一种新型的非对称台风海面气压场和风场模型

采用台风外围闭合特征等压线等要素,对圆对称的藤田气压模型进行改进,推导出不含有关参数的非对称台风海面气压场和考虑到径向梯度风的风场模型,并利用该模型对给湛江地区造成了严重风暴潮灾的几次台风过程的海面气压场和风场进行了模拟。结果表明,改进后的台风气压场和风场模型更方便准确。

1998年夏季南海和孟加拉湾地区的大尺度经向水汽输送诊断分析

本文诊断分析了１９９８年夏季长江流域洪涝的平均经向大尺度水汽输送的特征，结果表明，１９９８年夏季盂加拉湾地区和南海地区经向水汽输送大小是因月份、高度而异。进一步分析结果表明，在印度季风和南海季风不同的位相阶段，孟加拉湾地区和南海地区的经向水汽输送也是各不相同的，这也和各月经向水汽输送变化基本一致。

湛江近海全日分潮的数值模拟

通过采用二维水动力学数值模式和高分辨率的自适应曲线网格 ,模拟湛江附近海域主要全日分潮K1和 O1分潮 ,比较了潮汐调和常数的模拟值和实测值 ,并给出 K1和 O1分潮的同潮图及涨憩、落憩、涨急、落急等各时刻流场 。

台风的海面气压场和风场模拟计算

本文采用台风中心资料、地面天气图及部分台站的观测资料,使用改进的藤田气压模型和Myers气压模型,对1996年9月9日11时在广东吴川——湛江登陆的9615号(Sally)台风海面风场进行了数值计算,求得台风域内的风速分布,并和实测资料进行了比较。结果表明,改进后的台风气压模型对台风海面气压场和风场的模拟计算是可取的。

湛江近海M_2分潮的数值模拟

利用潮汐模型,在高分辨率的自适应曲线网格下,采用潮汐调和常数作为控制模拟精度的方法,模拟了湛江附近海域M2分潮的运动特征。模拟所得的潮汐调和常数同实测值相比,误差较小。根据模拟结果绘制的M2分潮的同潮图,揭示了湛江附近海域M2分潮振幅和迟角的分布特征以及M2分潮的传播和发展规律。模拟得到的M2分潮分别在涨憩、落憩、涨急和落急几个典型时刻的流场,揭示了湛江附近海域M2分潮潮流的分布特征及其运动规律。

一次登陆湛江台风风暴潮数值预报

本文对2002年8月在湛江附近登陆的0214号强热带风暴(黄蜂)进行了风暴潮实时预报。根据中央气象台预报的热带气旋强度和位置,采用数值模式,在该热带气旋由北上加强到登陆减弱的整个过程中,进行了三次实时预报,分别为18日20时、19日08时和19日 17时。预报结果表明本数值模式具有良好的预报功能,并指出其风暴潮预报时效和精度在很大程度上取决于热带气旋气象预报的时效和精度。

影响湛江的热带气旋路径、登陆地点和增水关系探讨

本文根据影响湛江的典型热带气旋和风暴潮增水资料,系统地分析了热带气旋登陆地点、路径等要素和湛江港增水的关系。结果表明,湛江港发生的增水极值时间和增水形式因热带气旋登陆地点和路径的不同而异。从动力学进一步分析也表明,湛江港的增水类型与热带气旋登陆地点和路径关系非常密切。本文最后还讨论共振现象对湛江港增水的影响。

海面风应力拖曳系数参数化方案对风暴潮数值模拟的影响

为了比较不同的海面风应力拖曳系数参数化方案在风暴潮数值模拟中的效果,采用9种不同的风应力拖曳系数参数化方案对湛江附近海域15个热带气旋风暴潮进行数值模拟。模拟结果表明,不同风应力拖曳系数参数化方案对热带气旋风暴潮增水最大值的数值模拟效果不完全相同,在风暴潮数值模拟中要选择合适的风应力拖曳系数参数化方案;文中Smith(1980)、Yelland和Taylor(1998)风应力拖曳系数参数化方案增水最大值模拟的误差较小,这也说明两种参数化方案在风暴潮数值模拟中外推到热带气旋高风速范围内是可行的。另外,数值模拟结果也表明,在选择合适海面风应力参数化方案情况下,文中采用的风暴潮模式对强热带气旋增水的数值模拟效果较好。

AREM中尺度大气模式与海浪模式双向耦合预报试验

利用中尺度大气模式AREM与国际上比较成熟的海浪模式WAVEWATCH-III进行双向耦合,应用管道通信技术建立区域中尺度大气-海浪耦合模式预报系统,充分考虑中尺度海-气间的相互作用,即大气低层风场驱动海浪并影响海浪状态变化,海浪通过与波龄密切相关的海表粗糙度和海洋飞沫来改变海气间动量、感热和潜热交换从而实现对大气的反馈。文中利用该耦合预报系统对发生在东南沿海的"威马逊"台风过程进行数值试验,重点分析海表粗糙度和海洋飞沫两个耦合因子对台风数值预报的影响。主要结论是:在台风高海况下,海浪引起的海表粗糙度和海洋飞沫的增加对台风数值预报影响均较为显著。海表粗糙度加大了海气间动量通量(摩擦作用),其阻碍台风的发展,但对台风路径预报影响不大;海洋飞沫贡献的感热和潜热为台风发展提供能量,从而使台风强度增强,降水显著增加,并使台风路径预报更加接近实况;两者共同的作用,使台风强度增强,台风路径预报也更为合理。

热带气旋高风速下南海海流和海浪的数值仿真

采用海流和海浪数值模式,对热带气旋高风速作用下南海的海流和海浪进行了数值仿真。在海流仿真中采用了含波陡参数的风应力拖曳系数参数化方案和波浪辐射应力梯度作用,在海浪仿真过程中考虑了海流的作用。观测资料对数值仿真的结果验证表明,该数值模式对热带气旋高风速下的南海海流和海浪的数值仿真是可行的;海流的数值仿真与海面风拖曳系数参数化方案有关;考虑海流作用后,海浪的数值仿真更合理。

新疆气象业务同化系统研发进展

概述了新疆近些年围绕资料同化开展的技术开发与针对新疆强降水天气过程所开展的多源资料同化应用试验和评估。FY2E云导风、FY4A温湿廓线和云导风、区域雷达资料的同化,以及晴空下高频段的AMSU-A-NOAA-N15/18/N19、AMSU-A-NOAA-NB、ATMS_SNPP资料的同化对业务模式预报均有正贡献。针对在业务中如何提高资料应用率以及当前发现但并未解决的物理不合理性问题,指出了新疆气象数值预报业务系统维护应有的常态化工作,以及业务技术开发和短临预报系统建设所缺少的其它科技支撑等。提出以资料同化为支点的科技研发方向,对提高新疆区域数值模式预报研发和应用具有一定参考意义。

一种新静力扣除方案在AREM中的应用与试验

引入一种新的参考大气方案,对AREM模式动力框架进行静力扣除修改,并选取暴雨个例进行后报模拟试验,考察模式改进后对暴雨过程的预报效果。试验结果表明:新静力扣除方案对模式预报强降水有较好改进,其主要表现在暴雨、大暴雨范围和强度及其中心位置预报上;新方案也提高了模式对气象要素场的预报准确度,特别是对流层中下层及下平流层的温度和纬向风预报,较模式修改前有了较明显的改进。汛期批量试验进一步证实了以上结果,该新静力扣除方案合理有效。

中国海洋上空细粒子气溶胶与短寿命痕量气体的时空关系

定量分析气溶胶与痕量气体之间的时空变化关系有助于进一步研究气粒转化。本文采用2006年—2015年MODIS气溶胶光学厚度(AOD)、细粒子模态比(FMF)和OMI痕量气体(SO2、NO2和HCHO)数据,对黄海、东海和南海区域上空的细粒子气溶胶与痕量气体进行定量分析。先对气溶胶和痕量气体作均值分析发现:AODfine、SO2、NO2和HCHO的均值在黄海、南海、东海均依次减小;再对气溶胶对痕量气体的敏感度分析发现:黄海地区的AODfine对SO2最敏感,敏感度为0.424,这与中国东部沿海城市的人为排放有关;而东海和南海地区对HCHO的敏感度较高,依次为0.664和0.545,主要受东南亚和中国南方地区生物质燃烧影响。最后,对3个区域的气溶胶与痕量气体按季节作相关性分析发现:黄海地区AODfine在夏秋两季与SO2的相关性较强(R>0.5),主要由于夏秋两季的温湿度大,利于发生气—粒转化;东海地区夏季HCHO与AODfine相关性较明显(R=0.57);南海春季HCHO与AODfine相关性较好(R=0.57),呈现出区域与季节性的变化。最终发现,气溶胶与痕量气体随着时空变化存在相关关系。