干旱区典型城市云对太阳辐射的影响

太阳辐射变化对气候和环境至关重要,而云可以对太阳辐射造成显著影响。为研究干旱区典型城市云对太阳辐射的影响,以乌鲁木齐为例,采用NASA地球观测系统(EOS)"云与地球辐射能量系统(CERES)"的SSF数据集的云和辐射资料,分析了该地区2006年1月至2015年12月云物理属性、云辐射强迫的年变化特征。结果表明:云对大气层顶和地面的短波辐射强迫均为负值,分别为-253.7 W·m~(-2)和-249.0 W·m~(-2),产生冷却效应,且大气层顶冷却效果更显著,时间变化波动较小;10 a均呈现降低趋势;年内变化接近对称单峰分布,峰值出现于7月,分别为-391.3 W·m~(-2)和-355.0 W·m~(-2)。季节分布为夏季大,冬季小,春秋季居中,且春季略大于秋季。该地区各云物理属性参量的年变化特点与云短波辐射强迫具有不同程度的相似性。     

塔克拉玛干沙漠腹地气流轨迹模拟

文中采用NCEP 1°×1°再分析资料,利用美国NOAA空气资源实验室(ARL)研发的混合单粒子拉格朗日综合轨迹模式Hysplit,对2011~2012年春季到达塔中气象站上空近地面和海拔5000m两个高度上气流的3天后向轨迹进行了聚类分析。2011~2012年春季,气流轨迹主要有西北路径和西方路径两种。各个高度上两种路径均有出现,但均以西方路径为主,分别占轨迹总数的90、和81%。在2011年春季分别占93和91%,在2012年春季分别为65和88%。随着高度的升高,西方路径比重增大,而西北路径比重减小。本次轨迹模式聚类分析的结果进一步定量印证了气流在高空的纬向性传播特征,在近地面与寒潮高压的传输路径有关。     

利用RegCM3模式模拟新疆区域气候

为了检验高分辨率区域气候模式RegCM3对新疆气候的模拟能力,对2005年夏季气候进行了模拟试验,针对模拟的温度场和降水场作了具体分析,并利用新疆境内102个气象站点的逐日资料对温度场和降水场进行了检验分析。温度场的模拟结果表明,模式能较好地反映新疆的温度场空间分布特征,但在数值上出现明显的＂冷偏差＂,整体偏低4～7℃;模式较好地模拟了新疆的夏季降水特征：降水高值区位于天山山区。模式对平原地区的降水模拟较接近实测值,但对山区的模拟效果较差。     

新疆北部高温日数的时空变化特征及多尺度突变分析

采用最优插值、EOF,Morlet小波与统计t检验相结合以及趋势系数等方法,分析了北疆34个气象站1961-2006年逐日最高气温资料。结果表明:①北疆高温天气的分布主要受垂直地带和纬度地带性控制,出现在盆地和天山北坡。②北疆高温天气高发区年高温日数与高温强度变化趋势不显著,而次发区以及高发区的边缘地区年高温日数或极端最高气温有显著增加,高温天气发生的范围有扩大趋势。③天山北坡年平均高温日数呈不显著的增加趋势,高温天气的发生呈提前趋势。按月份计,6月增加显著;按旬计,5月上、中旬以及6月下旬增加显著。④北疆年平均高温日数具有22年左右、10~11年以及5~6年的周期,且区域年平均高温日数异常多寡年以及年高温日数的突变时间大多发生在太阳黑子数的"峰谷值"附近。⑤按近期小波变化得到的周期估计,北疆2010(±1)-2014(±1)年夏半年高温天气略少。     

WRF云微物理参数化方案对新疆暴雨模拟能力的TS评分分析

在中尺度数值模式中,选用不同的参数化方案对降水的模拟和预测效果会有很大影响,合理选择参数化方案可以提高预测准确性。为此,本文使用中尺度预报模式WRF 3. 8 (weather research and forecasting model,WRF)版本,采用3 km和9 km两层嵌套网格,利用ECMWF(European Centre for Medium Range Weather Forecasts)再分析资料作为初始场和边界条件,对新疆地区4次暴雨过程进行模拟,采用TS (threat score)评分评估了Lin方案、WSM6方案、Thompson方案和WDM6方案4种云微物理参数化方案对新疆地区暴雨模拟的适用性。结果表明:Thompson方案在站点降雨量为小雨(0. 1～5. 0 mm)和中雨(5. 1～10. 0 mm)的预报模拟中具有优势,其他3种云微物理参数化方案均在不同程度上存在漏报情况,从相关系数上判断,Thompson方案模拟效果略优于其他方案,适用于多小雨、中雨的新疆地区,但4种云微物理参数化方案在大到暴雨降水等级的预报效果都不是很好,这也正是WRF模式在新疆地区需要改进的地方。