GRAPES区域模式水汽平流方案的比较与改进

与欧拉显式时间差分方法相比,GRAPES区域模式采用半隐半拉格朗日时间差分方案可增加时间步长且不影响稳定性,而且模式积分可有较高的计算效率和准确性。半拉格朗日法需要用到内插算法来预测下一时刻的值,对于水汽场的内插值来说,常常会造成预报值的过饱和或者是负值,需要进行特殊处理。比较GRAPES模式的准单调半拉格朗日方案(QMSL)和高精度正定保形方案(PRM),分析模式的降水预报、形势预报,同时初步总结了两方案的优缺点。在参考LCSL(Linear Constraint Semi-Lagarangain)方案的基础上,改进QMSL方案,通过连续试验运行,表明新方案基本稳定可靠,对于降水预报、形势预报有一定的改进,在台风预报试验中也有良好的表现。     

局地水汽异常引起的非绝热加热对2016/2017年中国南方暖冬的影响

基于NCEP/NCAR再分析资料, 利用气温异常的倾向方程分析2016/2017年中国华北地区(100~115 °E, 35~45 °N)、西南地区(85~102 °E, 22~33 °N)和南方地区(108~118 °E, 22~33 °N)的暖冬事件。结果表明西南和华北地区的平流作用占主导地位, 而2016/2017年冬季中国南方暖冬主要是非绝热加热引起的。进一步通过水汽收支平衡的分析表明, 局地水汽异常对2016/2017年中国南方暖冬有重要贡献, 而其中土壤的水汽贡献约占50%。可能的机制如下:大气中正的水汽异常引起辐射加热增多, 导致气温升高, 土壤的感热增大, 土壤温度升高, 潜热通量变大, 从而向大气的水汽输送增多, 更多的水汽将导致更高的温度。      

青岛市海雾海气通量观测及其作用初探

概述１９９３年６月下旬－７月上旬在青岛市小麦岛东侧进行的风、温、湿梯度观测。其资料经迭代计算得到了黄海北部、青岛市近海平流雾季节海气间动量、热量和水汽的通量。并对７月１—２日的一个海雾过程进行了微物理分析。     

太原市大气扩散数值模拟

本文采用数值方法求解平流扩散方程，对太原市的一次示踪物实验进行了大气扩散的数值模拟。模拟结果表明：采用数值方法准确地反映出了由于风的切变而导致的污染物烟羽的转向，能较好地模拟复杂地形下太原市污染物的输送扩散过程。     

“尤特”强降水过程大气层结分析

1311号强台风“尤特”登陆后给广东带来持续性大范围强降水,对流降水特征显著.分析了“尤特”影响期间大尺度环流背景,重点讨论了此次持续性强降水过程中大气层结问题.发现低空急流向广东输送强的暖平流,是广东大气层结不稳定得以持续维持的根本原因.进一步分析发现,低空急流本身并不是“暖”的,当“尤特”趋向陆地时,陆地上的暖气团在“尤特”环流强迫下向南传播扩散,低空急流穿越这一暖区时温度升高才具备“暖”的特性.这一事实在以前并未被关注到.通过个例反查,在许多登陆后造成连续强降水的台风过程中均发现了这一特征.因此,台风登陆引起环境温度场的演变以及与低空急流的配置需引起重视.     

2008年初湖北省低温雨雪冰冻天气温度平流配置分析

利用NCEP／NCAR再分析资料,对2008年1月11日-2月1日湖北省低温雨雪冰冻过程进行温度平流空间分布诊断分析。结果表明：低温雨雪冰冻期间,湖北省近地层不断有弱冷空气补充和渗透;中层暖平流、低层冷垫和南方沿冷垫向上爬升的暖空气是湖北省降雪最基本的条件,而湖北省东部出现强降雪的另一个更重要的原因就是低层偏东回流带来的暖平流;当冷空气充斥湖北省上空整层大气时,则预示雨雪将减弱停止。     

华北平原一次中尺度对流系统分析

2002年6月1日在华北平原发生了β尺度的中尺度对流系统(MβCSs)。利用气象常规资料的客观分析产品对这次过程进行了分析,结果表明．在高空东北冷涡影响下,华北平原的东北方向出现急流,MβCSs发生在急流右侧的风速切变区中;由于高空正涡度平流、低空负涡度平流的共同作用,高空辐散,低空辐合,使对流层中层的上升运动得以维持;华北平原低空水汽通量辐合．有源源不断的水汽供应;高层总能量减少,低层总能量增加,使华北平原在垂直方向有大量的不稳定能量积聚。以上分析表明：华北平原具备了对流产生的动力和热力条件。该文揭示了MβCSs产生的原因,并为以后进一步做好MβCSs的预报总结了经验。     

河南省冷暖变化气候特征分析

利用河南省107个观测站1961-2006年46 a的气温观测资料,分析了河南省冷暖变化的年际和年代际特征及其区域差异和季节差别.结果表明:河南省年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温的年际和年代际变化都呈现增温趋势,增温幅度由大到小依次为年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温;全省7个气候分区年平均气温、最低气温变化趋势具有整体一致性,都呈现升温趋势,但各区域的增温幅度不一,增幅最大的区域是太行山气候区,最小的区域是豫西山地气候区.平均最高气温南阳盆地、淮北平原、豫北平原3个气候区呈略降趋势,其他4个气候区呈升温趋势,豫西山地气候区增幅最大;各季气温变化呈现春、秋季平均气温变化幅度相对比较平缓、冬季增温幅度最大的特点,自20世纪90年代初始,暖冬现象明显;在全球和中国气候将继续变暖的背景下,河南省平均气温按10 a增加0.22℃计,估计未来50 a升高1～2℃.     

雷达回波外推预报的误差分析

基于天气雷达资料的外推预报是灾害天气临近预报的基础,选取4次强降水过程分析了外推预报的误差.主要分析方法包括3个步骤:(1)采用多尺度回波跟踪方法确定雷达回波的运动场;(2)采用半拉格朗日平流方案对雷达回波进行外推;(3)预报结果和观测结果进行对比.利用去相关时间方法分析了雷达回波的可预报性,利用预报技巧评分和相对绝对误差对外推预报的误差进行了定量分析.此外,还分析了外推预报的误差与尺度之间的关系,以及外推预报中的不确定因素 回波强度变化和回波运动场变化在预报误差中的相对重要性.这4次强降水过程的误差分析表明,预报误差随预报时效的变化基本上是以指数规律递减的,大尺度的降水系统对应较长的持续性,对于发展演变较快、尺度较小的风暴,其持续性较短.     

曲江近50年气候变化趋势

利用位于曲江的韶关国家气象观测站1956~2005年逐年气象资料,选取年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、无霜期、降水量、平均相对湿度、蒸发量7个有代表性的气候要素,并制作冷暖、干湿指数,综合分析曲江近50年来的气候变化特征,发现其总体上具有暖、干的气候变化趋势。