简介:利用东北地区均匀分布的69个测站35年(1961~1995年)夏季月平均降水资料和NCEP/NCAR1958~1997年月平均再分析资料,对我国东北地区夏季旱涝发生的大气环流异常特征及其差异进行了诊断分析研究.结果表明,东北地区旱涝年夏季,高纬和极区大气环流特征、东北亚异常长波槽脊的分布和活跃程度、东亚大槽和西太平洋副热带高压的位置和强度等均有十分明显的差别.不仅如此,该区域夏季降水异常还显著地受到亚洲季风诸系统的影响,包括南亚季风,也包括南海季风和副热带季风,并且高空西风急流的位置和强度也有明显变化.涡度、散度、垂直速度和水汽含量等物理量特征在旱涝年不仅有截然相反的分布,而且还表现出与低纬地区存在着不同的联系方式.位于菲律宾以东洋面上行星尺度的高层辐散和低层辐合也有一定不同,并且受热带地区大气加热强度变化的影响,东北地区所在经度上的经圈环流在旱涝年也发生了明显变化,从而对该区域降水异常产生影响.
简介:采用光声黑碳仪(PASS)2008年5~7月在黄山光明顶的连续观测资料,分析了该地区大气气溶胶吸收和散射系数变化特征及其与气象因子的关系。分析结果表明:在相对干燥的条件下(相对湿度小于60%)吸收散射系数日变化明显,总体上白天大,晚上小;相对湿度与吸收和散射系数有很强的正相关性,相关系数分别为0.87和0.80,而风速与散射吸收系数则呈现负相关关系,吸收系数、散射系数与风速的相关系数分别为-0.53和-0.78;湿清除使大气气溶胶的吸收和散射系数明显降低;与在平原地区的南京相比,黄山山顶的吸收和散射系数日变化趋势与南京相反,且数值比南京小一个量级。
简介:为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理:虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后,把这类问题归结为一种“发展方程”,给出了与此有关的几个定理,阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着,分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法,其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式,高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式,同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后,对全文作了小结,并指出今后应进一步研究的若干重要问题。
简介:为提高数值求解大气方程的速度,研究了预处理JFNK(Jacobian—FreeNewton—Krylov)方法及其在大气方程中的应用。这是一种非线性外循环Newton迭代与线性内循环Krylobv迭代相结合的快速算法,其优点是进行外循环Newton迭代时不要求Jacobian矩阵的形成和存储;它的有效性取决于内循环中线性系统的预处理。首先介绍了JFNK算法,然后以浅水波方程为例,描述了非线性残值的形成、预处理矩阵的构造及其在JFNK算法中的应用。试验结果表明:对内循环线性系统进行适当的预处理,能大幅度提高JFNK算法的运算速度。因而,JFNK是一种值得在大气方程中推广应用的方法。
简介:利用NCEP/NCAR提供的1961~2008年500hPa位势高度值和风场月平均再分析资料、国家气候中心提供的西太平洋副高指数资料和陕西夏季降水资料,探讨了前期大气环流异常对陕西夏季旱涝的影响及机制。结果表明,陕西夏季旱涝与前期秋季、冬季、春季的低纬和中高纬西风带大气环流异常密切相关,旱涝年对应不同的前期大气环流特征,当前期高度场上从太平洋到北美呈"+-+"的距平波列结构,即正的PNA大气遥相关分布时,夏季西太平洋副高增强、偏西,中高纬度巴尔喀什湖和鄂霍次克海阻塞高压也随之加强,陕西中南部有异常西南风水汽输送,北部有北风异常,陕西夏季易涝,反之易旱。副高脊线位置主要影响陕西夏季雨带的南北移动。前期太平洋海温通过影响西太平洋副高强度、位置变化影响陕西夏季降水,当前期秋、冬赤道中东太平洋海温偏高,海温呈ElNin珘o型分布时,夏季副高偏强、偏西,陕西夏季降水偏多。
简介:利用兰州大学半干旱区气候与环境观测站(SOCAL)的微脉冲激光雷达(MPL)2008年4月30日至5月2日观测资料,对晴朗天气、浮沉天气及扬沙天气过程中气溶胶垂直分布的连续变化、物理机制进行了对比分析与探讨。结果表明MPL很好地反映出不同天气过程中大气气溶胶廓线的日变化特征:受人类活动影响,天气晴朗时,早晨9时开始在0—2km范围出现气溶胶聚集区,持续至15时,气溶胶平均消光系数〈0.20km-1;受沙尘输送影响,浮尘天气时,气溶胶聚集区高度范围为1—2km,高层气溶胶富集区高度范围为5—7km,气溶胶平均消光系数0.38km-1;扬沙天气时,气溶胶聚集区高度范围为0—1km,浓度远大于浮尘天气,但高层气溶胶浓度较小且分布较均匀,气溶胶平均消光系数〉0.50km-1。
简介:从天气尺度瞬变涡旋与时间平均基本气流双向相互作用建立异常型的角度,研究了夏季乌拉尔地区大气环流持续异常的形成与维持.首先基于合成分析,研究了持续异常期间的天气尺度瞬变波活动情况,结果表明:正异常时,在上游地区,从北大西洋中部到西欧沿岸,瞬变活动明显增强。负异常过程时相反,该地区瞬变活动减弱。利用线性正压原始方程模式,研究了在合成正异常基本流及7月气候基本流等两种基本流下,正异常时上游异常瞬变活动对异常建立的贡献。结果表明:正异常时,上游增强的瞬变波活动有利于正异常的建立与维持。利用基于线性正压原始方程模式设计的风暴轴模式,研究了时间平均基本流在组织与调控瞬变活动中所起的作用。结果表明:当乌拉尔地区高压脊发展时,有利于瞬变在上游的北大西洋中部到西欧沿岸地区组织起来。脊发展越强,越有利。结合上述两方面的结果,提出了瞬变与行星波双向相互作用的乌拉尔持续正异常形成和自维持机制。
简介:应用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟研究了兰州市2006年12月大气污染的日变化特征及其影响因素。在复杂地形条件下,兰州城区冬季大气污染日变化呈现白天高、夜晚低、峰值在中午的特点,NAQPMS较为合理地再现了这一特征。分析表明,在兰州冬季低风速的情况下,逆温出现频次的日变化特征与污染的日变化特征保持一致,说明逆温在冬季大气污染日变化中的作用显著。
简介:北京-天津-河北地区工业城市保定大气颗粒物(Particulatematter,PM)污染严重,保定大气颗粒物尤其是细粒子和超细粒子污染严重,其中含碳组分具有重大贡献,PM1.1、PM2.1和PM2.1-9.0中含碳气溶胶总量(totalcarbonaceousaerosols,TCA)分别占到(49±20)%、(45±19)%和(19±7)%。PM9.0中的含碳气溶胶主要富集在PM2.1乃至PM1.1中。颗粒物浓度谱分布及含碳气溶胶富集量呈显著季节变化,由于采暖过程秋冬季各粒径段有机碳(organiccarbon,OC)和元素碳(elementalcarbon,EC)的浓度均增加,秋、冬季节细颗粒物中OC浓度可高达44.0±38.3、78.5±30.2μgm-3,EC浓度分别为3.5±1.6、8.5±6.8μgm-3。各个季节OC和EC在总悬浮颗粒物(totalsuspendedparticulate,TSP)中的几何平均直径(geometricmeandiameter,GMD)均集中在较小粒径段。粗颗粒物中OC的GMD在春夏季较高,秋季减少,而冬季最低。而粗颗粒物中EC的GMD则是冬季最高,夏季最低。保定〈0.4μm的颗粒物中OC/EC比值4个季节的水平较为稳定,春、夏、秋、冬季OC/EC比值分别为5.2、3.5、4.1和5.4,来源主要为交通和燃煤。其余几个粒径段的颗粒物的来源更为复杂,其来源主要为燃煤、木材和生物质。