冬季高速公路路桥温度变化规律及能量平衡分析

利用2009年10月-2010年3月湖北省武英高速凤凰关水库自动气象站逐时路、桥面温度和常规气象资料,分析了冬季典型天空状况（晴空、阴天）和天气过程（雾、降雨、降雪）中气温、路面温度和桥面温度的变化规律。结果表明,夜间桥面温度与气温接近,比路面温度低2℃,桥面0℃以下的低温维持时间为路面维持时间的2倍左右。利用下垫面能量平衡模型,分别计算冬季夜间晴空和阴天时路、桥面辐射能量收支变化情况,分析了夜间路面和桥面温度变化差异的原因,并对桥面比路面更易结冰的现象给出了理论解释。     

利用Logistic回归方法的高速桥（路）面结冰风险等级预警模型

为提升湖北省高速公路交通气象预报服务能力,丰富高速公路沿线桥、路面结冰预警预报产品,开展特色专业气象服务,利用武英高速凤凰关交通气象站2009—2011年3年冬季桥、路面温度观测数据,基于Logistic回归模型解析了桥、路面结冰温度条件频率随环境气温的变化规律,建立了道路结冰温度条件风险概率模型,并由此构建了武英高速桥(路)面结冰风险等级预警模型,得到以下结论。武英高速公路桥面先于路面结冰的临界环境气温存在2℃差效应,桥(路)面结冰温度条件的低、中、高风险频率对应环境气温3基点为1℃(-1℃)、-0.6℃(-2.7℃)、-2.2℃(-4.4℃)。环境气温降低到0.3~-1.6℃(-1.7~-3.8℃)是武英高速桥(路)面结冰频率变化的快增期,-0.6℃(-2.7℃)左右是桥(路)面结冰频率变化最敏感基点。研究以等级形式发布武英高速公路桥、路面结冰风险预警产品,用户可根据条件主动选择防范或规避风险。     

陆面过程模式的改进及其检验

文中对陆面过程模式 (BATS)进行了改进 ,改进后的模式能较好地模拟地表物理量的年、季和日变化 ,它有两方面的特点 :采用热扩散方程模拟 7层土壤温度 ,模拟的温度可与实测值进行比较 ;在BATS的地表径流方案中 ,考虑了空间不均匀性的一般地表径流 (GVIC)过程 ,研究结果表明 :⑴模式能很好地模拟各层土壤温度的年、季和日变化。冬季土壤温度下层高于上层 ,而在夏季上层高于下层 ,这种上下层温度的转换时间大约在 4和 10月份 ,这与实测土壤温度的年变化非常一致。较为准确地模拟了各层土壤温度日变化的时滞效应。⑵用南京和武汉站的资料 ,将BATS地表径流方案模拟的地表水分分量与GVIC方案进行比较 ,BATS地表径流方案模拟的地表水分分量 ,与总水量的平衡相差较大 ,而GVIC模拟的效果相对较好 ,地表总水量基本上与降水总量达到了平衡     

海南岛冬季低温冷害的气候特征

分析表明,海南岛冬半年日际气温的变化幅度很大,平均气温很难表征海南岛冬季“冷”的气候特征,从冬季农作物生长角度出发,统计了海南岛（以海口为例）发生低温冷害的气候概率,提出海南岛存在的“相对的冬季”进一步,引进“冷指数”替代平均气温来表征海南岛冬季的“冷”,对冷指数的主要成分分析表明：（１）以五指山脉为界,海南岛南,北两区在冬季存在明显的冷暖差异,山北地区发生低温冷害的气候概率明显大于山南地区,在科     

通用陆面模式对土壤质地和亮度的敏感性分析

使用前苏联Valdai 1966～1971年的气象观测资料,研究了通用陆面模式(Common Land Model,CoLM)模拟的水分循环和地表通量在12种土壤质地和8种土壤亮度条件下的差异。结果表明,在相同的气象条件下,模拟的热通量对土壤质地和亮度都比较敏感,而地表水文过程只对土壤质地敏感。土壤亮度相同时,相对砂性土壤,粘土含量高的土壤保水性强,土壤湿度、地表蒸发和径流量都比较大（月均最大差值：土壤湿度约为5 kg·m-2,地表蒸发和径流量约为年降水量的7%和1.2 %）,相应地在热通量分配上存在明显差异（月均最大差值为8 W·m-2）;土壤质地相同,亮度由亮变暗时,潜热通量变化很小,地表温度略有升高,而感热通量和净辐射增加显著（月均最大差值为7 W·m-2）。土壤质地和亮度对模拟的影响主要存在于降水少、植被覆盖度低的3～5月。     

2001～2010年中国区域土地利用/覆盖变化对 陆面过程影响的模拟研究

基于2001年和2010年中分辨率成像光谱仪MODIS（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer）土地覆盖数据,利用公共陆面模式（Community Land Model, CLM）模拟真实的土地利用/覆盖变化（Land Use/Cover Change, LUCC）对地表能量平衡和水分循环过程的影响。研究表明:1）在2001～2010年,中国LUCC最明显的区域位于干旱半干旱区过渡带、半干旱半湿润区过渡带和南方地区;中国区域荒漠减少0.92%,草地减少0.01%,农田增加0.77%,森林增加2.86%,植被覆盖度整体增加。2）在2001年和2010年两种土地利用/覆盖背景下,LUCC使大部分地区感热通量增加,植被蒸腾、蒸发潜热通量增加,土壤表面蒸发潜热通量减小。3）LUCC使大部分地区地表径流减小;中国西北东部、华北和东北地区土壤湿度减小,其他地区土壤湿度增加,仅干旱半干旱过渡带上的土壤湿度发生了显著变化。4）当典型过渡带区域由荒漠变为草地后,感热通量增加1.11 W m?2,潜热通量增加0.14 W m?2;冠层蒸腾和蒸发分别增加0.039 mm d?1、0.009 mm d?1。土壤湿度平均减小0.01 m3 m?3,且随深度增加变干更明显,这是由于根系吸收了较多深层土壤水分,以满足植被显著增加的蒸腾而产生的结果。当草地变为灌木时,其能量通量和水分循环的变化与上述结果类似。     

植物冠面温度气候学模拟模型的初步研究

根据Monteith的植冠面热量平衡方程来讨论植冠面温度计算的气候学模型方法.讨论了:(1)植冠显热(H)、潜热(LE)和净辐射(Rn)各通量与气象台站观测资料的联系;(2)Rn项中晴天有效辐射(Eo)实验公式中湿度函数f(e)在中国应用时的季节修正;(3)植被-土壤热通量(G)的估算与其误差的影响;(4)根据气象台站的气候背景资料与参考植被的生物-生理特征参数,运用Newton-Raphson迭代方法求解植冠面温度;(5)模拟结果.     

基于渐近式辐射传输模型的雪面反射率的计算验证

以新疆玛纳斯河流域为研究区,利用渐进式辐射传送模型(ARTM)计算350～2 500 nm光谱波段的雪面反射率.为了验证模型的实用性和有效性,在分析雪面反射率光谱特征的基础上,利用ARTM计算的不同下垫面雪面反射率的计算值与实测值对比分析,分别在下垫面为农田、裸土、草地的环境中对ARTM进行精度验证.结果表明:(1)雪...     

一次持续性强暴雨过程的平均特征

2004年9月2—6日四川盆地中东部发生了一次持续性强暴雨过程。利用时间平均合成分析方法对强暴雨维持期间 (9月3日20:00—5日08:00, 北京时) 的探测资料进行合成平均, 再对合成平均资料做诊断分析, 以揭示持续性强暴雨过程持续期的平均特征。诊断分析显示, 台风西进导致稳定的环流以及中低层大量的水汽输送为暴雨持续提供了背景条件。在时间平均流场上, 与暴雨相联系的中尺度系统十分显著, 它在对流层中低层表现为准东西向的中尺度辐合带, 在对流层高层表现为中尺度辐散带, 两者垂直耦合为深厚系统。此外, 在暴雨持续期间, 对流层低层大气运动表现出强烈的非平衡特征, 这种非平衡的动力强迫作用支撑着低层强辐合的维持。     

冬季地面温度和500hPa高度场的适应关系及其客观诊断

实况资料表明,冬季地面的距平高温(或低温)往往对应于高空的距平高压(或低压)。为此,本文建立了一个地面温度距平和500hPa高度距平之间只带一个比例系数的适应模式。如果这个比例系数看作坐标的函数,它比用常数作比例系数的适应模式更能反映客观实际。     

南京地区冬季路面结冰天气标准及其预测

本文通过对南京地区1984—2003年20 a 110个降水结冰样本当日温度的统计分析,讨论了南京地区结冰时间变化和各影响温度的变化规律,总结了对结冰预报具有指示意义的关键因子;同时利用支持向量机方法探讨了南京地区结冰预报方法,该方法具有显著的预报价值。在此基础上根据Norrman提出的路面打滑分类,结合南京地区具体情况得出了南京雨雪天气路面结冰的类别、标准和预测预报方法。     

冬季中高纬500hPa高度和海表温度异常特征及其相关分析

用旋转主分量（ＲＰＣ）方法，分析１９４８年到１９８８年４０个冬季的中高纬５００ｈＰａ高度场以及全球海表温度异常（ＳＳＴＡ）场的最主要的时空分布特征。然后通过交叉相关来讨论海气的同期相关特征。结果显示，冬季中高纬５００ｈＰａ高度场最明显的异常型分别是太平洋北美型（ＰＮＡ），西太平洋型（ＷＰ），西大西洋型（ＷＡ）以及东大西洋欧亚型（ＥＡＥＵ）。冬季ＳＳＴＡ最明显的区域是赤道东太平洋（ＥＥＰ）和赤道大西洋（ＥＡＬ）。其次是中纬度东北太平洋（ＮＥＰ）及两大洋西部（ＮＷＰ和ＮＷＡ）。中高纬度海气之间有很好的相关。与中高纬度５００ｈＰａ高度场ＰＮＡ型明显相关的是中高纬度东北太平洋（ＮＥＰ）和赤道东太平洋（ＥＥＰ）的ＳＳＴＡ。前者的强相关中心在中高纬；后者的强相关中心在中低纬。而与ＷＡ型明显相关的是中高纬度北大西洋的ＳＳＴＡ。中高纬度海气之间最强的相关在海气异常对应的空间位置上。而且这种区域性或邻域性的海气相关呈正相关，暖ＳＳＴＡ对应于正高度异常，冷ＳＳＴＡ对应于负高度异常     

青藏高原冬春季积雪异常与我国夏季低温的关系

利用改进后的大气环流谱模式,进行长时间积分,模拟青藏高原积雪的年际变化。分别对模拟结果的多雪年和少雪年夏季温度场进行分析,结果表明：青藏高原冬春多雪年,我国北方大部分地区夏季气温比常年低,而南方地区夏季气温比常年偏高,少雪年则结论相反。同时结合历史实况资料的分析,可以看出东北夏季低温易发生在青藏高原多雪年,而长江中下游及南方地区夏季低温与青藏高原积雪异常的关系不明显。     

太平洋海温对冬季阿留申低压的影响

众多的研究表明,海温异常对大气环流具有一定的影响作用。鉴于阿留申低压与我国乃至东亚地区天气气候的密切关系,本文重点分析了太平洋海温对冬季阿留申低压的影响问题,对阿留申低压与500hPa环流的联系在此也作了简单的讨论。为便于本文之研究,根据1951-1986年冬季各月海平面气压场资料,定义了冬季阿留申低压强度指数。在月平均海平面气压图上,60°N以南的太平洋区域,对1010 hPa范围内的每个网格点,取1009hPa为1,1008hPa为2,1007hPa为3……余类推,用其累加值作为月阿留申低压强度指数。冬季强度指数为12月至翌年2月各月强度指数和的平均。     

冬季太平洋海温的年代际变化对亚洲地表气温异常的影响

本文利用1951年～1999年冬季海温场(SST)再分析资料，分析得到20世纪70年代中期太平洋年代际振荡(PDO)由负(冷)位相转为正(暖)位相，发生了显著的年代际变化。SVD分析冬季北太平洋SST与亚洲地表温度(SAT)的结果表明，PDO的年代际变化对亚洲SAT北部的增暖有显著的影响。这种影响主要是通过海气间的相互作用间接对亚洲SAT产生作用。当PDO模态进入暖位相的时候，北半球SLP场主要表现出强阿留申低压，弱西伯利亚高压和中低纬气压加强的特征，SLP场的这种变化有利于中纬度西风带的加强，使得亚洲北部大部分区域冬季增暖明显。     

近50年来全球海温异常对我国东部地区冬季温度异常影响的诊断研究

利用1951－1997年全球海温、风场月平均资料和我国东部地区100个测站的冬季地面气温等资料，分析了我国东部地区冬季温度异常的时空特征和变化规律，探讨了全球海温异常与我国东部地区冬季温度异常的关系。发现赤道印度洋、赤道东太平洋、黑潮区是影响我国东部地区冬季温度异常的关键海区。前期夏、秋季赤道印度泣、赤道东太平洋海温异常与我国东部地区冬季温度异常有较好的相关关系，对预测我国东部地区冬季温度异常有一定的前兆意义。且不同关键海区的海温异常在不同季节对我国东部地区冬季温度异常产生影响的区域不同。     

A FURTHER STUDY ON INTERACTION BETWEEN ANOMALOUS WINTER MONSOON IN EAST ASIA AND EL NINO

The interaction between anomalous winter monsoon in East Asia and El Nino is further stud-ied in this paper.The new results still more proved a previous conclusion:there are clear interac-tions between El Nino and winter monsoon in East Asia.The continual westerly burst andstronger cumulus convection over the equatorial central-western Pacific caused by stronger wintermonsoon in East Asia can respectively excite anomalous oceanic Kelvin wave and stronger atmo-spheric intraseasonal oscillation in the tropics,then excite the El Nino event through air-sea inter-action.In El Nino winter,there are warmer and weaker winter monsoons in East Asia.The El Ni-no will still reduce the intensity of intraseasonal oscillation and leads it to be barotropic structure.     

低纬高原地区短时强降水与雷电活动相关性研究

为了研究短时强降水过程与雷电活动过程的相关性,统计了 2012-2016年云南省126个国家级气象站的短时强降水次数和降水量,以及强降水时段内、强降水前1小时站点周边50公里、30公里、10公里半径范围内的地闪次数.运用概率统计理论分析强降水过程发生时、过程前1小时周边不同尺度范围内地闪发生的概率.同时应用相关回归方法...     

冬季对流层下半部温度场的遥相关及与下垫面加热异常的关系

本文利用1000—500hPa厚度资料分析研究了北半球中高纬地区对流层下半部冬季气温异常的水平结构及与下垫面加热异常的关系。研究表明,欧亚大陆腹地气温异常的强度和水平范围最大,该区域异常暖时,欧洲西北部和亚洲东部沿海异常冷,低纬太平洋中部、北美西岸和大西洋中部异常暖,反之亦然。20-110°W北极区海冰范围是影响这种分布形势的可能因素之一。