1988年第2期文章目次
1988(2):1-6.
摘要:
本文综合评述了美国主观中尺度天气预报的前景,并指出改进中尺度天气预报的主要可能性:(1)资料来源迅速扩大;(2)贮存、分析和显示资料的新型计算硬件;(3)下个5年内,计划把主要力量放在改进中尺度预报上,如风暴尺度业务和研究气象学(STORM)计划、九十年代先进的天气交互处理系统(AWIPS-90)等规划。目前人所共知的尚未解决的问题是:(1)如何集中不同来源的资料以及如何解决过剩的信息;(2)如何提高我们对中尺度和其它尺度大气运动相互作用的认识;(3)如何培养出新一代预报员。对最后一个问题,UNIDATA计划正在帮助一些大学加强中尺度气象学的教学。
本文综合评述了美国主观中尺度天气预报的前景,并指出改进中尺度天气预报的主要可能性:(1)资料来源迅速扩大;(2)贮存、分析和显示资料的新型计算硬件;(3)下个5年内,计划把主要力量放在改进中尺度预报上,如风暴尺度业务和研究气象学(STORM)计划、九十年代先进的天气交互处理系统(AWIPS-90)等规划。目前人所共知的尚未解决的问题是:(1)如何集中不同来源的资料以及如何解决过剩的信息;(2)如何提高我们对中尺度和其它尺度大气运动相互作用的认识;(3)如何培养出新一代预报员。对最后一个问题,UNIDATA计划正在帮助一些大学加强中尺度气象学的教学。
1988(2):6-9.
摘要:
卫星资料与其它气象信息相结合的有效使用,对当前及未来的短时预报都是一个关键问题。这种与其它气象信息相结合的有效使用,可能涉及到把资料输入到中尺度数值模式或知识库,以及按时间的函数把卫星资料与其它气象资料相结合去解释它们的产品。利用日常可以得到的地球静止气象卫星资料,气象学家能够观察到中尺度机制所导致的中尺度天气的发展。从卫星资料得到的这些见解,正在帮助实现中尺度预报和短时预报。由于日常可以从一系列栩栩如生的卫星云图以及卫星探测资料中得到大量的信息,那么如何更好地从这些资料中提取有用的信息为中尺度预报所用,是气象学家们所面临的最大难点之一。
卫星资料与其它气象信息相结合的有效使用,对当前及未来的短时预报都是一个关键问题。这种与其它气象信息相结合的有效使用,可能涉及到把资料输入到中尺度数值模式或知识库,以及按时间的函数把卫星资料与其它气象资料相结合去解释它们的产品。利用日常可以得到的地球静止气象卫星资料,气象学家能够观察到中尺度机制所导致的中尺度天气的发展。从卫星资料得到的这些见解,正在帮助实现中尺度预报和短时预报。由于日常可以从一系列栩栩如生的卫星云图以及卫星探测资料中得到大量的信息,那么如何更好地从这些资料中提取有用的信息为中尺度预报所用,是气象学家们所面临的最大难点之一。
3 资料客观分析会议
1988(2):9-14.
摘要:
空军全球天气中心(AFGWC)在1985年10月2-4日举办了一次资料客观分析会议。这是一系列资料分析会议的继续。参加者有各政府管辖的数值天气预报机构的业务气象学家和研究气象学家。会上各参加机构各自评述了他们的现行业务状况和未来的计划。然后报告了与资料分析有关的论文,随后分小组就资料客观分析的气象问题和计算问题进行了讨论。会议期间取得了以下结论,(1)最优插值是数值天气预报机构使用的最普遍的方法,而且它有利于对各种不同观测平台所测得的资料进行同化。(2)很有希望的工作是继续将新的资料源引入分析模式中去。(3)大多数的分析方案之间的主要差别是所采用的质量控制方案不同。(4)如果存档过程中增加协方差统计,那末就有可能进一步改善资料同化。
空军全球天气中心(AFGWC)在1985年10月2-4日举办了一次资料客观分析会议。这是一系列资料分析会议的继续。参加者有各政府管辖的数值天气预报机构的业务气象学家和研究气象学家。会上各参加机构各自评述了他们的现行业务状况和未来的计划。然后报告了与资料分析有关的论文,随后分小组就资料客观分析的气象问题和计算问题进行了讨论。会议期间取得了以下结论,(1)最优插值是数值天气预报机构使用的最普遍的方法,而且它有利于对各种不同观测平台所测得的资料进行同化。(2)很有希望的工作是继续将新的资料源引入分析模式中去。(3)大多数的分析方案之间的主要差别是所采用的质量控制方案不同。(4)如果存档过程中增加协方差统计,那末就有可能进一步改善资料同化。
1988(2):14-22.
摘要:
通过线性分层旋转流体的实验室试验,分析了翻越山脉的大气大尺度运动的模拟问题。分析表明,在f-平面模型条件下其相似标准须包括匹配Rossby数、Burger数和Ekman数以及用流体深度标准化了的山地高度函数。流体深度与地形宽度之比不具有零阶重要性,这使实验室的模型能够使用夸大了的垂直尺度对于水平尺度之比。模型在大气参数变化范围内,让f-平面西凤气流翻越落矶山。对不同深度的平面流型和不同的系统参数值作了定量分析。实验对于山地上空的脊、山地东部的下游槽以及脊和槽的一般走向,都给出了相当合理的结果。试验还指出,当流体以平均风速相对于一个观测者移动时,在山地中部的东南方可以找到一个闭合的气旋性涡旋。当Rossby数增大时,该气旋扰动将越来越移向东北。此外,在山地中心的正北方,沿着山脊有一个静止的反气旋涡旋。该反气旋的位置随着Rossby数的变化并不十分敏感。还展示了落矶山模型南部、中部和北部垂直剖面上流体的运动状况。这些运动呈现尾流流型的特征,尤其垂直运动场是如此。最后,试验给出了一个位于模型中部上空,具有切断低压的槽向东平流的情况。在山脉上游切断低压略微移向东北,而在穿过山峰时明显折向南方;切断低压的中心在翻越山脉时加速,然后在山脉的背风坡减速。实验室中的这些结果定性地类似于大气中切断低压翻越落矶山脉时的观测结果。
通过线性分层旋转流体的实验室试验,分析了翻越山脉的大气大尺度运动的模拟问题。分析表明,在f-平面模型条件下其相似标准须包括匹配Rossby数、Burger数和Ekman数以及用流体深度标准化了的山地高度函数。流体深度与地形宽度之比不具有零阶重要性,这使实验室的模型能够使用夸大了的垂直尺度对于水平尺度之比。模型在大气参数变化范围内,让f-平面西凤气流翻越落矶山。对不同深度的平面流型和不同的系统参数值作了定量分析。实验对于山地上空的脊、山地东部的下游槽以及脊和槽的一般走向,都给出了相当合理的结果。试验还指出,当流体以平均风速相对于一个观测者移动时,在山地中部的东南方可以找到一个闭合的气旋性涡旋。当Rossby数增大时,该气旋扰动将越来越移向东北。此外,在山地中心的正北方,沿着山脊有一个静止的反气旋涡旋。该反气旋的位置随着Rossby数的变化并不十分敏感。还展示了落矶山模型南部、中部和北部垂直剖面上流体的运动状况。这些运动呈现尾流流型的特征,尤其垂直运动场是如此。最后,试验给出了一个位于模型中部上空,具有切断低压的槽向东平流的情况。在山脉上游切断低压略微移向东北,而在穿过山峰时明显折向南方;切断低压的中心在翻越山脉时加速,然后在山脉的背风坡减速。实验室中的这些结果定性地类似于大气中切断低压翻越落矶山脉时的观测结果。
1988(2):23-26.
摘要:
设计了一个简单的热带风暴理想模式。该模式由一个从地面垂直伸展到某一未确定高度(在此高度以上,径向质量平流可以忽略不计)的圆柱形气柱构成。气柱分成两个相等的层,两层中都有平均径向速度产生。上层为反气旋性出流,下层为气旋性人流。假定,在拉格朗日极坐标中的这两层内穿过任一选定半径为r的圆周的水平气流都处于稳态。可以认为,入流和出流是对平衡梯度风(它由摩擦引起)的一种偏差,且可以用易于进行数学运算的Guldberg-Mohn公式对之进行参数化处理。同时还假定,当上层出流大于下层人流时,风暴的整个环境环流就增强或说是加强,反之亦然;而当上层出流与下层入流相等时,风暴的增强是保持稳态。结果表明,在模式运行当中,风暴增强或减弱的程度随柯氏力参数(f)和摩擦耗散(k)而变化。特别是在f,k作用范围内有一窄带,在那里不会有风暴增强的稳态出现,而风暴内气旋性气压梯度多大是无关紧要的。这正是热带风暴中发展为台风的区域。风暴在其环境f,k作用范围内的平移将决定它是增强还是减弱。
设计了一个简单的热带风暴理想模式。该模式由一个从地面垂直伸展到某一未确定高度(在此高度以上,径向质量平流可以忽略不计)的圆柱形气柱构成。气柱分成两个相等的层,两层中都有平均径向速度产生。上层为反气旋性出流,下层为气旋性人流。假定,在拉格朗日极坐标中的这两层内穿过任一选定半径为r的圆周的水平气流都处于稳态。可以认为,入流和出流是对平衡梯度风(它由摩擦引起)的一种偏差,且可以用易于进行数学运算的Guldberg-Mohn公式对之进行参数化处理。同时还假定,当上层出流大于下层人流时,风暴的整个环境环流就增强或说是加强,反之亦然;而当上层出流与下层入流相等时,风暴的增强是保持稳态。结果表明,在模式运行当中,风暴增强或减弱的程度随柯氏力参数(f)和摩擦耗散(k)而变化。特别是在f,k作用范围内有一窄带,在那里不会有风暴增强的稳态出现,而风暴内气旋性气压梯度多大是无关紧要的。这正是热带风暴中发展为台风的区域。风暴在其环境f,k作用范围内的平移将决定它是增强还是减弱。
1988(2):27-31.
摘要:
一、前言 KY指数作为降水预报中的一个非常重要的指数,于1976年首先由日本气象学家山崎考治提出,此后他又对KY指数与降水的关系作了比较深入的研究。他总结指出,当KY指数≥1时有产生大雨的可能,KY指数≥2产生大雨的可能性很高,KY指数≥5时确实会有大雨产生,准确率约为70％。在我国不少人对KY指数与各地降水的
一、前言 KY指数作为降水预报中的一个非常重要的指数,于1976年首先由日本气象学家山崎考治提出,此后他又对KY指数与降水的关系作了比较深入的研究。他总结指出,当KY指数≥1时有产生大雨的可能,KY指数≥2产生大雨的可能性很高,KY指数≥5时确实会有大雨产生,准确率约为70％。在我国不少人对KY指数与各地降水的
1988(2):31-40.
摘要:
对高山地区地形降水率指标提出了一个简单的分析表达式。方程式的假设是;山区边界层内的水汽辐合近似等于降水量。对喜马拉雅山脉,安第斯山脉,加州的内华达山脉进行数值计算后得到近似实际的降水分布。特别在内华达山脉用二维降水模式模拟了几次风暴过程的降水分布。根据高山地区的模拟结果可推测:细微的微物理过程对降水分布的作用在高山比在小到中等高度山地要小。研究了地形降水量最大高度z_m并推导出钟形山脉的z_m分析表达式。推出的z_m和实测值相当一致。发现最大降水量高度z_m总是移向比最陡坡处要低的高度层。同时表明z_m存在一个上限值。这上限和山的高度无关,主要决定于水汽标定高度(moisture scale height)和对流层大气标定高度(tropospheric scale height)。在喜马拉雅山区,除了已观察到的两个最大降水量高度(分别位于山脚和约2—2.4公里高度处)外,理论上还预示存在第三个最大降水量高度。这个没有观察到的理论上最大值预言位于4公里高度。由于在那个高度上缺少足够的观察资料,即使存在也很难得到证实。
对高山地区地形降水率指标提出了一个简单的分析表达式。方程式的假设是;山区边界层内的水汽辐合近似等于降水量。对喜马拉雅山脉,安第斯山脉,加州的内华达山脉进行数值计算后得到近似实际的降水分布。特别在内华达山脉用二维降水模式模拟了几次风暴过程的降水分布。根据高山地区的模拟结果可推测:细微的微物理过程对降水分布的作用在高山比在小到中等高度山地要小。研究了地形降水量最大高度z_m并推导出钟形山脉的z_m分析表达式。推出的z_m和实测值相当一致。发现最大降水量高度z_m总是移向比最陡坡处要低的高度层。同时表明z_m存在一个上限值。这上限和山的高度无关,主要决定于水汽标定高度(moisture scale height)和对流层大气标定高度(tropospheric scale height)。在喜马拉雅山区,除了已观察到的两个最大降水量高度(分别位于山脚和约2—2.4公里高度处)外,理论上还预示存在第三个最大降水量高度。这个没有观察到的理论上最大值预言位于4公里高度。由于在那个高度上缺少足够的观察资料,即使存在也很难得到证实。
1988(2):40-46.
摘要:
本文引用了大量的用于不同目的的文献,指出本世纪二十年代中到三十年代初是大多数太阳-气候相关发生中断或逆转的时期,在这个时期大气环流发生了明显气候阶段性转折。通过分析,作者认为太阳-气候相关中断或逆转是太阳黑子数和大气环流的气候阶段性转折所致。
本文引用了大量的用于不同目的的文献,指出本世纪二十年代中到三十年代初是大多数太阳-气候相关发生中断或逆转的时期,在这个时期大气环流发生了明显气候阶段性转折。通过分析,作者认为太阳-气候相关中断或逆转是太阳黑子数和大气环流的气候阶段性转折所致。
1988(2):47-51.
摘要:
根据70—110公里高度上风测量资料的分析,用无线电气象学探测方法和部分反射方法研制了一个中间层-热层下部纬向风的多年平均经验模式。对南、北半球的各个月份来说,模式是用风场的平均纬向高度-纬度剖面图表示的。显示出纬向环流基本的大尺度结构和环流季节变换的规律性。指出了各个季节南、北半球环流结构之间的重大差别。
根据70—110公里高度上风测量资料的分析,用无线电气象学探测方法和部分反射方法研制了一个中间层-热层下部纬向风的多年平均经验模式。对南、北半球的各个月份来说,模式是用风场的平均纬向高度-纬度剖面图表示的。显示出纬向环流基本的大尺度结构和环流季节变换的规律性。指出了各个季节南、北半球环流结构之间的重大差别。
1988(2):52-57.
摘要:
前言我国是历史悠久、文化发达的文明古国,祖先遗留下来的历史文献中,有许多关于当时气候情况的记载,这些资料为研究历史时期的气候提供了可能条件。早在本世纪二十年代,老一辈气象学家竺可桢等,首先利用历史文献做了气候变化的研究,七十年代以后,世界性的气候异常频繁出现,人们迫切需要了解过去的气候史实,以便预测未来的
前言我国是历史悠久、文化发达的文明古国,祖先遗留下来的历史文献中,有许多关于当时气候情况的记载,这些资料为研究历史时期的气候提供了可能条件。早在本世纪二十年代,老一辈气象学家竺可桢等,首先利用历史文献做了气候变化的研究,七十年代以后,世界性的气候异常频繁出现,人们迫切需要了解过去的气候史实,以便预测未来的
1988(2):57-64.
摘要:
由于切尔诺贝利核电站发生事故,苏共总书记M.C.戈尔巴乔夫于1986年5月致函国际原子能机构、联合国环境规划署、世界气象组织和世界卫生组织并提出成立安全发展核能国际体制的建议。 1986年8月25—29日国际原子能机构在维也纳举行专家会议,苏联代表向会议提供了有关核电站事故及其后果的情报,包括
由于切尔诺贝利核电站发生事故,苏共总书记M.C.戈尔巴乔夫于1986年5月致函国际原子能机构、联合国环境规划署、世界气象组织和世界卫生组织并提出成立安全发展核能国际体制的建议。 1986年8月25—29日国际原子能机构在维也纳举行专家会议,苏联代表向会议提供了有关核电站事故及其后果的情报,包括
12 苏联的人工防雹工作
1988(2):65-72.
摘要:
本文简单回顾苏联人工防雹工作历史及理论和实验研究,着重介绍苏联的“雷达-火箭”人工防雹业务系统,概述了苏联人工防雹工作今后的研究方向和工作动态。苏联的作法,对于我国人工影响天气(其中包括防雹)工作的进一步开展,有参考和借鉴意义。
本文简单回顾苏联人工防雹工作历史及理论和实验研究,着重介绍苏联的“雷达-火箭”人工防雹业务系统,概述了苏联人工防雹工作今后的研究方向和工作动态。苏联的作法,对于我国人工影响天气(其中包括防雹)工作的进一步开展,有参考和借鉴意义。
13 机载碘化银发生器
1988(2):72-74.
摘要:
核化技术的改进一直是人工影响天气试验中的一个重要问题。新疆自1978年开展飞机人工降水试验以来,曾先后使用过多种催化剂播撒设备。但它们或者成核率低,或者核的输出率低,或者在实际使用中存在许多困难。为此,我们经过多方调研,于1985年从美国航空系统公司引进了国内第一套机载碘化银发生器。经过1986、1987年两个
核化技术的改进一直是人工影响天气试验中的一个重要问题。新疆自1978年开展飞机人工降水试验以来,曾先后使用过多种催化剂播撒设备。但它们或者成核率低,或者核的输出率低,或者在实际使用中存在许多困难。为此,我们经过多方调研,于1985年从美国航空系统公司引进了国内第一套机载碘化银发生器。经过1986、1987年两个
1988(2):75-82.
摘要:
对在自然和模拟的霜冻下喷水防霜引起苹果芽的实测温度变化与从热传输理论所预报的温度变化进行了比较。防霜早期阶段许多果芽被部分淋湿,从而造成积冰,它改变芽的尺寸和热传输系数,对这些因素做了全面考虑后,两者的一致程度更有改善。由考虑这些因子后所推导的热平衡方程,可以精确计算变化的环境条件下喷灌的需水量。
对在自然和模拟的霜冻下喷水防霜引起苹果芽的实测温度变化与从热传输理论所预报的温度变化进行了比较。防霜早期阶段许多果芽被部分淋湿,从而造成积冰,它改变芽的尺寸和热传输系数,对这些因素做了全面考虑后,两者的一致程度更有改善。由考虑这些因子后所推导的热平衡方程,可以精确计算变化的环境条件下喷灌的需水量。
1988(2):82-87.
摘要:
一、引言为了分析城市绿地对热量条件的影响,最好能够获得大范围的温度观测资料。在目前的条件下,机载或星载热红外遥感是获得这种资料的唯一手段。不过,机载遥感的资料都是不定期的,而且成本很高。过去的气象卫星等的热红外资料,对于分析日本的城市环境来说,网格有些太粗。但自从1984年
一、引言为了分析城市绿地对热量条件的影响,最好能够获得大范围的温度观测资料。在目前的条件下,机载或星载热红外遥感是获得这种资料的唯一手段。不过,机载遥感的资料都是不定期的,而且成本很高。过去的气象卫星等的热红外资料,对于分析日本的城市环境来说,网格有些太粗。但自从1984年
16 空间站与空间气象观测
1988(2):87-91.
摘要:
一、引言自从1957年第一颗人造地球卫星发射成功之后,迄今已整整三十年了。三十年来,空间科学技术得到迅猛发展,对中、高层大气、近地空间环境、月球、太阳、行星、各种天体以至宇宙深空进行了大量的探测和研究,取得许多重大发现。卫星是一种具有极高实用价值的工具,民用以通信、气象卫星等为代表已进入业务化、系列化;军用以侦察、预警
一、引言自从1957年第一颗人造地球卫星发射成功之后,迄今已整整三十年了。三十年来,空间科学技术得到迅猛发展,对中、高层大气、近地空间环境、月球、太阳、行星、各种天体以至宇宙深空进行了大量的探测和研究,取得许多重大发现。卫星是一种具有极高实用价值的工具,民用以通信、气象卫星等为代表已进入业务化、系列化;军用以侦察、预警
1988(2):92-94.
摘要:
1.引言作为气象厅观测部的重点研究课题,气象研究所高空物理研究部从1975年开始以三年计划实施了“特殊探空仪的改进”这项工作。其中臭氧探空仪是以轻量化为第一目标,将包括注水电池用水在内的1.8公斤的原探空仪(KC68型)的重量减到了1公斤(KC79型)。在臭氧探空仪的这一改进中,注水电池从B68型更新为B79型,开关式
1.引言作为气象厅观测部的重点研究课题,气象研究所高空物理研究部从1975年开始以三年计划实施了“特殊探空仪的改进”这项工作。其中臭氧探空仪是以轻量化为第一目标,将包括注水电池用水在内的1.8公斤的原探空仪(KC68型)的重量减到了1公斤(KC79型)。在臭氧探空仪的这一改进中,注水电池从B68型更新为B79型,开关式
1988(2):94-96.
摘要:
对于气象应用来说,使用气压计测量气压是一门严格的科学。美国国家气象局要求,在20～31.5 in.Hg的范围内,测量精度为0.003 in·Hg(1 in·Hg=33.86百帕)。在人工值守的观测站,是用福丁水银气压表或空盒气压表人工进行测量的,空盒气压表则作为水银气压表的参考。然而,近来重点放
对于气象应用来说,使用气压计测量气压是一门严格的科学。美国国家气象局要求,在20～31.5 in.Hg的范围内,测量精度为0.003 in·Hg(1 in·Hg=33.86百帕)。在人工值守的观测站,是用福丁水银气压表或空盒气压表人工进行测量的,空盒气压表则作为水银气压表的参考。然而,近来重点放
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