青藏高原人工水汽通道对西北地区夏季降水及环流的影响Ⅰ.对降水过程个例的模拟试验

为探讨用人工方法在青藏高原地区打开水汽通道后,对西北地区夏季降水及环流的影响,我们使用我国有限区域模式对1998年汛期降水的个例做了模拟试验.结果表明,在青藏高原上打开通道对我国汛期降水有所影响,但要使西北地区降水增加,改变该地区的干旱缺水状况,效果是很不明显的.     

青藏高原人工水汽通道对西北地区夏季降水及环流的影响——Ⅱ.对月降水量的模拟试验

采用数值天气预报模式对月降水量进行模拟．探讨“空中调水”的可能性问题，即观察在青藏高原上打开一些通道对我国西部地区夏季降水将产生何种影响。这里，我们讨论１９９８年６月和７月两月累计雨量的模拟。结果表明，如果在高原中部开一个通道，夏季的暖湿气流可以沿通道向北输送，使得通道内的水汽含量有所增加，在通道中部中心地段，６、７两月份月降水量约增加５０～２００ ｍｍ，亦即在局部地区有明显增雨效果，但除此局部地区之外几无影响，且在入口和出口地区降水反而减少，水汽也不能输送到西北地区。在高原西部打开通道几乎无影响。对模拟环流的分析表明，开凿通道后，仍难于改变高原周围的环流形势，尤其是塔里木盆地上空的下沉气流没有大改变，因而．即使有部分水汽能够到达高原以北．仍很难增加该区域大范围的降水。     

青藏高原人工水汽通道对西北地区夏季降水及环流的影响Ⅱ.对月降水量的模拟试验

采用数值天气预报模式对月降水量进行模拟,探讨"空中调水"的可能性问题,即观察在青藏高原上打开一些通道对我国西部地区夏季降水将产生何种影响.这里,我们讨论1998年6月和7月两月累计雨量的模拟.结果表明,如果在高原中部开一个通道,夏季的暖湿气流可以沿通道向北输送,使得通道内的水汽含量有所增加,在通道中部中心地段,6、7两月份月降水量约增加50～200mm,亦即在局部地区有明显增雨效果,但除此局部地区之外几无影响,且在入口和出口地区降水反而减少,水汽也不能输送到西北地区.在高原西部打开通道几乎无影响.对模拟环流的分析表明,开凿通道后,仍难于改变高原周围的环流形势,尤其是塔里木盆地上空的下沉气流没有大改变,因而,即使有部分水汽能够到达高原以北,仍很难增加该区域大范围的降水.     

海温异常对降水异常影响的数值试验

利用球圈范围的初始方程模式和1991年6～7月海温距平分布，研究海温异常对我国东部地区、西北地区、青藏高原附近地区以及南亚和其它降水变化明显区的影响。结果表明，除远离海洋的内陆地区外，按照类似于实际海温距平模拟出的降水场分布与实况基本一致。特别是考虑了阿拉伯海和太平洋东部的海温距平中心后，我国的东部、青藏高原附近及印度半岛等地的降水模拟得比较成功。文章最后指出，降水异常是与海温异常造成的环流异常有关。     

近50年影响内蒙古汛期降水的气候因子分析

利用1951—2000年内蒙古地区11个站的月降水资料，总结了该地区汛期(6—8月)降水的年代际和年际变化特征，分析了汛期降水变化与各气候因子的关系。结果表明，内蒙古中西部地区汛期降水存在10年尺度的气候振动，东部和呼和浩特地区存在20年尺度的气候振动。西太平洋副热带高压、夏季东亚季风、青藏高原位势高度、ENSO事件对内蒙古地区汛期降水均产生不同程度的影响。     

1998年青藏高原降水特征及大气LFO对长江流域低频降水的影响

本文使用美国NCAR—NCEP再分析的逐日资料，研究了1998年夏季青藏高原降水特征及大气准45d低频振荡(LFO)对长江流域低频降水的影响。研究表明，6月19日左右青藏高原雨季开始，青藏高原是水汽输送的汇区，青藏高原影响了我国东部的降水天气过程，使长江流域降水不均匀;青藏高原的大气低频振荡对东部地区低频降水也产生了影响，使低频降水带在青藏高原的东坡出现不连续现象。     

青藏高原冬季积雪对华东梅汛期降水影响的数值试验

利用ＩＡＰ－２层ＡＧＣＭ模式，研究了青藏高原冬季积雪状况对华东地区梅汛期降水分布的影响，发现高原隆冬季节积雪多时，华东南部梅汛期降水减少，积雪少时，华东大部梅汛期降水略有增加。     

青藏高原地表温度对华北汛期降水变化的影响

利用1980-2001年青藏高原月平均地表温度、1961～2001年我国160站月降水以及NECP／NCAR再分析月平均高度场资料,分析了华北地区汛期降水与青藏高原地表温度的关系,结果表明华北地区汛期降水与青藏高原5～6月地表温度具有显著的正相关。相关场的正值中心位于高原的东北部和西南部地区。华北地区汛期降水偏少年,青藏高原前期5～6月地温以负距平为主且距平值较小;相反,降水偏多年,青藏高原前期5～6月地温以正距平为主且距平值较大。EOF和SVD分析表明,青藏高原5～6月地温和华北地区汛期降水的第一典型场都表现出大体一致的变化特点。此外,诊断分析得到,青藏高原5～6月地温偏高年,7～8月西太平洋副热带高压的强度偏强,位置偏北;地温偏低年,西太平洋副热带高压的强度偏弱,位置偏南。     

青藏高原汛期降水的时空分布特征

根据1967～2008年青藏高原地区67个气象台站的月平均降水资料,利用线性趋势分析、EOF分解和Morlet小波变换等方法分析了青藏高原地区汛期(5～9月)降水的时空分布特征.结果表明:青藏高原汛期降水存在明显的区域性差异,EOF分解揭示出青藏高原汛期存在3种主要的空间分布型:南北反向型、全区一致型和东南-西北反向型...     

青藏高原冬春季异常雪盖与江南前汛期降水关系的检验和应用

应用１９５８～１９９２年青藏高原６０个站的积雪深度资料,对早先分析青藏高原冬春季异常积雪影响高原及其邻近地区大气环流和我国汛期降水的一些结果进行了检验．结果表明,青藏高原冬季积雪与同期５００ｈＰａ高度和前汛期江南降水关系的稳定性较好．多年来,该统计关系用于江南前汛期降水趋势的预报试验,获得初步成效．指出青藏高原异常雪盖作为江南汛期降水预报因子不仅具有可靠的物理基础,而且是行之有效的,值得进一步深入研究．     

一次区域性大暴雨过程的成因分析

利用常规天气图、区域自动气象站、卫星云图、多普勒天气雷达等资料对2009年8月17—18日发生在泰安境内的区域性大暴雨过程进行了综合分析。分析发现：大暴雨发生在副热带高压南退过程中西北边缘的5880gpm线附近;700．hPa和850hPa“人字形”切变线造成的水汽辐合是强降水形成的关键;通过分析θse与K指数,发现此次区域性大暴雨发生在θse850〉330°K的热带海洋气团中,稳定度指标并不关键;地面倒槽长时间维持是强降水产生的条件;特殊的山地对这次强降水起到了重要作用;数值预报出现偏差导致了由于过分依赖数值预报出现暴雨漏报。     

对流性强降水的数值模拟研究

利用中科院大气所改进的三维强降水对流云数值模式，在证明该模式可较好地模拟对流性强降水的基础上，对1998年7月21日晨发生在武汉的梅雨锋强降水个例进行模拟，深入分析云体结构、降水量等特征，研究暴雨形成的云物理机制。作为对比，另外选取了陕西旬邑的一个强降水个例进行模拟。模拟结果表明，武汉个例云发展较稳定，雨水的形成主要是暖雨过程，冷雨过程对雨水的增加有促进作用，地面无固态降水，雨滴直径、大雨滴浓度相对较大。虽然云中最大上升气流速度、各种降水粒子最大含水量以及瞬时最大雨强等都不如旬邑的强对流云个例强，但累积降水量却比旬邑的大。通过人为改变低层大气湿度的模拟结果发现，这次强降水的长时间维持与低层充沛的水汽供应密切相关。     

基于surfer8.0实现雨量图形可视化

介绍了VB6．0结合surfer8．0实现雨量图形可视化的基本原理，阐述了系统软件的模块化结构设计的过程，给出了关键性技术描述，并展示了系统的主要功能和产品结果。     

广州降水天数的统计规律

利用广州1973－2002年逐日的降水资料,用统计方法分析一次降水过程持续天数的规律。研究发现：广州30年来一次降水过程持续最长的天数为33d,且出现1－5d降水的可能性最大,其可能性多数随着降水天数增加而减少。计算降水时间序列的小波方差,发现广州一般降水天数主要存在3年和12年左右的振动,而暴雨以上的降水天数则存在1.5年和6年左右的振动。选取对应主要周期附近的尺度参数进行小波逆变换后,可以看出一般降水天数主要周期的年际变化趋于平缓,而对应暴雨天数的主要周期振荡的幅度逐渐增大。     

湖北省山洪灾害临界雨量及降雨区划研究

统计分析了湖北省历史上327次山洪灾害个例,指出湖北省山洪灾害主要位于鄂西南武陵山及鄂东南幕阜山一带,主要集中在梅雨和盛夏期间,与湖北省主要暴雨区及暴雨集中期相一致。选取1980年以来较典型的80次山洪灾害个例,对气象站和水文站雨量进行对比分析,发现气象站雨量在70 mm以上时,二者比较接近;在30 mm以下时,二者差异非常大。山洪灾害临界雨量综合计算方法能较有效地提高山洪灾害气象站临界雨量精度。对山洪灾害临界雨量与不同频率的设计雨量及其它一些暴雨参数值进行综合分析,确定了湖北省山洪灾害降雨区划。     

降雨量及叠加预测方法研究

为了得到精确度较高的降雨量预测值及其叠加预测精度,利用小波神经网络和NARX动态神经网络对降雨趋势和降雨量进行预测,并分析降雨量叠加预测值的误差。研究表明,小波神经网络分析的月降雨量多个变化周期以及总的变化趋势较为准确;NARX动态神经网络预测模型测试误差为0.21%,回归效果图的相关系数R为0.99993,回判和检验误差分别只有0.22%和0.40%;降雨量叠加预测和检验误差较小,均未超过2%,能够满足降雨量不断叠加预测的要求。该方法能为边坡动态稳定性预测提供精确度较高的降雨量预测值。     

夏季新疆降水异常与印度降水的关系

利用1960-2003年6～8月新疆75个气象站降水量、印度地区降水量和NCEP/NCAR再分析资料,分析了新疆夏季降水量与印度降水之间的关系,以及印度降水变化与新疆降水异常联系的可能的物理机制.研究表明.印度降水与新疆夏季降水量之间存在显著的反相关关系,它们之间的线性相关系数为-0.39.夏季印度降水变化与其西北侧的西亚-中亚地区对流层平均温度呈显著正相关,从而与对流层高层南亚高压中心东西振荡和高压西部强弱,西亚地氏副热带西风急流(西亚急流)强度和南北位置振荡,500 hPa伊朗高压南北和东西振荡密切联系,夏季印度降水变化通过与这些影响新疆降水的系统联系而与新疆夏季降水呈显著的反相关关系.Eliassen-Palto通量(EP通量)的动力学诊断分析进一步表明,印度季风偏强(偏弱)导致南亚高压两侧由南向北进入亚洲西风急流人口处的波作用通量偏强(偏弱),使得西亚急流偏强(偏弱)、偏北(偏南).     

一次热带系统降水分析

用天气学原理和方法对2000年7月中旬的一次降水进行了天气环流背景和物理量场的分析,对降水的落区、雨量和强度进行了推演,表明了这次热带系统降水的原因、特点、机制和系统间的关联性.     

一次连续性强降水过程形成的原因

从分析大气环流背景及一些物理量特征,探讨2006年5月26—28日广东省大范围的持续大到暴雨、局部大暴雨的降水过程,认为这次暴雨过程主要受锋面低槽影响,是多种尺度天气系统相互作用及恰当配置的结果,其中低空急流的出现为暴雨的产生提供源源不断的水汽,切变线的来回摆动使不稳定能量增强,200hPa强盛的辐散流场为上升运动的加剧起到抽吸作用,而冷空气入侵是这次暴雨过程的触发机制。     

基于雨声识别的雨量测量方法

针对传统雨量测量耗时长,维护不方便的问题,本文在分析声信号识别技术的基础上,提出了基于雨声识别的雨量测量方法,模拟人耳听觉中对频域划定的非线性性和对同一频率群声信号作叠加评价的机理,将傅里叶变换后的能量谱通过梅尔(Mel)滤波器,提取雨声的梅尔频率倒谱系数(MFCC)作为雨声信号的特征向量。在此基础上,构建一个三层BP神经网络,将归一化后的样本数据用于神经网络训练,最后将测试样本用于对雨量的识别。试验结果表明,在少量样本训练的基础上神经网络即能有效识别雨量大小,为声信号识别技术应用于更为精准的雨量测量提供了理论依据。