论天气预报科研业务结合可持续发展机制

科研业务的脱节,已经成为制约天气预报科技成果转化为预报能力的重要因素。本文在阐述天气预报科研业务结合机制建设必要性的基础上,介绍了国内外气象行业科研业务结合工作方面的现状及近几年国家气象中心在天气预报科研业务结合机制方面取得的成果和体会,并结合我国科研业务结合工作机制中存在的问题,提出相关对策和建议。在天气预报科研业务结合试点工作中,探索建立"小实体、大网络"的科研业务结合专项工作机制,科技成果业务转化遴选、准入、转化及认证机制,预报试验应用反馈机制以及业务需求引导科学研究机制,保证科研业务结合工作的顺利实施,发挥国家级中试基地的引领示范作用。     

北京区域环境气象数值预报系统及PM2.5预报检验

基于北京地区快速更新循环同化预报系统 (BJ-RUC)、WRF-Chem模式和优选的能见度参数化方案,建立了北京区域环境气象数值预报系统。对2014年全年PM_2.5浓度、能见度和APEC (Asia-Pacific Economic Cooperation) 期间预报效果检验结果表明:该系统对京津冀及周边地区PM_2.5浓度的预报效果较好,大部分站点的相关系数在0.6以上,特别是北京的部分站点可达0.8以上,预报结果相比观测总体偏低,随着预报时效的延长,24 h之后预报效果略有下降。相比人工观测,能见度预报结果与自动观测能见度更加接近,对持续性低能见度过程预报与实况吻合较好,对于小时能见度低于10 km的分级检验显示,预报准确率从77%左右逐级下降,2 km以下在40%左右。2014年APEC期间,系统很好地预报出北京地区空气质量指数、PM_2.5浓度和能见度的时空演变特征,为APEC期间环境气象预报服务提供了有力的技术支撑。     

青海省火灾分布规律及防御对策

一、十年火灾概况青海省1981年—1990年共发生火灾1957起,直接经济损失22 608 525元,年均195起,年均损失2 260 852元。十年共死48人,伤187人,从火灾起数和损失看基本上是呈上升的趋势。从社会总产值比较,平均每万元损失3.3元。其中,1985年海西井喷火灾700万元、1990年海南州石藏寺火灾损失300多万元。 1、按行业分:农业火灾起数占第一位,十年平均值为56.62％。     

Statistical characteristics of environmental parameters for warm season short-duration heavy rainfall over central and eastern China

Water vapor content,instability,and convergence conditions are the key to short-duration heavy rainfall forecasting.It is necessary to understand the large-scale atmospheric environment characteristics of shortduration heavy rainfall by investigating the distribution of physical parameters for different hourly rainfall intensities.The observed hourly rainfall data in China and the NCEP final analysis（FNL）data during 1May and 30 September from 2002 to 2009 are used.NCEP FNL data are 6-hourly,resulting in sample sizes of 1573370,355346,and 11401 for three categories of hourly rainfall（P）of no precipitation(P<0.1 mm h^-1),ordinary precipitation(0.1≤P<20 mm h^-1),and short-duration heavy rainfall(P≥20.0 mm h^-1),respectively,by adopting a temporal matching method.The results show that the total precipitable water（PWAT）is the best parameter indicating the hourly rainfall intensity.A PWAT of 28 mm is necessary for any short-duration heavy rainfall.The possibility of short-duration heavy rainfall occurrence increases with PWAT,and a PWAT of 59 mm is nearly sufficient.The specific humidity is a better indicator than relative humidity.Both 700-and 850-hPa relative humidity greater than 80%could be used to determine whether or not it is going to rain,but could not be used to estimate the rainfall intensity.Temperature and potential pseudo-equivalent temperature are also reasonable indicators of short-duration heavy rainfall.Among the atmospheric instability parameters,the best lifted index（BLI）performs best on the shortduration rainfall discrimination;the next best is the K index（KI）.The three rainfall categories are not well recognized by total totals（TT）or the temperature difference between 850 and 500 hPa（DT85）.Threequarters of short-duration heavy rainfall occurred with BLI less than-0.9,while no short-duration heavy rainfall occurred when BLI was greater than 2.6.The minimum threshold of KI was 28.1 for short-duration heavy rainfall.The importance of dynamic conditions was well demonstrated by the 925-and 850-hPa divergence.The representativeness of 925-hPa divergence is stronger than that of 850 hPa.Three-quarters of short-duration heavy rainfall occurred under a negative divergence environment.However,both the best convective potential energy（BCAPE）and vertical wind shear were unable to discriminate the hourly rainfall intensities.     

边界层方案对华北低层O3垂直分布模拟的影响

利用WRF-Chem模式,采用3种边界层参数化方案 (YSU, MYJ和ACM2),针对1个晴空、静稳日 (2013年8月26日20:00—27日20:00(北京时)) 进行模拟,着重分析不同边界层参数化方案对夜间残留层形成及日出前后O₃浓度垂直分布形式的模拟效果,并与固城站地面及垂直同步观测资料进行对比。结果表明:3种边界层参数化方案均能够模拟出温度及风速的区域分布形式以及风温垂直结构的变化特征;相比之下,MYJ方案模拟的夜间边界层高度较YSU方案和ACM2方案明显偏高,该对比结果可能是导致近地面污染物浓度模拟差异的重要原因;在夜间稳定层结至日出后稳定状态打破的边界层结构演变过程中,采用YSU方案和ACM2方案模拟的温度和风速垂直扩线形式与观测结果更为接近;同样采用非局地闭合的YSU方案和同时考虑局地和非局地闭合的ACM2方案,对于边界层高度内O₃浓度垂直分布形式的模拟效果具有明显优势。     

2002年8月湖南致洪强降水过程与成因分析

利用2002年8月的常规观测资料,1°×1°的NCEP逐日再分析资料,1°×1°的云顶黑体亮度温度(TBB)逐时资料,水利部发布的2002年5～8月水情资料,以及1960～1997年中国315站的逐日降水资料,对2002年8月中下旬湖南百年难遇的大洪水发生原因以及致洪强降水进行分析.发现:(1)2002年8月受12、14号台风影响的湖南南部大暴雨和8月中旬持续高空槽前的大面积强降水,是引起8月中下旬湖南严重洪涝灾害的直接原因之一;(2)2002年4～5月以及梅雨期湘南地区的强降水使得土壤水份饱和,江河湖库维持较高的水位,导致8月上中旬先后3次强降水过程产生的雨水只能作为径流流入洞庭湖水系,使洞庭湖水系的来水与长江上游的洪峰来水遭遇,造成8月中下旬洞庭湖水系的严重洪涝灾害;(3)8月上中旬的强降水过程中,中尺度对流系统(MCS)十分活跃,而MCS的发生、发展又与有利于出现对流活动的大尺度环境场有关.     

2002年夏季气候及汛期实时预测与检验

简要介绍了中国科学院大气物理研究所2002年汛期预测的结果.作者首先利用IAP ENSO预测系统,较好地预测出2002年夏季将有一个强度偏弱的El Nno事件发生;IAP动力学气候预测系统(IAP DCP-Ⅱ)的跨季度预测结果则表明2002年夏季我国华北和东北大部将持续干旱少雨,长江下游和南方大部地区降水较常年偏多;在数值预测的基础上,结合其他的动力统计预测方法,最终得到中国科学院大气物理研究所2002年夏季旱涝趋势的跨季度集成预测结果.与实况比较表明,IAP DCP-Ⅱ预测和集成预报均较好地预测出我国夏季旱涝的大范围形势分布,特别是动力数值预测的效果在我国东部略优于集成预测.至于汛期(6～8月)每天的天气分析研究和数值天气预报,则表明国内外现有的中高分辨率数值天气预报模式均有很好的预测能力,并给出了我国长江流域和华北地区2002年持续性降水的天气学模型.     

一次强雹暴过程多普勒雷达产品特征分析

分析延安市2006年8月1日至2日出现的一次大冰雹过程的多普勒雷达产品,得出大冰雹形成过程中形成的三体散射长钉和相应的反射率因子、径向速度、组合反射率、垂直累积液态含水量、回波顶高等变化特征,三体散射现象是大冰雹预警的一个指标。指出强风暴顶辐散是与风暴中强上升气流密切相关的小尺度特征,它提供了上升气流强度的度量,可以与最大冰雹尺寸相关连,并且是风暴强度变化的早期指标。回波强度最大值及所在高度,有界弱回波区区域大小,垂直累积液态含水量的大值区都是判别强降雹潜势的指标。通过对各项产品数据特征变化研究。为今后大冰雹早期预报提供参考。     

2007年7月8日特大暴雨过程的中尺度特征

利用雷达、卫星、闪电定位仪及NCEP资料分析了2007年7月8日在安徽沿淮西部出现的特大暴雨过程的中尺度特征.分析结果表明:造成特大暴雨的强对流回波带与近地面层925hPa辐合区位置一致,而且回波单体移向与回波带走向一致,另外发现该中尺度对流雨团(rainstor ms)属于后向传播,其传播方向和单体的移动方向相反,使得强回波在特定区域保持相对静止,造成特大暴雨;逐时降水极值基本出现在对流发展旺盛和对流回波发生合并时.另外通过分析单多普勒雷达反演二维风场发现,中低层气旋性切变的维持是强降水形成和维持的重要条件.     

2007年梅雨锋降水的大尺度特征分析

2007年6-7月在华南、长江中下游以及淮河流域先后出现东西走向静止锋暴雨,引起粤东和淮河流域洪涝灾害.分析了这3个地区静止锋暴雨的动力学、热力学结构的异同点.2007年7月引起淮河洪涝的主要强降水是7月8-9日的暴雨,分析了引起这场强暴雨的大气环流特征以及梅雨锋深厚的锋生过程和气旋生成过程.主要结论为:(1)华南前汛期降水、长江梅雨期降水以及淮河强降水出现时东西向静止锋在动力学和热力学的结构相同,可通称为"梅雨锋".(2)2007年淮河静止锋暴雨的出现,是由于中国东部上空有深厚高空槽发展,诱导梅雨锋上气旋生成过程和深厚的锋生过程.气旋生成过程和锋生过程使梅雨锋上出现强烈的上升运动,形成了致洪暴雨.