二维场的高斯权重带通滤波分析

首先对任意的二维气象要素场推导出其带通滤波的响应函数，并进一步引入了带通滤波的相对响应函数。基于相对响应函数的性质，得到了权重参数Ｃ１、Ｃ２的合适选择。通过实例研究，说明由结构函数曲线选取最大响应波长的方法。实例分析结果表明，带通滤波能对暴雨、强对流天气分析提供一定帮助。     

The Longmen Cloud Physics Field Experiment Base, China Meteorological Administration

Aiming at the needs of mechanism analysis of rainstorms and development of numerical prediction models in south China, the Guangzhou Institute of Tropical and Marine Meteorology of China Meteorological Administration and the Chinese Academy of Meteorological Sciences jointly set up the Longmen Cloud Physics Field Experiment Base,China Meteorological Administration. This paper introduces the instruments and field experiments of this base, provides an overview of the recent advances in retrieval a...     

TOVS中热带气旋结构及其在数值预报中的应用

利用TOVS资料分析了2000年几个热带气旋的结构,发现与经典概念模型所描述的结构有一定的差异,主要表现在:(1)在水平结构上,非对称结构呈多样性,高度场的低层低值中心(或高层高值中心)与温度场的高值中心并不一定重合;(2)在垂直结构上,高度场的低层低值距平与高层高值距平的配置也呈多样性,特别是存在上、下层距平中心倾斜,或高层只是处于高压区的边缘,不存在明显的高值距平中心与热带气旋相对应.还参照TOVS中的热带气旋结构,进行了修订热带气旋数值预报模式系统中人造台风模型(台风BOGUS)结构的研究,发现修订后的台风BOGUS 能够更好地与环境场协调,并且能对热带气旋的路径预报取得较好的效果.这一方面说明了台风BOGUS的结构对其路径预报有较大的影响,另一方面也说明利用TOVS资料中的热带气旋结构能改善热带气旋路径预报.这也为台风BOGUS的修订和发展提供了依据.     

亚洲-西太平洋夏半年季节内振荡：热带气旋活动强、弱年的对比

应用有限区域波数-功率谱和滞后线性回归统计方法，对比分析1979—2004年热带气旋（TC）活动强、弱年亚洲-西太平洋区域（AWP）夏半年大气季节内振荡（ISO）的传播特征及海气相互作用过程。分析结果表明：在整个AWP和西太平洋区域都存在TC强年ISO东传特征更显著的特征，ISO对流传播在纬向上伸展更偏东，强年沿赤道东传20～60 d周期波动更强，西太平洋区域是传播特征强弱年区别较显著的区域，与TC活动密切联系；TC强、弱年ISO过程中海气相互作用过程相同，海洋和大气间的能量交换对维持ISO西北传播时起作用；TC强年的海气相互作用比弱年更加强烈，尤其是对流凝结潜热的释放在强年比弱年强，这可能是导致TC强、弱年ISO特征区别的原因之一。     

茂名博贺海洋气象科学试验基地建设与观测进展

华南海岸带地区是我国海洋气象灾害天气频发地区，也是影响我国短期气候变化的关键地区之一。由于过去缺乏相关的观测设施和技术，业务监测和科学研究基础都十分薄弱。在中国气象局和广东省气象局大力支持下，经过广州热带海洋气象研究所和广东省茂名市气象局三年来的努力，茂名博贺海洋气象科学试验基地已初步成为一个设备先进、功能齐全的海岸带海洋气象综合观测基地。为了保障观测设备的长期稳定运行和观测数据的质量，采取了一系列的设备维护和数据质量评估措施。观测个例显示数据能较好地反映台风和海雾的边界层结构以及海气相互作用特征，可在海洋气象灾害天气的科学研究中发挥作用。     

COMPARISON STUDY ON THE INTRASEASONAL VARIATIONS IN CIRCULATIONS AND PRECIPITATION MODULATED BY THE TROPICAL CYCLOGENESIS OVER SOUTH CHINA SEA–WESTERN PACIFIC DURING GUANGDONG FLOODING PERIOD

Based on tropical cyclone datasets from Shanghai Typhoon Institute of China Meteorological Administration, the National Centers for Environmental Prediction (NCEP, USA) reanalysis data and the rainfall records from 743 stations in China, the impacts of cyclogenesis number over the South China Sea and the western Pacific are studied on the 30-60-day oscillations in the precipitation of Guangdong during the flooding period. The year with more-than-normal (less-than-normal) tropical cyclogenesis is defined as a ‘high year’ (‘low year’). In light of the irregular periodic oscillations, the method used to construct the composite life cycle is based on nine consecutive phases in each of the cycles. Phases 1, 3, 5, and 7 correspond to, respectively, the time when precipitation anomalies reach the minimum, a positive transition (negative-turning-to-positive) phase, the maximum, and a negative transition phase. The results showed that the precipitation of the 30-60-day oscillations is associated with the interaction between a well-organized eastward propagation system from the Arabian Sea/Bay of Bengal and a westward-propagating system (with cyclonic and anticyclonic anomalies in the northwest-southeast direction) from the South China Sea to western Pacific during the high years, whereas the precipitation is affected during a low year by the circulation over the South China Sea and western Pacific (with cyclonic and anticyclonic anomalies in the northeast-southwest direction). During the high year, the warm and wet air mass from the ocean to the west and south are transported to Guangdong by westerly anomalies and an enclosed latitudinal cell, which ascends in the Northern Hemisphere low latitudes and descends in the Southern Hemisphere low latitudes. During the low year, the warm and wet air mass from the ocean to the south is transported to Guangdong by southwesterly wind anomalies and local ascending movements. Because the kinetic energy, westerly, easterly shift, vertical velocity and vapor transportation averaged over (109–119° E, 10–20° N) is stronger in high years than those in low years, the precipitation of the 30-60-day oscillations in Guangdong is higher in high years than that in low years.     

强风天气条件下海气动量交换参数的观测分析

利用近岸海上气象平台对登陆台风“黑格比”近海层风廓线观测资料,计算分析了近海层大气的湍流动量通量交换参数,以期认识高风速情况下的海气动量交换特征.数据分析结果显示,当海面上方 10 m处风速U10≤24 m/s时,摩擦速度(U*)随风速的增大而增大,当U10＞24 m/s时,U*呈饱和趋势.海面粗糙度长度(Z0)、拖曳系数(Cd)在低风速( U10≤6 m/s)随风速的增大而减小,在U10处于6～24 m/s之间时,Z0、Cd随风速的增大而增大,当U10＞24 m/s时,Z0、Cd达到极值后开始减弱.Z0、Cd极值出现在U10为24～28 m/s之间.并对高风速时拖曳系数衰减现象的对应机制进行了讨论.另外,还探讨了台风期间的阵风因子(G(t,T))等参数的演变特征.     

冬季西北太平洋热带气旋的生成与热带东风扰动的关系

利用合成技术对1995—2006年冬季(11月—次年2月)生成在西北太平洋上的34个热带气旋(tropicalcyclone,TC)个例进行分析,研究冬季西北太平洋TC生成的大尺度环流特征及其生成机制,结果表明:冬季TC生成的大尺度环流特征型为东风波西传型;北半球冬季对流层低层出现的跨赤道气旋对是冬季北半球TC形成的重要特征;太平洋中部赤道混合Rossby重力波西北传,与强对流中心重合,性质转为"热带低压型扰动",为冬季热带气旋生成提供扰动源。对合成TC初始场的涡动扰动动能的收支分析表明,涡动有效位能和正压不稳定转换为TC形成提供了能量,这两种能量分别与积云对流加热和水平不均匀气流有关。正压不稳定能量转换为动能主要位于对流层中下层,而扰动有效位能的转换主要位于对流层中上层。低层热带东风波动从平均气流中获得正压不稳定能量,并与强积云对流耦合,热力和动力共同作用下形成TC。     

台风“妮妲”（1604）登陆期间近地层风特性分析

利用深圳350 m气象梯度观测铁塔获取的台风“妮妲”（1604）登陆期间近地多层风观测资料,分析“妮妲”登陆期间风场和阵风系数等变化特征。结果显示：“妮妲”登陆期间,近地面风速随时间呈增强—减弱—增强—减弱的“M”型特征,风向由西北方向转为南东南;风速随高度增加而增加,其中风速垂直变化最大的时段为“妮妲”后风圈经过期间;垂直方向上,“妮妲”前外围向前风圈过渡期间风向多变,而其他时段风向随高度基本不变;在“妮妲”前外围、前风圈和眼区经过期间,350 m高度以下的风速随高度的变化遵循对数关系,而在“妮妲”后风圈和后外围时段仅适用于150 m以下高度;在“妮妲”登陆过程中,铁塔观测的粗糙度长度约为0.52 m;阵风系数随高度增加而减小,“妮妲”登陆前和眼区的阵风系数较大;另外,阵风系数与风速呈负相关关系,随着风速增加而减小,尤其是风速小于10 m/s时。     

OMI遥感珠三角城市群NO2的时空分布特征及人类活动影响分析

基于2005—2013年臭氧监测仪(OMI)遥感反演对流层NO2垂直柱浓度资料,分析珠江三角洲地区(简称珠三角)城市群及其相邻区域NO2的时空分布特征及变化趋势,并探究人类活动对NO2的影响。与地面观测数据对比检验显示,OMI遥感NO2资料可靠性较高。研究发现,珠三角城市地区由于工业生产活跃、汽车拥有量高、能源和电力消费量大,相应的化石能源消耗量大,这导致该地区对流层NO2柱浓度平均值(7.4×1015 molec/cm2)约为相邻地区的3倍。与此同时,珠三角地区NO2高污染区域连成一片,城市群效应显著。正弦模型能较好地拟合珠三角及相邻地区NO2的周期性变化特征,NO2浓度高值均出现在冬季,低值出现在夏季。近9年珠三角地区NO2浓度呈下降趋势,与其第二产业产值和汽车拥有量呈较显著的负相关,这表明珠三角地区对氮氧化物排放的治理初见成效。粤东和粤北地区NO2浓度增长趋势显著,与第二产业产值和汽车拥有量存在较好的正相关性,可见工业排放和汽车尾气是这些地区NO2的重要污染源。粤西地区NO2浓度基本不变。