基于地基GPS的暴雨水汽输送分析研究

利用地基GPS大气可降水量资料、常规气象资料和美国国家环境预报中心(National Cholesterol Education Program.NCEP)资料分析了2005年8月22-24日云南一次暴雨期间的水汽输送过程,分析了云南地基GPS立体布局的重要性.结果表明,GPS遥感的大气可降水量与探空观测结果有高度的一致性;地基GPS探测可以获得大气可降水量高频变化的信息;暴雨期间水汽输送主要集中在850～600 hPa之间的各层;立体布局的地基GPS网是监测西南水汽通道的有力手段.     

亚澳季风区的水汽输送特征

用1950-2004年NCAR/NCEP再分析资料计算得到逐日垂直积分水汽输送通量矢量Q,然后进行月平均处理,分析了亚澳季风区的水汽输送特征。结果表明,北半球冬季,亚洲季风区低纬地区为东北风水汽输送,它经过赤道偏转为西北风水汽输送,将水汽输送到澳大利亚季风区和低纬南印度洋。北半球夏季,澳大利亚季风区和低纬南印度洋为东南风水汽输送,它经过赤道偏转为西南风水汽输送,将水汽输送到亚洲季风区。夏季的水汽输送要比冬季强盛得多。无论是冬季还是夏季,赤道上存在两个显著的水汽经向输送大值区,分别在35°-65°E和100°-135°E。冬季100°-135°E的平均值稍强;夏季35°-65°E的平均值远大于100°-135°E的水汽输送值,这说明夏季索马里越赤道气流在亚、澳季风区之间的水汽交换中占主要地位。两支越赤道水汽输送是相互独立的。每支越赤道水汽输送本身在冬、夏季存在显著负相关,当冬季从亚洲季风区向澳大利亚季风区和低纬南印度洋的水汽输送偏强时,接下来的夏季,从澳大利亚季风区和低纬南印度洋向亚洲季风区的水汽输送也偏强;反之亦然。     

华南春旱特征及其与水汽输送的关系

利用1979-2005年华南47个基准站降水资料及由NCAR/NCEP II再分析资料计算所得的水汽输送通量资料,对华南春季降水特征及其与水汽输送的关系进行研究,结果表明:华南春季降水可以110.5°E为界划分为两个区域,以东区域为华南I区,以西区域为华南II区。I区降水具有显著的下降趋势,即干旱趋势显著;而II区降水下降趋势要弱得多,未超过信度检验。此外,I区降水在1994年发生突变,由多雨期突然跃变到干旱期。华南春季水汽主要来源于南海和西太平洋,并经中南半岛转向输送到华南,当南海中北部的偏南水汽输送偏弱(强)时,I区降水偏少(多),I区偏旱(涝),当南海西南部-中南半岛南部的偏南水汽输送偏弱(强)时,II区降水偏少(多),II区偏旱(涝)。     

1997～1999年亚洲季风区夏季水汽输送的差异分析

 利用ECMWF的水汽和风场资料,对东亚、东南亚和印度季风区1997～1999年各年夏季(6～8月)300～1000hPa气层间的水汽输送及其差异进行了计算分析.结果表明:①水汽输送的经向通量,在印度尼西亚-中国南部-日本南部为向北(正)的通量,从1997年到1999年夏季经向通量是由弱变强再变弱,而在澳大利亚北部-印度尼西亚则是由强变弱再变强;②水汽输送的纬向通量,1997年夏季正输送的东西范围比1998年和1999年夏季要广,但南北范围较窄;③中国东南部、南海到日本东部海域的负水汽平流在1998年夏季最大;④风场散度引起的水汽通量散度,在阿拉伯海和孟加拉湾1998年夏季最小,在东亚和西太平洋地区这3年变化很大.     

西北地区空中水汽输送时变特征及其与降水的关系

利用西北地区25个气象观测站1964～1998年的降水量等多个气象要素资料以及1980～1998年西北地区高空风场资料,分析了西北地区空中水汽分布及其输送的年代际变化特征,并探讨了与降水量变化的关系.结果表明:西北地区上空对流层内的水汽含量具有区域差异,在西北地区东部和西部水汽较丰富,而西北地区中部水汽含量极少,这与西北地区降水的地理分布基本一致;西北地区对流层整层的水汽含量从20世纪60～80年代初有下降趋势,而在20世纪80年代中期以后又开始出现显著增加的趋势.在年际变化上,降水的变化趋势与水汽的变化趋势在部分年份里存在一定差异,这主要因为降水是由多种因素决定的;西北地区水汽输送主要以纬向为主,且水汽输送两个大的通道对应降水的极大值中心;全球变暖对西北地区空中水汽分布有一定影响.     

黄河源区中雨近地面水汽输送特征及路径分析

为探明黄河源区中雨近地面水汽输送特征,采用拉格朗日轨迹模型HYSPLIT 4.9,利用2012-2016年NCEP/NCAR 0.75°×0.75°三维风场再分析数据、地面气象站点降水数据,对黄河源区中雨近地面水汽迹线进行模拟和聚类分析,探讨黄河源区水汽来源、水汽路径和不同水汽路径对源区降水贡献率.结果 表明:黄河源区...     

ENSO和NAT对河南汛期降水的协同影响

利用1981—2020年河南夏季114站降水资料和欧洲中心第五代再分析资料,通过合成分析、t检验等气候诊断方法,对河南汛期降水异常大气环流特征及其早期驱动因子进行分析.合成分析结果表明：河南汛期降水偏多年,强盛的南亚高压与低层气旋性异常环流配合,利于高空风场辐散及大气的上升运动;河南上游的气旋性异常环流不断输送冷空气,并与西伸偏强的西太平洋副热带高压配合,使得南海、孟加拉湾和西太平洋有水汽输送至河南,而汛期降水偏少年仅有西太平洋的水汽输送至河南;汛期降水偏多年对应太平洋海温从厄尔尼诺转为拉尼娜和冬季到夏季持续的北大西洋三极子负位相.经波作用通量诊断结果表明：大西洋和太平洋的海温异常上空向西太平洋输送波通量,使得西太平洋副热带高压加强西伸北抬,进而形成有利于河南汛期降水的水汽输送异常和大气环流.     

近十几年新疆水汽源地变化特征

提出确定新疆水汽源地的原则和步骤，用ERA-40再分析资料计算了新疆至大西洋沿岸对流层4个季节典型月份的定常水汽输送场，结合大气可降水量分析了气候意义上新疆的主要水汽源地及近十几年的变化.研究结果表明新疆的水汽主要来自其以西的湖泊或海洋，1，4月的水汽源地是里海和地中海；7月是北大西洋和北冰洋；10月是黑海和里海.再分析资料和观测资料分析都发现，1987年后随着全球增暖，7月和1月中高纬度行星尺度大气的水汽含量增加，地中海所在纬度带减少；新疆上空的水汽更多地直接来自于较高纬度带，来自地中海所在纬度带的水汽输送减少了.     

华南前汛期区域持续性暴雨的分布特征及分型

利用广东和广西两省共175个台站的日降水观测资料,采用计算机检索的方法,对1961-2005年间华南前汛期区域持续性暴雨进行了定义。对南海夏季风爆发前后区域持续性暴雨的气候分布特征的分析发现,季风爆发前持续性暴雨频数从60年代至今呈现出正态分布的年代际变化特征,而季风爆发后的区域持续性暴雨频数变化则几乎相反;广东省前汛期区域持续性暴雨降水明显比广西强。此外,通过EOF方法和相关分析得到了夏季风爆发前后出现频率较高的几种分布雨型,它们能较好地代表季风爆发前后华南降水分布的特点。     

银川平原极值暴雨天气水汽预报着眼点

利用常规气象资料和NCEP／NCAR全球再分析逐日网格点（2．5°×2．5°）资料,对宁夏银川平原地区两次典型极值暴雨天气的水汽条件进行分析,以期总结出银川平原极值暴雨水汽预报着眼点．结果表明：两次区域性极值暴雨均发生在中纬度“两槽一脊”的环流背景和“东高西低”的环流形势下;两次过程水汽的汇集和辐合均表现出突发性,可在过程发生前12h甚至更短的时间内完成;水汽输送通道的移动方向和移动速度分别对暴雨落区和降水强度有较好的指示意义．宁夏南部暴雨天气水汽;15集突发性特征表现不明显,可能的原因是宁夏南部地势较高,南北部海拔高度落差较大和银川平原西侧贺兰山的共同作用,水汽在经过爬坡之后迅速汇聚辐合,导致了这种水汽汇聚的突发性．     

公路桥梁雨季常见病害及防治措施

针对公路桥梁在雨季常出现的病害,在调查分析的基础上,结合具体情况提出了预防性养护措施,以减少公路桥梁在雨季的水毁损失,延长其使用寿命。     

FY2C水汽通道资料反映的西藏高原水汽特征

本文利用2007-2009年逐时FY2C静止气象卫星水汽通道观测资料、T213垂直速度分析场分析了西藏高原水汽的空间分布,指出西藏高原有3条水汽通道,水汽来源来自孟加拉湾、南海和阿拉伯海;高原水汽日变化特点是昼弱夜强,与西藏地区降水昼晴夜雨的特征一致;地形影响水汽分布形式,进而影响降水分布特征,分析西藏高原降水分布时应该综合考虑这三者之间的联系。     

水蒸气对介质阻挡放电的影响

利用同轴电极放电装置研究了水蒸气对介质阻挡放电(DBD)特性的影响,比较了以纯氩气和伴有水蒸气的氩气作为实验气体时其电学和光学性质的区别.结果表明:当向反应发生器中通入少量水蒸气时,击穿电压明显升高,并且放电电流略有增加;比较2种情况光谱发现离子与原子谱线强度明显增强.     

全玻璃真空管太阳能水蒸气集热系统实验研究

设计了一种使用全真空玻璃集热管、简化CPC(非追踪式复合抛物线聚光板)集热板和金属换热套管组合的中温太阳能水蒸气集热系统.系统由60个集热单元串联而成,每个集热单元包括简化CPC集热板、全真空玻璃集热管和换热套管三部分,在全真空玻璃集热管和换热套管之间填充了一种高导热性能固液混合型导热介质增强其导热性能.研究了系统的集热性能和天气条件、集热单元级数等不同工况对系统集热性能的影响.实验结果表明:该系统能够获得200℃的高温蒸汽,集热效率达到0.332,表现出优异的集热性能,是一种有工业应用前景的太阳能水蒸气集热器,为将该高温太阳能集热器用于更广阔的领域提供了设计基础.     

水蒸汽在调湿剂中有效扩散系数的测定

采用“单粒柱”新技术，测定了水蒸汽在粒状调湿剂中的有效扩散系数。以不同粒度、不同种类载气、不同吹扫气速进行测定，结果一致。表明：水蒸汽在粒状调湿剂中的扩散为粒子内扩散控制。以本法测定和对比了不同调湿剂中水蒸汽的有效扩散系数。     

陆地晴空水汽柱含量的MODIS反演方法研究

基于红外辐射传输方程,结合反演水汽的差分吸收技术和传统的通道比值法,利用中心波长均位于940 nm附近的MODIS水汽吸收通道(17通道和18通道)的比值对垂直大气柱水汽总含量进行反演.在地基水汽观测点区域,利用新方法对卫星反演结果与微波辐射计观测数据进行比较并加以修正,修正后的新方法的反演精度和微波辐射计相当,两者相关系数R=88.2%,标准偏差SD=0.29 cm.同时,选择台湾海峡作为研究区域,通过2008年7月24日的近红外MODIS资料,运用新的通道比值法进行水汽含量的反演加以验证,并和MOD07产品进行了比较,两者相关系数R=88.1%,标准偏差SD=0.36 cm.结果表明修正后的新通道比值法的结果比传统的通道比值法精度有一定提高.     

北京什刹海地区的物候季节

根据北京什刹海地区13年的物候观测资料,采用植物物候期频率分布型法进行物候季节划分.结果表明,什刹海地区四季的分配具有春、秋短,冬、夏长的特点,可进一步划分为12个季段,各个季段到来的植物物候现象指示明显,季段的季相特征显著,反映了什刹海地区季节变化的时序之美.     

季节性指数平滑法在城市用水量预测中的应用研究

针对季节性平滑指数方法对于异常数据适应能力较差的特点,对该方法进行优化改进,建立更加可靠的数据模型,并通过实际监测数据检验,得出改进后的季节性平滑指数法在北方地区预测用水量具有更高的精度,满足给水系统的仿真要求。     

GMS-5水汽云图的特点及应用初探

应用辐射传输的基本原理,阐述了日本GMS-5静止气象卫星新增水汽探测通道的特点,分析了水汽云图所包含的气象信息.用红外窗区资料减去水汽资料,得到参数DT,并结合红外窗区云图资料和地面观测资料,讨论了DT与局地降雨过程及降雨量之间的关系.初步分析表明,DT与降雨存在较好的相关关系.