基于IGS超级跟踪站的近实时GPS气象研究及应用

目前国内许多城市开始将CORS综合应用网服务于气象部门,为给地基GPS气象研究人员提供一个真实的研究环境,本文基于IGS超级跟踪站网络搭建了一个近实时GPS气象系统,并结合实测数据验证了该系统的有效性。基于该平台可以系统地研究GPS遥感水汽、层析水汽三维分布、数值天气预报同化GPS水汽以及利用电离层分布进行空间天气预报等理论。     

GPS水汽处理的设计与实现

介绍地基GPS气象学的基本原理,并利用VB编程语言编程实现GPS水汽计算和结果的图形化显示。同时对某地2008年5月份的根据三种静力学延迟模型反演的气象数据和降水数据进行分析,探索模型的适用情况。     

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。     

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。     

中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。     

单舰航线水文气象保障特点和思考

文中总结单舰航线水文气象保障业务的特点、难点,并结合航线水文气象保障的现状提出一些个人的建设性建议。     

中小地形对局地天气气候的影响

本文采用地形活动坐标系,研究在二维运动条件下地形对局地天气气候的影响。指出:地形对气流的影响不仅与地形高度z有关,而且与地形的坡度α,下垫面的热力分布,近地层大气稳定度г,垂直交换系数k以及基流v等诸因素密切相关。其中下垫面温差,地形坡度和基流尤为重要。     

天气雷达数据处理系统人控应用软件

天气雷达用于抗灾和减灾很重要,本文提出一种人工降雨和驱冰雹软件,给出了程序流图,对编程的关键进行了分析,最后结果表明它能提高人控作业效率。     

2011年初云南东部极端低温冰冻灾害天气气候特征及成因分析

利用NCEP/NCAA再分析资料,国家气候中心74项环流指数及云南省122个观测站资料,结合诊断、合成和相关分析等方法,探讨2011年初云南东部极端低温冰冻灾害天气气候特征及成因,并与2008年初低温冰冻灾害进行对比分析。旨在寻找云南低温冰冻天气的预报着眼点,为提前做好防灾减灾工作提供决策依据。研究表明:500hPa高度场欧亚中高纬呈两槽一脊,西西伯利亚高压脊异常强大,贝巴之间为东西向横槽,东亚中高纬呈"+-+"的高度场距平分布,西太平洋副热带高压异常偏东偏弱,南海副高异常偏南偏弱是2011年1月云南东部频遭冷空气影响的大尺度大气环流背景。另外,相关分析发现NINO4区海温持续异常偏冷对应云南东部气温异常偏低。较2008年初持续近2个月的低温雨雪冰冻灾害相比,虽然2011年灾害影响时间较短,范围较小,但冷空气过程频发,昆明准静止锋长时间控制云南东部,最终造成近50年来的极端低温冰冻灾害。     

The Kwinana Coastal Fumigation Study: III – Meteorological and Turbulence Modelling on Selected Days

The Kwinana Coastal Fumigation Study took place inearly 1995 at Kwinana near Perth in Western Australia.The study involved surface and elevated meteorologicaland plume fumigation measurements in sea-breeze flowsnear the coast, and has yielded a comprehensive dataset that is suitable for assessing meteorological andplume dispersion models. In this paper, wesimulate the meteorology and turbulence on four casestudy days, and compare model results with thedetailed surface and aircraft measurements takenduring the study. These days had surface synopticwinds ranging from southerly to northeasterly, witheither stable or near-neutral temperature profilesover the sea.The model used was based on that developed by Hurley(Boundary-Layer Meteorol. 83, 43–73, 1997), but extended here to allow domain nesting,optional non-hydrostatic simulations, and a vegetativecanopy at the surface. The model was forced bystandard weather service synoptic data, and thesimulations have captured the essential features ofthe strong sea-breeze circulation observed on thesedays. The boundary-layer structure over the sea waspredicted to be near-neutral or stable in agreementwith the observations on the particular day. The windspeed and direction in the sea-breeze flow weregenerally predicted well, although the predictedmaximum inflow speed over the land was a little toohigh. The potential temperature was generallyover-predicted, but temperature gradients agreed well.Predicted turbulence levels in the bottom-half of thethermal internal boundary layer compared well to theobservations, but under-estimated the observations inthe in the upper half of this layer. Near-surfacemeasurements of meteorological variables werepredicted well over the entire diurnal cycle, althoughthe predicted sea-breeze onset was generally tooearly. A quantitative model evaluation for thenear-surface sites showed the model performance to bebetter than that from other studies, with Index ofAgreement (IOA) values of 0.8 (wind speed) and 0.96(temperature), compared with values of 0.5–0.6 (windspeed) and 0.33 (temperature) obtained from otherstudies.The availability of new higher resolution synopticanalyses should obviate the lack of spatial andtemporal resolution in synoptic inputs. Theincorporation of these higher resolution synopticinputs and new parameterisation schemes should improvefuture model performance.