模拟。本文的耦合模式系统采用中尺度气象模式(WRF),通过嵌套网格到内层尺度(一般是几公里),然后通过耦合CFD模式Fluent软件获得高分辨率(水平30~100 m,垂直150 m高度以下10 m)的风速分布资料,得到精细化的风场信息。通过对鄱阳湖北部区域和云南杨梅山复杂地形的风场模拟,提供了风能评估和预报的一种可行的方法。     

不同强风样本湍流特性参数的计算分析

在结构风工程中, 风湍流统计参数计算的正确与否直接影响到风荷载的计算精度。在实际风参数计算与分析中, 多选用风速较大的样本资料, 但过分强调大风可能产生不合理的计算结果。利用超声风速仪瞬时风速观测资料, 分别划分成相对强风和持续强风样本, 计算并比较其湍流统计特性参数, 发现湍流统计参数特性值 (湍流度、阵风因子、摩擦速度等) 与风速大小并不能很好匹配, 有时风速不大但其湍流特性值却很大, 反之也然。研究表明:选取的湍流风资料样本或统计方法不同, 都会影响风特性参数的计算结果, 进而影响到风荷载计算的精度。这一结果对于提高结构风工程中风参数计算与设计的科学性和合理性具有现实意义。     

基于静止卫星红外云图的MCS普查研究进展及标准修订

基于静止卫星红外云图的MCS普查标准不统一不利于各种MCS普查结果的对比分析, 该文在总结MCS普查研究进展的基础上, 依据Orlanski尺度分类标准对MβCS普查的最小尺度标准作了修订, 即修订为TBB≤-32 ℃的连续冷云区直径≥20 km。根据马禹等的MβCS普查标准和该文修订的MβCS普查标准, 利用GOES-9卫星红外云图普查了2003年6月19日—7月22日淮河大水期间的MCS, 结果发现共有10个MαCS和24个MβCS, 并对24个MβCS作了普查标准修订前后的统计结果对比, 发现新的普查标准比根据马禹等的MβCS普查标准获得的结果多7个MβCS, 并且这7个MβCS中有6个都引起强降水, 因此这种对比分析结果表明:新MβCS普查标准对揭示淮河大水和MCS的关系更具合理性。此外, 还分析了3个因MβCS而引起局地强降水的典型个例, 这些MβCS的直径尺度只有几十至一百多公里, 不符合马禹等的MβCS普查标准。对这3个MβCS分析结果表明:该文新MβCS普查标准有助于对产生剧烈天气的MCS的普查研究和预报。     

清代山东自然灾害与政府救灾能力的变迁

清代山东地区自然灾害种类多、发生频繁.从史料记载看,清代所发生的自然灾害,以水灾、旱灾、蝗灾和震灾为主.在清代268 a中,山东地区共发生涝灾245年次,黄、运洪灾129年次,潮灾45年次,旱灾233年次,蝗灾138年次,震级不同的地震283次,并且呈现周期性和不断增长的趋势.频繁发生的自然灾害,对清代山东地区的经济发展、社会秩序、人口数量产生了重大影响.为减轻灾害的影响,稳定和发展社会经济,政府采取了蠲免、赈济、调粟等相应的救灾措施.但是,由于受政府财政能力变化的影响,荒政也呈不断衰退的趋势.造成荒政衰退的原因很多,主要还是整个社会经济的衰退.清代前期,社会经济上升,政府财政收入多,救灾投入多,救灾效果也较好;清代后期,随着社会经济脆弱程度的加剧,政府的财政收入状况不断恶化,自然灾害发生后政府往往无力救助,救灾的时效性大不如前.     

连云港沿海地区及近海风能资源评估

通过对连云港市30多年气象整编资料及沿海高密度自动气象站、6座测风塔、4座海岛气象站等加密观测资料研究,在充分考虑当地特殊地形特点的基础上,探讨了该地区沿海及近海风能资源的时空分布规律及特点,并重点对风湍流强度的特征及强湍流对风电的影响进行了剖析;研究表明,近海地区风能资源储量相对丰富,风速变化稳定,且风垂直切变较小,具有更为广阔的开发利用前景.     

基于内涝模型的西安市区强降水内涝成因分析

利用西安市近10～40年降水资料、市政信息资料,采用统计学方法,分析了强降水内涝的成因.结果表明:短时强降水或过程量偏大的降水天气过程是引发西安市内涝的直接气象因素;排水能力的强弱是发生内涝关键因素;随着城市化的发展,极端雨强的强度及大于10 mm/h降水的总时次数均有上升趋势,强降水发生概率的提高加强了内涝灾害发生频率及强度,城市效应是内涝加强的主要原因.用西安市强降水内涝仿真模型来进行模拟试验表明:西安是一个内涝发生降水雨强临界值偏低的城市,小时雨强3 mm/h、13 mm/h是发生内涝、严重内涝的临界值,天气预报、雨情监测重点及市政防御关键部位是西北区.总体上缩小井距效果好一些.