2005, 33(5).
摘要:
2005, 33(5):385-389393.
摘要:数值天气预报模式的不断完善和大气观测探测资料(特别是卫星、雷达等非常规探测资料)的大量涌现,推动着资料同化方法的逐步发展.文章主要回顾了资料同化方法研究的发展过程、目前的应用现状以及对未来同化方法的展望.随着人们对资料同化含义的深入理解,对于资料同化的研究由初始的探索阶段逐步发展到以经验性为主的同化方法,主要包括SCM和nudging;统计方法的引入,成为资料同化方法研究发展道路上具有重要意义的一个里程碑,从而出现了多元统计插值同化,比如OI,3D-Var以及PSAS;针对背景误差协方差固定不变与实际情况的差异,考虑时间维的四维资料同化方法成为目前国际上较为主流的同化研究方法,其中以4D-Var和Kalman滤波为代表;随着计算机技术的进步,更加合理的四维资料同化方法将会成为未来业务预报中主要的资料同化方法.
2005, 33(5):390-393.
摘要:VAISALA公司推出的数字化探空仪RS92标志着VAISALA探空技术有了全新的发展,探空系统和探空仪完全实现数字化.RS92采用了数字技术,在提高测量精度、提高信息传输的抗干扰能力上都将获益.RS92的发射机占用带宽大约是RS80的十分之一.测风采用GPS扩频技术,大幅度提高测风数据获取率.温、压、湿传感器都有明显改进.中国探空技术要加强传感器和探空仪传感器测量手段的发展.
2005, 33(5):394-400407.
摘要:建立了不均匀的地表径流算法,修改了RegCM2中径流方案,这一算法适用于疏松土壤和紧密土壤.设计了一个适合与气候模式RegCM2耦合、能模拟水文站流量的汇流模式.模拟了1998年夏季大暴雨期间6、7、8月降水的空间分布,分析了该径流方案对降水、地表热量通量、地表径流、土壤湿度产生的影响,结果表明:①本文提出的方案在模拟1998年长江流域夏季大暴雨期间降水的空间分布上有一定的合理性,在一定程度上改善了降水量的模拟,其影响大致是总降水量的10%左右.②地表径流方案改变了地面向大气输送的热量通量,这种作用随时间发生变化,这种变化与地表水分的再分配有关.③本方案计算的土壤渗透能力较强.在暴雨的初期,产生径流较少,而在暴雨后期土壤湿度增大,产生的地表径流较大,这一点更符合洪水形成的特点.
2005, 33(5):401-403.
摘要:用1996~2001年5~7月GMS红外云图资料,分析了GMS红外云图云顶温度与对应的地面雨量站的1 h雨量的关系,结果表明云团降水最强的区域既不是出现在云顶温度最低的区域,也不是出现在云顶温度梯度最大的区域,而是出现在云团强中心附近的云顶最大温度梯度区移动方向大约4个像素的地方.同时采用回归分析方法统计了云团最强降水与最低云顶亮温和发展率等因子的关系,然后根据云团强中心附近的最大亮温梯度区的移动来估计云团未来1 h强降水可能的强度与落区.
2005, 33(5):404-407.
摘要:利用海岛自动测风站网的风力资料分析了舟山海域风力的分布特征,在此基础上有针对性地把舟山海域划分为5个海区,针对目前舟山沿海海面风力预报(公众预报)范围偏大,不能正确反映舟山海域风力局地特征的重大缺陷,提出了以分海区大风预报代替舟山沿海海面风力预报的设想和预报技术思路.预报实践表明:与目前的舟山沿海海面风力预报相比,分海区大风预报不仅更加客观合理和具有针对性,而且能够有效地解决海上安全与效益之间的矛盾,适合在海岛地区推广应用.
2005, 33(5):408-412.
摘要:利用MM5V3非静力模式对2003年8月25日12:00至26日00:00发生于鲁西南地区的一次特大暴雨天气过程进行了数值模拟分析.模式较成功地模拟了这次特大暴雨天气过程,再现了中β尺度低涡的发生、发展和消亡过程.数值模拟结果表明:本次暴雨过程具有较强的中尺度特征,暴雨区上空低层近东西向的切变线及其强烈的辐合上升运动和高空急流核人口处右侧的辐散上升运动的耦合,是导致中β尺度低涡迅速发展而产生此次特大暴雨的触发机制,西南急流和低空偏东风回流的水汽输送以及层结不稳定对这次特大暴雨的产生有重要作用.
2005, 33(5):413-418.
摘要:.使用常规气象资料和诊断分析技术对比分析了陕北地区4次突发性暴雨和2次系统性暴雨过程.结果表明:①突发性暴雨出现在副热带高压南北摆动,东西移动不太明显的形势下;水汽主要靠暴雨出现以前大气低层输送和聚集;上升运动是由于高层急流中心右后方的强烈辐散形成的,上升运动和突发性暴雨同步加强;低空能量锋生强度大,体现为雨区能量较环境能量突增的过程;不稳定能量聚集明显偏多,能量主要聚集在中高层;中尺度系统比较深厚.②系统性暴雨出现在副热带高压系统性西进北抬或东退南压的形势下;水汽主要靠暴雨过程中的补充;垂直运动是由于低层辐合和高层辐散形成的,垂直运动在暴雨出现以前形成;能量锋区比较深厚,锋区相对弱,体现为低能气团代替高能气团的过程;不稳定能量聚集相对较少,能量主要聚集在中低层;中尺度系统较为浅薄等.
2005, 33(5):419-423432.
摘要:利用青海省26个代表站1961~2002年气温月资料,给出了加权平均的气温标准序列,分析了青海近42年来气温变化特征.结果表明:青海气温呈上升趋势,升温率为每10年0.25℃.年平均气温20世纪60年代最低,70年代起气温逐渐升高,进入90年代后升幅最为明显,并达到年代平均气温最高值.气温变化存在明显的季节性和地区性差异,最高和最低气温变化趋势普遍存在不对称性.青海气温变化趋势与同期全国气温变化趋势基本一致.全年和秋、冬两季青海气温的升温率明显大于全国气温升温率,年平均气温变化的位相超前于全国气温变化5~6年,这一结论有助于证实"青藏高原主体可能是我国气候变化的先兆地区"的论断.
2005, 33(5):424-428.
摘要:为揭示甘肃空中水汽的时空演变,采用EOF、REOF、小波分析和计算Petitt变点等方法,研究了该区域大气中水汽含量在近40 a的变化.结果表明:甘肃水汽变化存在4个敏感区(空间型),东部、西部是最敏感地区,中部敏感程度次之;在时间变化上阶段性明显,1977、1987年发生突变,1977年之前呈明显下降趋势,1977~1987年间波动,1987年后呈明显上升趋势;小波分析表明水汽变化存在2~4 a为主的振荡,20世纪70年代以前变幅大,80年代以后变幅小.
2005, 33(5):429-432.
摘要:选取内蒙古中西部37个站1961~2000年3~5月气温、相对湿度等地面气象因子,分析它们对内蒙古中西部沙尘暴频率的影响以及内蒙古中西部单站沙尘暴频率的变化趋势.结果表明:1961~2000年3~5月平均气温高于4℃和3~5月平均相对湿度低于40%地区对应沙尘暴多发区.从单站的沙尘暴频率变化来看,非沙化区(包括沙区)有明显的减少趋势;沙漠化发展区没有减少趋势,下垫面状况的恶化,使沙漠化地区和沙漠化发展区正在成为新的沙尘暴源地.
2005, 33(5):433-436.
摘要:晚稻单产与气象条件关系分析表明:气象要素是影响相邻两年晚稻单产变化的主要影响因素,尤其是气温和日照.根据业务服务的需要,提出利用晚稻主产省份的产量资料和代表站的旬平均气温、旬降水量和旬日照时数等气象资料,运用综合聚类原理,建立全国晚稻产量动态预报方法.此方法能够在晚稻播种一段时间后动态预测晚稻单产,具有简便、实用、准确率较高的特点,并且克服了常用回归方法在较短时间内筛选预测因子难的缺点,有一定的业务应用价值.
2005, 33(5):437-441.
摘要:基于玉米本身的特性和用途的不同,将玉米分为高油型玉米、高淀粉型玉米、高赖氨酸型玉米和甜玉米四大类型.根据每种玉米品种对气候条件、土壤类型、地形特征等的不同需求,以通辽地区作为内蒙古东部西辽河流域玉米主产区的示范区,提出了特种玉米的区划指标,并利用GIS技术进行适宜种植区域划分.内蒙古通辽地区大部分农区适宜种植特种玉米,最适宜区、适宜区基本上均位于通辽南部和中部农业区.
2005, 33(5):442-444.
摘要:介绍复杂性理论、阐明地球生态系统的复杂巨系统特点,以水资源演化为例,说明其状态、过程、变换之间关系是错综复杂的.认为可持续发展是以人为本包括自然和社会要素的复杂巨系统问题,生态资源与环境灾害是人类与生态系统关系的正、反两态.引入复杂性理论,为人类摆脱资源、环境、生态困境提供一种科学思维方式:非线性思考问题;从单一性向系统性转变,用系统科学分析问题;从单纯追求经济效益向追求社会等综合效益的转变,并使其最大,利于走向可持续发展的轨道.
2005, 33(5):445-450.
摘要:针对地市级普遍缺乏可业务应用的人工增雨潜力实时分析及预测系统的情况,以常规探空资料和T213数值预报产品为基础资料,开发了几种人工增雨宏观诊断场,并实现了这些诊断场的定时自动处理和在MICAPS平台上的实时分析显示.其中,冰面过饱和度可诊断“冰水转化区”的垂直分布,进而为确定合适的播撒高度提供判据.T-Td垂直分布可反映准饱和湿层伸展的高度和厚度,其顶部为合适的播撒高度;特征温度层高度可提供"播云温度窗区"的高度和厚度,也可为进一步确定播撒高度提供判据.几种方法综合应用可确定最佳播撒高度.增雨潜力系数与降水的演变趋势很一致,可为选择合适的作业时机提供参考.以一次典型过程为例,对上述方法做了试用.为了定量确定人工增雨潜力的大小,综合考虑了各种物理量(要素)场对降水的贡献以及降水预报对宏观增雨潜力的指示意义,应用多因子权重集成法,制作人工增雨潜力等级预报,并用2004年2~5月7次层状云降水过程进行实例应用检验,证明具有一定效果.
2005, 33(5):451-455.
摘要:介绍一个改进的水滴冻结实验装置,它由冷腔、冷腔温度控制、水滴冻结信号检测及记录、循环散热和冷环境箱等几部分构成.实验时,将被测水样分散为数十个均匀水滴,分布在涂有硅油的冷板上,温度控制系统使水滴温度线性降低.由于每个水滴中所含冰核引发水滴冻结的温度不同,群滴将会陆续发生冻结.利用水滴冻结释放的潜热和帕尔帖效应,在笔式记录仪上自动地连续给出水滴冻结事件的脉冲信号.对某种水样进行多次的冻结实验得到其水滴冻结温度谱,按Vali给出的方法可以推算该水样中冻结核含量.用该装置曾对北京地区各类降水做过冻滴实验,结果表明不同降水的冻结核浓度的温度谱有明显差异.如能对播云催化作业前后的雨水进行采样并在此装置中进行冻结核浓度的检测,有望为人工影响天气效果的检验提供一个新的物理判据.
2005, 33(5):456-459.
摘要:在2002~2003年春秋季陕西省14次飞机增雨作业天气分析的基础上,对2002年9月13日飞机增雨作业典型天气个例的环流背景、影响系统以及500 hPaθse、温度、垂直速度、水汽通量散度等物理量场进行了分析,并结合飞机和雷达探测资料,得出飞机增雨作业需要的有利于层状云向降水转化的条件:有稳定的层状云,云系有一定冷层厚度和过冷云水量,供自然冰相降水元和人工催化形成的降水元增长;云系还应有一定厚度的暖层,供下落的自然和人工形成降水元融化再经碰并云水增长成雨滴形成降水.陕西省春秋季具有进行有效飞机增雨作业的天气系统和天气条件.
2005, 33(5):460-463468.
摘要:介绍了新一代监测系统的通讯方式、系统构成和软件实现.该系统采用CAWS系列自动气象站作为研究对象,通讯方式采用以无线为主有线为辅的新型通讯传输,利用3层C/S结构和B/S结构相结合的方式实现功能设计;通过基于SQL Server 2000关系型数据库的二次开发,新一代中尺度自动气象站网络监测系统利用自动气象站采集的数据资料进行了各种气象观测方法以及数据应用的研究,是综合地面观测、分析、预测预警、网络发布等功能为一体的新一代监测系统.
2005, 33(5):464-468.
摘要:介绍CINRAD/CB脉冲多普勒天气雷达数字中频接收机的主要功能和技术性能.CINRAD/CB雷达接收机的主要特点是高灵敏、采用了数字中频采样、带AGC的大动态接收范围、低相噪频率综合器、在线测试、系统在线定标和整机性能的测量等技术,采用了高稳定频率源和全相干技术体制.简述了CINRAD/CB雷达接收机的组成和工作原理,给出接收系统的组成框图,对该系统接收机的灵敏度、噪声系数、动态范围等性能指标进行了分析.
孟昭林 , 王红艳 , 陆雅萍 , 钟涛 , 高平 , 侯丽影
2005, 33(5):469-473.
摘要:CINRAD/SA雷达软件系统第10版(CINRAD Build 10)是北京敏视达公司为CINRAD/SA雷达系统开发研制的最新版软件系统.CINRAD Build 10软件系统对CINRAD Build 7软件系统进行了全面升级改造,CINRADBuild 7软件系统的缺陷错误得到改进,功能得到增强,特别是数据处理和气象产品生成算法全面更新为NEXRADBuild 10算法.CINRAD Build 10软件系统,无论是稳定性,还是生成气象产品的质量,以及软件的系统功能和易用性都有很大提高.
2005, 33(5):474-477.
摘要:基于“GIS”的新一代福建省气候监测与灾害预警系统是由信息采集、空间数据、实时监测、灾害预警、存储与检索、交互与展示、统计与诊断、图形与分析等功能模块和实时、历史、灾情3个空间数据库及一个空间信息平台所构成的,其工作流程符合省级气候业务和决策服务的需要,它具有底图制作、数据处理、监测预警、诊断分析、图形图像制作等系统功能.2002年开始福建省气象台应用该系统,对辖区内发生的各种气象灾害和异常气候事件进行监测预警和开展科学研究工作,并在业务实践中检验测评系统性能和效率.
2005, 33(5):478.
摘要:基于Citystar地理信息系统的气候资源信息服务系统,是气候资源统计推算和数值模拟结果的显示、查询及服务的平台.利用该系统可查询任一网格点的气候要素值,检索作物气象指标、地理信息及农业统计信息等,快速制作作物种植区划.该系统已用于北京郊区结构调整和农业新功能的开发工作中,为各级领导、农业生产主管部门制定农业结构调整及旅游资源、气候资源开发利用等规划决策提供科学的参考依据.