临近预报系统(SWIFT)中风暴产品的设计及应用

介绍了临近预报系统"SWIFT"(Severe Weather Integrated Forecasting Tools)中的风暴产品的设计,包括风暴识别、风暴追踪和风暴预报。在识别风暴时,采用了多反射率因子阈值、特征核抽取和相近单体处理技术,并保留远距离上的强的2D风暴,该方法在面对成串或成簇多单体时,能够分离多个单体核,并准确定位。在风暴追踪和预报算法中,对当前时刻识别出来的风暴,利用匹配方案,将其与前1时刻的风暴建立对应关系,追寻历史轨迹,匹配方案是在空间位置相关的前提下,按照相似原则进行;风暴预报采用TREC(Tracking Radar Echoes by Correlation)技术获取的移动矢量场进行外推,提供未来1小时内的风暴移动位置。在北京奥运会天气预报示范项目(Forecast Demonstration Project,简称FDP)第二次测试期间,该风暴产品得到应用。分析表明:在预报时效为30分钟时,风暴产品在X轴和Y轴上的平均绝对误差为7.1和6.2 km,样本数为3891个;随着预报时效的增加,风暴产品的平均绝对误差增大,且在经向上的误差略大于纬向上;在径向上,风暴产品的预报出现了系统性的偏慢,而在纬向上,预报出现了系统性的偏快。     

一次高压型海雾中的液态含水量演变特征

2008年3月16—17日在粤西电白出现了一次在高压天气系统控制下的海雾过程。利用这次海雾的综合观测数据,分析了这一高压型海雾的液态含水量演变特征,讨论了液态含水量与雾滴平均直径和数密度以及气温、风速、湍流交换等的关系。结果显示:(1)海雾有发展-消散-再发展的准周期性变化特征;(2)海雾过程中的雾滴数有显著的变化,而雾滴平均直径的变化较小;雾滴数变化对海雾的发展、消散起主要作用;(3)在海雾生成和发展阶段,空气的冷却机制起主要作用;而在海雾的维持阶段冷却机制的作用并不明显;(4)在雾的生成阶段,弱湍流交换有利于雾的生成;而在雾的发展和维持阶段,湍流交换减弱,液态水增长,反之液态水减少。湍流交换的强、弱与海雾发展-消散-再发展的周期性变化有密切关系。     

全国大部气温偏高 大雾暴雪影响严重——2007年12月——

2007年12月,全国平均气温为-2.3℃,较常年同期偏高1.6℃,为1951年以来历史同期第一高,其中,四川、海南、广东、云南12月平均气温均为1951年以来历史同期次高值;全国平均降水量为10.6mm,较常年同期略偏多。月内,江南、华南等地出现的严重秋旱连初冬旱在下旬得到一定程度的缓解;我国中东部地区出现了大范围大雾天气;下旬后期全国出现大范围大风强降温天气,东北部分地区出现大到暴雪。     

全国大部气温偏低 西南地区多阴雨雪——2008年2月——

2008年2月,全国大部分地区降水量偏少,全国平均降水量为13.1mm,较常年同期(17.Omm)偏少3.9mm.月降水量主要集中在南方地区,长江以南地区降水量普遍在20mm以上,而我国北方大部分地区降水量不足10mm.     

西南东部又遭雨雪冰冻北方出现三次沙尘天气——2008年2月——

2月,全国平均气温为-4.3℃,比常年同期(-2,8℃)偏低1.5℃,为1985年以来最低值.海南、宁夏2月区域平均气温为1951年以来历史同期次低值.全国平均降水量为13.1mm,较常年同期(17.0mm)偏少3.9mm.月内,西南地区东部出现雨雪冰冻天气;东北、华北出现不同程度干旱;长江中下游沿江地区出现大雾天气;北方地区出现三次沙尘天气过程;黄河宁夏段封河里程为近40年来最长.     

华北黄淮降水偏多 台风浣熊登陆极早

2008年4月,全国平均降水量接近常年同期,略偏少,但降水分布不均,华北、黄淮地区降水量明显偏多。全国平均气温较常年同期偏高,黑龙江、吉林、内蒙古平均气温为1951年以来历史同期次高值。月内,南方部分地区及新疆西部遭受暴雨袭击。全国共出现两次冷空气过程,新疆、宁夏、甘肃等地遭受低温冷冻害。     

汪清县52年来气象要素变化分析

本文利用汪清县气象局1957-2008年的气象观测资料,对汪清站52年来的平均气温、最高气温、最低气温、降水、平均风速、相对湿度等数据进行对比分析,得出汪清站气象要素差异的基本规律,从中分析环境变化对气象观测资料产生的影响。利用统计学的方法,建立线性回归方程,分析气象要素的变化特点,并用T检验方法对气象要素的显著性进行检验。分析结果表明：52年来,汪清县的平均温度整体呈上升趋势,风速逐步减小,相对湿度增加。     

影响潮州台风的降水强度、高温强度分析

利用滑动平均分析方法对近53a影响潮州的台风进行统计分析表明:影响潮州台风个数1989年前呈下降趋势,之后为略上升,目前处于下降趋势;台风主要给潮州带来强降水、高温、大风、风暴潮的灾害性天气。使用MHF小波分析方法主要分析台风影响下产生的年降水强度、年高温强度,发现年降水强度存在2～4a时间尺度和23～25a时间尺度的周期振荡。年高温强度存在20～22a时间尺度的周期振荡。     

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.     

RIEMS2.0不同模拟区域模拟中国北方多年气候平均态比较

Regional Integrated Environment Modeling System Version 2.0 （RIEMS2.0） is now being developed by the Key Laboratory of Regional Climate-Environment for Temperate East Asia, Chinese Academy of Sciences. In order to test the sensitivity of the RIEMS2.0 model domain to simulate long-term climate and its change, and provide a basis for the further development and application of the model, the authors compared results between simulated and observed precipitation and surface-airtemperature using two model domains under different cumulus parameterization schemes. The model was driven by NCEP/NCAR re-analysis data with a simulation duration ranging from 1 January 1979 to 31 December 2007. There were no significant differences found in the spatial distributions of the simulated precipitation and surface-air-temperature, or interannual variations between the two model domains. There were, however, differences observed between the two model domain simulations of local sub-regions. The smaller model domain more accurately simulated precipitation, especially in summer （June, July, and August）, and decreased the bias of surface-airtemperature, especially in winter （December, January, and February）. The weak summer and winter monsoons simulated by the smaller model domain was a result of boundary forcings and may partially account for the improvements of this model.