重庆地区一次冬季强降温过程诊断分析

为了更全面地认识重庆地区冬季强降温发生机制,文章利用常规地面观测资料、探空资料及数值模式资料,采用天气动力学诊断方法,对重庆地区2018年1月22日-29日强降温天气过程的天气系统演变特征、动力结构特征及水汽条件进行分析。结果表明：(1)1月22日-29日冷空气由东北路径侵入重庆地区,72h内日平均温度普遍下降6℃及以上,东北部地区由于先受冷空气影响且海拔普遍偏高,较西部地区先出现大范围降温且最低温度普遍低于西部地区,出现雨雪天气；西部地区在高、低空急流及川东低涡切变线的动力作用下,配合充足的水汽条件较东部地区先出现大范围降雨,东北路冷空气回流至西部地区,并持续低温阴雨天气。(2)贝加尔湖以西的低压系统、冷中心及东北冷涡、高低空急流、中低层低涡切变线是预报重庆地区此次强降温伴随雨(雪)天气的出现时间及影响区域的重要预报着眼点。     

塔克拉玛干沙漠西南缘大气气溶胶光学特性

利用2002年5月至2005年3月和田地区CE318太阳光度计观测资料,反演440 nm、675 nm、870 nm和1 020 nm 4个波段气溶胶光学厚度(AOD)以及440~870 nm波长指数,并对气溶胶光学特性参数进行了滤云处理及数据质量控制,进而分析了塔克拉玛干沙漠西南缘地区气溶胶光学特性。研究表明:AOD的频率呈双峰分布,峰值中心分别位于0.31±0.007和0.64±0.11;波长指数的频率分布与AOD类似,也呈双峰分布,拟合相关系数R2=0.99,峰值中心分别在0.12±0.002和0.33±0.022,其中超过50%的波长指数集中在以0.12为中心的波峰附近。从季节变化来看,和田地区气溶胶光学特性存在明显的季节变化特征,全年平均光学厚度达到0.61±0.35,AOD在春夏季高,秋冬季低;波长指数则春夏季低,秋冬季相对较高。AOD最大值出现在5月(0.81±0.48)和8月(0.81±0.39),最小值则出现在11月(0.31±0.12);波长指数的最大值和最小值分别出现在1月(0.66±0.26)和5月(0.06±0.06)。AOD(波长指数)的日变化呈现出早晚高(低),白天比较稳定的特征。从年平均变化来看,2002—2004年AOD和波长指数分别在0.57~0.60和0.22~0.23,比较稳定,无明显的年变化特征。AOD和波长指数的相互关系分析表明,波长指数随AOD的增加呈降低的趋势,说明粒径较大的沙尘粒子对高AOD贡献较大。研究结果显示,和田地区光学特性主要呈现出典型的沙漠气溶胶特点,人为活动产生的气溶胶对该地区气溶胶光学特性影响很小。     

基于CALIOP资料的中国及周边地区云出现概率时空分布特征分析

云垂直结构是影响大气辐射的重要参数,其时空分布是影响全球气候变化的关键组成部分.本文利用星载激光雷达CALIOP的1km云层产品,计算了中国及周边地区(0-55°N,70-140°E)云的出现概率,对不同地区、不同季节、不同高度单层云的出现概率做了对比分析.结果表明:云的出现概率表现出明显的地区差异,蒙古高原和印度半岛北部少云,热带海域和中国南方多云,多数地区夜间云出现概率略高于白天;除蒙古高原和印度半岛北部以外,多数地区单层云比多层云更常见;多数地区高云占单层云的比例最大,而中国大陆南部单层的中云较常见,西太平洋北部海域常被单层的低云覆盖;夏秋两季云出现概率普遍大于春冬两季,尤其印度半岛北部的云主要出现在夏季;蒙古高原和印度半岛北部单层云少于多层云,冬季尤其明显,而中国西南地区东部全年单层云更常见;夏季单层的高云占全年单层云的比例最大,青藏高原部分地区超过35%,这与其地形特征和夏季对流活动旺盛有关.     

利用MODIS数据反演植被指数的敏感性研究

根据Kaufman等提出的暗像元法,通过6S辐射传输模式,对MODIS的红光、蓝光、近红外通道辐射特性进行了敏感性实验.结果表明:三个通道的行星反射率对地表反射率都非常敏感,行星反射率随地表反射率的增加而增加.进一步提出了对地表反射率进行大气订正的思路,讨论了暗像元法确定地表反射率误差对大气气溶胶光学厚度反演结果的影响.最后计算分析了光学厚度反演误差对地表反射率大气订正传递误差的大小及其对NDVI、SAVI、ARVI和EVI 4种植被指数计算结果的影响.光学厚度误差对植被指数反演误差的影响以ARVI最为敏感,其误差范围与气溶胶光学厚度误差可达同一量级,两者呈负相关;NDVI与SAVI误差变化范围大致相近,与光学厚度误差均呈负相关.EVI受气溶胶光学厚度误差影响最小.     

2008-2009年冬季我国北方特大干旱成因分析

2008-2009年冬季,我国北方冬麦区发生了特大干旱灾害。利用NCEP/NCAR的再分析资料,分析了干旱发生过程中气温的异常、垂直积分的水汽含量特征和水汽输送的变化,最后从大气环流角度分析了干旱发生的内在原因。结果表明:2008-2009年冬季,我国中部和华北部分地区气温偏高,华北以北地区气温偏低,冷空气活动频繁;从印度洋到我国西南、中部、华北地区的水汽含量比多年平均偏少,我国大部分地区气流比较平直,西南方向的偏西风水汽输送较弱。在干旱发生过程中,乌拉尔山、巴尔喀什湖为高压脊,贝加尔湖到中纬度地区为槽区,亚洲大陆的东部又为高压脊;亚洲中部和东亚以经向型环流为主,贝加尔湖到西伯利亚地区为明显的负距平,有利于冷空气南下影响我国北方地区。同时,我国大部分地区下沉气流较多年平均偏强,从青藏高原南侧到西南、华南地区的下沉气流减弱了西南方向的偏西气流水汽输送,从而导致降水减少。     

重庆地区一次冬季强降温过程诊断分析

为更全面地认识重庆地区冬季强降温发生机制,利用常规地面观测资料、探空资料及数值模式资料,采用天气动力学诊断方法,对重庆地区2018年1月22—29日强降温天气过程的天气系统演变特征、动力结构特征及水汽条件进行分析。结果表明：（1）1月22—29日冷空气由东北路径侵入重庆地区,72 h内日平均温度普遍下降6℃及以上,东北部地区由于先受冷空气影响且海拔普遍偏高,较西部地区先出现大范围降温且最低温度普遍低于西部地区,出现雨雪天气;西部地区在高、低空急流及川东低涡切变线的动力作用下,配合充足的水汽条件较东部地区先出现大范围降雨,东北路冷空气回流至西部地区,并持续低温阴雨天气。（2）贝加尔湖以西的低压系统、冷中心及东北冷涡、高低空急流、中低层低涡切变线是预报重庆地区此次强降温伴随雨（雪）天气的出现时间及影响区域的重要预报着眼点。     

青藏高原地区对流层顶的时空变化特征

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料,分析1980-2010年青藏高原地区对流层顶的时空分布特征.结果表明:①青藏高原及周边地区对流层顶等压线基本呈纬向分布,对流层顶的高度随着纬度的增加而降低.对流层顶等压线梯度有明显的南北变化,北部的梯度值较大,南部较小;②青藏高原地区对流层顶的高度有明显的季节变化,其平均气压值在夏季最低,冬季最高,这可能与温度的高低和对流活动的强弱有关;③不同季节对流层顶的高度还存在着不同的年(代)际变化,其中秋季和冬季的振荡上升趋势较大,春季和夏季的振荡上升趋势较小;④青藏高原地区对流层顶存在明显的周期变化,不同季节对流层顶存在着不同的周期变化.其中,年平均的对流层顶变化周期为3 a和11a,春季对流层顶的变化周期为5 a,夏季对流层顶的变化周期为2 a和9 a,秋季对流层顶的变化周期为3 a和11a,冬季对流层顶的变化周期为6a和11a.     

20世纪50年代以来我国气温的区域变化

利用中国气象局提供的1951-2004年中国均一化历史气温数据,分析了近50年我国地面气温及各区域气温的年际变化和长期变化趋势。结果表明,近50年来,我国气温呈持续增长的趋势,尤其是从20世纪80年代初期开始,气温的增长非常明显,其中冬季温度上升趋势最为明显,春、秋季增暖趋势次之,夏季增暖趋势最小;1951-1965年,西南区呈明显的降温趋势,1965年以来,气温呈比较弱的上升趋势;其他6个区域的气温都呈一定的上升趋势。同时,各个区域的增温大小有着明显的不同,东北区、西北区、青新区的增暖趋势比较强,东南区、中南区的增暖趋势比较弱。     

热带对流活动对川渝地区夏季降水的影响

利用1974～2008年川渝地区22站月平均降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料、OLR资料,通过SVD方法,分析研究了川渝地区夏季降水与春季、夏季热带OLR场的关系,并通过相关分析方法、合成分析方法从高度场、风场等方面分析了热带对流活动对川渝地区夏季降水的影响。结果表明,热带对流活动与川渝地区夏季降水之间呈显著的正相关,即夏季热带对流活动强（弱）,川渝地区夏季降水偏多（少）;当春季经纬度75°～110°E、25°～10°S区域的OLR偏低（偏高）,表明这一地区对流活动强（弱）,夏季川渝地区降水将偏多（偏少）,南印度洋春季热带对流活动的强弱对川渝地区夏季降水有一定的指示意义。若夏季经纬度85°～120°E、15°～5°N区域OLR偏低（高）,这一地区对流活动强（弱）,夏季川渝地区降水将偏多（少）。热带对流活动异常引起东亚地区大气环流异常,强（弱）热带对流活动年,副热带高压位置偏西（东）,南亚高压位置偏东（西）,自南海进入中国的水汽输送偏强（弱）,经向环流偏强（弱）,有更多的暖湿空气自热带地区输入到川渝地区,川渝地区夏季降水偏多（少）。     

四川省冷空气活动频次的特征研究

利用四川省1980—2013年的气温资料,分析了34年来四川省冷空气活动频次年际变化的地区差异。对四川省进行分区,着重研究冷空气的总体时空分布特征。结果表明:四川省冷空气活动平均年频次由西到东逐渐减少,意味着冷空气活动由西到东活动递减;受到环流形势以及地貌地势的影响,在冬半年,四川西部比中部和东部冷。随着时间的推移,冷空气产生的次数呈上下波动的态势,总体上有减弱的趋势,偶尔有突变。