特殊天气城市复杂环境温度观测疑误数据的合理性分析

对温度观测资料进行质量控制时,僵值和突变是常见的疑误类型,针对城市复杂环境中僵值和突变疑误数据进行研究,对降低城市自动站温度资料质量控制的误检率有重要价值。文章针对城市复杂环境（以上海世博园为例）中18个自动气象站一年（2010年5月至2011年4月）逐时温度资料进行质量控制,着重探讨僵值及突变疑误数据的分布特征和可能原因。结果表明：（1）僵值疑误数据集中出现在冬季夜间,局地性强。阴天或多云天气,通风不佳的测站感热项较小,易出现僵值过程,最长持续11 h。（2）温度突变疑误数据可分“突升”和“突降”两类,“突升”集中出现在秋冬季,而“突降”集中在春夏季;“突升”集中出现在日出前后,而“突降”主要出现在午后至夜晚,“突升”局地性强而“突降”各站间趋同性较强。分析发现,城市复杂环境下,日照突然增加或减少以及午后短时强降水是导致温度突变疑误数据的主要原因。因此,这些“疑误”数据是城市复杂环境影响或特定天气条件导致的,为真实有效的观测资料。针对城市复杂环境下的温度观测资料开展质量控制时,需结合观测环境等元数据进一步甄别。     

Longitudinal Displacement of the Subtropical High in the Western Pacific in Summer and its Influence

Using the relative vorticity averaged over a certain area, a new index for measuring the longitudinal position of the subtropical high (SH) in the western Pacific is proposed to avoid the increasing trend of heights in the previous indices based on geopotential height. The years of extreme westward and eastward extension of SH using the new index are in good agreement with those defined by height index. There exists a distinct difference in large-scale circulation between the eastward and westward extension of SH under the new definition, which includes not only the circulation in the middle latitudes but also the flow in the lower latitudes. It seems that when the SH extends far to the east (west), the summer monsoon in the South China Sea is stronger (weaker) and established earlier (later). In addition, there exists a good relationship between the longitudinal position of SH and the summer rainfall in China. A remarkable negative correlation area appears in the Changjiang River valley, indicating that when the SH extends westward (eastward), the precipitation in that region increases (decreases). A positive correlation region is found in South China, showing the decrease of rainfall when the SH extends westward. On the other hand, the rainfall is heavier when the SH retreats eastward. However, the anomalous longitudinal position of SH is not significantly related to the precipitation in North China. The calculation of correlation coefficients between the index of longitudinal position of SH and surface temperature in China shows that a large area of positive values, higher than 0.6 in the center, covers the whole of North China, even extending eastward to the Korean Peninsula and Japan Islands when using NCEP/NCAR reanalysis data to do the correlation calculation. This means that when the longitudinal position of the SH withdraws eastward in summer, the temperature over North China is higher. On the other hand, when it moves westward, the temperature there is lower. This could explain the phenomenon of the seriously high temperatures over North China during recent summers, because the longitudinal position of SH in recent summers was located far away from the Asian continent. Another region with large negative correlation coefficients is found in South China.     

贵州省近30a秋风的气候特征分析

利用1981—2010年30 a贵州省78站逐日日平均气温数据和NCEP/NCAR逐日的再分析资料,采用合成、EOF分解、傅立叶滤波等方法,分析了贵州省秋风的气候特征。结果表明:贵州省秋风天气强度有自西向东部或向东南部、东北部递减的分布规律。贵州省异常秋风过程次数的空间分布表现为全省各站呈同位相变化,进入2000年后,秋风过程次数由全省秋风偏弱偏少型转为全省秋风偏多偏强型。在环流场上,纬向西风在不断东移的过程中不断分裂出短波槽引导冷空气南下影响贵州,形成秋风天气过程,因而造成的秋风过程时间较长,强度较大。对秋风过程的环流场进行滤波表明:1波对于秋风过程有着十分显著的影响,而1波、2波在时间上的配合对于秋风过程也非常重要。     

2012年11月大气环流和天气分析

2012年11月环流特征如下:北半球极涡呈单极性分布,中心位于加拿大北部地区;欧亚中高纬环流经向度较大;南支槽平均位置大致位于90°E附近,且东移频繁;同时,副热带高压较常年同期偏强,位置偏西、偏北.11月,全国平均降水量为31.7 mm,比常年同期(18.8 mm)偏多68.6％.全国平均气温为2.0℃,比常年同期(2.9℃)偏低0.9℃.月内,出现4次全国范围中等强度冷空气过程和3次暴雨过程;华北、东北和内蒙古地区出现大范围强降雪和降温天气,其中华北大部地区出现今年冬半年首场降雪天气,京津地区、河北、内蒙古等地均出现极端降水;江南、华南出现持续阴雨寡照天气.     

1951—2005年营口市气温变化特征分析

对1951—2005年营口市年和逐月平均气温和极端气温变化特征的分析表明：近55 a来营口市年平均气温呈递增趋势,其中平均最低气温的增温趋势最强、平均气温次之、平均最高气温最弱。极端最高气温与年平均气温的变化趋势不同,呈现出前30 a递减、近30 a递增,近20 a气候变暖更为突出;各月极端最高气温变率差异不明显。近55 a营口市年极端最低气温呈递增趋势,近30 a较近55 a显著递增,但近20 a则稳定少动;各月极端最低气温均呈递增趋势,冬季递增趋势最强、夏季最弱;城市化发展及工业化引起的热岛效应是营口市显著增温的重要原因,而全球变暖的大背景则进一步加强了增温趋势。     

SRES A2 情景下中国区域性高温热浪事件变化特征

随全球变暖,应对高温热浪事件是未来现代化城市面临的难题之一。本文利用全球模式-HadAM3p提供的3组不同边界场和初始场驱动区域气候模式系统PRECIS的输出结果,模拟未来情景下中国区域性高温热浪事件发生频率、强度及持续时间的变化趋势。结果表明：全球PRECIS对基准时段（1961-1990年）的高温热浪事件的发生的频率、强度和持续时间及对应的大气环流特征具有较强的模拟能力。相对于基准时段,未来情景下未来时段（2071-2100年）中国各地区的高温热浪的强度增加,发生频率增幅超过了100 %,且持续时间增加30 %以上。此外,观测资料和模拟结果均表明武汉和哈尔滨地区的高温热浪与500 hPa高度场的正距平密切相关。而未来情景下,武汉和哈尔滨地区500 hPa高度场的正距平呈增加趋势,表明这些地区未来可能面临危害更严重的高温热浪事件。     

1961—2013年威海市气温变化特征及突变分析

文章采用1961—2013年威海市所辖4个气象站地面观测气温资料,统计分析了威海市近53a气温变化特征,并利用Mann-Kendall法对年平均气温突变特征进行了分析。结果表明:威海市年平均气温明显呈增暖趋势,气候变化趋势倾向率为0.3°C/10a,年平均最高、最低气温气候变化趋势倾向率分别为0.2°C/10a、0.3°C/10a;近53a威海市年平均气温在1987年发生了由冷转暖的突变,增暖趋势自1992年开始趋于显著。     

基于地基微波辐射计资料对咸宁两次冰雹天气的观测分析

利用地基微波辐射计观测资料,对两次冰雹过程进行观测分析。结果表明:中低层暖湿气流输送、中层干冷空气侵入,在0~10 km形成"上干、下湿"2层垂直分布结构。低层的感热和潜热随上升气流向上输送,2~3 km层明显增温,0、-5和-20℃层略微上升。同时,低层水汽也随上升气流向上输送,降雹前大气液态水总含量(ILW,下同)和大气水汽总含量(IWV,下同)及过冷水含量快速增长。水汽经过冷层后,冰晶增多增大。当冰晶增大落入0℃以上区融化层时,冰晶融化导致液态水增加,一部分形成冰雹或地面降水,导致降雹之后ILW、IWV及0℃以下液态水含量减小。上述结论对冰雹的预警有一定指示意义。     

北半球500百帕极地环流与厄尔尼诺、南方涛动及我国气温场的遥相关

本文用1951—1984年的资料对500百帕、65°N以北的高度场作自然正交展开,用模糊聚类对典型场归类。指出,极涡月平均场有三种形态,1月份平均场形态较特殊;大尺度距平场也有三种形态,4月份距平场形态较特殊。此外,研究了典型场的时间权重系数与厄尔尼诺、南方涛动的关系。指出,厄尔尼诺现象发生的当年4月、10月极地大尺度距平场有明显的异常特征。这种极地环流异常已明显影响到我国4月份、10月份的气温场。因而,可能是厄尔尼诺年我国气温4月偏低、10月偏高的一个重要原因。     

以热量平衡为基础的体感温度模型及气候要素的效应分析

通过对丰季人体热量平衡方程的建立与计算，结合我国不同年龄段人群的新陈谢特点，分别建立了不同的体感温度模型，经与我国目前应用较为广泛的人体舒适度统计模型的计算结果相比较，证明以热量平衡为基础的人体感温度模型更具有普遍性。还分析了风，湿度，辐射对体感温度的影响效应。这些结果将为拓宽舒适度服务范围，建立以人体舒适度为核心的城市气象服务体系提供理论依据。