GRAPES全球集合预报系统模式扰动随机动能补偿方案初步探究

为了体现次网格尺度能量升尺度转换过程中存在的不确定性, 文中将随机动能补偿(Stochastic Kinetic Energy Backscatter, SKEB)方案应用于GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)全球集合预报系统(GRAPES-GEPS), 以更好地表征模式误差并且增大集合离散度。使用的SKEB方案基于具有一定时、空相关特征的随机型以及由数值扩散导致的局地动能耗散率来构造随机流函数强迫。并根据流函数与水平风速旋转分量的关系, 将SKEB方案中的流函数强迫转化为适用于GRAPES全球模式的水平风速扰动。结果表明, SKEB方案的使用一方面能够提高GRAPES对大气动能谱的模拟能力; 另一方面能够改善GRAPES-GEPS的集合离散度与集合平均误差的关系, 增加了集合离散度, 并在一定程度上减小了集合平均误差, 尤其是在热带地区这种改进更为显著。而且该方案使得热带地区连续分级概率评分(CRPS评分)显著减小。就降水预报而言, 从Brier评分与相对作用特征面积(AROC, Area under the Relative Operating Characteristics)的结果来看, SKEB方案有助于改善中国地区小雨[0.1 mm, 10 mm)、中雨[10 mm, 25 mm)与大雨[25 mm, 50 mm)量级降水的概率预报技巧, 而对暴雨[50 mm, ∞)量级降水预报技巧影响很小(24 h降水量)。总体上, 模式扰动随机动能补偿方案提高了GRAPES-GEPS的概率预报技巧。      

京津冀地区低层局地大气环流的气候特征研究

本文采用2007-2016年的中尺度数值模拟结果和15个地面气象站观测资料,定义了局地风场表征风速,研究京津冀平原地区局地大气环流日变化的气候特征,并对区域大气污染及其输送的影响进行分析。此外,对2016年12月30日至2017年1月7日北京地区跨年大气重污染过程进行了个例分析。得到结论:京津冀平原地区低空风场变化是天气系统与局地大气环流共同作用的结果,山谷风环流致使太行山和燕山沿线平原地区大气边界层内的长年主导风向为偏北和偏南;太行山和燕山沿线地区山谷风环流本身呈顺时针旋转的日变化特征,夜间至早晨谷风转向山风,午后至夜间山风转向谷风;在午后谷风向山风转向期间,容易形成沿太行山东麓和燕山南麓、自南向东北的"弓形"气流输送通道,此气流输送通道在1月于21时左右形成,持续时间大约3 h,在7月于18时左右形成,持续时间可达9 h;冬季午后至晚间盛行谷风时,受山体的阻挡,污染物容易在山前累积,导致污染浓度增高;夏季同样的情况会发生在后半夜。     

华北平原回流天气综合形势特征分析

随着探测手段的发展,越来越多的探测资料可以提供给数值天气预报.为了更有效地将这些不同格式的探测资料融合同化为常规物理量,为预报员提供更加直观的中尺度分析场以及为数值模式提供包含丰富中尺度信息的初始场,引进美国的局地分析预报系统LAPS(Local Analysis and Prediction System).介绍了该系统处理资料的原理、方法.初步试验结果表明,对LAPS系统的局地化比较成功,可以融合T213或NCEP、多普勒雷达、云导风、探空及自动站等多种资料,为预报员提供更好的预报依据.     

广东省经济增长的扩散回流与市场区效应实证检验

利用广东省2001—2017年121个区县的空间面板数据,对广东省区域发展格局进行了空间探索性分析。并从经济发展水平、区域经济差异和行政等级网状布局3个视角,采用3种中心?次级?外围划分模式,构建基于空间分解的空间计量模型实证检验了扩散回流和市场区效应。研究发现：广东省区域经济发展正在向广深?珠三角非广深?非珠三角的格局演变;上级区域对下级区域的影响仍以回流效应为主,扩散效应逐渐显现;次级区域和外围区域的发展仍受制于行政区划层级的制约,行政区划下的城市等级体系依然显著影响区域经济的扩散回流和市场区效应;下级区域对上级区域的市场区效应依赖于下级区域的经济发展水平,当经济发展水平相差较大时,下级区域难以形成支撑上级区域经济发展的消费市场,广州和深圳2个城市的市场主要是全国和国际市场,珠三角其他城市和非珠三角地市中心城区的市场依然是本地市场。     

潮汐对局地性降雨的作用

根据调研资料，运用大气物理学原理从宏观和微观两个角度，初步分析了夏季期间潮汐的变化对华南沿海局地降雨形成的影响，发现遇到涨潮时，海水积云移支沿海陆地上空容易造成局地性降雨，即在开始降雨前几小时通常是高潮位。     

地市级图形图像预报工作站系统

用建立地市级图形图像预报工作站的方法，提高省级以下气象台的预报业务自动化水平，改变地市台部分落后的手工分析图、统计图的作业方式，提高气象信息的综合应用能力，适应气象通信和天气预报业务的发展。     

岩石圈深层扩张与青藏高原隆升——岩石圈深层扩张模式初论

在综述有关青藏高原隆升的各种观点和模式后,依据青藏高原新生代变形和岩石圈组构特征,提出了高原隆升的新的动力学模式——岩石圈深层扩张模式。其基本观点是强调由于印度板块向欧亚板块的强烈俯冲造成岩石圈组构和变形的不均一性及岩石圈中存在的碰撞→收缩(重力不均衡)→伸展(均衡调整)的正向转变和由伸展→收缩的逆向转变的反复交替。据此将青藏高原的造山带划分为三种成因类型:喜马拉雅型、冈底斯型和昆仑型。     

华南春季强风暴背景流场的若干特征

本文利用常规探测资料,分析了1983年3月25日发生在珠江三角洲地区的一次强对流天气过程背景流场的几个重要特征,如高空急流的结构与变化、辐散风场及与之相联系的背景次级环流、风场垂直切变和水平切变等.     

康平海洲林网对局地气候的改善及其增产效果

海洲乡位于康平县的北部，地处内蒙古科尔沁大沙地的南缘。全乡土地面积22万亩，含耕地7．3万亩、风沙地占80％。1963年前，风沙害十分严重。当地农民说：“春季风沙滚滚，夏日热浪袭人，秋天收成无几，农民终年贫田。”自60年代初开始有计划地大面积造林，形成林网大约在70年代，