对临汾人工影响天气工作的调研报告

人工增雨防雹是直接为工农业生产服务的公益性事业,有利于促进草木植被生长,可有效地扑救森林、草场火灾,是保护和改善生态环境的重要措施;可以减轻大气污染程度,改善空气质量,有益于人们的身心健康;可以缓解工业、农业和人民生活用水供需矛盾,促进社会经济可持续发展。分析表明,凡是降水量明显偏少的年份,粮食大都减产;年降雨量多的年份,粮食大都增产。这表明,人工增雨消雹对于经济建设和社会发展尤其是对农业生产有着重要的意义。     

The effect of mountainous topography on moisture exchange between the “surface” and the free atmosphere

Typical numerical weather and climate prediction models apply parameterizations to describe the subgrid-scale exchange of moisture, heat and momentum between the surface and the free atmosphere. To a large degree, the underlying assumptions are based on empirical knowledge obtained from measurements in the atmospheric boundary layer over flat and homogeneous topography. It is, however, still unclear what happens if the topography is complex and steep. Not only is the applicability of classical turbulence schemes questionable in principle over such terrain, but mountains additionally induce vertical fluxes on the meso-γ scale. Examples are thermally or mechanically driven valley winds, which are neither resolved nor parameterized by climate models but nevertheless contribute to vertical exchange. Attempts to quantify these processes and to evaluate their impact on climate simulations have so far been scarce. Here, results from a case study in the Riviera Valley in southern Switzerland are presented. In previous work, measurements from the MAP-Riviera field campaign have been used to evaluate and configure a high-resolution large-eddy simulation code (ARPS). This model is here applied with a horizontal grid spacing of 350 m to detect and quantify the relevant exchange processes between the valley atmosphere (i.e. the ground “surface” in a coarse model) and the free atmosphere aloft. As an example, vertical export of moisture is evaluated for three fair-weather summer days. The simulations show that moisture exchange with the free atmosphere is indeed no longer governed by turbulent motions alone. Other mechanisms become important, such as mass export due to topographic narrowing or the interaction of thermally driven cross-valley circulations. Under certain atmospheric conditions, these topographical-related mechanisms exceed the “classical” turbulent contributions a coarse model would see by several times. The study shows that conventional subgrid-scale parameterizations can indeed be far off from reality if applied over complex topography, and that large-eddy simulations could provide a helpful tool for their improvement.     

ASP与数据库在网站开发中的应用

基层气象局地面测报工作是最基础的气象业务工作,为天气预报、气候分析、气象服务等提供重要的依据。根据多年在基层从事测报值班、报表预审及管理工作的经验,以及多次参加省、市测报业务竞赛的学习体会,分析了如何才能搞好这项工作,从而提高测报业务质量。     

辽东湾东海岸地区热内边界层特性研究

利用辽东湾东海岸三个低空探测点的实测资料计算了各低空探测点的热内边界层平均高度,并将观测值与用经验公式得到的估算值进行了比较,给出了可用于这一地区的计算公式。     

成都市城市热岛效应分析

城市热岛效应是城市气候最显著的特征之一。基于地理信息系统和不同时次的遥感影像,探讨成都市地表温度、热岛强度、热岛等级的分布特征及其演变。结果表明:成都市热岛效应明显且夜间夏强冬弱,地表温度呈条状分布;日间城市多数区域属于弱热岛以上等级,中心城区偏向强热岛和极强热岛,夜间强热岛面积扩张,冬季热岛等级增加明显;2002~2012年,城市热岛等级增加,强热岛面积扩张,但存在昼夜和季节性差异。     

雨滴谱的变化对降水估计的影响

针对雨滴谱的变化对降水估计的影响,提出根据激光雨滴谱仪上方雷达回波的结构特征将降水过程划分为对流云降水和层状云降水交替分布5个部分,通过基于2种降水类型的第1种分类Z-R关系、基于5个部分的第Ⅱ种分类Z-R关系和基于整个降水过程的总体Z-R关系分析雨滴谱的变化对降水估计的影响.结果表明:当对流云降水向层状云降水过渡时,指数谱从无到有、多峰谱比例减小,Nw减小、μ增大、Dm变化不大;Mw与R变化相似,当Z增大时μ和Dm分别是递减和递增的;Z-R关系(Z=aRb)中a值变化范围较大、系数b在1～2波动且与层状云阶段相比,对流云阶段的a和b值较小;利用第Ⅱ种分类Z-R关系反演的雨强与基于雨滴谱仪观测数据计算的雨强最接近;雨滴谱仪在层状云阶段的反演效果明显强于对流云阶段,这与对流云降水中雨滴谱信息变化大且快等因素有关.     

夏季云顶高于对流层顶事件对东亚天气型及上对流层-下平流层大气结构的影响

采用A-Train系列卫星的AURA/MLS水汽、温度资料,CALIPSO/CALIOP云物理资料,结合ECMWF气象再分析资料,分析了东亚地区云顶高于对流层顶事件(Cloud Top Above the Tropopause,CTAT)的区域分布,及其对上对流层-下平流层(Upper Troposphere and Lower Stratosphere,UTLS)水汽和温度结构的影响。结果表明:亚洲季风区的夏季CTAT发生率是30%~55%,为全球最强区域;东北亚的夏季CTAT发生率是15%~20%,为中纬度最强分布区。以CTAT为指标的合成结果表明:15~30°N的东亚-西太平洋UTLS,水汽呈"上干下湿"的异常分布,温度呈"上冷下暖"的异常分布,该结构与该区域热带气旋合成的结果一致,说明热带气旋是该区域CTAT形成的主要天气系统;35~50°N的东北亚UTLS,水汽呈"上干下湿"的异常分布,温度呈"上暖下冷"的异常分布,该结构与该区域温带气旋合成的结果一致,说明温带气旋是该区域CTAT形成的主要天气系统。     

广西“回南天”发生特征及预报着眼点

利用常规MICAPS数据资料,对广西“回南天”发生特征及预报着眼点进行分析研究。结果表明：(1) “回南天”发生在春季低温阴雨后期迅速回暖的转变过程中;(2) 有利“回南天”发生的环流形势共同特征为: 500 hPa我国北支西风气流转为纬向环流,南支槽加深并向东移动,850 hPa有西南急流,地面冷空气减弱,华南静止锋减弱北抬;(3) T lnp探空曲线中,锋区逆温层上限持续下降到850 hPa以下,次日落地消失;(4) 室外空气露点温度高于室内物体表面温度,暖湿空气中的水汽入室遇冷后,在物体表面发生相变凝结;(5) 根据前一天最低气温、当天露点温度及升幅,将“回南天”划分为重度、中度和轻度3个等级;(6)“回南天”有冷性结束和暖性结束两种方式。所得成果可应用到预报业务中。     

2014年12月至2015年2月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

文章对2014年12月至2015年2月T639、ECMWF（文中简称EC）及日本数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验。结果表明：三个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变及850 hPa温度转折性变化具有较好的中期预报性能,但都存在随时效增长的系统性偏差;对北方地区温度的预报, EC模式表现为预报较零场偏高,而T639模式表现为预报较零场偏低;对于海平面气压场,EC模式对冷空气前锋的预报与零场更加一致。     

2015年5月大气环流和天气分析

对2015年3—5月T639、ECMWF（文中简称EC）及日本数值模式中期预报产品进行了检验和对比。结果表明：三个模式对亚洲中高纬地区大尺度环流和850 hPa温度的演变和调整均具有较好的预报性能,EC模式对西风指数、850 hPa温度转折过程和变化幅度的预报略优于其他两个模式。对2015年3月31日至4月1日北方地区强沙尘暴天气过程的主要影响天气系统,三个模式预报能力相当,121 h时效都较好地预报出了地面冷高压,但强度和范围与实况有一定偏差。