上海地区强对流天气短时预报系统

以强对流天气的发生、发展规律为依据 ,从中尺度数值预报模式输出结果、Doppler天气雷达、静止气象卫星、MICAPS系统和自动雨量站网等获取大气运动的各种尺度动力条件、水汽条件、大气稳定度和触发机制、各种天气实况等动态变化资料 ,结合预报员经验 ,建立了“上海地区强对流天气短时预报系统”(以下简称“预报系统”)。预报系统产品包括强对流天气的形势分析、0～ 1 2 h展望预报、0～ 3h滚动预报及警报。预报系统还设计了有自动增长功能的强对流天气库。

梅雨锋暴雨的Doppler雷达观测研究:中尺度对流回波系统的结构和特征

详细分析了１９９１年７月９日发生在江淮地区的一次梅雨锋大暴雨过程，研究了梅雨锋中尺度对流回波系统的形态、结构以及与它相伴随的中尺度天气系统，提出了梅雨锋内弱的低层辐合下暴雨对流回波的中尺度回波增强区（ＭＥＥＲ）概念。

梅雨锋暴雨的Doppler雷达观测研究:边界层中尺度涡旋系统

使用南京气象学院的Ｄｏｐｐｌｅｒ雷达资料分析了１９９１年７月９日的江淮梅雨锋大暴雨过程。结果表明：当天的大暴雨与边界层中尺度涡旋系统活动密切相关，同时揭示了暴雨区大气低层的气流垂直结构特征。

雷达反射率因子垂直廓线研究和多种遥感资料综合估计降水

利用同一Ｚ－Ｉ关系下地面降水与雷达回波强度的空间最佳匹配思想，提出一种定量测量降水的新方法：考察Ｉ－Ｈ曲线，确定与地面的雨量计资料最相近的Ｉ值的所在高度，然后用此高度上的Ｉ值反演降水。借助于多元回归和逐步回归等数学方法，将红外云图云顶温度及其梯度作为因子，地面降水作为函数，回归出一系列的卫星资料估计降水方程。结合可见光资料又给出若干估计降水的方程，并给出了详细的误差分析。发现降水与很多因子有关，而云顶温度、反照率及云顶温度的时间梯度最为明显。研究表明用多因子方程估计降水效果较好。

长江三峡和荆江暴雨临近预报系统设计

本文设计了一种暴雨临近预报系统,它以数字化雷达资料为主,用客观外推方法确定回波系统未来位置,用概念模式和预报员经验来修正回波系统未来的强度,得到准客观预报结果。

监测旱涝的云参数方法研究

类似于降水量Ｚ指标法对旱情的监测，进行了云参数监测旱情的研究，建立了云量监测的Ｚ指标法。以１９８７～１９９２ 年的总云量和高云量的候平均资料为基础，求出１９９２ 年不同时段的Ｚ值，得到以图形表示的各时段的旱情监测结果，并与同期降水量Ｚ指标法的结果作了比较。分析表明，用云参数的Ｚ指标法监测旱情是可行的。由于云参数既容易获得又不受地区限制。

暴雨多普勒天气雷达资料的分析

利用多普勒天气雷达资料 ,对安徽省 2 0 0 0年 6月 1日至 3日的连续性大暴雨过程进行了分析。结果表明 :多普勒零速度线在测站近距离两侧顺转程度不一致 ,近距离存在大尺度辐合与暖平流的迭加 ,而在较远距离处存在冷平流 ,为暴雨产生和维持提供有利的水汽垂直输送和辐合上升运动 ,逆风区和中小尺度气旋性切变及垂直切变是强降水中心在多普勒速度图上的另一特征 ,强回波中心朝着辐合区方向移动。

华南地区热带气旋登陆前强度突变的大尺度环境诊断分析

利用每6小时一次的NCEP再分析资料,对华南地区登陆前突然减弱和突然增强的两类热带气旋(TC)进行大尺度诊断分析,结果表明:(1)突然增强的TC位于副高的西南侧或南侧,低空有明显的西南气流卷入TC内部,而突然减弱的TC基本在副高西侧或西北侧;(2)突然增强TC的低空辐合、高空辐散均较强;(3)充足的水汽输送是TC登陆前突然增强的另一重要原因。

气象探空测风软件系统的标准化研究

高空气象观测是气象业务的基础 ,是天气预报、气候分析、科学研究和国际交换的气象情报和资料的主要来源。气象探空测风软件是高空气象站探空测风综合探测系统的重要组成部分 ,它包括了一系列严密的处理方法 ,同时又融汇了日益发展的计算机处理技术 ,其规范化、标准化程度直接影响着新一代探空系统效益的发挥。该文介绍了高空气象台站探空测风标准化软件系统的设计思路 ,重点在软件需求、系统结构、实现技术等方面进行阐述 ,旨在设计出适合于各种高空探测系统 ,方便实用的“标准化”探空测风软件 。

北京一次强单体雹暴的三维数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式 ,模拟了1 996年 6月 2 9日发生在北京东北部京冀交界地区的一次强单体雹暴过程 ,并结合多普勒雷达探测资料 ,分析了风暴的流场结构、雷达回波结构特征、含水量场等宏微观物理量的分布及其演变。模式模拟出了超级单体风暴云的一些典型特征 ,如悬垂回波、弱回波区、回波墙等。同时 ,模拟分析了冰雹形成的微物理过程 ,结果表明 ,本个例模拟雹云中 ,冰雹粒子主要由冻滴 (CNfh)和霰 (CNgh)转化形成 ,但冻滴对冰雹形成的贡献比霰大得多 ,冰雹含水量中心的发展演变与冻滴含水量中心的发展演变相一致 ,冰雹主要是通过撞冻过冷水过程 (CLch、CLrh)而进一步长大的。

中国云气候特征的分析

利用 1 983年 7月至 2 0 0 1年 8月的ISCCP卫星总云量资料 ,分析了我国总云量的空间分布特征 ,并将全国用 1 93个网格点表示 ,采用聚类分析方法 ,按照总云量年内变化规律相同的原则将中国分为 3个区 ,逐区讨论了总云量的年内变化特征 ;同时 ,分析了 1 8年来中国总云量的变化趋势。最后利用奇异值分解法 (SVD)找到了我国青藏高原冬季总云量与全国夏季降水的高相关区 。

用双通道动态阈值对GMS-5图像进行自动云检测

该文用双通道动态阈值法对GMS-5图像进行自动的云检测。在红外通道和可见光通道,分别对每32×32个像元组成的像元阵进行直方图统计,求出区别云和地物值域的阈值,然后对每个像元阵内的逐个像元进行云判识。讨论了在进行直方图分析以求取阈值的过程中,像元阵大小的选取和动态平滑间距的选取对云检测结果的影响。分析结果表明:像元阵大小取32×32时,像元阵所占的地域空间尺度足够小,像元阵内的观测像元样本数足够多,保证了在直方图聚类分析时,每一类含有足够多的样本;GMS-5观测图像的红外通道对原始直方图进行二次平滑时小平滑间距取1.6K,可见光通道小平滑间距取1.2%,使得确定动态阈值时步长相对小,保证了分析的精度。用目视图像对分析结果进行真实性检验,在中低纬度地区,可见光和红外两个通道都有资料时,该算法的云判识精度较好。在高纬度地区,由于地表温度低,积雪覆盖多,太阳光照角低,该算法的云判识精度较差。

大气斜压性与入海江淮气旋发展的个例研究

在详细分析 1 990年、1 993年 6月两个东海气旋入海发展的大尺度环境条件的基础上 ,利用倾斜涡度发展理论 (SVD)建立了风垂直切变与垂直涡度的联系 ,并进行了分析和验证 .结果表明 :在气旋入东海发展初期 ,其所在区域风垂直切变的增强有利于气旋发展 .另外 ,对高空急流与气旋发展的关系进行了探讨 ,伴随气旋发展高空西风急流强度有所增强 ,在气旋整个生命期中气旋位置有从高空急流入口区的南侧向出口区的北侧移动的趋势 .

利用ISCCP资料分析青藏高原云气候特征

利用 ISCCP提供的 1 983年 7月— 1 993年 1 2月 3 h一次的月平均卫星总云量资料 ,将整个高原分为 3 9个网格点 ,分析了高原总云量的年、季节、日变化规律及其空间分布特征 ,并根据高原水汽条件和地形动力影响以及环流特征作出一定的科学解释。将 ISCCP总云量与地面观测总云量分布形势作了比较 ,证明了 ISCCP- D2资料的合理性。对总云量与 OLR进行相关分析 ,发现夏季相关好 。

双多普勒雷达反演强风暴三维风场的数值试验

两部雷达测得的径向速度再加上质量连续方程可以求解大气风场,利用这一原理,以1996年6月29日发生在北京东北部京冀交界处的一次强风暴过程为例,用模式反演出风暴体的三维风场结构,误差分析表明和实况基本一致。利用模式输出的三维风场,先模拟两部多普勒雷达扫描的数据,在此基础上,进行三维风场反演,结果表明,反演得到的流场和模拟的流场总体趋势完全一致,风暴的中心位置吻合较好,上升气流和下沉气流的分布也很接近,水平速度分量反演的误差很小,基本上可以反映三维风场的真实情况。垂直速度的平均离差在各个高度上都较小,反演结果较好。

新疆天山山区雨滴谱特性及分布模式

利用 2 0 0 1年 6、7月份的新疆天山山区降水资料 ,对其山区中雨滴谱谱型进行了 M- P分布和Γ分布拟合分析 ,研究了微结构参量演变特征同时分析了各档雨滴对总数密度、总雨强的贡献 ,及大滴的破碎、小滴的形成情况 ,讨论了天山山区的降水与其他地区降水的异同点。

基于ETM+遥感影像反演不同土地利用类型地表温度的研究

采用Landsat7 ETM+为基本数据源,运用3种算法(大气辐射传输方程RTE、Qin等单窗算法和Jimёnez-Muoz&Sobrino普适性单通道算法)定量反演了黄河三角洲部分地区的地表温度(landsurface temperature,LST),并进行了不同算法反演结果的差值比较:以RTE反演结果为标准,在大气水汽含量较低时,Qin等单窗算法和JM&S普适性单通道算法精度较高,与RTE的反演结果相差均在1K以内;在大气水汽含量较高时,Qin等单窗算法在采用地面气象资料估算水汽含量条件下仍保持较高的精度,比RTE反演结果平均偏小0.95K;而根据估算的大气水汽含量进行反演的JM&S普适性单通道算法的反演偏差比Qin等单窗算法要大,达到1.94K,但JM&S普适性单通道算法根据实测的大气水汽含量得到的反演结果要略优于Qin等单窗算法,比RTE结果偏大0.67K。同时计算了经过6S模式校正后归一化植被指数(INDV),然后利用GIS中的空间分析功能,分析LST、INDV在不同土地利用类型之间的差异以及二者之间的定量关系。发现研究区内,就所有土地利用类型而言,平均LST和INDV之间存在显著的负相关关系;对于各种土地利用类型,这种相关关系也存在,但相关程度不同。

聚类统计检验在人工增雨效果检验中的应用

将聚类统计检验分析引入原有的基于聚类的浮动区对比历史回归人工增雨效果检验方法中,减小站点分区的盲目性,聚为同一类的站点相似度更大,使聚类分析具有统计学意义。并把这种方法和未引入聚类检验的方法进行比较,通过对河南4月10次作业的效果评估表明,引入聚类检验提高了效果评估的功效。

北京可降水量变化特征的地基GPS观测与分析

利用GAMIT软件对2004年7月至2005年7月北京GPS观测数据进行解算,结合地面温度及气压观测数据,反演了1 a时间内分辨率为2 h的水汽总量序列,并与探空和微波辐射计的反演结果做了对比,均方根差分别为3.05 mm和3.29 mm,得到了北京地区水汽总量的季节变化特点及水汽与降水的相互关系,这对气象研究和天气预报有很好的作用。

9914号台风降水云系雨强的三维结构初探

利用TRMM卫星的测雨雷达资料，研究了9914号台风降水云系在3个不同时次雨强的水平和垂直结构。结果表明：3个时次层状云降水在像素数量上及对总降水量的贡献上均比对流性降水大；3个时次层状云降水和对流性降水的平均雨强均随台风强度加强有较大的增幅；对流性降水与层状云降水的雨强的垂直廓线有明显的差别，但两类降水廓线本身在3个时次差别不大。对流性降水廓线按斜率不同大致分为3段，雨强均随高度减小，5～6km高度段减速最快。层状云降水廓线大致分为4段，在4．5km高度附近出现明显的亮带结构。