中尺度数值模式中湿过程参数化的敏感性试验

本文利用一个三维中尺度模式，分别采用两种不同的湿过程处理方案ＦＰＡ和ＮＣＡ模拟同一个洋面冷锋个例，以考察模拟结果对湿过程参数化方案的敏感性。两种方案的区别在于前一种使用了次网格湿对流参数化而后者没有。通过比较分别使用ＦＰＡ和ＮＣＡ方案所进行的模拟ＦＰＳ和ＮＣＳ，发现冷锋结构在两者间出现较大差异。从８５０ hPa等压面|Δθe|等值线图所显示的结构看，ＮＣＳ中冷锋呈现为一长一短两条锋带，而ＦＰＳ中冷锋仅呈现为一条锋带。在相应的冷锋横向垂直剖面中，ＮＣＳ中存在两个相邻的锋面垂直环流，而ＦＰＳ中只有一个。另外，ＮＣＳ中对流不稳定的冷锋区出现垂直运动过分发展的现象，而ＦＰＳ中不存在这个问题。通过与卫星云图比较，我们注意到，ＮＣＳ中尽管出现了垂直运动过分发展的现象，但相对于ＦＰＳ而言，其模拟的冷锋结构与实际较为接近，成功地模拟出云图上显示的双冷锋结构。ＮＣＳ中垂直运动过分发展的一个重要原因是模式中采用的静力平衡近似。ＦＰＳ中次网格对流参数化方案的使用，通过减少甚至消除对流不稳定度，一方面使垂直运动的过分发展倾向受到约束，另一方面也可能使在对流不稳定层结下的锋区环境中本应出现的中尺度结构失去了形成的机会。     

遵义地区一次连续性暴雨天气过程分析

本文是对形成遵义地区连续性暴雨天气过程的分析。初步认为：５００ｈＰａ的极涡位置偏南太平洋高压脊特定维持，是这次暴雨过程的重要环流背景，低空急流与地面中尺度切变线的偶合，是产生暴雨的触发机制，而７００ｈＰａ的低涡发展东移加剧了降水的强度。此外，还利用天气图，雷达回波，物理量及实时资料的计算地形对暴雨的影响等，对此过程作了详细的论述。     

TCM—93期间镶嵌在台风Robyn中的中尺度对流系统的结构

文章通过热带气旋运动（ＴＣＭ－９３）小型外场试验期间两次飞行研究了镶嵌在台风Ｒｏｂｙｎ环流中的一个中尺度对流系统（ＭＣＳ）。此ＭＣＳ最初形成在台风中心北面，但通过位于Ｒｏｂｙｎ与北侧的副热带高压脊之间的强盛中层偏东风很快向西平流移动。与ＭＣＳ出现的同时，台风由向西西北移动转为向北缓慢移动。本文研究ＭＣＳ的结构以便分析台风Ｒｏｂｙｎ移动的改变是否与ＭＣＳ的对流层中层涡旋环流有关。     

顾及边界入射信号的多模水汽层析方法

利用GNSS三维水汽层析技术全天候地获取高时空采样率的水汽垂直分布信息,已成为GNSS气象学中一大研究热点。当前,基于单一导航系统的传统层析方法存在观测数据利用率低、观测分布不均等不足。本文设计和实现了一种顾及边界入射信号的多模水汽层析方法,采用香港CORS网观测数据和无线电探空产品进行精度验证,并详细分析边界入射信号和多模层顶信号的引入对层析水汽结果的改善程度。结果表明:相较于传统GPS层析方法,本文采用的融合两类多模层顶信号和边界入射信号的新水汽层析方法,兼备边界入射信号和多模层顶信号的优点,可得到更高精度和更可靠的三维水汽信息。     

Parameterization of the non-local thermodynamic equilibrium source function with chemical production by an equivalent two-level model

The classic two-level or equivalent two-level model that includes only the statistical equilibriumof radiative and thermal processes of excitation and quenching between two vibrational energy levelsis extended by adding chemical production to the rate equations. The modifications to the non-localthermodynamic equilibrium source function and cooling rate are parameterized by φc, which characterizesthe ratio of chemical production to collisional quenching. For applications of broadband emission of O3 at9.6 μm, the non-LTE effect of chemical production on the cooling rate and limb emission is proportionalto the ratio of O to O3. For a typical [O]/[O3], the maximum enhancements of limb radiance and coolingrate are about 15%-30% and 0.03-0.05 K day-1, respectively, both occurring near the mesopause regions.This suggests that the broadband limb radiance above ～80 km is sensitive to O3 density but not sensitiveto the direct cooling rate along the line-of-sight, which makes O3 retrieval feasible but the direct coolingrate retrieval difficult by using the O3 9.6 μm band limb emission.     

一次滇西南秋季暴雨的中尺度分析与诊断

应用大尺度物理量场诊断分析和中尺度带通滤波处理技术,对2001年10月25日发生在云南西南部的一次暴雨过程机制进行了分析。结果表明,在副热带高压(下称副高)外围大尺度西南气流环境场中,中尺度系统是此次暴雨产生的直接原因;大尺度环境场为暴雨的发生提供了充沛的水汽来源,而中尺度系统则在水汽的强烈辐合、向上输送,使对流层中下层达到准饱和状态扮演了十分重要的角色。     

利用步长模拟对青藏高原涡度方差测量法的质量评价

利用痕迹模拟方法对青藏高原两处地方涡度方差的测量数据进行了质量分析，揭示了其空间和时间结构。分析表明高达1/3的测量没有达到必要的数据正确假设。尽管这样对潜热、CO2、动量通量的测量基本通过测试，可以适用于基础研究，但是经常发现特定的风矢量违背基本假设条件。感热通量的测量允许使用不间断的连续测量法，然而由于局地地形的影响少量评估指数未能合理解释，但能够指示出组织结构及用于导出边界层中尺度流体模型假说。     

单站GPS遥感水汽含量范围的确定及结果分析

随着GPS技术的日益成熟和研究的不断深入,GPS的定位精度得到了大幅度的提高,为其在测绘、交通、林业资源、石油勘探、精细农业等行业的应用提供了更广阔的空间。GPS气象学(GPS/Meteorology简称GPS/MET)的诞生改善了原有大气监测技术的局限性,极大的提高了气象监测的时空分辨率,但是在将这项技术由试验阶段向推广普及应用的过程中,单站地基GPS监测的有效范围以及水汽解的精度一直为广大气象学家们所忽略,本文在对以往GPS气象数据收集和整理的基础上,根据理论计算和实际验算,得出了一些有益的结论。     

东风波诱生低涡发生发展的螺旋度演变特征分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料对2001年8月3~4日浙南闽北的东风波暴雨过程,根据螺旋度(Helicity)分析了过程中的暴雨演变以及雁荡山脉诱生中尺度低涡发生发展的原因。同时,利用中尺度有限区域模式MM5V2对该东风波诱生中尺度低涡进行模拟。结果表明:螺旋度大值中心强度和位置的演变较好地反映了暴雨落区和中尺度低涡的诱生、移动,螺旋度的时空演变对暴雨发生有一定的预示意义,螺旋度计算较中尺度模式得出诱生低涡初生位置、路径预报准确率高,二者集成可以提高诱生低涡的预报准确率。     

一个简单的雪晶辐射参数化方案及雪晶辐射对中尺度降水的影响

文章提出一个简单的雪晶辐射性质参数化方案, 并利用1998年6月8日华南暴雨资料研究了雪晶的辐射性质对于中尺度降水的影响。结果表明:雪晶的辐射性质对中尺度降水的影响是不可忽略的, 白天尤为显著; 它能够明显地改变中尺度降水的局部特征, 特别是降水中心的强度和位置, 而对降水的分布影响不大。因此, 建立独立的雪晶辐射参数化对提高中尺度模式对中尺度降水的预报能力是必要的。