Gtz逆轉效应中I_(3112 )的有效散射高度上升过程的跳跃性及逆轉方法B解的不唯一性

本文探討了Gotz逆轉效应中,单色天頂散射光强I_3112（?）的有效散射高度h_E的上升过程。首先从理論上証明:h_E并非沿高度連續的上升,而是跳跃上升的。然后用实际观測数据的計算,証实了理論結果。由此并指出,由于h_E的跳跃,那么在应用逆轉效应,建立測定大气臭氧垂直分布方法时,如果将大气分层較多,那么可能在臭氧层中下部所得的結果,是不唯一的。基于上述結果,进一步研究了方法B,发現目前国际上通用的,由Ramanathan与Davo所給出的逆轉方法B的解是不唯的。这些解之間有着亘大的差异。因此以該方法計算出的各层臭氧含量,并不能肯定大气臭氧的垂直分布情况。     

基于北斗/GNSS的中国-中南半岛地区大气水汽气候特征及同降水的相关分析

本文采用统一的处理模型和处理策略对中国-中南半岛地区地基北斗/GNSS测站2006—2016年历史观测数据进行高精度重处理和水汽反演,获得近10年的大气可降水含量（PWV）产品。基于北斗/GNSS PWV产品,研究了该地区大气水汽平均含量、年周期振幅和半年周期振幅等气候特征,发现这些特征主要受到了测站纬度、高程以及季风的影响。通过分析PWV同并址气象站降水观测的关联特性,揭示了该地区大气水汽含量同降水相关性随测站纬度减小而降低的特点（在云南相关系数可达0.8,在靠近赤道的泰国南部相关系数约为0.2）。此外,PWV和降水的距平值相关分析表明,相比于历史同期,大气水汽含量较高的月份在一定程度上对应着降水异常偏高,两者相关系数为0.2~0.4。     

输入海洋的大气化学物质

引言 数十年来,海洋科学界一直关注着对进入海洋的源于大自然及人类的物质的估算和过程的了解.在这一领域早期的工作集中于由河流和江川带入海洋的明显的物质输入,随后的研究考查了下水道排放、倾倒等直接输入途径.然而近十至二十年来,已经搞清楚大气层不仅是将自然物质和污染物质从陆地输往海岸和海洋的一个重要途径,在有些情况下甚至是主要途径.这些物质包括矿物粉尘、厂矿残渣;燃烧过程释放的含氮物质、化肥;杀虫剂及来源于各种工业及民用生产过程的其它有机化合物.     

不同晶形石盐沉积生长特征及对包裹体温度的影响

石盐晶体生长过程中捕获流体包裹体，利用冷冻测温法得到的均一温度信息与古水温存在良好的相关性。在部分地区，利用包裹体最大均一温度评价古气候时，温度数据与孢粉学反映的气候特征存在冲突，不同晶形的石盐沉积特征，及其晶体条纹内包裹体温度代表的地质含义需进一步探讨。笔者在分析经典测温数据的基础上，观察常温蒸发实验中漏斗晶和人字晶的形成及生长过程，分析了不同温度段均一温度与气温、水温之间的关系。结合现代气象记录数据，分析了最大均一温度评价气候时存在的局限性。研究认为：漏斗晶晶核形成与卤水表面，包裹体温度受温度和气压共同影响，漏斗晶在卤水底部绕核生长，漏斗晶外围包裹体温度对应水底温度，沉入水下后漏斗晶生长缓慢，包裹体最大温度可能代表年度最高温度，以此为指标评价气候得出的结论过于炎热；人字晶是多个漏斗晶之间的桥接部分，大部分形成于卤水蒸发将近结束之时，人字形条纹内包裹体温度受气温和地表温度共同影响，地表温度远大于气温是造成包裹体最高温度过高的主要原因。     

顾及垂直递减率函数的中国区域大气加权平均温度模型

大气加权平均温度(Tm)是全球导航卫星系统(GNSS)水汽监测的关键参数。针对中国区域地形起伏较大的特点,本文构建了顾及精细季节变化的Tm垂直递减率函数模型,在此基础上,利用2007—2014年的Global Geodetic Observing System(GGOS)atmosphere格网数据建立了中国区域的Tm格网新模型(简称为CTm模型)。以2015年GGOS格网数据和无线电探空资料为参考值,对CTm模型进行精度检验,并与常用的Bevis公式和GPT2w模型进行比较分析。结果表明:①以GGOS格网数据为参考值,CTm模型的年均偏差和均方根误差(RMS)分别为-0.52 K和3.28 K,相比于GPT2w-5和GPT2w-1模型,精度(RMS值)分别提高了27%和13%;②以探空数据为参考值,CTm模型的年均偏差和RMS误差分别为0.26 K和3.75 K,相对于GPT2w-5和GPT2w-1模型,精度分别提高了21%和16%,尤其在中国西部地区,CTm模型表现出更为显著的优势。此外,将CTm模型用于GNSS水汽计算,其引起的水汽计算RMS误差和相对误差分别为0.29 mm和1.36%。CTm模型不需要实测气象参数,因此,在中国区域的GNSS实时高精度水汽探测中具有重要的应用。     

夏季亚洲对流层中上层温度年际变率的预测水平评估及其在我国东部降水预测中的应用

夏季亚洲对流层温度异常与中国东部夏季降水紧密相关并可能作为降水的有效预报因子。基于欧盟ENSEMBLES计划的季节预测试验耦合模式每年5月1日开始的回报试验，分析了其对1960～2005年夏季亚洲对流层中上层温度（以200～500 hPa厚度替代，简称对流层温度）年际变率的预测结果，发现模式集合平均对夏季亚洲对流层温度年际变率具有较高的预报技巧，可以合理回报其前两个EOF（Empirical Orthogonal Function）主导模态（EOF1、EOF2），只是未能回报出EOF2高纬度的温度异常，模式集合平均预测的第一模态主成分（PC1）和第二模态主成分（PC2）与再分析资料的时间相关系数分别达到0.63和0.77。再分析资料中前两个EOF模态分别由ENSO（El Ni?o–Southern Oscillation）发展年印度夏季降水异常所激发的丝绸之路遥相关波列和ENSO衰减年西北太平洋夏季降水异常对应的太平洋—日本遥相关波列导致。ENSEMBLES计划可以合理预测出相应的海温异常及遥相关波列，进而合理预测出前两个EOF模态。对流层温度PC1和PC2分别表征了欧亚大陆与周围海洋之间的纬向和经向热力对比异常，模式对由PC1的预报技巧远高于前人定义的纬向热力对比的东亚夏季风指数，对前人定义的经向热力对比指数的预测技巧与PC2相当。将PC1和前人定义的经向热力对比指数作为预报因子，建立了中国夏季降水的动力—统计降尺度预测模型，交叉检验的结果表明该预报模型显著提高了东北和长江流域上游夏季降水的预报技巧。本文提出的亚洲对流层温度年际变率的EOF1及PC1，既能较好表征纬向热力对比与中国东部夏季降水显著相关，又能被模式合理预测，可以作为我国中高纬度地区，特别是东北地区降水的重要预测因子之一。     

基于多源监测数据的雷电预警方法

以浙江省气象台已经业务运行多年的基于雷达数据的雷电预警产品(预警时效为60min,分辨率为1km×1km,4个预警等级)为基础,融合闪电定位系统数据和大气电场数据,提出一种基于多源监测数据的雷电预警方法。使用2018年的观测数据进行预警效果检验,结果表明:雷电预警的漏报率为31.89%,空报率为30.54%,临界成功指数为60.53%,比使用单一监测数据的雷电预警效果有所提高。由此可见,该雷电预警方法对浙江省雷电天气的预警具有参考价值和指示意义。     

风云四号气象卫星地面测距系统精度改进技术

风云四号静止气象卫星(FY-4)地面测距系统用于获得分布在不同地方的5个地面站到卫星的精确距离,进而利用得到的距离数据确定并预报卫星的轨道和位置,所以测距精度是影响卫星轨道和位置确定精度的主要因素。本文根据测距系统工作的原理及过程,分析影响测距精度的误差来源,从测距体制、站址坐标测量、地面设备时延测量、转发器时延测量、大气传输时延测量和各站时间同步几个方面分析了风云四号测距系统为了提高测距精度采取的相应的技术手段。     

古尔班通古特沙漠大气边界层参数化方案的模拟评估[1]

为准确描述我国最大的固定/半固定沙漠-古尔班通古特沙漠区域的大气边界层结构，本文利用该沙漠腹地2017年的梯度铁塔和通量观测数据，基于中尺度气象模式WRF (Weather Research and Forecast v3.7.1)，分析了5种边界层参数化方案在古尔班通古特沙漠的适用性。结果表明：1）采用WRF模拟沙漠腹地近地层内的边界层特征时，2m气温的模拟存在冷偏差，5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节2m气温的日变化特征，其中非局地方案ACM2(Asymmetric Convective Model version 2)对2m气温效果最好，局地方案BL方案的模拟偏差最大；2）5种边界层参数化方案均能够模拟出10m风速的日变化特征，其中局地方案BL(Bougeault-Lacarrere)对10m风速效果最佳；3）采用WRF模拟沙漠近地层内的地表通量特征时，感热通量存在高估现象，潜热通量存在低估现象，5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节模拟时间段内地表净辐射通量的日变化特征，其中局地方案MYJ(Mellor-Yamada-Janjie)的模拟精度最高。     

中国西南地区春旱特征及其异常环流分析

利用中国西南地区云、贵、川、渝四省市95个气象台站1961-2017年逐日气温和降水量数据及NCEP/NCAR月平均再分析资料，计算了57年来西南地区春季季节尺度标准化降水蒸散指数（SPEI）,分析了西南地区春季干旱时空变化特征、干旱的异常环流特征及异常海温分布特征。结果表明，1961-2017年中国西南地区西部变暖变湿，东部变暖变干；SPEI指数存在明显的年代际变化特征；西南地区SPEI指数主模态呈整体一致分布，第二模态呈东西反相分布；对流层低层自西南地区的异常东北气流及青藏高原南侧的异常东风气流不利于源于印度洋和孟加拉湾的水汽向西南地区输送，200hPa副热带西风急流异常对西南地区干旱有重大影响，200hPa上西南地区表现异常辐合，配合中层显著的异常下沉运动，容易造成西南地区干旱；太平洋、印度洋海温异常，会影响大气环流，进而影响西南地区的旱涝情况。