降水气候强迫下非均匀地表区域平均径流的一种参数化方案

将任一中尺度区域的平均瞬间径流率考虑为区域平均降水量和地表土壤层水分渗透垦的余项.根据降水量在地理空间上分布的实测资料拟合其空间概率密度函数(PDF),并结合土壤入渗物理过程的数学描述及其经验公式,精确估计出地表土壤渗透率及其空间分布,由此建立区域地表径流率的统计-动力学估计方案.换言之,区域内地表产流率可视为区域平均降水量与区域平均的土壤下渗量之差值,而区域内土壤的平均下渗量又町分为非饱和区和饱和区两部分的下渗量来分别计算.就陆面水分循环的物理过程而言,地表入渗现象是在一定的下垫面特性基础上,由一定的水分供应源而形成的.根据大气降水向地表层输送水分的物理过程,在满足植被表层覆盖需水(截流水)和地表层土壤人渗水基础上,多余的降水量才会形成地表径流.凶此,推求地表产流率的主要关键在于地表土壤层需水量.为此奉文根据土壤水分通量方程推导出水分入渗公式.又从描述土壤水分和降水的空间PDF出发,推导出非均匀土壤含水量及降水气候强迫所形成的次网格尺度区域平均径流率计算公式.利用长江三角洲地区1996年降水量和土壤特性等实测资料建立区域平均地表径流率的估计公式,并对其影响凶素进行敏感性试验.结果表明,该方法与用Mosaic方法计算的区域径流率(或产流率)结果十分接近.由此可见,该文提出的降水气候强迫下非均匀地表区域平均径流的这种统计-动力参数化方案,具有相当的可靠性与可行性.     

Quantitative Estimation of Air Mass Exchange by Along-Valley Wind in the Rongbuk Valley

For a better understanding of the air mass exchange processes between the surface and free atmos-phere in the Himalayas,a Himalayan exchange between the surface and troposphere 2007 (HEST2007) campaign was carried out in the Rongbuk Valley,on the northern slope of Mt.Qomolangma,in June 2007.The wind,tem-perature and radiation conditions were measured during the campaign.Using these observation data,together with the National Centers for Environmental Prediction/the National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis data,the air mass exchange between the inside of the valley and the outside of the valley is quantitatively estimated,based on a closed-valley method.The air mass is strongly injected into the Rongbuk Valley in the after-noon,which dominates the diurnal cycle,by a strong downward along-valley wind,with a maximum down-ward transfer rate of 9.4 cm s?1.The total air volume flux injected into the valley was 2.6×1011 m3 d?1 in 24 hours in June 2007,which is 15 times the total volume of the val-ley.The air mass transfer into the valley also exhibited a clear daily variation during the HEST2007 campaign,which can be affected by the synoptic situations through the adjustment of local radiation conditions.     

利用区域气候模式对我国南方百年气温和降水的动力降尺度模拟

本文采用NCAR的WRF3.5.1模式,以NOAA的20世纪再分析资料作为区域气候模式的初始场和侧边界场,对东亚地区进行了百年以上(1900~2010年)尺度、水平分辨率为50 km的动力降尺度数值模拟试验。通过与观测气候资料的对比,分析了驱动场(20世纪再分析资料)和区域气候模式对我国南方地区近50年(1961~2010年)气温和降水的气候平均态的模拟能力。结果表明:经过动力降尺度的区域气候模式试验结果能更好地模拟我国南方地区气温气候平均态和季节循环。WRF模式模拟的气温与观测的气温的空间相关系数均在0.97以上。年平均和夏季,WRF模式模拟的气温与观测的气温的偏差大多介于-1°C到+1°C之间。对于降水,WRF模式显著提高了我国南方降水的模拟能力。和驱动场相比,WRF模式模拟的降水与观测的偏差明显减小。夏季,WRF模式模拟的降水空间相关系数在0.5以上。由此延伸至对近百年我国南方地区三个子区域(华南地区、江淮地区和西南地区)四个时段(1914~1942年、1943~1971年、1972~2000年和2001~2010年)的分析,结果表明区域气候模式动力降尺度的结果在区域平均的气温和降水的模拟数值上与观测比较接近,夏季模拟能力有明显的提高,冬季存在气温模拟偏低的误差。对气温趋势分析表明,在20世纪40年代以后的两个时间段,区域气候模式明显提高了气温变化线性趋势的模拟性能。     

上海气温变化及城市化影响初步分析

为研究在全球变化背景下上海市区气温变化规律和城市化进程对其影响,分析了上海市区气温对全球变暖的响应,对比了市区和郊区气温在不同气候背景下的变化趋势,采用与郊区台站对比法分析了上海市区气温城市化效应,研究了城市化进程与气温各分量长期变化趋势之间的关系,将高空与地面观测资料相结合,定量估算了城市化效应对平均气温的贡献,初步讨论了气温的城市化效应成因。研究结果表明：1873~2004年上海市区年平均气温的长期变化趋势为1.31 ℃/(100 a),在1921~1948年和1979~2004年两个时期增温明显,其中第二段增温强于第一段;与郊区站点相比,市区在降温期内降温最小,增温期内升温幅度最大;城市发展导致市区和郊区气温有显著差别且温差逐年加大,其中平均气温和最低气温在秋季的差别最大,最高气温市区和郊区之间差别在夏季最大;城市化进程加快了地面气温升高的速率,其中以最低气温最为明显;在1980年代城市化效应使上海市区年平均温度平均升高0.4 ℃,在1990年代平均升高1.1 ℃。     

模糊马尔可夫预测法在空气质量评价中的应用

将模糊综合评价及马尔可夫链同时运用到空气质量的评价中,可克服大气环境系统所固有的模糊性及随机性。通过1994—1998年芜湖市大气环境监测数据计算表明：不仅预测结果准确,而且由于应用了模糊数学方法,使得结果较为可信,且整个过程计算简单,是一种较适合的方法。     

1953-2005年内蒙古东部产粮区气候变化特征研究

利用系统聚类分析和相关分析方法,根据1953--2005年内蒙古东部产粮区48个气象站的气象资料．进行了气候相似区划分;并得出各区在热量、水分的时间变化上具有较高的区域一致性。据此,以区域内各站点的温度、降水和日照时数的平均值作为区域热水光时间序列,分析了各气候要素变化特征及其对农业可能产生的影响。结果表明：各区域温度呈上升趋势,增温速率（平均增温为0．3-0．4℃／10a）高于中国平均增温速率（0．22℃／10a）,增温幅度呈从西向东递增的趋势,平均最低气温增幅最大,平均最高气温增温幅度与海拔呈正相关,尤以1988年以后变暖趋势最为明显;降水量基本呈减少趋势,年代际波动较大;20世纪90年代至今,内蒙古东部产粮区生长季降水明显减少,气温迅速升高,暖千化趋势表现明显,温差减小和日照时数减少,水热匹配格局发生改变,粮食产量出现减少趋势的可能性较大。     

赛里木湖水化学特征及水质现状评价

通过对赛里木湖天然水体化学成份的分析,确定了水化学类型及平面分布特征,湖水属中高度矿化水,硬度较大,pH偏碱,溶解氧丰富。水化学类型为硫酸盐镁组Ⅱ型（SⅡMg）。本文还对该湖水质及营养状况进行了综合评价,并得出以Ⅱ类水体为主,中度营养化的评价结论,基本符合景观、娱乐、渔业等多种用途的需要。     

青藏高原东部大气探空廓线的气候特征分析

通过对青藏高原东部地区近几年部分探空资料的分析,得出了一些有意义的结论。结果表明:冬季,青藏高原东侧地区在对流层下部存在明显的逆温现象,在逆温层之下,大气相对湿度大,水汽随高度减小的幅度小,大气处于中性层结状况;在此逆温层之上,大气相对湿度小。在逆温层底部有大量的水汽堆积,在空中形成明显的逆湿层,而在高原主体上并没有此逆温层的存在,高原东侧各站逆温层底的高度差别不大。夏季,青藏高原东侧地区20时可以存在明显的混合层,混合层的高度在成都站最小,重庆站最大,而高原主体混合层高度大于东侧地区。旱年混合层高度大于涝年。8时和20时,冬季大气温、湿垂直特性变化不明显,而夏季具有明显的变化。夏季,降水过程明显抑制混合层的发展,在暴雨过程及其前后,混合层有明显的成熟、消亡、重新建立的特征。     

2008年初贵州低温雨雪凝冻灾害天气成因分析

利用NECP 2.5°×2.5°的日平均再分析资料和常规观测资料,对2008年1月12日-2月13日期间贵州省历史罕见的持续低温雨雪凝冻天气过程的环流特征及物理量进行了分析,并对中东部凝冻严重的前期和西部凝冻严重的后期做了对比.揭示了此次灾害天气的几个主要天气特征:(1)地面静止锋的位置关系着我省低温雨雪凝冻灾害的区域.(2)500 hPa环流前期和后期影响系统明显不同.过程期间欧亚大陆500 hPa高度场距平呈"北高南低"分布,亚洲区极涡南掉,面积偏大.(3)过程前期850 hPa冷舌明显,等温线密集;后期700 hPa 温降低,有冷舌活动,850 hPa冷舌明显减弱,低温维持.中东部和西部地区冷暖平流垂直方向上的配制不同.强盛的700 hPa暖湿气流是此次过程的主要水汽来源.     

一次持续空气污染过程的气象条件分析

2004年12月24-30日,淄博地区出现一次持续一周的强空气污染过程.本文分析了这次过程的主要污染物浓度变化特征和造成强污染的天气形势特点以及主要的气象变量分布特征.结果表明:高空维持稳定纬向环流、逆温层结持续存在、混合层厚度增加、低空风速小,导致污染物不能及时随大气扩散,污染物浓度增大.