大气与海洋相互作用的边界层模拟

在求解含有运动方程、湍流动能平衡与耗散方程的闭合方程组基础上,考虑大气与海洋之间的相互作用,模拟其边界层中的过程。在建立表达式时,考虑了风浪对大气和海洋湍流垂直结构的影响,引入依赖外部因子的湍流参数的垂直分布。指出,随着波高的增长,最大湍流系数移向海面。并得出,动力速度、粗糙度及其与波高的比等,均与近海面的风速有关,这些均与实验资料相符合。提供了根据天气船观测资料进行模式计算的典型个例。     

人造卫星的历史与发展

太空时代正式开始于1957年10月4日,世界第一颗人造卫星——“旅伴1号”是在那天由苏联射人轨道的。它是一个直径23英寸(58厘米)、重185磅(84千克)的球体,是用经过改装的洲际弹道     

关于改进农业气象台站网土壤水分的测定方法

从1936年起在苏联农业气象台站网上开始采用统一的土壤水分测量方法,按照这个方法,为了获得观测地段上可用的有效贮水量,必须具备土壤水分重量、土壤容重和凋萎湿度的资料。土壤容重和凋萎湿度一般要几年才观测一次,而土壤水分则是每十天观测一次。为了测量土壤水分,采用了恒温-称重方法。这就需要用土钻预先从不同土层中取出土壤样本。这种方法的劳动强度是人所共知的,但它至今仍是水文气象台站上广泛采用的方法。目前国内外文献中积累的许多情报资料都直接和间接地指出这种土壤水分称重测量方法存在的缺点。这个方法的主要缺点是对农田的不同土壤类型和各种深度水分的空间变化考虑不周。因此,正如A.A.罗捷在文献中所着重指出的,“……将来我们将被迫采用缺乏可靠性以及对其精确性失去统计价值的土壤水分资料”。     

南疆西部干旱区两次极端暴雨过程对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、ERA5分析场数据等资料,对南疆西部两次极端暴雨过程的环境条件和形成机理进行对比分析,以更深入理解南疆极端降水特征和产生机制。两次过程分别发生在春季和夏季,高层环流存在显著差异,南亚高压分别呈东部型和双体型,但配合中层的“阶梯槽”形势,均为极端降水提供了特殊有利的环流背景。低空700～850 hPa偏东急流是南疆西部极端降水发生的重要天气系统,其不但是暴雨发生地主要水汽通道,还与地形形成强烈辐合,是极端降水重要的触发和水汽集中机制。引入二阶湿位涡对两次暴雨过程的非均匀特征及可能产生机制进行了对比分析。结果表明,二阶湿位涡高值区与降水的发展演变呈现较高一致性,二阶湿位涡主分量包含对流稳定度与绝对涡度垂直梯度的耦合,体现极端降水大气的主要动热力结构特点:发生在2021年6月15～16日的夏季过程,极端降水区主要位于昆仑山沿线,与塔里木盆地南侧强烈的低层气旋性旋转有关,旋转促进水汽快速集中,垂直方向表现为中层负涡度叠加于正涡度之上,垂直涡度梯度显著,同时水汽抬升凝结,中层大气加湿加热,对流稳定度在垂直方向非均匀性增强,两种垂直梯度结构均有助于垂直运动增强,促进极端降水形成;发生在2020年4月17～24日的春季过程,降水主要位于南疆西部喇叭口地形区,“阶梯槽”形势造成的越山干冷气流和塔里木盆地的偏东暖湿气流辐合,形成中层正涡度带,激发上升运动,是极端降水的主要成因。     

Experiments of DSAEF_LTP Model with Two Improved Parameters for Accumulated Precipitation of Landfalling Tropical Cyclones over Southeast China

The Dynamical-Statistical-Analog Ensemble Forecast model for landfalling tropical cyclones (TCs) precipitation (DSAEF_LTP) utilises an operational numerical weather prediction (NWP) model for the forecast track, while the precipitation forecast is obtained by finding analog cyclones, and making a precipitation forecast from an ensemble of the analogs. This study addresses TCs that occurred from 2004 to 2019 in Southeast China with 47 TCs as training samples and 18 TCs for independent forecast experiments. Experiments use four model versions. The control experiment DSAEF_LTP_1 includes three factors including TC track, landfall season, and TC intensity to determine analogs. Versions DSAEF_LTP_2, DSAEF_LTP_3, and DSAEF_LTP_4 respectively integrate improved similarity region, improved ensemble method, and improvements in both parameters. Results show that the DSAEF_LTP model with new values of similarity region and ensemble method (DSAEF_LTP_4) performs best in the simulation experiment, while the DSAEF_LTP model with new values only of ensemble method (DSAEF_LTP_3) performs best in the forecast experiment. The reason for the difference between simulation (training sample) and forecast (independent sample) may be that the proportion of TC with typical tracks (southeast to northwest movement or landfall over Southeast China) has changed significantly between samples. Forecast performance is compared with that of three global dynamical models (ECMWF, GRAPES, and GFS) and a regional dynamical model (SMS-WARMS). The DSAEF_LTP model performs better than the dynamical models and tends to produce more false alarms in accumulated forecast precipitation above 250 mm and 100 mm. Compared with TCs without heavy precipitation or typical tracks, TCs with these characteristics are better forecasted by the DSAEF_LTP model.     

呼图壁MS6.2地震跨断层形变场地资料异常变化分析

对北天山地区2016年12月8日呼图壁M_S6.2地震周边300 km范围内跨断层精密水准资料进行分析,运用二倍均方差对异常进行判定,计算出2012～2016年断层的趋势累积率Dc,认为地震前存在着一定范围的应力积累、加速运动、尖点突跳等中短期前兆异常,地震发生在形变异常显著及断层形变趋势累积率高值区域。     

新疆北天山西段P波、S波衰减特征研究

针对2008年1月至2011年12月发生在新疆北天山西段的地震事件,分析新源、温泉和巴仑台3个台站记录到的波形资料,采取尾波归一化方法,计算出P、S波在多个频率点f的衰减系数Q-1P、Q-1S,利用最小二乘法拟合得到Q-1=Q0fη,得到该区域P波衰减系数和S波衰减系数。结果表明,新源研究区关于P波、S波的衰减指数为-0.982 1、-0.978 1;温泉研究区关于P波、S波的衰减指数为-1.049 7、-0.773 8;巴仑台研究区关于P波、S波的衰减指数为-0.870 0、-0.956 8。与中国云南地区关于P波、S波衰减结果相比,新源研究区域与云南的禄劝研究区地下介质衰减特性比较一致。     

英吉沙县1961-2009年气候变化特征分析

利用气候倾向率和气候趋势系数方法对英吉沙气象站1961-2009年气温和降水资料进行统计分析,得出近49 a来英吉沙气候增暖现象较明显,增温率为0.4℃/10 a,秋、冬季变暖的趋势大于春、夏季;降水量的增加趋势也较明显,增幅为4.6 mm/10 a;尤其是1985年以来英吉沙县气温升高、降水量增加趋势较明显.     

沙尘对南疆沙漠腹地太阳辐射的影响

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中大气环境观测试验站(83°39'E,38°58'N)总辐射、散射辐射和直接辐射的观测资料,分析了塔中大气透明系数变化和沙尘对总辐射、直接辐射、散射辐射的影响。结果表明,10-12月塔中大气透明系数最好,春、夏季最差;晴天大气透明系数最高(0.57),沙尘暴天气最低(0.07)。晴天、浮尘和扬沙天气总辐射最大可达1000 W·m-2以上,而沙尘暴天气最大可达700 W·m-2。晴天散射辐射值大多在400 W·m-2以下,主要集中在100~200 W·m-2范围内;有沙尘的天气大多在600 W·m-2以下。沙尘对直接辐射的衰减最大,晴天、浮尘、扬沙和沙尘暴天气下直接辐射200 W·m-2的概率依次为41.2%,72.5%,78.1%和100%。随着大气中沙尘增多,散射辐射逐渐向高值区域集中。沙尘天气下各辐射日变化曲线波动很大,其中总辐射和直接辐射减小很多;总辐射和散射辐射日变化曲线形态相似、量值接近。大气透明系数与总辐射、直接辐射和散射辐射关系密切。     

和田地区近40年气温变化特征分析

利用和田地区4个代表站1961～2000年的气温资料，对和田地区近40a来的气温变化作了分析。得出近40年来和田地区年平均气温呈上升趋势，春季气温和于田县的年平均气温却呈下降趋势。特别是上世纪90年代增温十分明显，1999年是近40a来和田地区最暖的一年。