江淮梅雨对东亚副热带夏季风进程及海温异常的响应

利用1960—2020年江淮地区75个气象站逐日降水量、气温、相对湿度资料以及NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表温度资料，研究了东亚副热带夏季风进程变异对江淮梅雨的影响，揭示了不同类型梅雨期太平洋海温及大气环流异常特征。结果表明：8种江淮梅雨类型中，多雨型占45.9%，少雨型占54.1%，其中多雨型在前30 a占36.7%，后31 a占63.3%。江淮典型梅雨年（高温高湿多雨）的主要特征为安徽南部、江苏中部及湖北东部地区降水偏多，安徽南部、江西东北部及浙江西北部气温偏高，淮河流域湿度大；而在非典型梅雨年（低温低湿少雨）大部分地区雨量偏少，气温呈"东高西低"分布，低温中心区位于淮河中游，湿度呈"西大东小"分布。欧亚大陆中高纬度阻塞高压增强，脊前向南输送的西北气流加强且路径偏东，中国东北冷涡强度较强且位置偏西南，东亚大槽加深，槽后冷空气向南输送，有利于典型梅雨形成。当前期冬春季赤道东太平洋海温异常偏高，西太平洋海温异常偏低时，西太平洋副热带高压强度偏强、面积偏大、脊线位置偏南、西伸脊点偏西，东亚副热带夏季风推进到江淮地区的时间偏早，出梅偏晚，梅雨期降水量偏多。     

2018年10月乌鲁木齐暴雪过程锋面分析

利用地面常规观测、NCEP/NCAR0.25°×0.25°再分析及风廓线雷达等资料，诊断分析了2018年10月17—18日乌鲁木齐极端暴雪天气过程的锋面特征。结果表明：在欧洲高压脊衰退，中亚长波槽分段东移的背景下，天山北坡强烈锋生并持续近30小时，此次锋生是热力和动力共同作用的，天山附近锋面呈带状准垂直分布，动力锋生激发的次级环流使垂直运动维持发展，为大暴雪提供动力条件； 400～600 hPa西南和地面～850 hpa西北路径输送的水汽，在600～800 hPa强烈辐合，为乌鲁木齐暴雪提供充沛水汽。风廓线雷达监测资料水平风向风速的垂直变化、Cn2能够反映锋生和水汽的演变特征，也从观测事实上证实了锋面对动力抬升及水汽辐合的重要作用。     

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。     

卫星地面坐标的快速计算

本方法特点是：即使同一圈卫星观测资料点数再多，只需计算一次观测站坐标。本文公式推导不需要球面三角学基础知识。为了提高卫星地面坐标计算精度，给出地球自转改正、地极移动、SLR系统时延、大气折射、卫星质心改正和跟踪望远镜各项动态系统差修正公式。实际需要计算的式子仍然简洁而且三角函数和四则运算次数比其它方法少。本方法首先用于检测上海天文台SLR跟踪望远镜动态系统差的试算。     

Statistical Downscaling Based on Dynamically DownscaledPredictors： Application to Monthly Precipitation in Sweden

A prerequisite of a successful statistical downscaling is that large-scale predictors simulated by the General Circulation Model (GCM) must be realistic. It is assumed here that features smaller than the GCM resolution are important in determining the realism of the large-scale predictors. It is tested whether a three-step method can improve conventional one-step statistical downscaling. The method uses predictors that are upscaled from a dynamical downscaling instead of predictors taken directly from a GCM simulation. The method is applied to downscaling of monthly precipitation in Sweden. The statistical model used is a multiple regression model that uses indices of large-scale atmospheric circulation and 850-hPa specific humidity as predictors. Data from two GCMs (HadCM2 and ECHAM4) and two RCM experiments of the Rossby Centre model (RCA1) driven by the GCMs are used. It is found that upscaled RCA1 predictors capture the seasonal cycle better than those from the GCMs, and hence increase the reliability of the downscaled precipitation. However, there are only slight improvements in the simulation of the seasonal cycle of downscaled precipitation. Due to the cost of the method and the limited improvements in the downscaling results, the three-step method is not justified to replace the one-step method for downscaling of Swedish precipitation.     

Parameterization of the non-local thermodynamic equilibrium source function with chemical production by an equivalent two-level model

The classic two-level or equivalent two-level model that includes only the statistical equilibriumof radiative and thermal processes of excitation and quenching between two vibrational energy levelsis extended by adding chemical production to the rate equations. The modifications to the non-localthermodynamic equilibrium source function and cooling rate are parameterized by φc, which characterizesthe ratio of chemical production to collisional quenching. For applications of broadband emission of O3 at9.6 μm, the non-LTE effect of chemical production on the cooling rate and limb emission is proportionalto the ratio of O to O3. For a typical [O]/[O3], the maximum enhancements of limb radiance and coolingrate are about 15%-30% and 0.03-0.05 K day-1, respectively, both occurring near the mesopause regions.This suggests that the broadband limb radiance above ～80 km is sensitive to O3 density but not sensitiveto the direct cooling rate along the line-of-sight, which makes O3 retrieval feasible but the direct coolingrate retrieval difficult by using the O3 9.6 μm band limb emission.     

云南2002年雨季偏早的环流特征分析

1999-2002年云南处于雨季偏早、5月雨量偏多的气候背景下,2002年雨季连续第四年偏早,这种气候异常较罕见.利用雨季开始期资料,分析了云南雨季开始期变化的年代际特征.还对应分析了雨季开始偏早年及偏晚年1月及5月100、500 hPa及SLP场距平合成场,并与2002年进行了比较,得到了一些对预测云南雨季开始期有指导性的结论.2002年云南雨季偏早开始与索马里急流建立,高层中低纬环流出现"突变"有直接原因.     

甘肃省春季沙尘暴强弱年份大气环流特征对比分析

文中使用NCEP/NCAR1955～2000年全球月平均再分析网格点资料(2.5°×2.5°纬度/经度)和甘肃省区域性沙尘暴过程资料,分别选取了甘肃省5个春季典型沙尘暴年份和5个春季非沙尘暴年份,对其气候平均的大尺度环流场和有关物理量场的动力和热力结构差异进行了对比分析。初步探讨了甘肃省春季沙尘暴发生与全球海温异常的关系。分析结果表明,甘肃省春季沙尘暴年和非沙尘暴年大尺度高低空环流场和有关物理量场差异明显,从而揭示了沙尘暴形成的大尺度环流以及动力和热力因子影响的事实,以期对我国西北地区沙尘暴气候成因有更全面深入的了解,为沙尘暴短期气候预测提供理论依据和强信号。     

2001年云南雨季开始偏早与东南亚地区夏季风爆发的关系

通过分析2001年云南雨季开始期东南亚环流形势的逐日演变,并用OLR资料分析了雨季开始前东南亚对流活动的逐日演变.指出云南雨季开始受东南亚地区夏季风影响,东南亚季风爆发早且偏强,导致云南2001年雨季开始偏早,雨量偏多.在预报云南雨季开始时东南亚地区环流的季节调整及对流活动的北上应是重要因素.     

青藏高原地面加热及上空环流场与东侧旱涝预测的关系

应用奇异值分解(SVD)技术研究了青藏高原地面加热场与高原上空100 hPa高度场及其东侧川渝地区夏季降水场的时空联系和旱涝预测的关系.结果表明:地面加热场与高度场的第一模态代表了两场间的主要耦合特征,具有高度的时空相关;前期青藏高原地面加热场通过影响后期高原上空100 hPa高度场,导致未来高原东侧川渝地区夏季降水异常;加热场-高度场-降水场之间的这种非同步关系,反映了川渝地区旱涝灾害的影响因子和物理成因; 前期高原地面加热场与前期100 hPa高度场SVD第一模态的变化,是高原东侧地区未来夏季旱涝异常的预测信号.并由此提出了一种基于SVD技术的旱涝预测思路.