华北和北京的酷暑天气 Ⅰ. 历史概况及个例分析

如果将日最高气温超过３５ ℃的天气定义为酷暑天气, 则近６０ 年的资料统计表明, 北京出现酷暑天气的年频率高达８１ ％ , 并不少见, 尤以４０ 年代和９０ 年代明显偏多。１９４２ 年６ 月和１９９９ 年７ 月都出现≥４２ ℃的酷暑天气。分析表明, 北京和华北酷暑天气的出现与大环流形势密切相关, 大陆副热带高压维持于华北上空是其主要因素, 空气下沉增温是酷暑的主要机制, 而大城市的热岛效应则可使城区百叶箱气温再增高２ ℃左右。     

火花间隙型浪涌保护器放电特性研究

火花间隙浪涌保护器具有放电能力强、通流容量大、漏电流小等优点,所以在电力系统的防雷保护中得到了广泛应用。文中从气体放电电压与间隙之间的距离、电极形状、电压波形、气压、气温、气体本身的性质以及照射方面讨论和分析了火花间隙浪涌保护器的放电特性。通过相关实验得出了以下结论:1)低压电源浪涌保护器的放电间隙应该大大缩小,用于高压线路的放电间隙比使用U=1560+500L计算的结果高出太多,也应考虑缩小。2)浪涌保护器间隙以均匀电场为好,此时的伏—秒特性曲线平缓,放电分散性小,保护特性好。3)SF6/N2混合气体具有抗电能力高、对电场均匀程度的敏感性低、液化温度低、化学性质稳定、毒性小、成本低等特点,在实际设计浪涌保护器时可以考虑用该混合气体当火花间隙的绝缘材料。     

上海沿岸海域风场质量控制与预报检验

利用2016年上海沿岸海域19个站点的风场资料,进行了风场质量控制,包括完整性检查、内部一致性检查、持续性检查和高度订正。同时挑选10个站点作为实况对2016年风场模式预报进行检验,包括风速预报误差、风速预报准确率和风向预报检验,对比了风场观测资料质量控制前后的检验结果,最后对两次大风过程进行了检验。结果表明:预报检验结果均随着预报时效的增加而变差;整体误差秋季和冬季较小,6月和7月误差较大;分级检验0～5级风速准确率在0.9～1之间,预报值比实况偏大,6级以上风速预报准确率逐渐降低,且预报值比实况偏小;风向检验呈现明显的季节性,冬季12月、1月误差小,准确率最高,夏季6月误差最大,准确率最低;质量控制后检验结果都得到正面提升;两次大风过程预报准确率均在70%以上。     

SW物候模型在北京樱花始花期预测中的应用

基于海淀气象站1981—2012年逐日平均气温资料和2014年3月逐日平均气温滚动预报资料,应用SW物候模型,进行了2014年北京玉渊潭公园杭州早樱始花期的预测试验,取得了较好的效果。试验结果表明:应用SW模型预测2014年杭州早樱的始花期,提前10天预测的结果(始花期为3月27日)和自然条件下的实况值偏差为3~4天,提前一周左右预测的结果(始花期为3月25日)和自然条件下的实况值,偏差为1~2天。研究结果进一步验证了SW物候模型用于观赏植物观赏期预测的适用性较高,可进行更广泛的业务试用。     

江淮流域持续性强降水过程的多尺度物理模型

本文对江淮流域持续性暴雨事件（PHREs）的多尺度物理模型和能量转换特征以及青藏高原东部对流系统东移影响下游地区降水的研究成果进行了总结。从欧亚大陆Rossby波列能量频散的角度揭示了江淮流域PHREs中纬度系统槽脊稳定的机制,定量分析了冷暖空气的源地和输送路径,提出了江南型和江北型PHREs的多尺度物理模型。从天气尺度和次天气尺度之间的能量转换角度呈现了不同尺度系统相互作用的物理图像,指出背景场的能量供给是直接触发暴雨的次天气尺度系统维持的最重要因子,尤其是在对流层的低层,动能的降尺度级串（即能量由背景场传递给次天气尺度系统）最强。研究表明青藏高原东部对流系统东移影响江淮流域的降水是一系列天气系统配合和活跃的结果,主要由青藏高原和四川盆地、二级地形和东部平原之间的热力环流、西南涡、二级地形以东中尺度涡旋和对流系统的共同影响。除了本文总结的内容,还有一些影响PHREs的因子值得深入研究,多尺度相互作用中的Rossby波源及其波列如何影响天气系统,中尺度系统对其背景场的能量反馈等。     

沈阳城区一次暴雨过程的水汽条件分析

利用Micaps实况资料、东北区域中尺度数值模式分析场资料和常规观测资料,对2013年8月16日沈阳城区暴雨的水汽条件进行了分析。结果表明：850 hPa以下城区上空水汽含量占整层的80％以上,地面比湿呈现快速增加后减少的变化,比湿峰值对应的并不是强降水的最强时刻。强降水发生前,城区地面周围的湿度分布不均匀,水汽输送主要以南北向为主。比湿的迅速增加主要是由于降水前风向和风速的快速变化,其中主要是南风分量的贡献。城区上空垂直方向上水汽主要是850 hPa向上输送,850 hPa以下输送强度逐渐减弱。伴随着强降水的开始,水汽的垂直输送转为高度层越低,输送强度越大。强降水发生时,地面U、V方向上水汽通量快速减小。强降水发生后,地面和高空水汽输送均发生了变化。大气可降水量与降水量之间具有一定的对应关系,可降水量的大小主要是取决于水平水汽通量辐合的大小,水汽局地变化对可降水量的贡献较小。水汽通量的辐合、辐散的大小主要取决于水平风场引起的辐合、辐散的大小。     

气候变暖对人类健康的影响

气候变暖是人类面临的严重环境问题,不仅危及人类健康,而且影响当今人类的生存条件及未来人类的可持续发展,引起国际社会和各国政府的普遍关注。根据近10年国内外最新的相关科研成果,分析研究了气候变暖对非病原性疾病的影响。分析表明,气候变暖助长病原性媒介疾病的传播,可能激活某些新病毒,增加疟疾等疾病,助长SARS、禽流感等对人类健康的危害,并结合我国的国情提出对策建议。     

Consequences of Uncertainties in CO<Subscript>2</Subscript> Density for Estimating Net Ecosystem CO<Subscript>2</Subscript> Exchange by Open-path Eddy Covariance

Errors in the estimation of CO₂ surface exchange by open-path eddy covariance, introduced during the removal of density terms [Webb et al. Quart J Roy Meteorol Soc 106:85–100, (1980) - WPL], can happen both because of errors in energy fluxes [Liu et al. Boundary-Layer Meteorol 120:65–85, (2006)] but also because of inaccuracies in other terms included in the density corrections, most notably due to measurements of absolute CO₂ density (ρ _c ). Equations are derived to examine the propagation of all errors through the WPL algorithm. For an open-path eddy covariance system operating in the Sierra de Gádor in south-east Spain, examples are presented of the inability of an unattended, open-path infrared gas analyzer (IRGA) to reliably report ρ _c and the need for additional instrumentation to determine calibration corrections. A sensitivity analysis shows that relatively large and systematic errors in net ecosystem exchange (NEE) can result from uncertainties in ρ _c in a semi-arid climate with large sensible heat fluxes (H _s ) and (wet) mineral deposition. When ρ_c is underestimated by 5% due to lens contamination, this implies a 13% overestimation of monthly CO₂ uptake.     

On the relationship between the eddy covariance,the turbulent flux,and surface exchange for a trace gas such as CO<Subscript>2</Subscript>

In the context of CO₂ surface exchange estimation, an analysis combining the basic principles of diffusion and scalar conservation shows that the mixing ratio is the appropriate variable both for defining the (eddy covariance) turbulent flux and also for expressing the relationship between the turbulent flux and surface exchange in boundary-layer budget equations. Other scalar intensity variables sometimes chosen, both the CO₂ density and molar fraction, are susceptible to the influence of surface exchange of heat and water vapour. The application of a hypsometric analysis to the boundary-layer “control volume” below the tower measurement height reveals flaws in previously applied approaches: (a) incompressibility cannot be assumed to simplify mass conservation (the budget in terms of CO₂ density); (b) compressibility alone makes the analysis of mass conservation vulnerable to uncertainties associated with resultant non-zero vertical velocities too small to measure or model over real terrain; and (c) the WPL (Webb et al. (1980) Quart J Roy Meteorol Soc 106:85–100) “zero dry air flux” assumption is invalidated except at the surface boundary. Nevertheless, the definition and removal of the WPL terms do not hinge upon this last assumption, and so the turbulent CO₂ flux can be accurately determined by eddy covariance using gas analysers of either open- or closed-path design. An appendix discusses the necessary assumptions and appropriate interpretations for deriving the WPL terms.     

2002年夏季气候及汛期实时预测与检验

简要介绍了中国科学院大气物理研究所2002年汛期预测的结果.作者首先利用IAP ENSO预测系统,较好地预测出2002年夏季将有一个强度偏弱的El Nno事件发生;IAP动力学气候预测系统(IAP DCP-Ⅱ)的跨季度预测结果则表明2002年夏季我国华北和东北大部将持续干旱少雨,长江下游和南方大部地区降水较常年偏多;在数值预测的基础上,结合其他的动力统计预测方法,最终得到中国科学院大气物理研究所2002年夏季旱涝趋势的跨季度集成预测结果.与实况比较表明,IAP DCP-Ⅱ预测和集成预报均较好地预测出我国夏季旱涝的大范围形势分布,特别是动力数值预测的效果在我国东部略优于集成预测.至于汛期(6～8月)每天的天气分析研究和数值天气预报,则表明国内外现有的中高分辨率数值天气预报模式均有很好的预测能力,并给出了我国长江流域和华北地区2002年持续性降水的天气学模型.