南京56年来夏季气温变化特征分析

利用南京市1951年1月～2007年2月逐日温度观测资料,分析讨论了南京56年夏季平均气温、极端最高气温、热积温和高温日数的变化趋势和特征,利用候温法研究了南京夏季候平均气温≥22℃的候数变化和南京夏季时间尺度的演变,探讨了南京夏季各温度指标的年代变化和凉夏、酷暑的分布。结果表明,56年来南京夏季平均气温是上升的,而极端高温和热积温1990年代以前是下降的,但本世纪头几年回升明显;当今南京的夏季始于5月下旬或中旬,终于9月下旬或10月上旬,南京夏季时间尺度的明显增长与全球变暖相对应;南京1950、1960年代夏季较热,酷暑年较多,1970、1980年代较凉,凉夏年较多,1990年代以后夏季气温回升,但本世纪头几年南京夏季虽较热但未有凉夏、酷暑的异常年出现。南京温度及热积温的变化与大气环流演变和热带海洋海-气相互作用紧密相联,致使南京相应降水日数、日照时数等的变化,可引起南京夏季气温的相应变化。

积云参数化和微物理方案不同组合应用对台风路径模拟效果的影响

利用美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合研发的天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF),研究了不同积云对流参数化方案和微物理过程方案对0514号台风"彩蝶"路径的影响。结果表明,积云对流参数化方案对台风路径影响较大,KF方案比BM方案能更好地模拟出台风路径;使用KF方案时,选择微物理方案比不选微物理方案对于台风路径有更好的模拟结果,其中,Ferrier、WSM6和Lin非常接近于实况;KF方案较好地模拟出副热带高压(简称副高)的西伸和东退的变化以及台风环流的风场分布和强度。

神经网络在雷暴预报中的应用初步研究

尝试利用人工神经网络的方法对南京地区的雷暴天气进行预报。南京站的探空资料(每天08时和20时各一次)可以反映雷暴发生前大气层结的初始状态,而江苏省闪电定位网资料则可以作为预报量加以使用。利用探空资料计算了一些与雷暴发生相关的预报因子,用以建立南京地区雷暴的神经网络预报模型,并应用独立样本进行了初步的模拟预报检验。初步结果表明,预报模型取得了较令人满意的效果,应用神经网络的方法预报雷暴的发生是可行的。

南海-西北太平洋季风槽强度变化的特征及其与热带气旋活动的关系

利用1979—2005年NCEP/DOE AMIP-Ⅱ再分析逐日平均资料,根据西北太平洋季风槽的特点,研制了能较好表征季风槽活动的强度指数和位置指数,并分三段描述不同区域季风槽的活动特征及其对生成于南海-西北太平洋季风槽的热带气旋(MTTC)活动的影响,结果表明:(1)季风槽强度指数和位置指数呈正相关关系,季风槽强度越强,其位置越偏北。(2)季风槽强度存在明显的年际变化,1994年前以4～5年的变化周期较为显著,1994年后2～3年的周期较明显。(3)不同区域季风槽强度的影响因子不同。前期海温场的异常将导致大气环流异常,致使不同区域的季风槽强度异常。(4)季风槽强度与MTTC频数异常密切相关,3个不同区域的季风槽以南海季风槽强度与MTTC频数异常的关系最为密切。MTTC异常偏少年大多出现在季风槽总体偏弱,各区域季风槽也偏弱的年份;MTTC异常偏多年可能出现在季风槽偏强的年份,也可能出现在季风槽总体偏弱但南海季风槽偏强的年份,且后者出现的概率更大一些。(5)季风槽强度的季节内变化能为TC的生成和发展提供有利条件,季风槽同时处于30～60天振荡和准双周10～20天振荡的活跃期时,有利于MTTC的生成。

三种云导风资料及其对台风数值预报影响试验的比较分析

由于在海面上缺乏重要的常规观测资料，因而云导风成为研究西太平洋台风一种不可缺少的重要资料。为了对“南京信息工程大学”开发的云导风系统（CWIS）进行质量评价及其对台风研究的贡献，选取了三种云导风资料进行综合对比。通过对比CWIS导出FY2C云迹风数据、中国气象局国家卫星中心（NSMC）导出FY2C云迹风数据和日本气象卫星中心（JMSC）的MTSAT云导风数据，采用逐点比较法分析了不同资料的精度与误差。所得结果发现：CWIS的风速与JMSC风速、NSMC的风向与JMSC风向分别均有较好的一致性。使用三重制约法获得了三种云导风资料的误差信息，风速误差标准差以JMSC最小、NSMC最大；风向误差标准差以JMSC最小、CWIS最大。云导风资料在中尺度对流云带和高空急流云带上，NSMC云导风风速大于CWIS、JMSC；而在台风云系上三种云导风资料没有特别的差异。根据以上比较的三种云导风资料的结果，进行了云导风资料对台风路径数值预报的影响的初步试验。结果表明：加入云导风资料模拟后得到的台风移动路径与实况总体上比较接近，不同的资料导出不同的结果，台风中心位置误差减小到23％～74％。

TRMM卫星观测到的华南地区的闪电时空分布特征

利用TRMM卫星上携带的闪电探测仪(LIS)所获取的9年闪电资料(1998—2006年)对华南地区闪电活动的时空分布特征进行了分析。该地区闪电次数的年差异较大,最多年份是最少年份的2倍多,闪电活动季节性特征非常明显,闪电主要集中发生在春末仲夏,呈现双峰值特征,4—8月是闪电高发期(约占全年总闪电活动的81.91%)。闪电活动的日变化表明,8月份闪电活动绝大多数发生在午后至傍晚时分,这也与对流活动相对应,5月份闪电活动除在午后有一个峰值区外,在凌晨也有一个不小的峰值区。华南地区的闪电密度高值区主要有:清远-广州一带、廉江市附近、海南岛中部,闪电密度低值区主要位于南海水面上。分析表明:华南地区闪电时空分布除与大尺度的天气系统背景有关外,还与太阳辐射、地形抬升、下垫面的性质等有关。太阳辐射的季节变化和日变化等是造成闪电时间分布的重要原因;地形的抬升作用和下垫面的性质及其差异是造成气候意义上中小尺度闪电空间分布差异的重要原因。

鄱阳湖流域植被气孔阻抗变化对气候影响的探讨

为了探讨植被气孔阻抗的变化对主要气候因子的影响,利用2000年6月16日-7月31日的NCAR(美国国家大气研究中心)资料,应用WRF(W eather Research Forecast)模式对植被气孔阻抗进行了三组试验:控制试验(CS)、敏感性试验1(RS↓)和敏感性试验2(RS↑),结合江西省80个气象站的观测资料进行分析。结果表明:控制试验(CS)可以较好的模拟该流域的温度、降水、相对湿度时间变化及空间分布特征,它们与实测数据的相关系数分别为0.71、0.79和0.58,皆通过了0.01水平的t检验;敏感性试验结果显示:当气孔阻抗减小时,降水和相对湿度增加,温度下降;相反,当气孔阻抗增加时,降水和相对湿度减小,温度升高;气孔阻抗的变化对温度和相对湿度的影响在整个区域是一致的增大或减小的,而降水所体现出来的情况则较复杂。研究结果可为植被与大气间通量交换的参数化研究提供参考。

印度低压异常特征及与印度、中国同期降水相关的分析

用夏季的月、季平均1 000 hPa位势高度场定义了一组描述印度低压的环流指数,包括:印度低压指数P、面积指数S、中心位置指数(λc,c)。用NCEP/NCAR再分析资料计算了1948—2008年逐年5—8月(用5,8月代表)、夏季(6—8月,用6,8月代表)印度低压的上述环流指数,用来分析夏季各月印度低压的气候和异常特征,并研究了P和λc指数与印度、中国同期降水的相关关系。分析结果表明:(1)印度低压5月形成后逐月西移、发展,7月达到最强(大)。(2)印度低压指数P和中心位置指数λc、c均存在显著年代际变化。P和c均在1960年代末发生年代际转变,它们的标准化距平P'(c')由负转正(由正转负),印度低压由强转弱(中心位置由偏北转偏南);λc'在1980年代以前为负,以偏西为主,之后转为偏东。(3)印度低压环流指数P、λc与印度同期降水显著相关,与中国同期降水也有一定相关。P与两国同期降水以负相关为主,即印度低压强年,两国某些地区降水异常增多;而λc与两国同期降水以正相关为主,即印度低压中心偏东,两国某些地区同期降水偏多;反之亦然。