北京一次暴雨过程数值模拟和诊断分析

2012年7月21日10:00-22日02:00,北京地区出现了一次历史上罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失.采用新一代中尺度数值预报模式WRF V3.3.1对这次极端降水天气过程进行数值模拟研究,并运用模式输出结果对其发生、发展机制进行了研究.主要结论有:WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的落区、暴雨中心、24 h累积降水量等;此次强暴雨过程主要是由低空中β尺度涡旋造成的,即中β尺度涡旋随时间的演变决定降水落区及降水强度;最后利用相对螺旋度诊断了整个降水过程,结果显示相对螺旋度的变化对降水增强的临近预报具有明显指示意义.     

西北春季标准化降水指数及干旱时空特征分析

利用西北5省(区)137个测站的1961-2009年历年春季降水量资料计算标准化降水指数(SPI),统计了西北春季轻旱、重旱、特旱发生的空间分布和时间变化,然后用EOF,REOF,M-K等方法对西北春季SPI时空特征和变化趋势进行了研究.结果表明:新疆北部、甘肃河西及青海中部是干旱的主要发生区域;干旱面积率在1980年以前较高,而1981-1990偏轻,1991-2009缓慢增加.西北春季SPI结构的最明显特征是整个西北表现为一致的旱(或涝)的特征,新疆、青藏高原及西北东部是2个异常中心区,过渡带位于新疆的东部;西北春季SPI异常结构的另一显著特征是,新疆北部及青海南部与西北东部旱涝为反相结构,西北东部的多(少)雨往往对应新疆北部和青海南部的少(多)雨.利用SPI可将西北春季划分为4个旱涝异常区:青海高原区、西北东部区、新疆北部区、南疆区;并由各区代表站的SPI的M-K突变检验得,从1980年代开始,青海高原区春季降水增多,并且趋势十分显著;与其相反的是,西北东部区近年春季降水有减少的趋势;北疆区从1997年开始,春季降水有增多的趋势,而南疆区春季降水增多的趋势不十分显著.     

重庆主城区边界层气象条件对PM10质量浓度影响分析

对雾天、晴天和阴天3种不同天气背景下边界层气象条件对PM10质量浓度影响进行了分析,结果表明:夜 间到早上,由于3种天气均出现有逆温且高低空风速较小,PM10向高空扩散能力弱,在污染源排放明显减弱的情 况下PM10质量浓度呈现自然下降态势,雾天由于相对湿度大,水汽的吸附作用,PM10质量浓度下降速度比晴天和 阴天快;上午,阴天升温不及雾天和晴天快且高低空风速也比较小,导致PM10质量浓度上升速度比雾天和晴天快; 午后,由于晴天增温快,温度高,高低空风速大,PM10质量浓度下降速度快,雾天温度增速不及晴天且地面风速变 化不大,PM10质量浓度下降速度要低于晴天,阴天增温速度明显比晴天和雾天慢,高低空风速较小,PM10质量浓 度降低速度慢,相对质量浓度高.     

兰州市霾日与气象参数和空气质量的关系

利用1961-2006年兰州市的常规气象观测资料及探空资料和兰州市2001-2005年的空气污染监测资料,统计分析了各种气象因子对兰州市霾的出现的影响及相关关系,同时研究了霾对空气质量的影响.研究表明当地面静风或风速较小(≤2 m/s)、气压场减弱、连续不降水日数达到28天以上时,最有利于霾的形成;不同时次霾出现的相对湿度条件有很大的不同,在14:00和20:00霾的出现次数均随湿度的增加而减少,而在2:00和8:00时则相反,霾出现次数随湿度的增加而增加;当有低空逆温层出现时,尤其是冬半年,极有利于霾的发生,且逆温层厚度越大,霾发生的可能性就越高;霾日的空气质量等级大多在轻微污染及以上,空气污染与霾日的出现有很大的相关性.     

西藏西北高原气候变化趋势及预测——以狮泉河站为例

利用西藏狮泉河气象站1961～2000年气温、降水等资料,分析了40年来西藏西北高原地区的气候变化,并对未来气候变化的可能趋势做了预测.将预测结果与2002～2004年的实际观测资料相比较,预测结果与实际值接近,因此,预测结果是基本可信的.     

中国大陆中强震发生前后震中降水变化特征

2008年5月12日四川省汶川发乍8.0级大地震后又出现暴雨泥石流,使得气象要素与地震之间的关系越来越被人们关注.赵红岩等[1-3]对地震与降水的关系研究后指出,大陆地震与中国降水有震前旱,震后涝的关系,而对震中降水的变化特征没有作详细说明.徐国均等[4]指出云南地区地震发生后,震中附近地区的降水没有出现异常情况,在震前一个月内却出现异常变化,但震例的区域代表性比较有限.     

西北春季降水的基本和异常特征

应用西北地区85个站1961年－1995年3－5月的降水资料,分析了西北地区春季九水的基本特征和异常特征,结果表明;西北地区春季3－5月降水的年际变率大,且表现为很强的地域性;青海高原和塔里木盆以正偏为主,而青海高原东北侧的陇东、陕西、新疆西部、北部以负偏为主,西北地区降水的峰度较正态分布为小,即随机性较大,西北大部分地区春季发生干旱的频率高 ,西北降水的时空异常特征分析表明,西北区3－5月降水空间上存在着6个异常敏感区;高原东北60％－90％。各个区内的降水随时间的变化而有所不同,其中高原东北侧、河西西部、南疆等地的降水趋呈下降趋势,表现出与中国东部的趋势;青海高原、天山以北地区和浙江省盆地等地呈现出上升趋势。     

2004-2007年兰州中川机场低空风切变分析

选取2004-2007年西北地区兰州中川机场的12起低空风切变个例,分析了中川机场低空风切变发生的时间分布特征,并利用常规天气图、数值预报产品,对造成低空风切变的高低空环流特征进行分析.结果表明:兰州中川机场的低空风切变主要出现在每年的春末夏初,大多发生在午后和傍晚;有利于低空风切变发生的天气形势可归纳为3类:西北气流型、横槽型、西风槽型.研究结果有助于低空风切变的预报,可为今后航空气象保障工作提供参考.     

中国西南地区近50年夏季降水的气候特征

利用中国西南地区103个气象观测站1961年1月1日-2010年12月31日的逐日降水量资料,采用旋转经验正交函数分解、突变分析、小波分析等方法对该地区近50年夏季降水的空间异常分布、演变规律、突变及周期特征进行了诊断分析.结果表明:西南地区近50年夏季降水标准化距平场可以划分为七个分区,并根据夏季降水的年代际变化特征将其归为五种类型,即明显增加型、缓慢增加型、平缓变化型、缓慢减少型和明显减少型.近50年夏季降水量在川东渝北和川西高原地区明显增加,而四川盆地则明显减少;贵北渝南和贵南桂北地区呈南北相反的缓慢增加(减少)趋势,云南地区呈东西相反的平缓减少(增加)趋势.夏季降水突变点多集中在20世纪70年代、90年代和21世纪初.且都存在一个准14年尺度的变化周期.     

兰州城区臭氧浓度时空变化特征及其与气象条件的关系

依据兰州市环境监测站１９８５－１９９６年大气Ｏ３的监测资料,对兰州城区Ｏ３浓度的年际变化,年变化,日变化和空间分布等时空变化特征进行了分析研究,并分析了其浓度变化与气象条件的关系。结果表明：兰州城区大气Ｏ３浓度存在着较明显的年际变化,最近几年有准两年的变化周期,且其年平均浓度值有波动式升高的趋势;年变化与日变化为单周期,浓度最大值分别出现在７月和午后,空间分布以兰州西固区Ｏ３浓度最高;Ｏ３浓度分布