SD-WACCM模式对平流层化学组分的模拟研究

利用美国大气研究中心开发的全球气候模式,对2008年平流层的化学组分(HNO₃、HCl和O₃)进行了模拟研究,并结合了MLS卫星资料进行了对比分析。结果表明,模式可以较好地再现平流层的各化学组分的时空分布状况。并选取了8个区域,将模拟的2008—2009年O₃柱浓度与臭氧监测仪资料对比,结果表明,模式可以较好地再现全球O₃总量的季节变化情况。     

欧亚大陆积雪覆盖率的模拟评估及未来情景预估

基于国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)历史模拟试验(historical run)的模式输出结果以及遥感数据,采用相关分析、均方根误差、标准差等统计方法,评估了13个气候(或地球)系统模式对欧亚大陆积雪覆盖率的模拟能力,在此基础上,采用多模式集合平均的方法对未来不同温室气体排放情景下(rcp2.6、rcp4.5和rcp8.5)欧亚大陆积雪覆盖率的变化进行预估。结果显示:尽管各模式模拟的积雪覆盖率在高原地区与观测差异较大,但总体看来模式能够对欧亚大陆积雪覆盖率的空间形态、季节变化及年际变化特征做出较好地模拟。未来预估结果表明,多模式集合平均预估的欧亚大陆积雪覆盖率从2006年到2040年左右减少趋势非常明显,且不同排放情景下模式模拟的积雪减少速率非常接近;然而,大约从2040年之后,不同排放情景下的积雪覆盖率减小趋势的差异越来越大,rcp2.6和rcp4.5下积雪覆盖率的变化趋于平缓,而rcp8.5情景下,积雪覆盖率一直减少,冬季、春季和秋季都明显减少,减少最显著的区域位于西欧和青藏高原地区。由此可见,控制温室气体的排放对于未来欧亚大陆积雪的变化是至关重要的。     

太湖北岸太阳辐射的影响因子研究

利用2 a的太阳辐射资料,对太湖北岸城乡的太阳辐射特征进行了对比分析。发现:(1)城市太阳总辐射较郊区明显偏低,偏低幅度达到13 %以上。(2)太阳辐射量最小值一般发生在冬季,但最强太阳辐射却不一定发生在夏季。这正好与6月中下旬到7月上中旬江南梅雨相对应。(3)太阳辐射率随云量增加而降低,5成云以下太阳辐射率变化不大,天空云量达到5成以上时对太阳辐射有较强的阻挡作用。晴到少云天气,霾的严重程度对太阳辐射率影响较大,重度霾太阳辐射率不到无霾日的75 %。(4)降水对太阳辐射影响很大,但降水量级对太阳辐射的影响却很小。气温与太阳辐射的关系很小,但白天平均气温＜0 ℃和≥30 ℃时太阳辐射率却最大。太阳辐射随日照减少而降低,但在日照时数为0时仍有太阳辐射率存在。太阳辐射基本上随能见度的增加而增加。在晴朗少云的天气里,由于能见度的影响太阳辐射率最大值是最小值的1.53倍。     

辽宁地区不同降水云系雨滴谱参数及其特征量研究

利用位于辽宁省沈阳市和辽阳市的Parsivel（Particle Size and Velocity）激光雨滴谱仪观测到的雨滴谱资料按照积雨云降水系统、积层混合云降水系统和层状云降水系统分析雨滴谱特征量和谱参数的平均特征及随时间的演变特征。结果表明:Gamma分布拟合谱参数N₀和λ按照层状云、积层混合云和积雨云的顺序减小,谱参数μ按照层状云、积层混合云和积雨云的顺序增大;直径小于1 mm的降水粒子对数浓度的贡献最大,直径大于1 mm的降水粒子对雷达反射率的贡献最大;M-P分布的谱参数N₀与雨强I具有幂函数关系,并且随着雨强I的增大而增大,谱参数λ与雨强I具有指数函数关系,随着雨强I的增大而减小。     

The Upstream “Strong Signals” of the Water Vapor Transport over the Tibetan Plateau during a Heavy Rainfall Event in the Yangtze River Basin

A heavy rainfall event that occurred over the middle and lower reaches of the Yangtze River Basin(YRB) during July11–13 2000 is explored in this study. The potential/stream function is used to analyze the upstream "strong signals" of the water vapor transport in the Tibetan Plateau(TP). The studied time period covers from 2000 LST 5 July to 2000 LST 15 July(temporal resolution: 6 hours). By analyzing the three-dimensional structure of the water vapor flux, vorticity and divergence prior to and during the heavy rainfall event, the upstream "strong signals" related to this heavy rainfall event are revealed. A strong correlation exists between the heavy rainfall event in the YRB and the convective clouds over the TP. The "convergence zone" of the water vapor transport is also identified, based on correlation analysis of the water vapor flux two days and one day prior to, and on the day of, the heavy rainfall. And this "convergence zone" coincides with the migration of the maximum rainfall over the YRB. This specific coupled structure actually plays a key role in generating heavy rainfall over the YRB. The eastward movement of the coupled system with a divergence/convergence center of the potential function at the upper/lower level resembles the spatiotemporal evolution of the heavy rainfall event over the YRB. These upstream "strong signals" are clearly traced in this study through analyzing the three-dimensional structure of the potential/stream function of upstream water vapor transport.     

南京市降水化学特征及其来源研究

为了解南京江北地区降水化学特征,分析了2011年3—6月共25个降水日的109个降水样品中的主要水溶性离子,并利用后向轨迹模式探讨了降水气团来源.结果表明:1)南京地区3—6月降水主要受南、北2种气团影响,北方气团降水的主要离子浓度高于南方气团降水.2)海盐示踪法和相关性分析显示,降水中NO₃^-和SO₄^2-主要来自燃煤、工业排放和汽车尾气;Ca²⁺主要来自地壳源;Cl^-主要来自海洋;海洋源和陆源对Mg²⁺和K⁺都有贡献,Mg²⁺的陆源贡献大于海洋源贡献,K⁺受海洋源的影响程度要低于Mg²⁺.3)南、北气团初期降水的各离子浓度高于总降水的各离子浓度,且初期降水的主要离子的富集系数高于总降水.这说明在降水初始阶段,雨水对南京大气中污染物(气态污染物和颗粒物)的云下冲刷去除作用较强,降水的离子浓度最高,局地源对降水离子的贡献较明显.     

西藏气象指数通用计算系统

利用人机交互方式定义气象指数计算公式,设计了西藏地区常用气象指数计算系统。该系统在统一的操作界面上定义和读取输入气象数据,包括数值预报、实况数据、预报产品等数据及站号、经度、纬度和时间信息,将相应的数据以浮点数代入公式,并支持加、减、乘、除、乘方等数学运算符,三角对数、绝对值等数学函数,且、或、否等逻辑函数,≥、＞、≤、＜、=等判断运算符及自定义的分段函数,能够完成多项气象指数的计算,数据均以通用的MICPAS格式交互存储,在统一的平台上管理气象指数及产品制作,无需预报和服务人员编程即可实现新的气象指数。