Simulation of Precipitation in Monsoon Regions of China by CMIP3 Models

The output of 25 models used in the Coupled Model Intercomparison Project phase 3 （CMIP3） were evaluated, with a focus on summer precipitation in eastern China for the last 40 years of the 20th century. Most models failed to reproduce rainfall associated with the East Asian summer monsoon （EASM）, and hence the seasonal cycle in eastern China, but provided reasonable results in Southwest （SW） and Northeast China （NE）. The simulations produced reasonable results for the Yangtze-Huai （YH） Basin area, although the Meiyu phenomenon was underestimated in general. One typical regional phenomenon, a seasonal northward shift in the rain belt from early to late summer, was completely missed by most models. The long-term climate trends in rainfall over eastern China were largely underestimated, and the observed geographical pattern of rainfall changes was not reproduced by most models. Precipitation extremes were evaluated via parameters of fitted GEV （Generalized Ex- treme Values） distributions. The annual extremes were grossly underestimated in the monsoon-dominated YH and SW regions, but reasonable values were calculated for the North China （NC） and NE regions. These results suggest a general failure to capture the dynamics of the EASM in current coupled climate models. Nonetheless, models with higher resolution tend to reproduce larger decadal trends and annual extremes of precipitation in the regions studied.     

关中东部地区云量变化分析

利用关中东部地区高山站及临近两个地面站近50a气象资料、季风指数以及海温资料,对其云量变化的特征及原因初步分析,结果表明：（1）关中东部云量变化呈减少趋势,其中低云量华山（高山站）、华县、西安（平原站）夜间变化趋势分别为-1.74%/10a、-1.56%/10a、-4.23%/10a,白天分别为-0.73%/10a、-1.94%/10a、-4.62%/10a;（2）夜间总云量高山站比平原站变化明显（-1%/10a）,白天三站趋势基本一致（小于-0.6%/10a）;（3）高山站和平原站四季低云量均减少,总云量除平原站夏季增加外,其他季节均减少。云量变化原因主要是由于局地气溶胶冷却作用,导致地面接收太阳辐射减少,使局地对流减弱,造成低云量减少。     

融合格点降水产品在四川盆地西部一次极端暴雨过程中的评估分析

利用地面降水观测资料、国家气象信息中心研发的4种降水融合产品(FAST＿5 km、FRT＿5 km、RT＿1 km、NRT＿1 km),采用误差分析、偏差分析、正确率、TS评分等方法,对其在四川盆地西部的适用性进行分析,并选取2020年8月10—11日一次极端暴雨过程进行详细评估。结果表明：融合格点降水资料与实况较为一致,且1 km产品更接近实况。极端暴雨过程中,对于过程累积雨量,4种融合格点降水资料均能很好地反映此次降水过程,降水落区、走向和雨带形态均与实况较为一致。1 km产品的强度和落区都更接近实况,其中以NRT＿1 km与实况的匹配度最高,偏差更小。融合格点降水资料存在24 h雨量极大值比实况偏小的情况,1 km产品的极值较5 km产品有很大提升。融合格点降水资料的小时最大降水量低于实况,存在一定的偏差量。强降水时段,融合降水资料与实况偏差不大,能够反映降水的大值区。总体上看,三源融合实况格点产品效果优于二源融合实况格点产品,其中融合了CMORPH和FY 2种卫星资料的近实时三源融合实况格点产品最优。     

台风阻塞形势下两次四川盆地持续性暴雨过程对比研究

利用 CMORPH融合资料、地面降水资料和卫星云图资料,针对2015年6月22~24日（过程一）和2018年7月10~12日（过程二）四川省持续性暴雨过程,从动力、热力、水汽、云图等多方面进行对比分析。结果表明：两次过程的落区、强度均不相同;过程一主要降水产生于四川盆地东北部到中部,48h内共有338个区域自动站出现了暴雨以上的降水,最大雨量达到313.5mm;过程二强降水出现在四川盆地西北部,48h内共有942个区域自动站出现了暴雨以上的降水,最大雨量达到481.7mm。两次过程都有高空低槽、台风、切变线等多个不同尺度影响系统的相互作用;台风登陆点对四川盆地的暴雨落区有明显影响,台风从广西登陆,盆地降水偏北,而从东部沿海登陆,盆地降水偏西。两次过程低槽均为后倾槽,斜压特征明显;过程一降水激发了盆地涡的生成,盆地涡又使得降水持续,整个降水过程基本处于不稳定层结下,有MCC生成,多个时次的1h降水超过30mm;过程二随着副高东退,低槽东移,降水由前期的对流性转为稳定性降水。从位涡发展和移动来看,两次过程高位涡与强降水的发生时段吻合,位涡指示四川盆地暴雨落区具有重要的参考价值。     

2008年初四川盆地极端低温雨雪灾害的水汽汇合机制探讨

利用NCEP／NCAR资料研究了2008年1月中下旬四川盆地的极端低温雨雪灾害。结果表明：四川盆地的低温雨雪天气与南来的水汽变化及长江流域的锋生作用有密切关系,在对流层中低层700hPa上,四川盆地长时间存在稳定的水汽辐合区,水汽辐合的时段基本与盆地冷空气活动时间段一致,这为低温降水的发生提供了水汽条件。另一方面,长江流域长时间存在一个“东西带状”分布的锋生带,这个锋生带的稳定使南来的西南水汽在四川盆地及长江流域以南地区受阻,从而形成了水汽长时间封闭,并引起了中低层的对流不稳定。因此,低层“东西向带状”锋生的长期维持使南来水汽受封闭是产生此次灾害的重要物理机制之一。     

西北地区东部冰雹云的卫星光谱特征和遥感监测模型

根据气象台站的冰雹观测记录,针对冰雹灾害多发的西北地区东部,选取2001—2004年间14次NOAA卫星过境的AVHRR资料,共88个样本数,对冰雹云和其他云的光谱特征进行对比分析。结果表明,雹云的热红外亮度温度的变化基本在245K以下,中红外波段反射率相对较低,基本变化在0.4及以下范围,可见光和近红外波段反射率>0.6。冰雹产生的两个重要条件是高的云光学厚度和大的云粒子有效半径共同发生的区域;西北地区冰雹发生的云顶高度基本在4.5～7km之间。根据雹云的光谱特征,确定雹暴指数及其模型阈值>0.35的冰雹监测方法,多普勒雷达回波和气象站观测结果说明,雹暴指数等多参数结合判别冰雹云效果显著。     

2004年我国天气气候特点

2004年，全国平均年降水量较常年偏少，且时空分布不均。春李至初夏，东北西部、内蒙古东部地区出现近50年来最严重的干旱；秋季，华南、长江中下游地区发生大范围的严重干旱。汛期，我国大江大河未发生大的流域性洪涝灾害，但局地性强降雨造成的暴雨洪涝和滑坡、泥石流等灾害比较频繁，四川、重庆、云南、河南、湖北、湖南等省市损失较重。全国年平均气温较常年明显偏高，但阶段性起伏变化较大，冬、春、秋季部分地区遭受低温冻害或雪灾，夏季南方出现持续高温天气。年内，有8个台风(热带风暴)登陆我国，其中台风“云娜”给浙江造成严重损失。雷雨大风、冰雹、雷击等局地强对流天气发生频繁。春季北方沙尘天气较上年同期增多。综合分析，2004年我国气候总体正常，气象灾害偏轻，属于偏好年景。     

关中东部暴雨灾害风险区划研究

利用关中东部11个气象站1961—2007年的逐日降水资料、同期暴雨洪涝灾害和经济发展资料,在ARCGIS平台上,从暴雨的孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等4方面综合分析,形成关中东部暴雨风险灾害区划。结果表明：关中东部孕灾环境的高敏感区主要在秦岭北部渭河支流较多的二华地区和沿黄河的韩城市;韩城和潼关的雨涝致灾危险性最高,蒲城、大荔致灾危险性相对较小;临渭区为高易损区;关中东部的临渭区、大荔、韩城对暴雨灾害防灾减灾能力最强,其次为蒲城和华县。暴雨洪灾的高风险区在韩城和潼关。暴雨灾害风险区面积相对较小,防灾减灾相对较强,暴雨致灾危险性范围小,但受地形和地貌影响,孕灾环境敏感性较高。     

四川盆地近五十多年的气温变化趋势

本文回顾了四川盆地近五十多年来气温的时段性变化。从1997年开始的盆地性变暖,尚属国内气温变暖时期迟、变暖程度低的少数地区之一,随着时间的推移,还将进一步变暖,从而增加极端性天气的发生频率,需要认真应对。     

中国北方季风边缘区边界位置的年代际变化

利用中国东部和北部地区155站1961-1999年月平均温度和月平均降水量资料,根据Thornthwaite公式计算水分需要量和湿润度指数,定义了-20和0的湿润指数等值线分别为季风边缘区的上、下边界线,然后分析了上、下边界线的10 a际平均位置及其变化情况,并比较了上、下边界线的10 a际平均位置与39 a平均位置,发现中国东部季风边缘区上、下边界线的波动具有明显的地域性特征,下边界的波动还具有显著的年代际变化特征.此外,分析了季风边缘区3个分区(东北、华北和西北东部区)的降水变化,发现各区的降水变化趋势与边界线的波动趋势一致.