华北地区一次积层混合云降水过程的数值模拟分析

利用新一代非静力平衡中尺度数值模式WRF模拟,从动力、热力机制和微物理过程等方面分析了2009年4月30日08:00～5月2日02:00发生在华北地区的一次积层混合云降水过程。结果表明,水汽辐合主要是由西南暖湿气流提供,且西南暖湿气流区域的大气层结始终处于对流不稳定状态,为华北地区对流的发展提供了热力机构基础,而均匀上升气流场中的波动导致了对流云镶嵌其中;降水云系中冷云降水机制与暖云降水机制共存,主要降水由对流云提供,而播撒-供应机制可能是导致此次积层混合云降水的主要原因。     

MM5中尺度模式在内蒙古地区一次降水过程中的数值模拟

采用中尺度数值模式MM5,嵌套北京大学和中国科学院人工影响天气所改进后的云微物理过程方案,对2016年4月1—2日发生在内蒙古的降水过程进行模拟与验证,将MM5模式的预报产品与实况资料进行对比发现,MM5模式对内蒙古的天气过程具有一定的预报能力。模拟结果表明:针对受高空低槽影响的内蒙古东部地区的降水过程,综合云和降水预报产品的云系发展演变特征、云系宏观特征、云垂直结构和性质、降水场检验分析,模式较好地预报出了此次降水过程。在云系的发展演变、移动路径、云系垂直结构、降水落区和雨量等方面的预报效果较好,而对内蒙古东部地区云系性质、云系覆盖范围、降水范围与观测结果还有一定差距。其中可降水量的预报能够把握住可降水量的大值区和高值中心等;云水含量和冰晶浓度的预报能给出不同高度层上不同位置上的变化情况;云场的预报所涉及的云的范围、边界形状和趋势预报均同实际情况相符,说明模式对云的预报是可信的;降水的预报与实际情况十分吻合,降水的落区、降水的等级以及降水预报的准确率等均能较好地反映出实际的情况。因此MM5模式用于内蒙古地区的降水预报是可行的,但本文中MM5模式对降水的模拟结果与实况相比仍然偏大,其原因可能与模式的初始场和边界条件的处理有关,以及与所用资料的精度也是有一定联系。     

MODIS卫星资料在全球气候变化中的应用

重点介绍了MODIS卫星资料在云、水汽、气溶胶方面的研究情况,以及MODIS产品在气候变化研究中的综合应用,最后指出MO-DIS在全球气候变化研究中存在的局限性,并对克服这些局限性进行探讨。     

基于WRF模式对西安夏季不同性质降水的数值模拟检验

[目的]了解WRF模式对西安地区夏季不同性质降水的预报能力。[方法]基于西安地区气象观测站的实况数据、Micaps观测资料、WRF实时预报数据,采用西安市气象台业务化运行的WRFV3.1对2011年7月21日和8月15日2次强对流天气过程及9月5~6日区域性暴雨过程进行模拟分析。[结果]在暴雨预报中,模式对暴雨雨带走向、落区、强度、强降雨中心位置以及强降水出现的时间段均与实况基本吻合,也可以较为准确地预报暴雨中对流层中低层风场的演变;在短时局地强降水中,模式对于降水的落区、发生时间有较为准确的预报,预报时效可达24~36 h。[结论]WRF模式能够对西安地区夏季不同类型降水进行预报,为气象服务提供较为准确的预报支持。     

EOS/MODIS卫星资料在监测冬小麦面积中的应用

用遥感影像处理软件从数据读取、转换、影像地理校正、波段组合等几方面对MODIS数据进行了分析，得到了天津市MODIS卫星数字图像。在此基础上，选取典型地物，计算其光谱统计特征，运用最大似然判别准则，对图像进行分类，得到了天津市2002年冬小麦统计面积及其分布图。     

华东地区近六十年来降水·气温变化分析

根据1951～2006年华东地区逐月平均气温和降水资料进行分析.结果表明,近56年来年平均气温有明显增加趋势,但逐月平均气温变化趋势则不同,在初夏和深秋至冬季有明显增温,在夏季(8月)有降温现象;降水变化不如气温变化显著,总体上,降水量变化位相略超前于气温变化.利用连续小波变换对华东降水、气温的时频变化进行分析,得到了不同时间的周期震荡.     

夏季青藏高原那曲地区一次对流降水及云微物理的数值模拟

利用NCEP FNL再分析资料为初始场,通过WRF中尺度数值模式(V4.0版)对2019年夏季青藏高原那曲地区一次对流云降水及云微物理特征进行了数值模拟.结果表明：WRF模式能够较好地再现本次降水的时空特征和云发展过程.固态水凝物分布高度普遍高于液态水凝物,其中冰和雪主要位于中高层,中低层以霰和云水为主,低层多为雨水粒子;降水过程中雪、霰和雨水粒子高值中心出现时段与降水峰值时间较好对应,表明本次降水以冰相过程为主,且雪粒子和霰粒子的贡献最大,其原因为雪粒子通过贝杰龙过程和自身的碰并过程增加,霰粒子则通过与雪粒子碰并和自身凇附作用不断增长,随着上升气流逐渐减弱,大量霰粒子和部分雪粒子落至0℃层左右融化形成降水,加之雨水与云水的碰并作用,进一步促进了降水的形成.此外,暖雨过程对降水的直接贡献较小,但对冰相粒子的形成贡献明显.     

SWAN定量降水预报在几次降水过程中的应用检验

应用白城地区2012年出现的四次降水过程,检验分析了临近预报系统(SWAN)中定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果。结果表明:SWAN系统中定量降水预报产品漏报率比较小;对于间歇性降水或是时段较分散的降水过程空报率较大,而对于稳定性降水或是降水时段较集中的降水过程,晴雨预报效果很好。进一步检验了SWAN对弱降水、一般性降水和较强降水的预报能力,结果表明对于弱降水的预报效果要好于一般性降水好于较强降水。     

云凝结核浓度对一次梅雨锋降水影响的数值模拟

利用WRF模式(V3.6),采用WDM6双参数微物理方案对2012年7月2~3日江淮地区的一次持续性梅雨锋暴雨过程进行数值模拟,对不同初始云凝结核(CCN)浓度背景下的地面累积降水量和云中微物理过程进行对比分析。结果表明,初始CCN浓度在一定程度上影响了降水的微物理过程,进而影响降水量;当背景CCN浓度增加时,在降水前期引起云滴半径减小,云滴转化效率变低,抑制暖云降水,后期冷云过程得到加强,大量冰相粒子生成,最终导致降水增加。     

Modflow在石河子某工程基坑降水设计中的应用

石河子某基坑设计水位降深为3.8 m,用"大井法"计算基坑涌水量,需布置19眼降水井。为准确计算基坑涌水量,利用Modflow软件建立了基坑降水模型,并用水位观测资料率定了模型。利用模型对基坑内各节点的水位降深进行了计算,通过不断的调整降水井布置方案,用17眼降水井,就使整个基坑水位达到了设计降深,且在基坑各部位水位降幅分布较均匀。与原方案相比,减少了2眼降水井,达到了优化设计、节约投资的目的。     

近111年来东亚夏季风的变异及其与中国降水的关系

根据1899～2009年北半球月平均海平面气压场资料,计算近111年来东亚夏季风强度指数,分析了东亚夏季风的年代际及年际变化特征。结果表明,20世纪20年代东亚夏季风达最强,80年代中期以后东亚夏季风强度一直呈减弱趋势,其中21世纪初达最弱。Morlet小波分析发现,东亚夏季风年代际及年际变化中存在准10年和准2年显著性周期。我国东部降水的年际变化与东亚夏季风的强度变化密切相关,强（弱）东亚夏季风年份,长江中下游地区降水量比常年偏少（偏多）;而华北地区降水量比常年偏多（偏少）。东亚夏季风减弱是造成20世纪80年代中期以后华北地区干旱少雨,长江中下游地区洪涝多雨的一个重要原因。     

近111年来东亚夏季风的变异及其与中国降水的关系

根据1899-2009年北半球月平均海平面气压场资料,计算近111年来东亚夏季风强度指数,分析了东亚夏季风的年代际及年际变化特征。结果表明,20世纪20年代东亚夏季风达最强,80年代中期以后东亚夏季风强度一直呈减弱趋势,其中21世纪初达最弱。Morlet小波分析发现,东亚夏季风年代际及年际变化中存在准10年和准2年显著性周期。我国东部降水的年际变化与东亚夏季风的强度变化密切相关,强（弱）东亚夏季风年份,长江中下游地区降水量比常年偏少（偏多）;而华北地区降水量比常年偏多（偏少）。东亚夏季风减弱是造成20世纪80年代中期以后华北地区干旱少雨,长江中下游地区洪涝多雨的一个重要原因。     

应用动态植被模型LPJ模拟中国植被变化研究

依据中国植被与气候的关系对动态植被模型LPJ中的生物气候参数进行了调整．将改进后LPJ模拟的潜在植被类型与中国植被区划图比较发现有很大改进．应用CRU05资料和改进后的LPJ模型模拟了中国20世纪的4个气候阶段的潜在植被类型的分布变化．结果发现,由于气候变暖,20世纪我国森林植被大部分呈现出北移趋势,而热带季雨林、雨林植被分布在20世纪呈西移趋势,其面积减少最大;温带常绿阔叶林植被分布呈南移特征,其面积呈增加趋势．温带草本植被面积呈扩大趋势,而无植被区面积呈缩减趋势．     

MODIS数据在黑龙江省农业上的应用

MODIS数据具有时间分辨率高、光谱范围广、更新频率快、数据产品多等众多优点。为充分利用MODIS数据,更好的为黑龙江省属地服务,该研究从MODIS1B数据出发,根据数据的特点逐一阐述该数据在黑龙江省农业旱情、长势、火点监测和冰雪覆盖等方面的应用优势。在介绍数据应用研究的原理和主要指标后,提出未来该数据在黑龙江省农业方面需要加强研究的方向。     

结合MODIS云产品的黑龙江省2015年人工增雨潜力研究

[目的]研究2015年黑龙江省人工增雨潜力的时空分布.[方法]利用再分析资料计算降水转化率,并通过结合MODIS卫星云产品,从人工增雨的微物理条件出发进一步研究了黑龙江省2015年春季和秋季的增雨潜力.[结果]在春季的松嫩平原大部分地区以及秋季的松嫩平原与三江平原大部分地区,降水量和降水转化率均较小,存在一定的增雨潜力;春季,松嫩平原北部和三江平原中部存在适宜进行暖云催化增雨的区域;秋季,从松嫩平原北部至三江平原西侧存在许多适宜暖云催化增雨的区域,同时在松嫩平原北部与三江平原西侧的局部地区存在适宜冷云催化增雨的区域.[结论]该研究可为科学合理开展人工增雨规划及作业提供依据.     

用MODIS遥感数据反演东海海表温度、叶绿素a浓度年际变化的研究

利用MODIS获取的2002年7月—2007年12月卫星数据反演中国东海海域的海表温度（SST）和叶绿素a浓度信息,对东海海域的SST和叶绿素a浓度分布规律进行了分析。结果表明：东海海域的SST和叶绿素a浓度的分布具有明显的分区和季节变化特征。在年际间,不同海区的SST和叶绿素a浓度均呈周期性变化趋势。在空间上,SST呈现出由近岸向外海递增的趋势,南北温差大;叶绿素a浓度则呈现出由近岸向外海递减的分布趋势。东海叶绿素a浓度的分布与SST、河口径流、季节等因素有关。作者从宏观上分析了东海长时间序列的SST和叶绿素a浓度的变化特征,可为东海海洋初级生产力和海洋生态环境研究提供参考。     

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.     

MODIS植被指数在关中农作物长势监测评估中的应用

利用2004、2005年M OD IS-NDV I序列数据,通过提取NDV I曲线特征参数,结合地面气象观测资料,对关中水地和旱地农作物长势进行了动态监测,分析了关中农作物的物候变化规律和长势评价指标,提出了利用M OD IS资料进行农作物长势监测、评价方法,并估算了LA I。