基于EOF分析中西太平洋金枪鱼围网渔场的海洋环境

根据近10 a ECMWF的数值预报资料,主要分析了中西太平洋金枪鱼围网渔场四季和全年的海表温度、海面风场、有效波高的空间分布,利用经验正交方法(Empirical Orthogonal Function, EOF)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)分析了空间和时间变化特性。研究表明:海表温度、海面风场、有效波高的四季及全年时空分布有着显著的变化;海表温度的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为62.59%、10.98%和6.7%,具有0.5 a、1 a和3 a的周期变化;海面风场的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为40.29%、18.39%和9.36%,具有0.2~0.25 a、0.5 a和1 a的周期变化;有效波高的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为44.17%、17.35%和10.96%,具有0.2~0.3 a、0.5~1 a和1 a的周期变化。     

3种海面风场资料在吕宋海峡的比较与评估

利用1990—2014年的ICOADS观测资料,从空间分布、季节变化和不同风速风向特征等角度,对3种海面风场资料(ERA-I、CCMP、CFSR)在吕宋海峡处的风速和风向质量进行了较为全面详细的对比和评估。主要结论如下:(1)3种风场资料在吕宋海峡处风速整体偏小,海峡中部误差较小,南北两端误差较大;均方根误差季节变化显著,6月最小,12月最大;(2)风速误差随不同风速、不同风向而不同,整体呈现高风速时风速较观测偏大,低风速时风速偏小的特点,且低风速段误差较小,高风速段误差随风速增大而增大;(3)3种风场资料在吕宋海峡处风向整体偏右,海峡中部误差较小,南北两端误差较大;季节变化显著,12月最小,5月最大;(4)风向误差随不同风速、不同风向而不同,偏北方向,风向偏右;偏东方向,低风速段风向偏右,高风速段风向偏左;偏南方向,低风速段风向偏左,高风速段风向偏右;偏西方向,风向呈偏左状态。风向误差整体随风速的增大而减小;(5)综合比较,CCMP的风速、风向资料质量均好于其他两种资料。     

传播运动在对流风暴合并过程中的作用

2012年8月18日下午,山东省境内飑线在形成过程中发生多次合并,强度增强,造成章丘和宁阳分别出现9级和10级雷暴大风。基于多普勒天气雷达反演风场和地面加密自动气象站资料,分析了传播运动在对流风暴合并过程中的作用。结果表明:1)地面冷池前沿阵风锋强度大,垂直厚度达2 km。受其影响,飑线向东移动的同时向东传播(前向传播),北段逐渐演变为弓形回波。2)弓形回波与单体E分别具有独立的垂直环流,均为前向传播,但位于上游的弓形回波传播速度快,二者最终合并,垂直环流合二为一。3)弓形回波与单体E合并过程中,水平风速与上升运动明显增大,气压降低,尺度减小,最终形成强烈旋转上升的小尺度低气压柱,造成章丘大风。4)飑线尾部水汽充沛,阵风锋辐合造成飑线前侧的暖湿空气抬升,不断产生新的对流单体并逐渐合并增强,导致飑线向西南方向传播(后向传播)。5)位于下游的对流单体传播方向与平流方向相反,在3 km高度产生云桥,最终与上游单体整层合并。飑线尾部对流风暴多次合并,强度持续增强,造成宁阳大风。     

基于降雨率的GMF+RAIN模型构建及在台风风场反演中的应用

首先选取2006年QuikSCAT散射计扫描的3次台风个例("珊珊"、"摩羯"及"象神"),分析其获取的台风区域雷达后向散射截面值(σ^o)在降雨影响下的分布特征.然后依据大气辐射传输理论,考虑降雨对雷达后向散射截面值的影响,引进两个不同形式的降雨辐射传输模型(简称为SY和AMSR模型),并将这两个降雨辐射传输模型分别与NSCAT2模型函数相结合,构建了适合降雨情况的地球物理模型函数(简称为GMF+RAIN).最后,在GMF+RAIN模型的基础上,采用二维变分结合多解方案     

西山遮挡对滇池风生流影响的数值模拟

对于湖泊风生流的模拟,湖 面风场数据是决定精度高低的关键因素, 而湖泊周围的山地等复杂地势常常引起湖面风速风向的不均匀分布,致使湖流流态因地形因素而变化较大,本文建立了一个适合于湖泊区域的中小尺度三维过山气流数值模型,用以计算受山体遮挡的风场合沿水深平均的二维湖泊风生流数值模型模拟了实际地形条件下的滇池风生流,并与均匀风     

南极阿蒙森海冰间湖的时空变化及其影响因素

本文利用由卫星微波辐射计数据反演获得的薄冰厚度和产冰速率数据,分析了南极阿蒙森海冰间湖(Amundsen Sea Polynya, ASP)在2003—2010年和2013—2020年期间的时空变化特征,结合大气再分析数据中的表面风速和气温数据,进一步探究了影响阿蒙森海冰间湖变化的因素。研究表明,阿蒙森海冰间湖位于斯维茨固定冰舌(Thwaites Fast-ice Tongue, TFT)以西的沿岸海域,大体呈现反L形,即在风的作用下,阿蒙森海冰间湖从TFT西侧向西发展,从多特森冰架(Dotson Ice Shelf, DIS)沿岸向北发展。此外,阿蒙森海冰间湖在南极冬半年的4—10月期间基本维持开放状态,但是其面积与产冰速率在相邻的两天常常发生大幅度变化,并且与其上空的风速之间具有良好的相关性。研究发现,东风分量通过调节冰间湖内部海冰的输运,主导了阿蒙森海冰间湖的面积变化;南风分量携带来自DIS沿岸陆地的冷空气加剧阿蒙森海冰间湖表面的热损失,是冰间湖产冰速率增加的决定因素。     

再分析风场修正及其在渤海湾典型温带风暴潮模拟中的应用

选取渤海湾为研究区域,对塘沽站实测风场与再分析风场进行相关性分析,发现两者有一定的偏离。根据线性拟合关系对站点风速进行修正,并根据距离权重修正渤海湾区域再分析风场,采用修正后的风场驱动模型模拟温带风暴潮,其模拟结果在增水趋势、最大增水方面的准确度有明显的提升。研究结果表明温带风暴潮的数值模拟采用再分析风场驱动时需进行适当的修正和优化。     

奥运会赛艇场馆逐时风场特征

应用2007年8月北京奥林匹克水上公园12个自动测风仪逐时风场资料、BJ-ANC对流临近预报系统提供的产品和自动气象站资料等,统计分析了8月奥林匹克赛艇场地的逐时风场各级风的出现频率,同时分析了逐时风速特征和风向特点.结果表明:08:00～18:00,0～2 m/s风速出现的最大频率为82%,出现在08:00;风速在3～5 m/s的最大频率为41%,出现在09:00,次之是15:00频率为36%;风速呈现在6～8 m/s的频率迅速降低,最大仅有14%.大于9 m/s的风速出现频率更小,这种风速一般与强对流天气相对应.BJ-ANC系统的强度产品弱窄带同波,能够预报风向的转变:当弱窄带回波经过奥林匹克水上公周时,有风向转变和风速变化,若两条弱窄带回波碰撞时,雷暴加强,这对奥运赛艇比赛有指导意义.     

西北太平洋风场和海浪场特点分析

本文根据1950～1995年共46a的西北太平洋气象船舶报资料,按5°×5°网格统计的风、浪要素进行分析研究,阐明了西北太平洋风、浪、涌的特点及其变化规律。该区是世界最典型的季风气候区,季风时期的风向、浪向、涌向基本一致,赤道地区常年盛行东北浪。冬季季风比夏季季风强盛,相应的平均波高、大浪大涌频率也较大。该海域与北印度洋同属季风气候区,但其特点正好相反。本文为船舶在西北太平洋航行、作业和科学试验以及军事活动,提供了较翔实的风场和浪场资料及变化规律。     

1997～1998年厄尔尼诺与相关的天气现象之分析

我国1998年长江特大洪水与厄尔尼诺有直接关系。厄尔尼诺与拉尼娜现象是海气相互作用失衡的表现,即赤道太平洋海水温度的异常。海水温度的变化是对风场异常的响应。本文从对风场、温度场、大气环流等相关因素分析,指出本次厄尔尼诺是造成我国1998年长江特大洪水的重要原因之一,试想利用西风指数的观测作为我国长期天气预报参考依据。