次天气尺度及中尺度暴雨系统研究进展

回顾了75年来中国科学院大气物理研究所科研人员在次天气尺度及中尺度暴雨系统领域的研究工作,这些领域主要包括暴雨、中尺度低空急流、低涡、梅雨锋结构及梅雨锋生、对称不稳定和涡层不稳定以及暴雨等灾害天气的天气动力学及数值模拟研究等;总结了在次天气尺度及中尺度暴雨系统研究的不同时期所取得的成就以及这些成就在防止和减轻中尺度暴雨灾害方面所起到的重要作用.     

用MM5模式Reisner霰方案对华南暴雨的数值模拟

利用MM5中尺度数值模式对1998年6月8～9日华南暴雨进行了模拟，用Re—isner在方案模拟了可分辨尺度降水，详细分析了暴雨的微物理过程。结果表明，Re—isner在方案对华南暴雨具有较好的模拟能力。在降水最大时段，霰和云水是形成雨水的主要来源，云水的碰冻是产生霰的主要微物理过程。     

用相关分析法从红外云图上提取云团平均尺度特征量

用相关分析法从红外云图上提取云团平均尺度这一特征量，考察了云团平均尺度与合地面观测资料所估算的云厚以及实测局地降雨之关系。初步分析表明，所得的云团平均尺度具有明显的天气学意义。     

天气形势调整过程中连续暴雨的个例分析

本文在分析了天气尺度背景及形成连续暴雨的物理量条件的基础上，找出连续三天暴雨的成因：由于大范围形势调整过程中同一低压系统在不同的环流形势配置下造成的，是天气形势调整过程中产生的，而不是通常概念上由于大范围环流形势稳定、有利降雨的系统得以持续影响造成的。     

西安市污染气象条件分析

利用西安市的现场气象观测资料及西安市观测站的实测资料，分析了西安市对大气污染物稀释扩散能力有重要影响地温度场、风场、大气稳定度等，结果表明：西安市冬季存在较为明显的热岛效应；接地逆温强度较低层逆温强度大；各时次地面风流型以S—SE为主，频率为11％～54％；冬季风速82．4％以上都小于2．9m／S，大于2．9m／s的风速出现频率很小，为5．3％；夜晚及凌晨以稳定类天气为主，中午前后以不稳定或中性天气为主。     

一次梅雨锋暴雨过程多尺度特征的诊断分析

文中对 1998年 6月 12～ 15日长江中下游地区入汛后最强的一次梅雨锋大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明 ,此次暴雨是在 3种不同尺度天气系统的共同作用下形成的。中高纬的双阻型和副热带高压位置偏南 ,是引发该暴雨过程的大尺度背景条件 ;天气尺度的低压槽为该阶段的连续大暴雨提供了动力条件 ,它的前部存在一个低层辐合、正涡度和高层辐散、负涡度的带状区域。α中尺度上 ,该暴雨系统的垂直结构为中低层强烈的辐合和上层的辐散 ,其中心有着强烈的上升气流 ;同时在中高层 ,系统的南侧有一个高空急流强迫产生的次级环流。这种α中尺度暴雨系统的三维结构为强暴雨的形成提供了必要的动力、水汽和不稳定性条件。     

地表非均匀性对区域平均水分通量参数化的影响

次网格尺度地表非均匀性对于网格区平均通量具有重要影响。若将网格区视为均一地表 ,并不能真实描述地 气通量交换过程 ,且可造成很大误差。文中从理论上证明 ,区域平均水分通量的变化率可分解为两部分 :第一部分为区域水分通量的算术平均变化率 ;第二部分为非均匀性所引起的水分通量变化率扰动 ,它与区域内土壤水分空间分布的变差系数有关。数值试验表明 ,地表土壤水分的水平空间变差系数集中反映了区域内土壤水分分布的非均匀程度 ,不同土壤对同样的非均匀程度其敏感性是不同的。变差系数愈大 ,非均匀性愈强 ,在相同的土壤水分平均值下 ,不同土壤类型对地表非均匀程度的敏感性并不相同。例如沙土和粘土受非均匀性的影响就可相差数十倍。     

一万年以来西安地区古土壤特征与气候波动变化研究

通过对西安李湾全新世黄土剖面微结构的研究,结合磁化率、TOC、CaCO3方法,发现古土壤S0是由两层土壤S10和S20构成的复合土壤,是森林植被下形成的具有强粘化和淋溶作用的棕壤类型.尽管有人类活动的影响,土壤S0以上部分仍继承了风积黄土的基本特征.初步揭示了关中地区一万年在6000-5000 aB.P. 出现的第一次干旱事件,3100年以来,是全新世以来又一个相对干旱的时期.     

我国9大气候区降水特性及其物理成因的研究Ⅰ——基本特性分析

首先利用旱涝Z指数对全国9大气候区的旱涝进行了评定，并给出我国9大气候区旱涝Z指数的分布图。分析结果表明，1950年代我国除新疆地区处于偏早期外，其它几个区都处于多雨量期，1960年代由多雨向少雨转变的时期，1970年代——1980年代中期我国大部分地区处于雨量偏少期；1990年之后我国各个区的雨量都有所增加。此外，还应用Morlet小波变化对我国9大气候区降水的旱涝周期变化、旱涝分型及变化趋势进行了分析。研究结果表明：在16年、32年层次变化上，各气候区在不同时间段上，8年层次上降水的变化出现了一定的规律：东北、华北在1980年之后存在1年位相差；而长江中下游、江南及华南三者之间在1951～1970年时段上依次有着2年的位相差；长江中下游、内蒙及新疆之间依次存在着3年位相差。     

板栗——茶复合生态系统微气象效应及效益研究

１９９３年７￣８月，在安徽省黄山市林科所内，对板栗－茶人工生态系统和普通茶园进行同步微气象观测和经济效益调查。结果表明，与普通茶园比较，板栗－茶园作园内的相对光强、气温与土温、温度日较差及风速均减小，而空气湿度增加，经济效益和社会效益显著。