一次夏季东北冷涡中积云发展过程的数值模拟

运用中国科学院大气物理所设计开发的三维冰雹云模式,对2002年7月11日至15日期间,发生在中国东北地区的一次由冷涡天气诱发的积云对流变化过程进行三维数值模拟。模拟结果表明:(1)冷涡诱发的积云自然降水呈中小尺度复合体的特征;(2)积云起源于低层暖湿区域里,并由强上升气流抬升到高层,得到充分发展;(3)冷涡中积云同样存在液态水累积区,一般出现在最大上升气流上,其中液态水含量随着积云的发展而变化,冰雹即在此液态水累积区0℃以下的区域内生长;(4)在模拟区域内,模拟出了多个积云单体的并合现象,而后发展为积云团;(5)模拟出的积云形态与雷达回波基本吻合。     

MM5模式中不同对流参数化方案的比较试验

应用MM5中尺度模式, 在60、20和10 km模式分辨率下, 分别选用4种不同对流参数化方案 (KUO方案、GRELL方案、KAIN-FRITSCH方案和BETTS-MILLER方案, 以下简称KU、GR、KF和BM方案) 对1996年8月3~4日石家庄暴雨过程进行数值模拟试验.模拟结果的对比分析及其与观测的比较表明:主要雨带位置对参数化方案并不是十分敏感, 但随分辨率提高, 雨带分布特征的模拟更接近实况; 当分辨率提高到10 km时, 虚假的降水中心也明显增加; 模拟的暴雨中心强度随分辨率的提高而增强并随参数化方案的不同有所变化, 但均比实况偏弱.分析还发现, MM5模式的GR、KF及BM方案的次网格降水对总降水的贡献率随分辨率的提高而减小, 而KU方案的情况则呈现出不合理的缓慢增加态势.虽然4种方案下模拟的水平环流特征有较好的一致性, 但模拟的云物理特征和垂直运动特征还是存在一定差别的, 这种差别对定点、定量降水和天空状况、地面气温、湿度等要素的准确预报都会产生影响.因此, 在预报和模拟中应考虑预报和研究对象的特点来选择对流参数化方案.     

利用生物圈模型 (SiB2) 模拟青藏高原那曲草原近地面层能量收支

模式所需要的参数被合理地设置之后, 根据GAME/ Tibet (GEWEX亚洲季风试验/青藏高原试验) 那曲近地层观测站的资料, 将大气强迫变量代入SiB2(Simple Biosphere model version2), 文章模拟了该观测站地表能量收支。结果表明:SiB2能够较好地模拟青藏高原的能量收支情况, 净辐射、潜热通量和土壤热通量的模拟值和观测值吻合, 它们的相对误差分别为8% (低估)、6% (低估) 和3 %(低估)。同时, SiB2高估感热通量达40%。文章还给出了能量各分量的详细比较分析。     

年最大日雨量极值分布拟合与推算

采用红河州12个站近48～58年的年最大日雨量资料,用PearsonⅢ型分布、耿贝尔分布、对数正态分布等3种概率分布模型分别进行了拟合,选择拟合最好的分布模型来估算最大给定重现期极值.结果表明:3种分布均能较好地拟合年最大日雨量的分布,在红河州12个站的拟合中,有7个站用耿贝尔分布,4个站用Pearson-Ⅲ分布,1个...     

水阳江洪峰与强降水

用1964－1999年水阳江水位和雨量资料，分析水阳江水位、面雨量变化规律和洪峰出现特征。结果表明，6月平均面雨量为241.5mm，7、8月平均面雨量分别为186.5mm、155.7mm。宣城出现13次超警戒水位过程；新河庄出现25次超警戒水位过程，且连续超警戒水位日数长。洪峰出现前一周为连阴雨天气，一周平均面雨量为164.5mm。季内日面雨量存在60天周期变化现象，新河庄日平均水位存在60－120天周期变化；1999年宣城日平均水位的小波分析结果为60天周期变化，与新河庄日平均水位功率谱分析结果一致。     

GRAPES_GFS全球中期预报系统的研发和业务化

该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES_GFS的研发历程,重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展,概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务:化的贡献。动力框架方面的改进主要包括位温垂直平流的算法、极区滤波方案、标量平流方案、垂直速度衰减（damping）算法、提高模式分辨率等,改善了模式框架的稳定性、计算精度以及质量守恒性。物理过程方面的改进主要包括RRTMG辐射方案、CoLM陆面过程方案、积云对流、边界层过程、双参数云物理方案,以及物理过程的调用计算等,全面提升了模式物理过程的预报能力。全球三维变分同化方面,研发了模式空间三维变分（3DVar）系统、资料质量控制和偏差订正技术、卫星资料同化方面的相关技术等。同时,对目前GRAPES_GFS2.0的预报能力进行了评估,总体来说,该系统各项预报指标全面超越GRAPES_GFS1.0,与T639相比等压面要素预报在对流层也有明显优势,降水、2 m温度等预报也优势明显。     

Atmospheric chemistry of hydrogen fluoride

Although a large volume of monitoring and computer simulation data exist for global coverage of HF, study of HF in the troposphere is still limited to industry whose primary interest is the safety and risk assessment of HF release because it is a toxic gas. There is very limited information on atmospheric chemistry, emission sources, and the behavior of HF in the environment. We provide a comprehensive review on the atmospheric chemistry of HF, modeling the reactions and transport of HF in the atmosphere, the removal processes in the vertical layer immediately adjacent to the surface (up to approximately 500 m) and recommend research needed to improve our understanding of atmospheric chemistry of HF in the troposphere. The atmospheric chemistry, emissions, and surface boundary layer transport of hydrogen fluoride (HF) are summarized. Although HF is known to be chemically reactive and highly soluble, both factors affect transport and removal in the atmosphere, the chemistry can be ignored when the HF concentration is at a sufficiently low level (e.g., 10 ppmv). At a low concentration, the capability for HF to react in the atmosphere is diminished and therefore the species can be mathematically treated as inert during the transport. At a sufficiently high concentration of HF (e.g., kg/s release rate and thousands of ppm), however, HF can go through a series of rigorous chemical reactions including polymerization, depolymerization, and reaction with water to form molecular complex. As such, the HF species cannot be considered as inert because the reactions could intimately influence the plume’s thermodynamic properties affecting the changes in plume temperature and density. The atmospheric residence time of HF was found to be less than four (4) days, and deposition (i.e., atmosphere to surface transport) is the dominant mechanism that controls the removal of HF and its oligomers from the atmosphere. The literature data on HF dry deposition velocity was relatively high compared to many commonly found atmospheric species such as ozone, sulfur dioxide, nitrogen oxides, etc. The global average of wet deposition velocity of HF was found to be zero based on one literature source. Uptake of HF by rain drops is limited by the acidity of the rain drops, and atmospheric particulate matter contributes negligibly to HF uptake. Finally, given that the reactivity of HF at a high release rate and elevated mole concentration cannot be ignored, it is important to incorporate the reaction chemistry in the near-field dispersion close to the proximity of the release source, and to incorporate the deposition mechanism in the far-field dispersion away from the release source. In other words, a hybrid computational scheme may be needed to address transport and atmospheric chemistry of HF in a range of applications. The model uncertainty will be limited by the precision of boundary layer parameterization and ability to accurately model the atmospheric turbulence.     

开平市近50年雷暴的气候统计特征

利用开平站1959-2008年雷暴资料,通过数理统计、小波分析方法,得出开平市雷暴天气的气候变化特征：开平市属于雷暴多发区,50年平均雷暴日72.9d;雷暴日年际变化大,总体呈下降趋势,气候倾向率为-0.8048d／年;各月均有可能发生雷暴,主要集中在4-9月;日间任何时次均有可能发生雷暴,13：00-17：00为高峰期;初、终雷平均日期为3月4日和10月13日,80％保证率下初雷出现在2月11日-3月27日,终雷出现在9月24日-10月29日;年际变化存在9-13年左右的长周期振荡。     

TLS室内规范检定场自检校

根据中华人民共和国2013年5月发布的《JJF 1406-2013地面激光扫描仪校准规范》规定的静态地面激光扫描仪的校准方法。借助山东科技大学学术先进的硬件资源,结合此规范对影响地面三维激光扫描仪性能参数的校准进行了深入研究,并通过实验进行了方法改进和数据验证,清晰明了的解释了2013年颁布的新规,为三维激光扫描仪的使用提供是参考依据。     

中国南极长城站1998年大气降水化学特征的初步研究

文中报告了 1998年 1～ 12月 ,在中国南极长城站 (6 2°13′S ,5 8°5 8′W ,海拔 10 .0m)采集的 115个有效降水样品的 pH值、电导率和化学组分分析结果。长城站地区降水的年平均 pH值为 5 .6 2 ,电导率年平均值为 85 .16 μS/cm。秋季期间降水的 pH值和电导率较高 ,其它季节较低。降水中最主要的离子为Cl-,Na+ ,其他离子按平均浓度值依次排列为SO42 -,Mg2 + ,Ca2 + ,K+ ,NO3 -,NH4+ 。除NO3 -,NH4+ 外 ,各主要离子浓度间呈显著正相关 ,表明其来源具有同一性。降水样品的离子组成比例与周围海区的海水接近 ,显示了海盐是降水中可溶性离子的主要来源 ,而其它源只对Ca2 + 有一定贡献。该地区的降水具有较典型的海洋性降水的化学特征