云南大学大气科学专业本科毕业论文质量分析

文章根据云南大学大气科学专业2004-2007届本科毕业论文的原始材料。利用统计分析法和访谈法等研究手段，分析了云南大学大气科学专业本科毕业论文质量。结果表明，云南大学大气科学专业本科毕业论文能达到学士学位论文的要求，并具有一定的研究深度、广度和较高的社会认可度。对所存在的问题给出了相应的解决对策。

云南省大气中水资源分布特征初探

利用1961—2004年云南124个气象站逐月降水(P)和气温(t)观测资料,依据高桥浩一郎的陆面实际蒸散发经验公式(以下简称高桥公式),计算了云南地面蒸发(E)和可利用降水(P-E)等与水资源有关的主要物理量,从大气可提供的水资源部分,分析了云南水资源各分量的时空演变特征及其显著周期,并对云南水资源进行了初步的区划。结果表明:云南大气中水资源各分量区域分布差异显著,南多北少,南部梯度大,北部梯度小;云南水资源各分量P,E及P-E季节变化明显,夏季各量最大,多年平均分别为548 mm,236 mm,313 mm,各占全年的55%,45%及67%,冬季各量最小,所占全年的比例也最小,分别为5%,7%,2%;云南P,E及P-E存在明显的月际、年际及年代际变化特征,各分量最大值出现在7月,最小值出现在1月或12月,通过功率谱周期分析发现,年降水量和可利用降水量存在显著的2.6年周期,年蒸发量存在显著的2.9年周期;云南省初步可划分为水资源丰富区、缺少区及一般区3个区,它们的区域平均P-E,E及P都存在明显差异。

前期大气环流和海温变化对云南汛期雨量的影响

分析了云南汛期6～8月雨量与前期1～5月北半球200、500、850 hPa高度场和海温场(40°S～40°N,30°E～70°W)的相关关系,得到两个相关场中显著相关区的时空分布特征、尺度范围和相关场的波列结构.并进一步分析了与云南汛期雨量相关的环流系统的天气气候学意义,得到云南汛期雨量与前期高度场和海温场的遥相关关键区.分析结果表明:通过综合考虑高度场和海温场作为云南汛期雨量预报因子,使预报更具可靠的物理基础,并初步归纳出影响云南汛期雨量的物理概念模型.

前期南半球大气环流异常对云南5月降水的影响

利用1961～2006年NCEP/NCAR全球月平均再分析资料以及云南省124站5月降水资料,研究前期1～4月南半球大气环流对云南5月降水的影响。结果表明:前期1～2月影响的关键区主要位于南半球中纬西风带,当南半球中纬西风带位势高度偏高(低)时,5月降水易偏多(少),前期1月,南极绕极波北线与5月降水显著正相关。前期3月,南极地区影响显著,到前期4月时,南半球中高纬环流的影响减弱,热带太平洋的影响加强,当南方涛动处于正(负)位相时,5月降水易偏多(少)。前期1～4月,太平洋上空出现经向分布的波列结构,该波列结构在对流层低层到高层都存在且随时间不断变化,太平洋地区有可能是影响5月降水旱涝异常的另一个的关键区。

大气环流异常对云南8月低温的影响

应用1951-2005年NCEP/NCAR月平均再分析资料与云南8月气温资料进行相关分析,发现在云南8月低温年,位势高度场的显著相关区在欧亚大陆地区具有"-+-"的波列结构,显著相关区在副热带地区表现也较好;据此讨论了云南8月低温发生时的大气环流特征,得出200hPa南亚高压偏弱,500hPa欧亚大陆西风槽脊异常发展,副高偏弱是导致云南8月低温的主要原因。

云南大理暴雨天气过程GPS大气可降水量特征分析

应用云南大理地基GPS观测站的数据反演得到的1h间隔GPS大气可降水量资料和自动气象站逐时降水资料,分析了云南大理地区4次暴雨过程的GPS大气可降水量的演变特征.结果表明,云南大理地区的暴雨天气过程中GPS大气可降水量呈现明显的1～2天的增湿过程和1～2次跃变过程,跃变过程与降水发生和结束有较好的关系,可为短期预报提供一个明确的水汽演变指标.

云南5月雨量的多尺度变化及与其相联系的大气环流异常

本文运用小波分析和功率谱分析方法对云南5月雨量的多尺度时间演变特征进行了分析,结果表明,云南5月雨量具有明显的年际和年代际变化特征。对与这两种时间尺度相关联的大气环流异常进行了分析,发现两者具有显著的差异。云南5月雨量的年际变化与冰岛低压、欧洲槽、南亚高压、中西太平洋ITCZ以及孟湾附近的低压系统的变化有着密切的关系,云南5月雨量的年代际-气候态变化与热带各系统的强度、乌山脊、阿留申低压关系密切。

南半球大气环流活动对云南汛期降水的影响

采用1948-2006年6-8月云南124个测站的月平均降水资料以及NCEP/NCAR 1948-2006年1-5月100hPa及500hPa位势高度月平均再分析资料,对云南省月平均降水做EOF分解,以第一主分量与南半球100hPa和500hPa高度场进行相关分析,希望找出南半球与云南汛期降水相关密切的因子。结果表明:南半球大气环流与云南汛期降水联系密切,影响因子从一月的南极逐月向中纬的南半球西风带和低纬移动;四月和五月南极区域与中纬度呈明显的"跷跷板式"的反位相变化特征。

基于不同气象数据的山地城市大气环境敏感性评估对比

以典型低纬高原山地城市云南省德宏州为例,利用WRF_CALPUFF模型开展大气环境敏感性评估并以此为依据进行敏感区识别,分别采用WRF模拟结果和地面气象站观测资料作为模型输入地面气象数据,通过对比分析基于两种不同数据的评估结果,讨论适用于山地城市大气环境敏感性评估的数据和方法。结果表明:2种方法模拟计算的扩散指数均能反映出地形差异所致的扩散能力空间差异性,弱扩散区识别均较可靠。气象背景场采用WRF高空模拟数据和地面气象站观测数据相结合的方法,评估结果可靠,具有基础数据获取较难、技术难度较低、时间成本较低的特点,若能获取站点数据则推荐此法。气象背景场均采用WRF模拟结果的方法,在识别布局敏感区时不确定性较高,主要因地形复杂地区风场模拟不确定性较高所致,但此法具有基础数据获取较容易、技术难度较高、时间成本较高的特点,若采用此法,需提高模拟准确性以保障评估结果的可靠性。

2005年初夏云南严重干旱的诊断分析

2005年春末夏初云南出现了55年来最严重的高温干旱天气。通过诊断分析发现,造成此异常气候主要原因是中高层大气环流季节转换滞后,冷空气活动偏北;南海夏季风爆发偏晚;热带对流偏弱;西太平洋副高偏南、偏强、偏西。

云南及其周边地区中尺度对流系统时空分布特征

依据卫星云图红外辐射亮温资料 (TBB) ,对云南及周边地区中尺度对流系统 (MCS)进行了统计分析 ,获得了该地区MβCS ,MαCS和MCC的时空分布特征。结果表明 :MCS多发生在低纬度高原东部的滇黔和中越之间 ;平均每年 6～ 8月为MCS主要发生时段 (占总发生次数的 6 7.1% ) ,MCS特别是MαCS和MCC发生频率最高的是 6月 ,其与季节性变化 (东亚季风和印度季风爆发 )和下垫面加热易形成空气热对流有关 ;低纬高原地区MCS除了 18～ 2 3时有 1个高峰发生时段外 ,0～ 7时还有 1个次高峰发生时段 ,这与中国其他地区有明显的不同 ,说明高原地区的MCS还具有地域特点。另外还对MCS的移动路径进行了分析。

东亚季风区大气季节内振荡经向与纬向传播特征分析

将NECP/NCAR资料中850 hPa纬向风分量进行30~60天带通滤波,研究东亚季风区大气季节内振荡的传播特征。分析表明,夏季东亚季风区大气季节内振荡（ISO）的传播分为经向传播和纬向传播,其中经向传播主要为热带地区ISO的向北传播,纬向传播则是分别起源于印度季风区的ISO东传和起源于西太平洋海域的ISO西传。东传和西传的ISO在120°E附近汇合后增强自热带地区北传到此的ISO,使得ISO在经向上可以继续向北传播,其最北界可达35°N以北,并对我国长江中下游地区夏季降水产生一定的影响。

雷达风廓线反演在云南强降水预报中的应用

利用VAD(Velocity Azimuth Display)方法反演多普勒雷达垂直风廓线,并将反演风场应用于云南强降水过程的诊断预报。通过反演风廓线资料与探空实况、NCEP再分析资料的对比分析,发现VAD方法反演的风廓线与实况资料具有较好的一致性,表明该方法在云南是可行的;通过反演风廓线资料可以较为精细地监测和分析大气垂直方向上水平风场的不连续性,由此得到低空切变、温度平流和低空急流等系统的厚度和强度演变特征。相对于时、空分辨率不足的常规探空资料,雷达反演风廓线具有较高的时间和垂直分辨率,能够更为详细地揭示强降水天气过程中起重要作用的天气系统的主要特征和演变过程。因此,VAD风廓线产品对云南强降水天气过程的预报具有较好的参考价值和应用前景。

ENSO发展和衰减阶段对云南夏季降水的影响研究

利用NCEP提供的大气再分析资料和云南122站降水资料分析了ENSO发展和衰减阶段对云南夏季降水异常的影响。结果发现:云南夏季降水异常分布对ENSO发展和衰减阶段的响应存在明显差异。处在发展阶段的El Nio事件会导致云南夏季大部分区域降水偏少;处在衰减阶段的El Nio事件会导致云南夏季降水呈现东少西多的分布;处在发展阶段的La Nia事件发会造成云南夏季大部分区域降水偏多,并且云南夏季降水异常对该阶段的响应最明显;处在衰减阶段的La Nia事件会造成云南夏季大部分区域降水偏少。通过合成分析发现:ENSO的发展和衰减阶段对夏季低纬度大气环流的影响存在显著差异,特别是对副热带高压和夏季风强弱的影响显著不同,从而导致云南夏季降水异常。值得一提的是,La Nia事件的发展阶段可作为影响云南夏季降水的一个强信号因子,应在短期气候预测中加以考虑。

北半球中纬度地区大气臭氧的年际和年代际变化研究

利用(40°N-60°N,20°W-150°E)范围内1963-1992年的臭氧格点数据资料,应用Morlet小波变换方法对臭氧演变进行了分析。结果表明:(1)臭氧存在明显的年际和年代际变化,其年际变化的特征时间尺度为2年和5年,年代际变化的特征时间尺度为12年;(2)臭氧准4年周期振荡最明显的地区出现在西欧,而准11年周期振荡最明显的地区则在东亚,其中12年时间尺度的周期振荡最强。

前期中高纬大气环流异常与我国汛期雨带类型关系的研究

使用国家气候中心提供的1951~2002年北半球500 hPa高度上的月平均格点资料,对前期(1~5月)中高纬大气环流的异常与中国汛期雨带类型分布的关系进行了研究。结果表明,冬季(1~2月)500 hPa环流的时空演变与中国汛期雨带类型分布有明显的相关,春季(3~5月)是转换季节,与雨带类型分布的关系不如冬季密切。尽管不同的雨带类型对应不同的高度距平合成场,但各雨型的高度距平之间只存在三个显著性差异区,且各雨带类型的西风指数显著性差异区与同期高度距平合成场的显著性差异区的经度范围一致。1、2月第一与第二显著性关键区分别位于150°E^170°E和100°W^80°W,第三个显著性关键区出现在80°W^45°W的大西洋上。关键区内西风指数相对平均西风指数较高(低)时,高度场上对应负(正)距平,说明西风指数与中国汛期雨带类型的分布也存在密切关系。因此,前期中高纬西风带大气环流的异常变化与中国汛期降水的关系可为预报我国夏季大范围旱涝的分布提供一些新的线索和信号。

中国低纬度地区大气臭氧总量的变化特征

分析研究了位于我国低纬地区不同经度的昆明与香港两个站点上空的臭氧分布与演变状况,得出了中国低纬度地区大气臭氧总量的时空演变特征。研究结果显示:(1)香港与昆明两地臭氧的时间变化特征极为相似;(2)整个中国低纬地区的大气臭氧的时间变化趋势是非常一致的,在空间上呈现出东高西低的特征;(3)我国低纬地区的大气臭氧总量在夏季出现极大值,在冬季出现极小值。计算结果还表明,昆明的臭氧总量要小于其所在纬圈的平均值。

两次西行热带气旋影响云南降水对比分析

利用常规观测资料、中国气象局上海台风研究所(CMA-STI)热带气旋最佳路径数据和FY-2C卫星云图观测资料,以0608台风派比安和0809强热带风暴北冕两个西行热带气旋影响云南降水为例,通过其路径、降水量、移动速度、环境场和物理量场的对比分析,结果表明:两次台风源地、移动路径及登陆地点、影响时段、最大降水落区相同,但影响时间长度、影响范围和造成的灾害程度后者强于前者;西南季风与热带辐合带(ITCZ)较活跃,副热带高压西伸增强,并有低空急流、辐合区配合台风低压环流共同作用是热带气旋导致云南强降水的重要天气背景;云图中尺度分析发现,多种系统的共同作用,导致台风环流持久不消,进而易激发多个α-中尺度对流系统(MαCS)和β-中尺度对流系统(MβCS)云团生成并持久维持,是台风低压强降水发生的直接原因;物理量场的诊断分析表明,活跃的季风系统,使孟加拉湾和南海构成强大的水汽通道,伴随低空急流的建立和增强,致使大量不稳定能量和水汽向云南输送,在云南形成条件性对称不稳定(CSI)和深厚斜压性的正反馈机制,是导致云南强降水的重要物理机制。

位涡诊断在云南夏季强降水预报中的应用

通过对云南夏季常见的"滇黔辐合型"强降水的个例分析,探讨位涡诊断在低纬高原的应用前景。发现干、湿位涡能较好地反映天气系统的演变特征,干位涡能反映冷空气活动的路径和暖湿气流的活动。高层干位涡具有向对流层低层延伸和低层干位涡具有向上伸展的特点,当高层干冷空气与低层的暖湿气流汇合,加上低层低涡切变的辐合机制,产生强烈的上升运动,这种形势极有利于对流不稳定能量的储存和释放,造成强降水。当高、低层干位涡减弱,两者相互作用减弱时,降水趋于结束。云南夏季常见的"滇黔辐合型"强降水过程的干位涡场表现在对流层中低层,高低纬呈现南北向或东北西南向高值带,当PV高值带断裂时,云南省强降水过程趋于结束。对流层低层湿位涡MPV1较PV能更好地反映对流层低层西南涡的移动和发展,在云南强降水过程中,700hPa上MPV1<0,MPV2>0。

2004-07-05云南德宏州山洪泥石流气象成因分析

应用气象资料,卫星、雷达资料及带通滤波方法,分析了引发云南德宏州2004-07-05特大山洪泥石流灾害的天气成因。结果表明,除了德宏州区域地质、地貌等自然原因外,德宏州入汛提前,入汛后多低温阴雨是造成这次灾害的前期气候背景;中尺度辐合天气系统、充沛水汽输送及辐合、低空急流的作用导致07-04T20～07-05T20发生特大暴雨,是引发此次山洪泥石流灾害的直接天气原因。