大气物理过程方案对PM2.5预报的敏感性试验

利用WRF-Chem大气化学模式,选择2015年12月中旬发生在我国的大范围空气污染过程,在采用同样化学方案条件下,针对模式中不同物理过程及其参数化方案开展了地面PM_(2.5)预报的敏感性试验。结果表明:该模式能较好展示此次PM_(2.5)污染的演变过程,与实况也较接近,但对青海经宁夏至内蒙的PM_(2.5)高值区出现了漏报现象,这可能是模式外边界未对污染物做更新所致。对地面PM_(2.5)的预报,各物理过程的敏感度不同,边界层(含近地面层)过程的影响要明显大于积云对流及微物理过程的影响,不同的参数化方案会造成不同的预报误差。边界层过程QNSE和与其配套的近地面层方案的组合是预报的较佳组合;而TEMF和与其配套的组合以及ACM2和Pleim-X的组合则不佳。合理的物理过程参数化方案有助于提高PM_(2.5)预报质量。模式预报对排放源也有适应过程,其Spin-up时间较气象要素长。     

吉林省高温天气气候特征及其过程等级评估

利用1951—2018年吉林省50站逐日最高气温资料,采用气候倾向率、距平累积、灰色关联度、正态分布等方法分析了吉林省高温天气的时空分布特征、建立了吉林省高温过程综合指数、高温过程评估等级指标和气候重现期指标。结果表明：近68 a来,吉林省年平均高温日数总体呈增加趋势,气候倾向率为0.04 d/10 a。吉林省高温次数阶段性变化明显,1959—1996年为偏少时段;1951—1958年、1997—2018年为偏多阶段。吉林省高温天气主要出现在6月中旬至8月中旬,其中7月下旬最多,8月上旬次多。西部为高温的高发区,吉林省年平均高温日数呈自西向东减少特征。对高温过程进行了等级划分,并给出等级及气候重现期评估指标,对于高温过程,可采用综合指数评估指标和各分项评估指标进行评估,便于在决策业务中应用。     

西南区域中尺度数值模式预报性能及其与天气过程关系初探

本文以探空站和自动站实测资料为检验参考,通过主客观检验GRAPES和WRF模式在西南地区的初始分析场和预报场,一定程度揭示出模式在西南地区的初值质量、动力框架性能和降水参数化效果。GRAPES在西南地区的位势高度、风速、风向初值质量都不同程度好于WRF,但进入预报阶段,GRAPES位势高度、温度均方根误差以比WRF更高的斜率随时效增长,GRAPES对西南地区的500 hPa高度场预报呈现系统性偏低,而WRF对西南地区高度预报的正误差概率比较高;分类天气过程检验表明,GRAPES对低涡、切变过程的初始分析质量好于WRF,但进入预报阶段,WRF对低槽、低涡和切变三类天气过程的低值系统预报正确率都高于GRAPES,这一定程度反映出WRF的模式性能好于GRAPES;分类天气过程降水预报检验表明,低涡过程降水预报难于低槽过程。GRAPES对低涡过程的降水预报能力较低,WRF预报能力最低的是切变过程。这与模式对分类天气过程中低值系统预报能力一致,这一定程度表明两个模式的降水参数化效果水平相当。     

NCAR_CLM系列模式对全球近50 a陆面状况的模拟及其比较分析

基于普林斯顿大学1948-2006年3h一次、1 °×1 °空间分辨率的全球陆面驱动数据,利用NCAR系列陆面模式CLM3.0、CLM3.5、CLM4.0,分别对全球近50 a的陆面状况进行了offline模拟试验.在此基础上,对比分析了不同版本模式对全球土壤温度、土壤湿度、地表感热、潜热和地表径流气候态的模拟结果,揭示了不同版本模式对全球陆面变量模拟的差异及主要特征.结果表明:1)CLM系列模式模拟的土壤温度、湿度在全球范围内存在一定差异.与CLM4.0相比,CLM3.0和CLM3.5模拟的1月、7月的浅层和深层土壤温度在北半球中高纬度存在明显的暖偏差.CLM3.0模拟的土壤湿度在北半球高纬地区均存在不同程度的偏湿,而在热带及中纬度地区则以偏干为主,尤其是对热带地区深层土壤湿度的模拟存在严重偏干的现象;相比之下,CLM3.5模拟的浅层土壤湿度仅在北半球高纬地区存在偏湿的现象;二者对深层土壤湿度的模拟差异较小.2)CLM系列模式模拟的地表能量通量和地表水文变量也存在较明显的差异.模式对潜热通量和感热通量的明显差异主要出现在热带地区,与CLM4.0相比,CLM3.0模拟的潜热(感热)通量总体偏小(大),而CLM3.5模拟的潜热(感热)通量以偏大(小)为主.CLM3.0模拟的地表径流在热带地区明显偏大,CLM3.5在一定程度上改善了上述区域径流偏大的问题,但过分低估了上述地区的地表径流.3)模式模拟结果的差异具有明显的季节变化和区域性特点.总体而言,CLM3.0对不同地区的土壤湿度和冠层蒸散的季节变化模拟都存在较大偏差,其模拟的土壤湿度明显偏低,而对冠层蒸腾作用在冠层蒸散过程中所做的贡献估计不足;CLM3.5和CLM4.0对上述结果有了较明显的改进.对于其他陆面因子的季节变化而言,CLM3.0的模拟能力也存在一定程度的不足,而CLM3.5和CLM4.0的模拟结果则更为合理.     

2009年黑龙江省冬季两次暴雪过程对比分析

1引言回流天气是冬季黑龙江省产生暴雪的一种特殊的天气形势,黑龙江省回流天气特征是在一定的环流形势下．中低层有由东部或东南部海上伸向陆地的暖脊,风向以出现偏东风为标志,地面气压场上,黑龙江省处于低压北部的偏东气流里。2009年冬季,黑龙江省出现了两场典型回流暴雪天气过程,通过分析发现：在回流暴雪形成与发展的过程中,动力锋生机制发挥了重要作用。强降雪产生在锋区靠近暖区一侧．地形在回流暴雪过程中,通过其强迫分别位于迎风坡和背风坡的正负垂直速度中心,对降雪起明显的增幅作用。     

1957—2011年牙克石市低温气候特征分析

文章主要通过利用牙克石市1957—2011年(历年1—3、11—12月)的低温气候资料进行分析,找出牙克石市近55a来的低温气候变化特点。得出了低温天数的年、月变化以及与极端最低气温的对应关系,牙克石55a来共计出现低温天气673d,低温日数年际变化大,最长为47d,最少为1d,低温出现的高峰期在历年的1月份,低温强度最大值也在1月份。55a中≤-37℃低温最长连续日数长达17d,其次是13d。文章还利用Mann-kendall检验方法对低温年际变化进行了突变分析,分析发现在1984年发生了明显的突变,突变呈减少的趋势。     

江西省天气、气候特点及其影响评述(2012年10—12月)

重要天气过程概述1大雾过程2012年10—12月,江西大雾天气多,灾害重,区域性大雾(全省单日15站以上大雾)日数达10 d,与常年相比持平。其中11月18—19日为入冬以来范围最广、强度最大的一次连续大雾过程,尤其是19日,全省共79个县(市)出现大雾,35个县(市)能见度不足200 m,丰城能见度一度不足10 m     

北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析

利用北京地区高时间分辨率观测资料对2009年11月3—8日一次持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征进行了分析。结果表明,该次雾霾过程具有明显的阶段性特征,前期以霾为主,中期发展为雾霾交替,后期随着相对湿度减小再次转换为霾并最终消散。边界层逆温是低能见度过程形成的必要条件,但并不最终决定雾霾低能见度强度。相对湿度和PM_2.5浓度是决定能见度大小的两个关键影响因子,对能见度的影响体现出阶段性特征。大部分时段PM_2.5浓度是影响能见度的主要因子,当能见度小于1 km时,能见度变化更多受相对湿度影响。不同的情景计算表明,控制PM_2.5浓度对于改善本次过程的能见度有重要作用。     

接地电阻随季节及天气过程变化规律分析

为了解框架结构建筑物基础接地电阻的季节变化特征及天气过程对其变化的影响,分析了2010年广州从化气象局框架建筑物基础接地电阻和相关气象要素的自动气象站观测资料。从季节变化特征来看,框架结构接地电阻相对较为稳定,月平均值2月最大为0.78 Ω,9月份最小为0.57 Ω,全年变化最大值约为0.21 Ω。统计季节变化曲线和暴雨过程发现,接地体电阻与1.5 m土壤温度和1.0 m土壤含水量呈现明显的负相关,接地电阻减小值与暴雨的强度无明显的相关性。文中还对较长时间无降水的干旱过程进行了分析,结果表明：干旱时框架结构接地电阻值有明显的上升趋势,尤其在夏季,干旱对接地电阻影响较大。