全球平均经圈环流的基本特征及其与臭氧关系研究

本文利用1957年9月到2002年8月,共540个月的ERA-40的经向风和臭氧质量混合比月平均资料,分析研究了平均经圈环流(MMC)和Hadley环流强弱特征变化及其与臭氧变化的关系。分析指出:(1)平均经圈环流与臭氧分布在垂直方向上有很好的对应和相关关系,平均经圈环流是形成臭氧水平、垂直的气候平均态分布,季节变化,年代际变化的重要因素;(2)垂直方向上北半球臭氧浓度的变化比南半球的变化更明显;(3)典型相关分析表明平均经圈环流与臭氧浓度变化在不同的高度和纬度上有不同的相关关系,臭氧与Hadley和Ferrel环流存在密切的相关关系,特别是Hadley环流,这表明Hadley环流在全球大气臭氧的变化中起重要作用。

夏季丽江飞机增雨作业天气条件的研究

以夏季丽江飞机增雨作业气象为研究对象,利用ERA5再分析气象资料和MICAPS气象实况资料进行了分析。研究结果显示:切变线、副热带高压外围、高空槽是丽江夏季实施飞机增雨作业时的大气主要环流形势,且这几种天气系统相互配合、共同影响,其中,以切变线最为常见。低层相对湿度≥80%、垂直上升运动达到或超过500hPa是开展飞机增雨作业的必要条件,在此大气环境背景下,通过飞机播撒AgI凝结核有利于促进水汽凝结增长,进而增加降水量。夏季丽江增雨作业主要在稳定降水层状云中进行,雷达回波强度一般介于10~25 dBz之间,最大达到45 dBz,回波强度大于10 dBz的面积一般大于50km^(2)。在有利的天气系统配合下,无明显雷达回波时也能开展作业且效果佳。

滇西北高原一次暴雨过程诊断分析

利用常规资料、自动站降水资料和卫星云图资料分析了2014云南省丽江市首场区域性暴雨过程。结果表明此次过程是高空槽东移引导弱冷空气南下,同时受500 h Pa两高辐合区和700 h Pa切变线共同影响所致;孟加拉湾水汽为此次暴雨过程的主要水汽来源,同时强水汽辐合中心的存在和移动过程经过丽江是此次区域性暴雨形成的主要特征;强降水时段低层辐合高层辐散且有强烈的斜压上升运动;中尺度对流云团的合并及加强,TBB值小于220 K是此次强降水的一个特征。

数值产品对云南丽江强对流天气的预报检验

采用统计检验方法,选取与强对流天气产生暴雨、冰雹密切相关的反映大气环流形势、水汽条件和动力因子的欧洲中期天气预报中心(以下简称欧洲中心)及T213的多个因子,主要检验2006～2011年6年间数值预报12～48小时数值预报是否与丽江区域强对流天气出现的过程相似,作出预报区域内有无暴雨、冰雹的定性预报,通过分析发现:欧洲中心对强对流天气的影响系统、冷空气预报能力较好;T213比湿场对强对流天气的水汽预报能力略好于欧洲中心的相对湿度场,同时,T213的涡度场和垂直速度场能很好的预报强对流天气的动力条件。此次分析检验的结论将在强对流天气预报中发挥很好的效用。

VIL产品在丽江强对流天气中的应用

通过对2006 - 2010年丽江市气象台站观测的冰雹观测记录、短时强降水及民政部门提供的冰雹灾情资料,并结合丽江CINRAD/CC雷达观测资料中的垂直液态含水量VIL进行统计分析.结果表明：当VIL在18 kg/m^2上下时预示着发生冰雹的可能性极大,如果后续VIL值有跃增性增长,并短时（1-5个体扫）达到30 kg/m^2以上,此时可以肯定将发生冰雹天;非汛期期间,VIL值远远小于汛期期间;短时强降水中,当VIL≧1 kg/m2持续维持4个体扫以上时,则有可能出现持续性降水或强降水,历史概括率为40/49=81.6％;当VIL≧5kg/m2时有可能出现短时性强降水,历史概括率为25/49=51.0％.但由于距离等的原因,出现强降水时VIL值仍可能为零,即VIL值对强降水没有明显指示作用的仍占了18％ （5/18）的比例,因而是业务应用中值得关注的一个问题.

7月850 hPa和500 hPa北太副高强度异常的时空特征对比分析

基于1951~2010年NCEP/NCAR再分析资料,利用小波分析、合成分析、相关分析、student t检验等方法,对比分析了7月850 hPa和500 hPa北太副高强度异常的纬向风场、矢量风场、气温场、垂直速度场等时空特征。结果表明:(1)850 hPa和500 hPa副高强度指数均在7月出现峰值;(2)7月高空纬向风场在西北太平洋中纬度、赤道东太平洋地区仅与500 hPa副高强度显著相关,且分别呈正、负相关;(3)7月850 hPa矢量风场在东亚梅雨锋区、赤道东太平洋地区主要受500 hPa副高影响;(4)700 hPa气温场在日本海区域与850 hPa和500 hPa副高强度分别呈正、负相关;(5)7月在中国长江流域及墨西哥西岸海域500 hPa垂直速度主要与500 hPa副高强度呈负相关。

北半球Hadley环流与臭氧气候演变规律及其相互关系

利用欧洲中心(ECMWF)1957年9月到2002年8月共540月的ERA-40的经向风和臭氧质量混合比月平均资料,通过定义一系列Hadley环流指数来分析研究Hadley环流与臭氧的气候演变规律及其相互关系.分析指出:①在定义的几个Hadley环流指数中,北半球Hadley环流强度指数(NHCI)与臭氧的相关最好,全球Hadley环流指数(HCI)次之.因此进一步运用功率谱和凝聚谱方法对NHCI与臭氧的变化做出周期分析;②南半球臭氧的时间序列与Hadley环流各指数的相关关系最好,赤道次之,北半球相对小一些;③NHCI与臭氧之间的相关关系总体表现为明显的纬度带分布,说明了不同的纬度,平均经圈环流(MMC)对臭氧的输送作用不同.④NHCI与臭氧的季节变化都十分显著,二者之间有很多显著的共振周期,最突出的约为5～6个月,1 a的共振周期是各自变化的显著周期.臭氧的变化落后于NHCI振荡,且不同的纬度带落后时间长度不同.

东亚和西太平洋地区Hadley环流对对流层臭氧分布的影响

采用了后向轨迹方法,利用臭氧混合比ρ3和风场资料,来探讨东亚和西太平洋地区上空Hadley环流对对流层臭氧分布的影响,文中对所研究关键点上7月份对流层高、中、低三层的轨迹进行分向统计后,计算方向概率与ρ3的相关系数,得出了东亚和西太平洋地区Hadley环流水平平流作用对臭氧分布的影响.结果表明:①青藏高原地区上空对流层低层Hadley环流水平平流作用将会使臭氧混合比减少,而对应的高层南半球Had-ley环流下沉支,其总体效果则是使臭氧增加;②在西太平洋地区上空对流层低层,北半球Hadley环流上升支其作用是使臭氧混合比减少,对应的高层南半球Hadley环流下沉支,其影响较弱;③另外,东亚季风的水平平流作用似乎和臭氧的分布也有联系,这还有待于进一步研究.

滇西北强对流灾害天气的多普勒雷达回波特征研究

选取了2006年丽江多普勒天气雷达(CINRAD/cc)投入使用以来观测到的59次强对流灾害天气过程的雷达资料,重点分析了造成短时暴雨和冰雹的雷达各产品特征,初步得出:①触发丽江强对流天气的环境风场;②强回波在雷达速度场中切变类型、分布特征及其与强对流天气的相关关系;③丽江强对流天气初生阶段和旺盛阶段雷达反射率因子形状场、数值场、高度场、垂直累积液态水等指标的特征及其预警临界值;④灾害天气从初生阶段至旺盛阶段回波发展的时间间隔特征.通过分析丰富了丽江周边短时暴雨和冰雹的探测方法,得出部分多普勒雷达研究指标,对滇西北开展灾害性强对流天气的预警预报具有一定的指导作用.