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2016年, 第32卷, 第2期　刊出日期：2016-04-30 上一期    下一期

论文

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WRF模式不同云微物理方案对华西秋雨模拟影响 艾凯, 郑益群, 曾新民, 陈浩伟 2016 (2):  1-10.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.001 摘要 ( 346 )   PDF(3463KB) ( 592 )   利用WRF模式的5种云微物理方案对华西地区一次秋雨过程(2011年9月13-20日)进行了模拟,分析不同云微物理方案对华西秋雨的模拟能力,并对降水模拟差异的可能原因进行分析。结果表明:WRF模式的5种云微物理方案对华西秋雨均具有一定的模拟能力,可模拟出华西秋雨的夜雨特征,但Kessler方案模拟的降水落区偏小且降水强度偏弱,而Lin方案模拟的降水强度则偏强;相对来说,Ferrier和WSM3方案对华西秋雨主要降水过程的模拟效果较好。对比WRF模式5种不同云微物理方案对华西秋雨过程的模拟可知,各方案模拟的区域降水强度与WRF模式模拟的上升运动的强弱存在较好的一致性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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安徽地区山地与平原冻雨天气成因及特征分析 江杨, 何志新, 周昆, 朱红芳, 王东勇 2016 (2):  11-17.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.002 摘要 ( 354 )   PDF(4440KB) ( 534 )   为了探讨冬季冻雨天气成因并提高冻雨天气的预报能力,利用常规气象观测资料、加密气象观测资料和NCEP再分析资料,对2010年2月安徽省一次冻雨过程进行天气学分析,利用WRF中尺度模式对此次冻雨过程进行数值模拟,并对冻雨发生的物理量场和层结条件进行分析。结果表明:此次安徽省南部山区和北部平原地区的冻雨天气过程主要是由于北方强冷空气快速南下,在安徽省境内大陆冷高压与西太平洋副热带高压相遇,形成鞍形场切变线引起的。从模拟结果来看,此次安徽省山区与平原地区冻雨天气的成因和层结特征均有较大区别,山区冻雨天气的形成与山脉对冷暖空气的阻挡和抬升有关;而平原地区冻雨天气的形成需强冷空气快速南下,产生有利于冻雨天气发生的层结结构。山区冻雨天气发生时,具有较大的逆温梯度和较高的冷心高度;平原地区冻雨天气发生时,近地面有较大的负变温中心和较高的冷心高度,但与逆温梯度不存在稳定的对应关系。冻雨天气的产生与逆温强度、冷垫厚度及其变温幅度均有一定的关系,是一个复杂的物理过程。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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辽宁地区一次强降水过程诊断分析 刘静, 任川, 董巍, 才奎志, 崔胜权, 王瀛, 陈妮娜 2016 (2):  18-27.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.003 摘要 ( 390 )   PDF(4403KB) ( 403 )   利用加密和常规气象观测资料、静止卫星红外云图和多普勒天气雷达监测产品对2010年8月19-22日辽宁地区一次大暴雨过程的雨情特点、环境条件、水汽输送、能量场、中尺度云团的演变特征、雷达反射率水平和垂直分布特征进行了分析,并探讨了持续性降水过程的发生发展机制。结果表明:辽宁地区此次暴雨过程包括冷涡东移和低涡北上两个降水阶段,总体表现为过程降雨量大、持续时间长、涉及范围广和局地爆发性强的特点。西风带长波槽稳定,副热带高压和日本海高压维持,"东低西阻"形势明显;东北冷涡、高层幅散、低层切变、低空急流及地面气旋等高低空系统耦合。来自北方的干冷空气和南方的暖湿空气在降水区汇合,水汽条件充沛。随着锋面系统东移,暴雨区具有极强的动力抬升条件。中α尺度云团发展,对流云团的组织化特征明显,冷云砧面积决定了强降水范围。多普勒天气雷达强回波长轴方向与回波移动方向一致,"列车效应"引发局地强降水,回波具有后向传播特征,回波垂直结构表明此次暴雨具有低质心的热带降水特点。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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引发黑龙江省暴雪爆发性气旋个例动力分析 任丽, 张桂华, 周奕含, 赵柠, 王春华 2016 (2):  28-36.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.004 摘要 ( 282 )   PDF(2979KB) ( 360 )   利用气象站综合观测资料和NCEP FNL的1°×1°再分析资料,分析了2013年11月25日黑龙江省大暴雪的环流特征和气旋爆发性增长过程;在此基础上,对涡度平流、高低空急流的分布特征和垂直结构及湿位涡的正压项和斜压项对气旋爆发性增长的贡献进行了深入细致的研究,探索此次爆发性气旋发展的动力学机制。结果表明:此次黑龙江省暴雪过程地面气旋中心位于槽前最大正涡度平流区下方,正涡度平流使等压面降低,地面减压,气旋获得发展。地面气旋始终位于南支高空急流核左前方和北支高空急流核右后方,两支高空急流的动力作用均引起强辐散。高、低空急流耦合的区域,使高层强辐散和低层强辐合叠置,加强了气旋中心附近的上升运动,从而使气旋和降雪的强度得到加强。气旋在强斜压大气中获得爆发性增长,气旋的爆发与湿位涡的分布和演变关系密切,高层正湿位涡下传,使低层湿位涡增大,气旋获得发展;当高层ξmpv1线趋于准水平状态时,正湿位涡下传造成低层湿位涡发展结束,气旋发展停止并逐渐减弱。大气湿斜压性增加可引起垂直涡度的显著增加,促使气旋爆发性增长,垂直涡度的变化滞后于湿斜压性的变化。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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辽宁省秋季降水对前期海洋和大气信号的遥响应 房一禾, 龚强, 赵连伟, 王小桃, 周晓宇, 崔妍, 任川, 王当, 温日红 2016 (2):  37-43.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.005 摘要 ( 306 )   PDF(2001KB) ( 605 )   为了探讨前期海洋和大气的何种信号对辽宁省秋季降水产生影响,为辽宁省秋季气候预测业务提供理论支持。利用1961-2012年辽宁省53个气象站月平均降水资料和NCEP/NCAR再分析月平均位势高度场、海平面气压场资料及由NOAA重构的月平均海温场资料,分析了辽宁省秋季降水的异常特征。通过相关分析方法,寻找海洋和大气中影响辽宁省秋季降水的前期信号;并采用多元回归方法建立了预报方程。结果表明:1961-2012年辽宁省秋季降水EOF第一模态在空间上表现为全省一致的异常特征,且辽宁省秋季降水随时间呈减少的趋势。前期5、7月和8月北大西洋海温三极子、5月热带印度洋偶极子和5月北太平洋涛动对辽宁省秋季降水全区一致的模态具有较好的指示意义,可作为辽宁省秋季降水的预报因子。北大西洋海温三极子、热带印度洋偶极子和北太平洋涛动呈正位相时,辽宁省秋季降水全区一致偏多,反之秋季降水全区一致偏少。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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北京市朝阳区主要大气污染物浓度变化特征 张子曰, 李艳, 戴高菊, 王玮琦, 程月星 2016 (2):  44-51.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.006 摘要 ( 396 )   PDF(917KB) ( 851 )   利用2011-2013年北京市朝阳区国家一般气象站PM2.5、O3、NO、NOx、CO和SO2的大气成分监测资料,分析了朝阳区6种主要大气污染物浓度不同时间尺度的变化特征。结果表明:2011-2013年朝阳区PM2.5浓度呈明显增长的趋势,达到重度污染等级的日数增多;而O3、NO、NOx、CO和SO2等气态污染物的年平均浓度变化较小,无明显增长的趋势,5种气态污染物浓度季节差异明显。除O3浓度为夏季高、冬季低外,PM2.5、NO、NOx、CO和SO2浓度均为夏季低、冬季高,可能与冬季采暖期排放的污染物增多有关。污染物浓度的日变化除O3呈单峰型外,其他5种污染物浓度日变化均大致呈双峰型,可能与人类活动及天气条件有关。朝阳区与宝联、顺义、上甸子地区等代表"城市-近郊-远郊"站点的污染物浓度日变化存在极大的差异性,其中PM2.5浓度差异最明显,朝阳站PM2.5浓度日变化呈双峰型,宝联站PM2.5浓度日变化呈三峰型,昌平和上甸子站PM2.5浓度为峰值出现在夜间的单峰型日变化。由此可见,不同地区因城市化发展程度不同,导致局地污染物浓度存在明显的差异。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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锦州市空气质量变化特征及其与气象条件关系 白雪, 张翠艳, 纪源, 杨桂娟, 张放, 史虹婷, 温舟 2016 (2):  52-58.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.007 摘要 ( 345 )   PDF(975KB) ( 493 )   利用 2014年3月至2015年2月锦州市逐日AQI、日平均污染物浓度和同期气象要素观测资料,对锦州市空气质量时空分布特征及其与气象条件的关系进行了分析。结果表明:锦州市空气质量等级为良的频率为62%,轻度污染的频率为23%,优的频率仅为6%,主要污染物为PM2.5、PM10、SO2和O3。锦州市2月和10月空气质量最差,9月空气质量最好,空气质量达优和良等级的日数占9月总日数的97%;锦州市天安街道空气质量最差,其SO2浓度为百股街道的5倍。锦州市出现3级以上污染时的主要影响系统为地形槽、蒙古低压和弱气压场,降水对污染物具有清除作用,且对PM10的清除作用最明显;沙尘天气时空气污染明显加剧,逆温层抑制了污染物的扩散,逆温层底层高度越低,空气污染越严重。建立了AQI回归预报方程,拟合结果与实测值的变化基本一致,其中对春季AQI的拟合效果最好。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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AMSR-E数据参数化法反演液态云水路径研究 王颖, 李国春, 高阳华, 杜钦, 赵梓淇 2016 (2):  59-65.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.008 摘要 ( 317 )   PDF(1686KB) ( 520 )   液态云水路径是气象学和云雾物理的一个重要参数,其定量测量对气候变化及灾害性天气的监测和预报均具有十分重要的作用。本文利用AUQA卫星携带的微波成像仪AMSR-E和中分辨率成像光谱仪MODIS确定微波极化通道亮温与大气含水量ω的关系,并改进双极化参数法。结果表明:利用AMSR-E的89.0 GHz和36.5 GHz微波极化通道亮温数据可直接反演液态云水路径,并可依据MODIS反演的大气含水量ω将反演分辨率估算至1 km。反演结果与MODIS云图路径吻合,与NCEP 1°×1°的6 h液态云水路径垂直积分总含量资料进行对比,表明反演结果误差小于0.04 kg·m-2。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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极涡对北太平洋风暴轴影响及成因初探 刘鸣彦, 李菲, 郑石, 周晓宇, 崔妍, 赵春雨, 王颖, 龚强, 张海娜 2016 (2):  66-71.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.009 摘要 ( 231 )   PDF(2040KB) ( 474 )   利用美国NCEP/NCAR再分析资料,初步探讨了1969-2013年冬季北半球极涡对北太平洋风暴轴的影响及可能的物理机制。结果表明:风暴轴主要分布在120°E-120°W、30°-60°N之间,扰动最强中心位于45°N附近。奇异值分解表明,极涡与风暴轴之间主要存在两种耦合空间变化特征。当极涡在极区增强(减弱)时,风暴轴在其气候平均位置增强(减弱);当极涡增强并向北太平洋地区移动时,相对于平均状态,风暴轴在45°N以南地区偏强;而当极涡向北美大陆移动增强时,相对于平均状态,45°N轴线以北地区风暴轴偏强。回归分析进一步表明了北半球极涡影响北太平洋风暴轴变化的原因,极涡通过改变500 hPa位势高度场的遥相关形态特征,进而改变东亚西风急流及风暴轴上游地区斜压性的位置与强度,从而导致风暴轴的强度发生变化。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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天津市典型办公建筑极端能耗气候响应特征分析 史珺, 李明财, 曹经福, 郭军, 熊明明 2016 (2):  72-78.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.010 摘要 ( 280 )   PDF(747KB) ( 575 )   利用TRNSYS软件模拟了1981-2010年天津市典型办公建筑采暖和制冷能耗,采用百分位法确定逐日和逐时的能耗极端值,分析了极端能耗对气候响应的特征,以期为办公建筑采暖和制冷节能提供依据。结果表明:1981-2010年天津市典型办公建筑采暖极端能耗日数呈下降的趋势,而制冷极端能耗日数呈上升的趋势,均未通过显著性检验。此外,极端能耗占总能耗的比例也没有显著的变化趋势。采暖日极端能耗主要受温度和风速影响,而制冷日极端能耗则受温度、湿度和辐射的共同影响。干球温度、湿球温度、风速及辐射对采暖小时极端能耗均有影响,其中采暖小时极端能耗对风速和辐射的响应存在延迟;制冷小时极端能耗主要受湿球温度和辐射影响,对辐射的响应没有延迟,而对湿球温度的响应存在2-3 h的延迟。可见,天津市典型办公建筑采暖和空调制冷系统节能设计及安全运行需考虑不同气象因子的影响。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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1961-2013年巴州地区日照时数变化特征分析 刘强吉, 武胜利, 房靓, 胡雪瑛 2016 (2):  79-88.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.011 摘要 ( 342 )   PDF(1860KB) ( 799 )   利用一元线性回归法、5 a滑动平均法、累积距平法及Mann-Kendall突变检验法对1961-2013年新疆巴音鄂楞蒙古自治州(简称巴州)地区7个国家气象站的日照时数、气温、降水、风速和相对湿度逐日资料进行分析,研究巴州地区日照时数年、季及月的时空变化趋势,并对影响日照时数的气候因子进行了分析。结果表明:1961-2013年巴州地区年平均日照时数呈减少的趋势,减少速率为46.1 h/10 a;四季日照时数均呈减少的趋势,春季、夏季、秋季、冬季日照时数减少速率分别为3.6 h/10 a、16.3 h/10 a、12.1 h/10 a和14.1 h/10 a;对年日照时数而言,夏季和冬季日照时数贡献最大,秋季次之,春季日照时数贡献最小。巴州地区日照时数最大值和最小值分别出现在8月与12月,分别占年总日照时数的9.9%和6.0%,除4月外,其余各月日照时数均呈减少的趋势。1961-2013年巴州地区日照时数突变出现在1985年,夏季、秋季、冬季日照时数突变分别出现在1988年、1984年和1985年,春季日照时数未出现突变。巴州地区气温、降水、相对湿度与日照时数均呈显著的负相关关系,风速与日照时数呈显著的正相关关系。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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1980-2014年沈阳地区日照时数变化特征及影响因素 慕臣英, 徐全辉, 张菁, 李石, 宋晓巍, 赵凤, 张郁, 邱美娟 2016 (2):  89-94.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.012 摘要 ( 525 )   PDF(1178KB) ( 863 )   利用1980-2014年沈阳地区7个气象站月日照时数及年低云量、年总云量、年降水量和年降雨日数资料,采用气候倾向率法分析了沈阳地区年和季日照时数的气候变化特征,并对影响日照时数的因素进行了相关性分析。结果表明:1980-2014年沈阳地区年平均和季平均日照时数均呈减少的趋势,全市年平均日照时数每10 a减少74.5 h,2002年后年日照时数基本低于近35 a平均水平。四季日照时数每10 a减少11.8-27.1 h,减少幅度由大到小依次为夏季、秋季、春季和冬季。沈阳市日照时数空间上呈北多南少分布特征,全市各站日照时数均呈减少的趋势。年低云量、总云量、降水量和降雨日数均与年日照时数呈负相关关系,其中日照时数与低云量、总云量、降雨日数的关系更密切。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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云南地区水稻低温冷害指标研究 吴永斌, 陈丹妮, 张明达, 朱斌, 段长春 2016 (2):  95-99.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.013 摘要 ( 316 )   PDF(572KB) ( 443 )   利用2013年4-10月云南省昆明市东川地区4个不同海拔高度试验点水稻盆栽和跨海拔搬运试验资料,分析了海拔高度变化对水稻生长和产量的影响及光合作用特征,确定粳稻和籼稻生长最大差异的临界海拔高度,结合同步气象观测数据确定云南地区粳稻和籼稻拔节期、开花结实期及乳熟期的低温冷害指标。结果表明:由海拔高度变化造成温度的变化对云南地区粳稻和籼稻生长指标及光合作用特征均具有较大影响,粳稻受影响更显著;籼稻生长最大差异临界海拔高度为1500-1800 m,粳稻生长最大差异临界海拔高度为1800-2100 m;在云南地区水稻拔节期,籼稻低温冷害成灾指标为19.6℃,粳稻低温冷害成灾指标为17.2℃;在水稻开花结实期,籼稻低温冷害成灾指标为20.5℃,粳稻低温冷害成灾指标为18.1℃;在水稻乳熟期,籼稻低温冷害成灾指标为19.1℃,粳稻低温冷害成灾指标为16.7℃。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于积分回归法甘肃省冬小麦产量动态预报 贾建英, 刘一锋, 彭妮, 万信, 梁芸, 王小巍, 申恩青 2016 (2):  100-105.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.014 摘要 ( 218 )   PDF(629KB) ( 732 )   冬小麦是甘肃省主要粮食作物之一,开展甘肃省冬小麦产量动态预报对全省粮食生产和粮食安全具有重要意义。利用1985-2013年甘肃省冬麦区16个地面气象观测站逐日气象资料和冬小麦产量资料,基于积分回归原理以旬为时间尺度,分析了影响陇中、陇东、陇南地区冬小麦生产的主要气象要素和关键时期,并分别建立了3月下旬、4月下旬和5月下旬甘肃省冬小麦产量动态预报模型。结果表明:降水和温度对甘肃省冬小麦气象产量影响较大,其中降水量增加对各冬麦区基本均为正效应,尤其在麦田休闲期和返青拔节期更显著;苗期-越冬前期和拔节期-孕穗期气温升高对冬小麦为负效应,越冬后期-返青起身期气温升高对陇中和陇东冬麦区正效应较明显。通过近5 a试预报检验表明,建立的冬小麦动态产量预报模型平均预报准确率达96%以上,可满足业务服务的需要。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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农业气象产量预报方法中权重系数的确定 邱美娟, 宋迎波, 王建林, 王冬妮, 曲思邈, 任景全, 邬定荣, 刘建栋 2016 (2):  106-111.  doi: 10.11927/j.issn.1673-503X.2016.02.015 摘要 ( 329 )   PDF(753KB) ( 469 )   基于气候适宜度指数的作物产量预报中,各旬气候适宜度加权集成构成了气候适宜度指数,权重系数的确定对预报的准确性至关重要。本文以山东省冬小麦为例,分别采用绝对值法、归一化法和相关系数法确定各旬产量预报的权重系数,分析不同权重系数确定方法得到的气候适宜度指数之间的相关性及气候适宜度指数与农业气象产量的相关性,并利用相对较优的方法进行冬小麦产量动态预报。结果表明:与绝对值法和归一化法相比,采用相关系数法确定的权重系数计算的气候适宜度指数与气象产量的相关系数多数均通过了P<0.01水平的显著性检验,可较全面的反映冬小麦生长发育随气候条件的变化关系。建立的冬小麦产量动态预报模型历史回代检验的准确率基本均为94.5%以上,标准化均方根误差n-RMSE均小于7.0%,表明建立的模型模拟性能较好。对2010-2011年山东省冬小麦产量的外推预报表明,预报平均准确率为93.0%以上,多数预报准确率为96.0%以上,可满足冬小麦产量预报的业务需求。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标