水平切变线上涡层不稳定理论

文中打破了传统的 Kelvin- Helmholtz研究切变不稳定的观点 ,考虑了强涡度切变存在时切变线已构成了一个涡层 ,这时切变线的不稳定问题就变为涡层的不稳定问题。同时考虑由涡层所产生的诱导速度 ,从理论上得到了水平切变线上涡层不稳定必要条件的判据 ,即必须满足 (1 - Rv Rid) >0 ,且有 U(y,t) >U(A(t) )与之相配合。这表明环境场的配置制约着切变线上扰动的发展 ,这种中尺度扰动同环境场存在着相互作用。文中还用具体个例对如何计算不稳定必要条件做了解释和说明。     

Spring Arctic Oscillation-East Asian summer monsoon connection through circulation changes over the western North Pacific

In the present study the links between spring Arctic Oscillation (AO) and East Asian summer monsoon (EASM) was investigated with focus on the importance of the North Pacific atmospheric circulation and sea surface temperature (SST). To reduce the statistical uncertainty, we analyzed high-pass filtered data with the inter-annual time scales, and excluded the El Ni?o/Southern Oscillation signals in the climate fields using a linear fitting method. The significant relationship between spring AO and EASM are supported by the changes of multi-monsoon components, including monsoon indices, precipitation, and three-dimensional atmospheric circulations. Following a stronger positive spring AO, an anomalous cyclonic circulation at 850?hPa appears in southeastern Asia and the western North Pacific in summer, with the easterly anomalies spanning from the Pacific to Asian continent along 25°N?C30°N and the westerly anomalies south of 15°N. At the same time, the summer western North Pacific subtropical high becomes weaker. Consistently, the positive precipitation anomalies are developed over a broad region south of 30°N stretching from southern China to the western Pacific and the negative precipitation anomalies appear in the lower valley of the Yangtze River and southern Japan. The anomalous cyclone in the western North Pacific persisting from spring to summer plays a key role in modulating EASM and monsoon precipitation by a positive air-sea feedback mechanism. During spring the AO-associated atmospheric circulation change produces warmer SSTs between 150°E?C180° near the equator. The anomalous sensible and latent heating, in turn, intensifies the cyclone through a Gill-type response of the atmosphere. Through this positive feedback, the tropical atmosphere and SST patterns sustain their strength from spring to summer, that consequently modifies the monsoon trough and the western North Pacific subtropical high and eventually the EASM precipitation. Moreover, the SST response to AO-circulation is supported by the numerical simulations of an ocean model, and the anomalous atmospheric circulation over the western North Pacific is also reproduced by the dedicated numerical simulations using the coupled atmosphere?Cocean model. The observation evidence and numerical simulations suggest the spring AO can impact the EASM via triggering tropical air-sea feedback over the western North Pacific.     

不同垂直分辨率对台风数值模拟影响的敏感性试验

利用新一代数值预报模式ARW(Advance Research WRF),模拟试验了在不同垂直分辨率条件下模式对"罗莎"台风的预报性能。试验结果表明,数值模式的垂直分辨率变化对台风路径预报效果的影响不大,但对台风强度和结构的预报效果有明显影响。但是,对于一定的水平分辨率而言,有一个与之匹配的垂直分辨率,垂直分辨率低于或者高于这个相匹配的阈值,模式的预报性能都会下降。     

普通黑光灯对稻纵卷叶螟和稻飞虱的诱虫量与气象因子的相关分析

以1991年至2008年广东省恩平市的观测数据,分析了普通黑光灯对稻纵卷叶螟和稻飞虱诱虫量与气象条件的相关性.结果表明:稻纵卷叶螟蛾年总诱量与年总降雨量呈正相关,稻飞虱成虫年诱量与年降雨量呈负相关,稻纵卷叶螟蛾与主要为害的5、6、8月降雨均呈正相关,与7月降雨则呈负相关;稻飞虱与5、7、8月降雨均为负相关,与6月降雨为正相关.此外,热带气旋个数与稻飞虱年诱虫量呈负相关;与稻纵卷叶螟蛾年诱虫量呈正相关.综合分析表明,稻纵卷叶螟蛾与稻飞虱与气象因子比较有较大的差别,对普通黑光灯诱虫量有极大的影响,可间接预测预报两迁飞性害虫的发生量,为准确预测预报两迁害虫为害提供参考.     

辽宁省耕地植被指数变化特征分析

利用NOAA/AVHRR资料通道1(0.58~0.68μm)、通道2(0.725~1.1μm)数据计算归一化植被指数(NDVI),对辽宁省5个气候区内1999~2004年208个旱田监测点和84个水田监测点的作物生长状况进行连续监测,分析NDVI年际、旬际变化特征。结果表明:辽宁耕地(旱田、水田)植被指数年际间差异明显,造成旱田年际变化以及地区差异的主要原因是降水时空分布不均匀的结果,因此旱田2004年NDVI达到近年最大,2001年较低;而造成水田年际差异以及地区差异的原因是受水田用水状况以及光温条件的影响,水田2003年NDVI最大,2001年较低。在整个生长季内(5~9月份),辽宁耕地植被指数呈单峰型变化,从5月上旬开始到6月中旬是缓慢增长阶段,6月下旬到8月下旬快速增长并达到最大,之后又迅速降低;2004年耕地植被指数旬变化趋势与6 a平均植被指数旬变化趋势基本相同,但作物生长前期NDVI较6 a平均值低,主要原因是受到2004年春夏之交严重干旱的影响。     

区域大气环境应急响应数值预报系统

介绍了针对国内有毒气体泄漏等突发性大气中污染物扩散问题建立的区域精细大气环境应急响应数值预报业务系统。该系统基于污染扩散模式HYSPLIT_4,利用中尺度模式WRF为其提供气象场,对污染扩散的路径和浓度以及地面沉降进行计算,系统后端开发了基于GIS的产品制作平台对模式产品进行叠加地理信息的处理。为实现快速应急响应的功能,模式业务系统始终处于热准备状态,并可在接到指令后迅速完成产品制作。文中给出一个大气环境应急响应演习应用实例,显示该模式系统对影响范围较大的有毒气体泄漏事件应急响应工作具备一定的指导意义和应用前景。     

基于干涉仪原理的甚高频雷电单站预警

针对目前闪电单站探测与预警装置的局限性,设计了一套基于闪电宽带干涉仪原理的甚高频单站雷电预警装置.该装置通过测量雷电(包括云闪与地闪)起始时刻的辐射信号到达竖直天线阵列的相位差,计算得到该信号的仰角,根据仰角估算雷电的距离,进而根据雷电的距离和活动特征进行雷电报警.单站测距误差分析结果表明,单站系统对半径50 km范围内闪电测距误差在25％以内,半径100 km范围内的闪电测距误差在30％以内.雷电单站预警装置对一次雷暴过程进行了观测,观测结果表明,该装置能有效探测半径100 km范围内的闪电活动状况,探测到的闪电频次分布、闪电距离与多站闪电定位结果保持较好一致性,证明其能有效探测周围闪电活动状况,起到提前预警雷暴的作用.     

FDR自动土壤水分数据标定问题及解决方法

针对目前FDR自动土壤水分数据可用性低的实际情况,本文从FDR自动土壤水分站传感器原理出发,结合数据处理流程与方法对湖南60个站点不同层次的标定参数及部分站点的相关观测数据进行了分析,指出目前田间标定法在自然条件下几乎无法得到覆盖土壤各个湿度区间的均匀样本数据,导致二次标定参数不合理是造成FDR自动土壤水分站数据可用性差的根本原因。二次标定方程参数不合理主要表现为方程斜率过大、过小、负值3种情况,导致观测数据增幅过大、常年不变、与实际土壤湿度变化趋势完全相反等问题。最后针对该问题提出了大样本原状取土,实验室标定的解决方法,并对方法进行了初步验证,结果表明该方法能从源头上有效改善土壤水分站观测数据质量。     

三种非线性回归逐时气温预报比较订正

选取ECMWF和T639的2013年1月至2014年12月的数值预报场构造预报因子,基于神经网络、支持向量机和构造函数的非线性方法,预报地面逐时气温。试验结果显示,在单个方法预报误差较大时,3种方法的偏差订正集成方法更利于减小误差,通过偏差订正,3种非线性方法预报效果良好,平均绝对误差减小了0.5 ℃。在近1年独立样本的预报检验中,集成方法、神经网络、支持向量机和构造函数预报的平均绝对误差分别为1.5 ℃、1.7 ℃、1．8 ℃和1．4 ℃,总体上构造函数预报更为准确。     

新疆天山南麓一次冰雹天气成因分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°的6h再分析资料和地面加密自动气象观测资料,分析了2010年5月15日发生在新疆沙雅县境内的一次强冰雹天气。分析显示,巴尔喀什湖低槽、冰雹区上游的中尺度切变线是冰雹天气的直接影响系统,其水汽源于塔里木盆地西部和中部地区,水汽在低层集中和输送,冰雹区上空的辐合上升运动为冰雹出现提供了水汽和动力条件,强冰雹产生在地面高能区附近,冰雹发生前低层和整层大气存在不稳定能量。此次强冰雹过程中对应地面上有中尺度低压、中尺度辐合线和中尺度涡旋,强冰雹是由γ中尺度对流单体产生的,中尺度辐合线维持5h,中尺度涡旋维持3h,γ中尺度对流单体的生命史为30min左右。