云微物理参数化方案对青藏高原一次对流云降水模拟的影响

利用WRF V3.9.1中尺度数值天气预报模式(mesoscale numerical weather forecast model,WRF)7种云微物理参数化方案,对2015年8月13日青藏高原那曲地区一次对流云降水过程进行数值模拟,对比分析不同云微物理参数化方案对降水、环流以及相关物理量模拟的影响.结果表明:WRF模式能够较好地模拟本次对流云降水过程,但不同云微物理参数化方案对降水、环流场等物理量的模拟有明显影响.在降水落区方面,各方案模拟的雨区范围普遍偏大,仅Lin和CAMS方案较好地模拟出那曲中部的降水中心,而对于降水量,除WSM5、Morrison和New Thompson方案模拟值偏低外,其余方案模拟结果与实况值较为一致.此外,不同云微物理参数化方案模拟的降水日变化同样存在差异,大部分方案能够再现本次降水过程的前两次降水峰值,但均未能模拟出第3次降水峰值.对于大气环流和水热物理量场,各方案也可较好地再现其基本特征,但方案间的差异不可忽视.总体来说,Lin方案对本次高原对流云降水过程降水以及环流等相关物理量的模拟效果最佳.     

青藏高原冬季积雪异常对东、南亚夏季风影响的初步数值模拟研究

利用一个耦合了简化的简单生物圈模式的大气环流谱模式（ＳＳｉＢ－ＧＣＭ），初步探讨了青藏高原冬季积雪异常对东、南亚夏季风环流和降水的影响及其机理。结果表明，高原地区冬季积雪增加将使随后的夏季东、南亚季风明显减弱，主要表现为东、南亚季风区降水减少，索马里急流、印度季风槽和印度西南气流减弱。另外，还提出欧亚大陆雪盖与整个高原雪盖和高原东部雪盖对东、南亚夏季风影响的敏感性问题。与欧亚大陆雪盖相比，高原雪盖是影响东、南亚季风的更敏感区，冬季高原以外雪盖增加，有可能使亚洲季风增强；当高原东部雪盖增加时，高原以东地区及印支半岛降水减少，印度东部、南部和孟加拉湾西北部降水反而增加     

华北地区夏季水量丰枯年气候特征对比分析

利用NCEP／NCAR的40a再分析资料,对比分析了华北地区夏季水量丰、枯年气候特征差异。结果发现,干旱年我国大部分地区海平面气压场为弱低压,湿润年为较强低压;干旱年印度夏季风、南海季风及西太平洋副热带高压南侧的东南风均弱于湿润年;干旱年北半球中高纬度槽脊发展较弱,冷空气活动较弱,华北地区位于弱脊区,湿润年北半球大气环流指数为低指数,中高纬度冷空气活动频繁,华北地区位于槽前脊后;干旱年西太平洋副热带高压南北向发展较弱,位置偏南,而东西向发展强盛,在我国南部地区形成狭长的高压脊。湿润年副热带高压南北向发展较强,位置偏北,东西向发展较弱;干旱年华北地区弱下沉运动,在600－400hPa层之间,形成了闭合径圈环流。而湿润年华北地区上空为上升气流,闭合径圈环流消失。     

青藏高原冬季NDVI变化与我国夏季降水的关系

利用1982年1月—2001年12月NDVI资料、台站降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,通过相关分析和合成分析等方法,初步分析了青藏高原冬季植被变化与我国夏季降水的关系.结果发现,高原冬季植被多少与我国夏季降水存在明显的相关关系.高原冬季NDVI大时,我国华南地区、华北地区等夏季降水偏多,而长江流域(主要是中游地区)和西南地区西北部、东北地区西部降水偏少.高原冬季NDVI与我国夏季降水的相关系数从南到北,总体呈西北-东南向" - -"带状分布.降水的年内分布也因为不同年份NDVI的多少而存在较明显的差异,后期的大气环流变化能够较好地解释我国夏季降水的这种差异.     

前季风环流变化特征及与西南地区降水的关系

利用NCEP/NCAR1948-2010年再分析资料,采用小波分析,M-K突变检验及相关性检验等方法,研究了青藏高原南侧10°-30°N低层前季风环流的气候、结构特点、突变及周期等特征,以及与西南地区降水的关系.结果表明:该环流4月最强,且为低纬地区冬季Hadley环流型和夏季季风环流型间的一种过渡.该环流第一主周期为23a,同时还存在4,7,13a的主周期.20世纪80年代该环流的减弱是一突变现象,具体是从1982年开始的.前季风环流强度与西南地区大部4月平均降水量呈正相关,且四川东部、重庆西部、贵州中部通过了99%的信度检验.     

地基微波辐射计资料质量定量分析

为了评估新型气象遥测设备微波辐射计对气球探空的气象业务可替代性和民航机场气象服务中对局地中小尺度系统监测预警的适用性,利用2015年6—12月在昆明试验的北京爱尔达电子公司的HTG-4型微波辐射计温湿数据,以同址气球探空作为基准,经时空同步方法处理数据后,采用分时次和分天气类型的方法并结合航空气象服务的需求,进行辐射计资料质量的定量分析,并对添加云雷达信息前后的辐射计数据进行了质量改善分析.结果表明:(1)辐射计低层探测温湿数据优于高层,温度数据优于湿度数据.(2)温度数据与气球探空相关性好,相关系数可达0.998,整体平均偏差为0.8℃.(3)汛期14:00低层探测误差较大,20:00探测效果优于08:00.在易成云的高度上辐射计遥感测值会受影响.(4)温度、相对湿度、水汽密度的相关系数在4种天气类型下均大于0.812,误差均较小,廓线一致性好,但对逆温层的识别效果较差.因探测原理的差异,辐射计的局部湿度特性敏感性不如气球探空.(5)加入云信息后,相对湿度数据相关系数从0.899提高至0.929,温度数据相关系数从0.996提高至0.997,辐射计温湿数据高层改善更明显.若在气象业务中使用加入云信息后的辐射计温湿数据,除了能有效地补充气球探空时空分辨率的限制外,还能显著提高温湿数据精度,为民航机场气象服务增加一种解决途径.     

华北地区夏季水量丰、枯年大气水分收支对比分析

利用NCEP／NCAR的40年再分析资料,初步对比分析了华北地区夏季水量丰、枯年大气水分循环的差异,结果发现,干旱年自然表经蒸发过程进入大气的水分少于湿润年;华北全区平均夏季垣年略有水汽亏损,湿润年略有盈余;干旱年对流层呼层由西南气流带来的水汽明显少于湿润年,由东边界和北边界流出的水汽也明显不和于湿润年;干旱年对流层各层大气湿度都小于湿润年;水量丰、枯年对流层各层水汽均以辐合为主,但干旱年福合量小于湿润年。