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第31届中国气象学会年会

第31届中国气象学会年会

  • 召开年：2014
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2014-11-03

主办单位：;中国气象学会;;

会议文集：第31届中国气象学会年会论文集

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  • 摘要：本文利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL站)2006-2012年陆面过程观测资料以及榆中站气象资料,分析了陆面各辐射收支分量对于气候波动的响应,并且研究了地表反照率年际波动变化,讨论了各陆面过程参数对于黄土高原气候背景年际波动的反馈.并且根据黄土高原降水类型将全年分为冬夏半年讨论,以得到更为显著的年际变化特征和相关关系.结果显示,2006-2012年气温降水的趋势与近年来黄土高原暖干化总趋势相吻合.地表浅层土壤湿度和温度都与气温、降水呈现很好的响应.气候因素的综合影响是地表反照率变化波动的原因.通过冬夏半年资料区分探究得到,长波辐射分量与气候要素的相关较短波辐射分量与气候要素的相关性更强.但总体面言,陆面过程对于该地区气候背景波动的响应是较为复杂的.
  • 摘要：本文基于CLM(Community Land Model)模式模拟资料和卫星遥感植被指数建立了一种黄土高原蒸散量新估算方法,该方法考虑了不同干湿气候区陆面水、热过程及植被生理特征的区域特性,在一定程度上利用增强植被指数EVI弥补了CLM植被生理过程参数化方案不够完善引起的模拟蒸散量的较大不确定性,在半干旱地区的估算效果较CLM模拟结果有明显改善:与观测值相关系数提高了0.04,均方根误差减小了13.3mm,相对误差减小达44.2％.同时,利用该方法估算了黄土高原多年平均地表蒸散量,并分析了其空间分布特征及其影响因素.黄土高原地表蒸散量由东南向西北逐渐递减,蒸散量变化范围为50-500m之间,平均蒸散量为299.5mm.半湿润地区的陇南地区和黄河、渭河及洛河交汇地区为蒸数量的高值区.受夏季风波动影响,干旱年蒸散量明显小于湿润年,湿润年蒸散量在半湿润地区的增幅明显大于半干旱地区.在影响年蒸散量的气候因素中,年降雨量与年蒸散量相关系数达0.86,是影响蒸散量的主要因素,其地理分布特征与蒸散量具有很好的一致性;年平均气温与年蒸散量的相关系数为0.51,其对蒸散量的影响主要在水分条件较好的半湿润地区.蒸散量随着地理因素变化比较明显,蒸散量随纬度增大逐渐减小,随经度增大升高,随海拔升高逐渐降低.
  • 摘要：本文通过2012年7月巴丹吉林沙漠观测试验观测到厚度可达4000m的深厚对流边界层.当这种深厚对流边界层出现时,当地中低层大气在上午一般存在近中性的残余层.进一步利用WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式模拟了观测期间和2012年6月观测区域的大气边界层特征.得到以下主要结论:观测和模式结果均表明存在地表热通量相差不大,残余层层结状况不同的情况下,对流边界层的发展过程和最大高度却存在显著不同的情况.相对于感热通量,残余层位温直减率与当地对流边界层高度在时间分布上和空间分布上都呈现出更加显著的相关关系.因此,本研究认为除了感热通量,残余层层结状况对于巴丹吉林当地对流边界层发展同样起着不可忽视的作用.
  • 摘要：本文利用中尺度数值模式输出结果,结合地面和高空气象资科,分析了本次降水发生的动力、热力特征.结果表明,整个降水过程中大范围低层暖湿平流和环境对流不稳定诱导生成低空急流(LLJS),及地形的抬升产生对流是本次强降水过程产生的主要机制.
  • 摘要：本文利用广东省城市空气质量资科、中国气象局番禺大气成分站逐时PM10、PM2.5以及能见度数据、广州基本站风速数据、2013年东莞佛山大气边界层观测试验风廓线资料等,研究了珠三角2014年1月1日至7日典型灰霾过程的流场特征.结果表明:早期的微风或静风状况是灰霾发生的主要原因;大陆冷高压北抬变性出海是造成这次灰霾过程的主要天气系统:6日珠三角主要城市空气质量呈现不同的变化,其原因主要是珠三角风向的变化,5日上午珠三角为弱的偏北风,导致整个珠三角都为灰霾天气,而5日下午风向由偏北风转为偏南风,使得珠三角南部地区空气质量改善,北部(内陆)地区的空气质量恶化;后向轨迹分析发现5日20时的后向轨迹簇来自陆面,而6日20时的后向轨迹簇来自海面,两者时珠三角的空气质量具有不同的影响.
  • 摘要：本文利用佛山地区2013年12月大气边界层观测试验得到的垂直风温资料和逐时PM2.5浓度资料,研究了佛山地区大气边界层结构对PM2.5浓度的影响的.结果表明:佛山地区冬季PM2.5污染事件通常由冷气团南下的天气形势引起,在大陆冷高压控制下,佛山地区的边界层结构演化非常典型,夜间稳定边界层高度约为100m,白天最大混合层高度约为1000～1700m.在PM2.5污染过程中,较低的大气边界层高度使得PM2.5持续累积,浓度逐渐升高,夜间的低稳定边界层使得夜间出现PM2.5浓度峰值.佛山地区的垂直风场存在显著的三层结构,较小的底层风速是的污染物聚集在边界层内难以扩散.而高度较低的小风中层使得污染物进一步被压缩在大气底层.冬季大陆冷高压控制下,佛山地区逆温结构多发,在污染过程中,低空逆温层底约在700～1000m,而且厚度和强度都较大,夜间常见贴地逆温,且厚度约为100m.
  • 摘要：本文针对广东地区的能见度观测展开分析和研究,提出了适用于能见度观测布局适应性分布研究的新方案.利用86个地面气象观测站的人工观测资料,对广东地区已有的能见度仪观测站网布局进行优化,旨在建立一个科学的、具有代表性和准确性的能见度仪观测站网,可替代人工的能见度观测站网.研究结果表明:利用广东地区86个地面气象观测台站的2009-2011年能见度和相对湿度日均值资料,计算得到了品质因数(Figure of Merit,FOM指数)和空间影响范围因数(Sphere of Influence,SOI指数),并以此为依据对现有的能见度站点进行排名和分类.再根据确定的标准遴选所需的站点,用于筛选的标准为:如果排名低的站点影响的范围内超过50％的区域被排名高的站点影响范围所覆盖,则剔除掉此排名低的站点.最后筛选得出广东地区能见度仪观测站网需要的最少的站点数为43个.考虑到本地的地形以及增加背景站等因素,最后综合考虑广东地区能见度仪观测站网所需要的站点数为51个,研究结果可为器测能见度观测站网建设提供参考.
  • 摘要：本文利用国际卫星云气候学计划(ISCCP)的云气候资料中的D2资料集及GPCP、CMAP月平均降水资料,分析了1984-2008年我国西北地区东部的年平均及季节平均的总云量分布特征及变化规律,并探讨四个季节总云量与当年同期降水之间的关系.结果表明:(1)我国西北地区东部呈现出中部云量多、四周云量少的分布特征,近25年来,年平均总云量经历了由多至少,最后又变多的演变特征,且最近仍处于一个偏多的时期内;(2)四季的总云量分布中,春、夏两季云量相当,均为一年中的云量偏多季节,秋季与冬季则是一年中云量的偏少季节,四个季节总云量在近25年均呈现了先增加后减少再增加的变化特征,其中冬季波动幅度最大,春季最小;(3)当西北地区东部总云量偏多时,春季,当地中北部及东南部降水会显著偏多;夏季,区域内南部降水会显著的偏多,而北部及其以西降水偏少;秋季,中部降水显著偏多,而南北两侧的降水偏多不明显甚至有所减小.冬季,区域内东部北部的降水会有显著偏多,而其余地区的降水则无显著变化.
  • 摘要：本文利用1961-2010年河北省72个地面气象站风观测资料,分析风速的时空分布,并从大风日数(瞬时风速≥17.0m/s或日平均风速≥12.8m/s)、小风日数(风速≤2.0m/s)和风速在2.1-7.9m/s区间日数的年际变化分析风速减小趋势特征.结合2013年1-12月大气污染监测数据与对应的逐时风速,探讨风与大气重污染天气的影响关系,为大气污染预报提供参考.结果表明;风速空间上呈东北西南向带状分布,风速依次为大、小、大三个风速带.时间上风速呈减小趋势,特别是大风日数显著减少,小风日数明显增加,2.1-7.9m/s区间风速增减趋势变化不明显.影响河北的强冷空气活动次数减少、地面城市化效应和气溶胶效应是影响风速减小的主要原因.风速与PM10和PM2.5浓度日变化相反,午后风速增大污染物浓度减小.AQI指数随风速呈单峰曲线变化,风速≤2m/s时出现重污染天气几率达75％,风速≤3m/s时出现重污染天气几率高达95％.重污染天气风向风频没有明显的区域性变化规律.
  • 摘要：本文利用MP-3000A型微波辐射计、激光雨滴谱仪和L波段探空资料,对武汉一次积层混合云降水过程中微波辐射计反演的温度、相对湿度、水汽、液态水密度廓线等产品进行检验,结果表明:(1)无降水时,微波辐射计反演的温度、水汽密度偏差很小,有降水时,反演结果偏大,增大的程度与降水强度有关,相对湿度偏差则与降水无明显相关.(2)有降水发生时,微波辐射计与雨滴谱反演的液态水密度都增多,趋势上较为一致,但在雨强较大时,雨滴谱计算的液态水明显大于微波辐射计的反演结果,而雨强较小时则相反.
  • 摘要：本文将2010年6月-8月湖北省恩施、宜昌地基GPS/MET观测站资科和3小时一次的加密探空计算的大气可降水量PWV进行了对比,结果表明即使在湖北省夏季高温高湿的环境下,GPS反演的大气可降水量PWV数据依然具有良好的精度,且本地化的大气加权平均温度Tm可以使平均偏差明显减小:此外利用2008年9月份-2011年9月份湖北省17站地基GPS/MET资料分析表明,湖北省大气可降水量PWV分布具有从南往北逐渐递减,从西至东逐渐增加的特点;大气可降水量具有明显的月变化,其最大值出现在7月份,最小值则出现在12月份;降水对Pw日变化具有明显的影响,在降水较少、空气较为干燥的12月、1-3月份,大气可降水量具有明显的双峰双谷型变化,日变化的峰值出现在世界时10时以及0时,谷值出现在19时以及4时.
  • 摘要：本文利用2010年馆陶站(农田)和阿柔站(草地)的观测资料,运用阻尼法估算不同下垫面的热传输附加阻尼(1B-1),分析日变化特征,探讨是否能用一个固定kB-1值来估算感热通量,最后将估算值与Sheppard (1958)、 Owen and Thomson (1963)、Brutsaert (1982)、 Kustas et a1.(1989)、 Zeng and Wang(1998)、 Su(2002)、 Yang et al、 (2007)七种参数化方案进行比较.结果表明:在不同下垫面上,kB-1变化明显.除玉米下垫面、玉米和裸地混合下垫面外,其余下垫面kB-1均有抛物线型日变化,与地气温差具有相关性.在植被下垫面,可用中值或均值的kB-1计算感热通量.将不同参数化方案计算的感热通量与观测值之间的比较发现,在裸地下垫面,与观测值最接近的参数化方案是Zeng and Wang(1998)方案;在混合地表,与观测值最接近的参数化方案是Sheppard (1958)、Owen and Thomson (1963)、 Yang et al.(2007)方案.
  • 摘要：本文应用1951-2012年邵阳雷暴观测资料,通过对雷暴日的统计分析,寻找雷暴变化气候特征和变化规律,结果表明,1、雷暴年际变化幅度大,最大值年是最小值年的2.2倍.)2、阶段性变化明显.20世纪90年代为多雷暴期,21世纪至今为少雷暴期.3.月季分布上,3、8月份最多,平均9.8次,7月、4月次之.从9月开始,本市雷暴活动明显下降.通过对雷暴的地面、高空天气形势的分析,按照每种雷暴发生发展的气象条件有明显差别的原则,将有利于雷暴产生的天气系统归纳为冷锋型、低槽(低压)型、倒槽(切变线)型、中尺度高压底部型、冷涡型、副高边缘型、台风低压等7种类型,为雷暴天气的预报和雷暴灾害预警预报和决策服务参考提供参考.
  • 摘要：为了系统分析高分辨率数值模式对于复杂地形下边界层结构的模拟能力,为进一步利用数值模式研究复杂地形下大气边界层提供依据.本文使用WRF中尺度数值模式,分别选用两种不同的边界层参数化方案(YSU和MYJ)和2种陆面过程参数化方案(Noah和RUC)组合得到的4组参数化方案,对2009年3月17日～3月18日兰州远郊榆中地区黄土高原丘陵地形条件下的春季边界层结构进行三重嵌套的高分辨(1km)模拟,并将模拟结果与同期SACOL站的实测数据进行对比分析.结果表明:模式的4组方案均能较好的模拟出研究区春季边界层的结构特征和日变化规律,也能较好的反映出周围地形对地面风温场的影响,不同形式的组合方案对不同物理量的模拟能力存在差异.4组方案对地面温度场模拟的相关系数为0.80-0.92,对地面风场模拟的相关系数为0.40-0.62,对感热通量模拟的相关系数为0.91-0.92,对潜热通量模拟的相关系数为0.80-0.94.对于近地面气象要素场的模拟,RUC优于Noah;对于地表能量场的模拟,Noah优于RUC,YSU优于MYJ.
  • 摘要：本文分析了目前标准雨量测试技术的现状,论述了研究标准雨滴、雨强模拟及测试技术的必要性,设计了模拟降雨强度、雨滴大小、降雨空间均匀性控制装置和解决方案,论述了标准雨滴雨强模拟装置的测试方法,并将课题组采用的激光测量雨滴谱技术与国外的相关雨滴谱仪进行了比对试验,分析了试验结果,进一步说明了标准雨滴雨强模拟及测试技术的可行性.
  • 摘要：本文结合边界层风廓线雷达鉴定试验,分析了影响测风误差的因素,针对低空无球探测动态试验的难点提出了解决方法和试验方案,科学客观地评定了被试设备的实际探测性能.
  • 摘要：本方案试图设计一种远程综合观探测系统,使其采用卫星中继、组合接收、数据压缩、定位回收等技术,实现远程监测、高度可控、定点投送功能,并具备完善的数据处理等功能.
  • 摘要：本文结合观测资料,利用中尺度数值模式WRF(Weather Research Forecast)模拟了2010年7月1日发生在东北地区的一次大范围强降水天气过程,对其中两个较典型的嵌入对流个例进行了详细分析.分析发现这两个嵌入对流都是由低层对流嵌入到高层云系所形成,其中由对流云和位于其正上方的层云所形成的嵌入对流发展更加旺盛并给地面带来更强降水.以这两个个例为基础,通过其与模拟区域内的普通对流云和层云相比较发现:相对于孤立对流云,嵌入对流内的对流云生命期更长、低层水汽辐合更强、云内液水含量更大,不稳定能量更多集中在低层;而在液水含量相当的两个嵌入对流中固态水含量的不同对降水强度影响较大;另一方面,在嵌入对流发展的过程中嵌入对流内层云的垂直尺度扩大、含水量增加、降水强度增强,从降水机制来看云内固、液态水含量都随嵌入对流发展逐渐增大,而普通层云内的上述变化均不明显.
  • 摘要：本文利用2001-2012年长三角城市群6个代表城市上海、南京、杭州、合肥、宁波、苏州近12年的每日API数据,分析API年际、季节变化,首要污染物的变化及各污染级别的天数.结果表明;近12年6城市API总体呈下降趋势,宁波的API值相对较小,而南京API最大;冬春季API数值变化范围较大,而夏秋季API更接近平均值;API呈现出夏季低、冬春季高的特征;近12年年均污染天数最多的城市是南京,污染天数最少的为宁波,2008年之后,各个城市的污染天数呈减少趋势;PM10作为首要污染物出现的天数最多,平均达到300天左右.
  • 摘要：本文利用常规观测资料、探空资料、风廓线雷达资料及风云2E卫星资料,分析了2014年6月28日-29日南通地区一次大雾天气成因,并结合环保局空气污染监测数据,对大雾天气的空气质量进行了初探.结果表明:高空环流相对稳定,中低空存在弱风向辐合并有弱暖区配合,地面处于鞍形场中,这样的高低空环流形势配置对雾的形成十分有利.大雾发生前的降水在近地面积聚大量水汽,持续的东南偏东风不断输送暖湿气流,为此次大雾提供了充足的水汽来源.对大雾的发展和维持有利的形势有:低层暖脊与湿舌几近重合:地面时有小尺度辐合形势出现:低层弱暖平流伴有水汽不断汇入雾区;对流层中高层存在下沉运动,中低层存在弱上升运动;2kmm高度附近持续出现180度转向的东、西风.同时利用风云2E卫星的红外云图配合相当黑体亮温(TBB)产品可以对雾区进行判定.风云2E卫星对流层上部湿度(UTH)产品的演变情况对雾的产生、发展和消散具有一定指示性意义.空气质量与大雾的发展变化存在一定相关性.此次大雾过程中空气质量达重度到严重污染是由于大气层结稳定造成空气中的可吸入颗粒物PM2.5浓度高而形成的.
  • 摘要：本文利用2012年南海夏季风期间华南沿海大气边界层观测资料,对季风活跃期和非活跃期的海、陆两地边界层结构特征进行了分析研究,结果表明：(1)与非活跃期相比,活跃期内风向变化较小,以东南风为主,且风速值明显增大.受此影响,陆地湿度增加,而在海洋上,由于风速增大,湿度值反而减小.(2)在非活跃期风向随高度和时间变化较为凌乱,故此,位温廓线在中空出现了稳定层结,湿度廓线在中空有明显减小,且混合层高度可达1000m左右.而在活跃期内风向均为一致的东南风,相对湿度廓线整层值都较大,且混合层高度可达800m左右.(3)在季风活跃期,净辐射与净短波辐射值的日变化趋势与非活跃期较为一致,受云系影响某些时刻的观测值会突然下降.海陆两地由于下垫面反照率不同,致使两者最大差值可达200W/m2.(4)活跃期内,由于云系增多,陆地日平均感热通量值减小.而在海上日平均值为负值,其原因为东南季风带来大量暖湿气流,大气温度比海洋温度高,所以热量由大气向海洋输送.(5)与非活跃期相比,活跃期海陆两地潜热通量观测值随时间变化较为杂乱,主要是由于降水、风速和温度共同影响所致.
  • 摘要：本文利用无锡国家基本观测站1981-2011年地面观测资料及南京、上海和杭州三个探空站的温度廓线资料,对无锡连续霾的地面形势和边界层气候特征进行了分析.结果表明;(1)无锡连续霾的次数年际差异大,近31年以来连续霾有兰个发展阶段分别对应于无锡地区经济社会的发展及工业、建筑业等的膨胀;(2)根据地面形势场的变化,连续9天以上霾可以划分为四种类型,Ⅰ型:冷锋前部→均压区→加强冷空气→均压区,Ⅱ型:入海高压后部或高压底部→均压区,Ⅲ型:高压后部→低压倒槽→均压区,Ⅳ型;高压后部→冷锋前部→均压区;(3)连续9天以上霾日逆温结构根据地面形势场不同类型,其逆温结构变化也不尽相同:Ⅰ型逆温层底较低,Ⅱ型主要以等温层的形势出现,Ⅲ型总体逆温强度较弱,逆温层厚度较薄,Ⅳ型逆温强度较强.
  • 摘要：本文针对干空气入侵对东北冷涡降水发展的影响,应用WRF中尺度数值模式对2011年7月一次东北冷涡过程进行数值模拟研究.结果表明;干空气入侵对东北冷涡降水云系发展产生以下三方面的作用;一方面,密度较高的高层干冷空气下沉迫使干侵入前沿暖湿气流抬升,从而促进了东北冷涡降水发展;另一方面,下沉冷空气流向前推进"挤压"可导致冷空气前沿界面较为陡峭、层结不稳定,有助于云系垂直发展,降水主要集中于云系中部;再者,干空气入侵导致其后部高空形成干冷平流,配合底部晴空区辐射增温容易形成对流云系形成降水.
  • 摘要：本文利用江苏省高速公路自动气象监测站(AWM)数据、NCEP/NCAR的1°×1°格点数据和常规气象资料,对2013年3月18-19日一次平流雾天气过程中环流特征、气象条件特征、边界层结构、物理量背景场等进行分析,探讨成因,评价其对交通的影响以及对交通的服务质量.结果表明：持续变化较小的气压梯度及相对湿度的增大,在偏东风风速达6 m·s-1时,平流雾就快速生成并大面积的铺展:较低的混合层高度和逆温存在是低能见度形成的必要条件,能见度越低时混合层高度也就越低;物理量的高低空配置有利于水汽集聚和层结稳定:根据雾的发布流程规范和预报质量评价,本次雾过程中对高速公路、高架桥和长江航运的服务准确、及时,服务质量良好.
  • 摘要：本文提出了一种晴空区微弱示踪信号提取的新算法——二阶差分法,利用MODTRAN4大气辐射传输模式,结合FY-2E卫星光谱响应函数,对卫星分裂窗通道亮温进行模拟计算,分析了热带大气廓线下二阶差分法对水汽(WV)及下垫面温度(ST)的敏感性,并将其与分裂窗差值法结果进行比较.研究表明,二阶差分法能够在分裂窗差值法的基础上,更好的削弱下垫面变化对晴空区示踪信号纹理的影响,同时能够保留大气信息.台风"海葵"、"梅花"个例分析表明,二阶差分法能够得到更加密集的晴空区风矢,弥补云迹风的不足,其结果有着较好的空间连续性,测量精度与NCEP低层800hPa风场相当.
  • 摘要：本文利用2007年11月15日至12月29日在南京市郊开展的雾外场观测试验所获取的雾滴谱、三维风资料,利用涡度协方差法,主要分析了南京冬季辐射雾雾过程中的雾水沉降特征,并探讨了一次辐射雾与辐射—平流雾雾水沉降特征的差异.结果表明:辐射雾成熟阶段的雾水沉降量占总沉降量的90％以上;发现20μm以上的大雾滴对沉降起主要贡献,而大雾滴主要受重力沉降机制影响,重力沉降量约占总沉降量的82％,而雾水的湍流沉降量相对较小:直径7μm以下与40μm以上的雾滴对总沉降量几乎无贡献:雾的液态水含量与雾水沉降量之间线性相关,说明雾液态水含量对雾水沉降量有直接的影响,雾水沉降集中在能见度50m以下的强浓雾阶段:辐射雾发展阶段近地面小雾滴在湍流扩散作用下以一定的周期向雾层上方输送,使得雾水通量谱具有明显的振荡特征,而辐射—平流雾的雾水通量谱不具有振荡特征.

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