扩展卡尔曼滤波数据同化试验--基于Lorenz(1960)系统的研究

本文采用Lorenz(1960)系统，在只考虑初始误差及观测误差而不考虑模式误差的情况下，利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter)数据同化方法进行了数值模拟试验。数值试验的结果表明：扩展卡尔曼滤波数据同化方法对系统状态的估计有较好的改善作用，能有效的抑制估计误差的增长；加大观测频率，可以进一步改善数据同化的效果，使估计误差进一步减小；由于模式误差的存在，系统的不稳定能量会不断的累积，出现了估计误差的异常增长和计算的不连续现象，在模式预报方程中的均值演变方程加人二阶偏差纠错项，对控制估计误差的异常增长，进一步改善数据同化的效果有较明显作用。     

CAPPS在太原市本地化过程中的改进和应用

该文针对CAPPS在太原市运行的误差问题，在分析其主要原因的基础上，变换地形背景场，依据不同季节、不同天气形势，在模式中增加对综合误差系数和扬尘系数的调节功能，进行多种数值模拟试验。结果表明:在误差分析基础上确定的模拟试验方案，使主要污染物SO₂、NO_X和PM₁₀的预报值与监测值的相关系数分别提高到0.96、0.91和0.89，最终使CAPPS成为预报准确率稳定在90%以上的业务化数值模式系统。     

晴空日中尺度切变环境场与对流云团发展条件

重点应用雷达回波资料结合常规气象资料、卫星云图 ,综合分析了 50 0hPa中尺度切变与陕北南部地区对流阵性降水形成、发展条件 ,指出了 50 0hPa不同的中尺度切变与有利的环境合理配置 ,是导致对流云团发展的重要因素 ,不同特征环境风切变配置与对流单体的发展趋势、强度变化、移动和合并息息相关。     

基于GPS掩星技术反演大气参数模型的优化

准确掌握地球大气中的水气分布，了解水气变化趋势对天气现象、全球气候变化、数值预报具有理论研究及实用价值。以无线电掩星技术为基础，利用掩星数据反演大气参数剖面。对原反演模型的不足进行了论证，并给出了反演个例。详细地论述了通过引入MM5先验温度T再通过线性迭代的方法反演对流层下部水汽廓线原理，给出了优化后模型反演个例。并对模型优化后反演廓线中存在的问题进行了分析，提出了下一步优化方向。     

西风带研究动态

本文较为详细地介绍了影响我国气候的重要因子——西风带的一些国内外最新研究动态,这些研究动态和研究成果将对山西省的气候研究起到积极作用。     

午后多重极光弧观测研究

本文利用2001-2003年南极中山站175天全天空摄像机观测,对午后多重极光弧的出现率及其与Kp指数的关系进行了统计分析,结果表明午后多重极光弧出现率呈一单峰分布,最大发生率出现在1445UT(1645MLT),其位置在1500MLT极光热点(1300-1700MLT)近夜侧的部分。与地磁活动指数Kp的相关统计分析表明,Kp值为2-3之间时多重极光弧有较大的出现率,这说明中等地磁活动情形下午后多重极光弧有较高的出现率。事件分析表明多重极光弧的强度变化与地磁Pc5脉动具有较高的相关性,并且有类似的频谱特征,这说明午后多重极光弧可能与同时出现的Pc5地磁脉动有关。     

Using stable isotopes to understand seasonal and interannual dynamics in moisture sources and atmospheric circulation in precipitation

Stable isotopes in precipitation are useful tracers to strengthen understanding of climate change and hydrological processes. In this study, the moisture sources of 190 precipitation events in Beijing were analysed using the Hybrid Single‐particle Lagrangian Integrated Trajectory model, based on which we studied the relation between variations in precipitation δ¹⁸O and dynamics in moisture sources and atmospheric circulation in seasonal and interannual timescales. Categorization of 7 groups of moisture sources was performed, among which oceanic moisture sources presented lower δ¹⁸O in precipitation than continental moisture sources. The results show that seasonal variations of precipitation δ¹⁸O were caused by changes of moisture sources. In summer, moisture from proximal oceans dominated vapour transport to Beijing due to increasing monsoon strength and resulted in a relatively small variation of precipitation δ¹⁸O. At the interannual timescale, the variations of δ¹⁸O in summer precipitation were related to dynamics in oceanic moistures, showing depleted values when the contribution of oceanic moistures, especially the proportion of long‐distance oceanic moisture, was high. Further analysis indicated that changes of oceanic moisture sources were controlled by the strength of summer monsoons. These findings address the complexity of moisture sources in midlatitude monsoon areas and suggest that isotopic signals in precipitation have the potential to deduce changes in moisture sources and atmospheric circulation and can therefore serve for palaeoclimate reconstruction.