青藏高原地面加热场强度与ENSO循环的关系

分析了近50年青藏高原地面加热场强度距平指数、Ni^no C区海温指数、SOI和印缅槽指数的统计相关,结果表明,ENSO指数和印缅槽指数在月、季时间尺度上具有很好的持续性。青藏高原地面加热场强度距平指数和印缅槽指数与Ni^no C区海温指数存在很好的正相关,与SOI有显著的负相关。由此建立了一个通过印缅槽将ENSO循环与青藏高原地面加热场联系起来,解释西北区东部及河套干旱形成的概念模型。

地面加热系统温室热环境测定与经济分析

温室加热系统对温室冬季耗能有一定的影响。地面加热系统能够合理地利用加热系统的供暖热能 ,使之充分有效地供给座落在地面上的植物 ,并降低植物冠层上部温室空间的气温 ,减少了温室的能耗 ,这也是温室冬季节能的一种非常有效的方法。该文研究了应用地面加热系统的温室热环境 ,测试结果表明 ,温室有较好的空气温度分布。温度水平分布均匀 ,南北方向上温度差异在 1℃左右 ;温度垂直梯度分布为从地面附近到保温幕下气温逐渐降低 ,但温度降低幅度比较小 ,在 1℃以内 ,与传统加热方式的保温幕下高地面附近低的温度垂直梯度分布有明显不同。温室夜间植物根部温度在 19～ 2 5℃。与传统加热方式相比 ,采用地面加热的温室热环境比较有利于植物生长。该文还以传统加热系统为比较对象 ,简单分析了地面加热系统的节能效果、散热器投资和运行效益 ,结果表明地面加热系统比传统加热系统节约能源 2 8% ,散热器投资费用可以节省 3 4.1% ,每年降低运行费用 3万多元。

藏北高原地面加热场的变化及其对气候的影响

利用 1994— 1996年在藏北高原五道梁所观测得到的地面能量收支资料 ,结合同期的大气环流进行了分析研究。结果表明 :高原北部地面加热场强度的变化与高原西部相似 ,而与高原主体东半部的变化相反 ;冬季前期 11月的地面积雪过程对决定整个冬季地面加热场的性质具有重要的意义 ;高原冬季地面热状况的异常 ,引起夏季加热场的异常 ,这可能是造成大气环流异常的原因之一 ,从而影响我国的气候环境 ,因此对高原地面加热场的监测可以为短期气候预测提供依据。

青藏高原地面加热场强度的气候特征

本文用1961～1985年共25年青藏高原60个站的地气温差资料,用季国良的回归方程计算了高原地面加热场强度,并且分析了它的气候特征。结果发现高原地面加热场强度比叶笃正(1979)的计算值小29%,根据自然正交函数分析和载荷量计算,发现玉树和日喀则两站地面加热场强度的平均距平可以粗略地代表整个高原。高原地面加热场具有显著的3年、准5年和准11年周期,在冬季和春季地面加热场的持续性很强。

中国北方典型强沙尘暴的地面加热场特征分析

选取了中国北方16个典型强沙尘暴事件,利用NCEP/NCAR的日平均全球再分析网格点资料,对这些典型强沙尘暴事件的地面感热通量场、潜热通量场的分布特征进行了分析;同时对该区域中强沙尘暴的不同发生区地面的加热场也进行了对比分析。结果表明,通常在典型强沙尘暴事件发生区表现为正的感热通量和正的潜热通量;沙尘暴多发区域的南疆盆地表现为以潜热加热为主,西北区东部表现为以感热加热为主,华北地区北部则表现为感热和潜热加热同等重要;南疆盆地和西北区东部沙尘暴的发生受下垫面的影响较大,华北区北部沙尘暴的发生受下垫面的影响相对较小。

大尺度山地上空的臭氧低值及地面加热

首次利用Ｎｉｍｂｕｓ－７卫星上搭载的臭氧观测光谱仪（ＴＯＭＳ）资料，分析研究了大尺度山地（青藏高原、洛基山脉和安第斯山脉）上空臭氧总量的分布和季节变化规律，指出了大尺度山地对大气臭氧的减少作用。从全球大气臭氧总量分布和纬向偏差分布可以看出：在上述３个大尺度山地上空均存在着明显的臭氧低值扰动，该扰动区夏季强于冬季。在这３个区域中，青藏高原上空的臭氧低值扰动为最强。分析同时指出：上述大尺度山地上空臭氧季节变化的极小值在秋季，极大值在春季。但上述地区臭氧总量与同纬度其它地区臭氧总量的偏差在春季或初夏达到极小值。为分析这种大尺度山地对臭氧减少作用的原因，本文分析了青藏高原地面热源与臭氧总量的关系，指出：大尺度山地表面对大气的加热与该地区臭氧减少之间存在着良好的反相关；在地面对大气的感热加热、潜热加热和有效长波辐射加热中，以感热加热与臭氧减少的关系为最好。

1998年地面加热场的基本特征及其与南海夏季风爆发的可能联系

文中对 1 998年 1月 1日到 8月 31日共 2 4 3d的南海季风试验再分析资料的地面感热场和潜热场进行 EOF分析 ,由感热的第一特征向量场发现 ,中南半岛地区、青藏高原的东北部和印度半岛的大部分是感热通量大值区 ,而海洋上是小值区 ,海陆热力差异十分明显 ,这种海陆感热对比是促使季风爆发的大背景。由感热的时间经度演变图可以看出 ,中南半岛所在经度范围内南北连续的感热分布对南海季风的早爆发具有重要作用。由温度平流项的分布可发现 ,中南半岛的加热作用明显早于青藏高原地区 ,使得中南半岛对南海季风的早期爆发有重要作用 ,而青藏高原对于南海季风的维持具有重要意义。由于印度半岛与中南半岛的海陆分布的差异 。

中国西北干旱区夏季地面加热场强度的气候特征

利用AVHRR-NDVI和MODIS-NDVI卫星遥感资料以及西北地区95个常规气象站地面观测资料,计算得到了1982-2012年历年夏季(6-8月)地面加热场强度序列,并与三套再分析资料进行对比分析,利用数理统计和经验正交函数分解(EOF)等分析方法,研究其空间分布特征和时间演变规律。结果表明:(1)西北干旱区地面加热场强度大值区主要位于阿拉善高原、柴达木盆地及其以北地区、青海东部和河西走廊以东地区。三套再分析资料的地面加热场强度值较计算值整体略偏高,但量级相同。ERA-40再分析值与计算值在空间分布和年际变化上最为相似,计算值更加突出了局地的小气候特征。(2)西北干旱区标准化地面加热场强度的LV1为东-西反向型,PC1反映其年际变化趋势在1995年左右发生转折;LV2为东北-西南反向型,PC2反映西北干旱区东北(西南)部地面加热场强度在20世纪90年代中期以前逐年增强(减弱),随后没有明显的年际变化趋势,维持正常偏强(弱)。(3)以100°E为界,西北干旱区东、西部夏季地面加热场强度在年内和年际变化上存在明显差异:东部地面加热场强度大于西部;东部峰值月份(7月)落后于西部(6月);东、西部夏季地面加热场强度存在相反的年际变化,东(西)部年际变化主要受地面潜(感)热主导,先由弱(强)到强(弱)(1982-1995年),后由强(弱)到弱(强)(1995-2012年)。

移出与未移出青藏高原的高原低涡涡源区域的地面加热特征分析

利用1998—2016年NCEP/DOE逐日的日平均地面感热通量和地面潜热通量、MICAPS历史天气图资料、青藏高原低涡切变线年鉴,对高原低涡涡源区与高原地面加热特征进行统计分析,对比研究了移出青藏高原的高原涡(移出涡)、未移出青藏高原的高原涡(未移出涡)的涡源与高原地面加热的季节变化特征,及移出涡、未移出涡涡源区的地面加热特征及高原地面加热与低涡生成的相关性。结果表明,高原涡、未移出涡、移出涡的涡源分布季节变化特征相似,由冬到春到夏,初生区域逐渐扩大,由夏到秋到冬正好相反,不同的是移出涡涡源区明显比高原涡、未移出涡小,初生中心位置的季节变化也不同;高原地面感热、地面潜热、地面热源分布的季节变化特征相似,由冬到春到夏经历了明显增强的过程,由夏到秋到冬经历了减弱的过程,不同的是热源的快速增强、减弱程度及其发生季节差异大,地面潜热由春到夏增强特别明显,这与移出涡生成个数的明显增加相一致;未移出涡、移出涡春、夏、秋季主要涡源区所处的地面热源值域不同,移出涡夏季的值比未移出涡高,移出涡生成对高原区域地面热源依赖要比未移出涡强一些;夏季移出涡、未移出涡的涡源区都处在与高原地面热源正相关区内,它们与地面潜热的显著正相关区比高原地面感热的大,尤其是移出涡,高原地面潜热在高原涡生成中有重要作用,对移出涡生成影响更大。

青藏高原地面加热及上空环流场与东侧旱涝预测的关系

应用奇异值分解 (SVD)技术研究了青藏高原地面加热场与高原上空 1 0 0hPa高度场及其东侧川渝地区夏季降水场的时空联系和旱涝预测的关系。结果表明 :地面加热场与高度场的第一模态代表了两场间的主要耦合特征 ,具有高度的时空相关 ;前期青藏高原地面加热场通过影响后期高原上空 1 0 0hPa高度场 ,导致未来高原东侧川渝地区夏季降水异常 ;加热场—高度场—降水场之间的这种非同步关系 ,反映了川渝地区旱涝灾害的影响因子和物理成因 ;前期高原地面加热场与前期 1 0 0hPa高度场SVD第一模态的变化 ,是高原东侧地区未来夏季旱涝异常的预测信号。并由此提出了一种基于SVD技术的旱涝预测思路。

青藏高原地面加热场强度变化及其与太阳活动的关系

利用1958-2006年日喀则和玉树观测的历年各月平均地面（0cm）温度和气温（百叶箱）资料，采用新量纲重新计算并续补了48年的青藏高原地面加热场强度距平指数。结果表明，青藏高原地面加热场强度存在后延1～2个月的显著相关，干季具有较好的持续性。除存在明显的年际和年代际变化特征外，总体表现出春、夏季由弱变强，秋、冬季由强变弱，且具有稳定而显著的准11年和17年周期。持续的太阳黑子数偏少对青藏高原地面加热场强度的增强具有明显的指示性；太阳黑子周期长度（SCL）变长（太阳活动减弱）时，青藏高原地面加热场强度减弱。通过初步分析认为，太阳活动是引起青藏高原地面加热场强度变化的重要原因之一。

西北地区春季沙尘暴地面加热场基本特征

利用 NCEP/NCAR1 958-2 0 0 0年月平均全球再分析网格点资料 ,对西北地区春季典型沙尘暴年和典型非沙尘暴年的感热通量场、潜热通量场的差异进行了对比分析 ,找出了感热和潜热通量场与沙尘暴发生的关系。结果表明 ,春季典型沙尘暴年中沙尘暴发生区上游和西北区东侧是影响沙尘暴发生的关键区。西北地区春季典型沙尘暴年上游区为热汇区 ,沙尘暴发生区主要为热源区。

地面加热对飞机颠簸影响的动力学初步分析

用积分变换法求解考虑了地面加热作用的中尺度二维不可压缩流体的Boussinesq方程,得到一组描述地面加热作用激发的垂直风场、水平扰动风场、扰动气温场的解析解,进而用动力学分析的观点定性讨论了飞机颠簸与地面加热场、风场、温度场空间分布及时间变化的关系,对动力和热力性气象因子对于飞机颠簸的影响进行了初步分析。

冬、夏季青藏高原地面加热场激发的500 hPa遥相关型

本文用青藏高原地面加热场强度来表征高原的加热状况，并用统计的方法，分析了冬季（２月）和夏季（７月）青藏高原地面加热场强度与同期５００ｈＰａ位势高度的遥相关关系，得到如下结论：冬季高原地面加热场可激发北半球５００ｈＰａ产生遥相关型，这种遥相关型可看成是二维Ｒｏｓｂｙ波列由低纬向东北方向传播；夏季高原地面加热场可激发北半球５００ｈＰａ产生类似于ＥＵ型的遥相关，这种遥相关型可看成二维Ｒｏｓｂｙ波列由低纬向西北方向传播。冬、夏季激发的这两类向相反方向的传播可能与冬。

青藏高原地面加热场与四川主汛期降水及伏旱关系

分析了高原地面加热场强度距平指数与四川盆地伏旱及主汛期降水的联系。结果表明，高原前期加热强度同四川盆汛期降水和伏旱程度密切相关。把这些关系引入汛期降水预测模型对提高短期气候预测能力有一定积极意义。

塔中地面加热场强度变化特征分析

利用塔克拉玛干沙漠大气环境综合观测试验站塔中西站10 m梯度自动气象站2009年1、4、7、10月观测数据,基于土壤的一维热扩散方程计算四季自然沙地下垫面的地表土壤热通量和地面加热场强度,从而分析沙漠下垫面的地面加热场强度变化特征。结果表明:(1)春季和夏季地表土壤热通量日总量为正值,热通量方向向下,沙层相对大气是热汇,秋季和冬季则相反;日较差最大值出现在秋季,最小值出现在冬季;除冬季以外土壤热通量只占净辐射通量的很小一部分;(2)1、4、7、10月地面加热场强度分别为-33.20~87.39 W/m^2、-36.92~274.16 W/m^2、-7.59~244.78W/m^2、-24.90~170.42 W/m^2,地面加热场强度日平均值均为正值,地面为热源,夏季最强,春季次之,冬季最弱;(3)与大气相较,白天地面为强热源,夜间为弱冷源,春季地面加热场强度峰值出现在12时(地方时),夏季、秋季、冬季均出现在13时(地方时)。因此,塔克拉玛干沙漠腹地地面加热场强度具有独特的日变化和季节变化特征。

地面加热与高原低涡和对流系统相互作用的一次个例研究

本文利用NCEP-FNL再分析资料、FY-2E卫星TBB数据、CMORPH降水资料,通过热力学和动力学诊断分析并结合中尺度天气模式WRF的数值模拟试验,研究了2012年6月下旬青藏高原一次东移对流系统的生成发展机制以及与地面加热相互作用的物理过程。结果表明,高原中西部地面感热加热是高原低涡生成、发展和东移的主导因子。而东移的高原低涡通过加强偏北、偏南气流形成的辐合带,进而触发高原东部对流系统的生成。同时,高原对流系统降水产生的凝结潜热释放也加强了东移高原低涡的强度,这表明地面加热与高原低涡和对流系统之间存在一种正反馈机制。数值试验结果进一步表明,除了适当的背景环流外,高原地面潜热通量能够增强中低层大气的不稳定性,为对流系统的发生发展积累能量,造成有利于对流降水的热力环境。

斯堪的纳维亚臭氧亏损和地面加热

研究表明，冬季在北极的斯堪的纳维亚地区存在一个明显的臭氧亏损区，亏损区的中心值达－５０ ＤＵ。对臭氧亏损和地面加热进行相关分析后指出：斯堪的纳维亚地区的臭氧亏损和该地区地面的感热通量、潜热通量、净辐射通量以及总的热通量关系极其密切，其相关系数均在－０．８７以上。由此，我们认为冬季斯堪的纳维亚地区的臭氧亏损可能是由于地面加热引发的物质抬升所造成的。

东北地区春季首场透雨的变化特征及与青藏高原地面加热场强度的关系

利用1958—2012年4—5月东北地区（39°-55°N、118°-135°E）101个站点逐日降水资料、青藏高原地区（25°-40°N、73.75°-103.75°E）JRA-55的地面感热和潜热通量月平均再分析资料以及NCEP/NCAR-I大气环流场的月平均再分析资料,分析了春播期首场透雨出现日期的时空变化特征及其与透雨量和播种期降水量间的关系,以及对青藏高原地面加热场强度异常的响应及其可能机制。结果表明：透雨日期自1958年以来在东北地区的西北和东南大部分区域呈现略微偏晚的趋势;中部有略微偏早的趋势。春播期首场透雨出现时间偏早（晚）的地方,首场透雨量小（大）,春播期总降水量多（少）。同时,4月青藏高原地面加热场强度增强（减弱）,有利于（不利于）来自北方的冷空气和南方的暖湿气流在东北上空交汇,且上升气流增强（减弱）,水汽输送充沛（减少）,导致该地区春季首场透雨出现的时间偏早（晚）。