简介：利用HALOE的观测资料,对热带地区平流层臭氧垂直分布的年际变化及其准两年周期振荡(QBO)进行研究,并同赤道上空平均的纬向风场的准两年周期振荡进行对比,并利用NCAR的二维模式就风场的QBO对平流层臭氧分布和变化的影响机理进行了模拟研究.资料分析结果表明,平流层臭氧浓度高值区的位置在南北方向上和垂直方向上的变化有明显的准两年周期,臭氧浓度高值中心的南北移动和上下移动又引起局地臭氧总量的周期性变化和准两年周期振荡南北半球不对称.而臭氧浓度中心位置的准两年周期变化与赤道上空平均纬向风的准两年周期振荡密切相关.资料分析还表明,赤道上空平流层中臭氧浓度QBO的位相随高度变化多次.模拟试验表明,纬向风QBO引起垂直经圈环流的变化,在平流层有三对余差环流圈.它们对O3在不同纬度和高度的输送是引起O3准两年周期振荡的重要动力原因.其中,余差环流在平流层中层(25-35km)的环流圈起着重要的作用.

简介：基于全球大气研究排放源（EmissionDatabaseforGlobalAtmosphericResearch,EDGAR,3.2版本）的CO地表排放源数据,借助于拉格朗日大气轨迹输送模式FLEXPART,通过数值模拟手段,初步探讨了2006年夏季亚洲季风区CO异常分布形成的原因及深对流向上输送和反气旋控制作用相关的输送过程。比较分析发现,受到地表排放源等不确定因素的影响,数值模拟和卫星资料反演的CO浓度存在一定偏差（体积分数相差可达2×10-8~3×10-8）,但其时空变化特征具有相对的一致性。仅在大尺度风场的驱动下,模式亦可以模拟出上对流层区域CO浓度分布特征,但进一步考虑对流抬升的输送作用后,模拟结果和实际资料更吻合,表明亚洲季风区上对流层区域CO浓度大值区的形成是中小尺度对流抬升和大尺度输送的共同作用,但后者影响程度更大。亚洲季风区夏季上对流层区域的CO主要源于印度半岛北部、非洲中部和中国东北部地区的地表排放。该区域CO异常分布主要和两个输送过程相关：一个是大尺度输送和中小尺度对流抬升在垂直方向的输送,使得对流层下部的高CO浓度大气可以很快地抬升到上对流层,甚至可以达到16km的对流层顶高度附近,然后在哈得来环流以及南亚反气旋的影响下,进一步向低纬热带地区输送;另一个是对流层中低层向东和向极一侧的输送使得印度中南部、阿拉伯半岛甚至非洲中部成为亚洲季风区内CO远距离输送的源区。

简介：利用中尺度WRF数值模式对2015年7月22日龙岩地区大暴雨过程进行数值试验,从地形对大气垂直运动、高低层水平散度以及水汽条件的影响三方面进行控制性试验与敏感性试验对比,研究了龙岩地区特殊地形对此次大暴雨的影响。结果表明,此次过程的降水分布对龙岩地区地形十分敏感,特殊地形作用能使当地降水产生明显增幅。高地形通过阻挡和摩擦作用使大气在近地面层形成堆积,为中低层大气的垂直上升运动积累能量,这种地形影响可以通过中小尺度的扰动上传到对流层顶高度;地形的作用还有利于中低层大气水平辐合、高层水平辐散作用的加强,并以波列的形式影响周围大气,这种地形对大气水平散度的影响对降水变化具有很好的指示意义;受地形影响,水汽在迎风坡有明显的累积,随着降水系统的移动在高地形区产生强降水。

简介：为了研究气候变化对西北半干旱地区马铃薯生产的影响,选取甘肃省定西市为研究区,以马铃薯气候适宜度模型为基础,利用1961—2010年当地气象站的逐日气象数据,重点分析该区域马铃薯的温度、水分及综合气候适宜度的时空变化特征。结果表明,在全球变暖的大背景下,1961—2010年定西地区马铃薯温度适宜度以0.012·（10a）~（-1）（P〈0.01）的速率呈现上升趋势,水分适宜度变化趋势并不明显,综合气候适宜度以0.006·（10a）~（-1）（P〈0.05）的速率呈上升趋势。从空间分布特征看,温度适宜度和综合气候适宜度均呈现北高南低的地域分布特征,水分适宜度总体呈现由东北向西南递减的分布特征。相较于1961—1990年,1991—2010年定西北部地区马铃薯气候适宜度增加十分明显。

简介：城市通风廊道能增加城市空气流通能力,缓解城市热岛,为了定量评估城市通风廊道的气象效应,本文采用区域边界层化学模式(RBLM-Chem),利用杭州市高分辨率地表类型、城市建筑等资料,开展了杭州市通风廊道影响的模拟研究,模式水平分辨率为250m。本文针对冬季和夏季两个典型个例进行数值模拟和敏感性试验,夏季个例时间为2013年8月12日,盛行南风,风向顺着通风廊道;冬季个例时间为2014年1月28日,盛行东风,风向垂直于通风廊道。主要结论如下:城市绿色通风廊道有增加风速、降低气温、提高湿度的作用,与没有通风廊道的情况相比,夏季风顺着廊道方向时,廊道区域风速平均增加可达1.4m/s,廊道区域内60m高度风速平均增加可达1m/s。而冬季风垂直于廊道时,廊道区域风速增加较小,仅有0.5m/s左右。通风廊道夏季降温幅度平均可达2.7℃,冬季降温幅度较小,仅有0.6℃左右。通风廊道对气象场的影响随风向向下游延伸,夏季在通风廊道下游250m处,风速增加、气温下降、相对湿度增加最大值分别为1.5m/s、2.9℃、3.1%,即使在通风廊道下游1500m处,最大降温仍有1.2℃。

简介：对2011年7月24～25日发生在华北地区的一次暴雨过程进行了分析，并以NCEP资料为初值场对此次暴雨过程进行了数值模拟，结合实况对模拟结果进行对比分析。分析表明：模式对本次华北暴雨的模拟比较成功，基本反映出了本次暴雨过程的降水分布特点。利用湿热力平流参数对本次华北地区的降水落区进行了诊断分析。分析指出，湿热力平流参数纬向平均的垂直剖面图上，湿热力平流参数的高值区及大值中心与地面的强降水雨区对应得较好，其梯度大小及向上延伸高度均可以定性地指示降水的强弱；垂直积分的湿热力平流参数与地面6h强降水落区具有较好的对应关系，而在示踪弱降水区时效果并不是很好，其大值中心并不与强降水中心完全重叠，而是其梯度大值区与降水中心相对应；垂直积分的湿热力平流参数与6h累积地面降水的空间分布特征和时间演变趋势比较相似，并且其变化趋势能反映降水的发展和消弱。

简介：利用WRF（WeatherResearchandForecasting）模式对渤海湾地区2009年9月26日一次碰撞型海风锋天气过程进行了数值模拟分析，模拟结果较好地重现了这次天气过程以及海风锋的结构和特征。结果显示，海风锋锋后是较为深厚的对流不稳定能量和水汽高值区，锋后水汽高值区的形成源于海风的堆积和往高空输送，而锋后对流不稳定能量的产生归因于抬升凝结高度和自由对流高度的降低以及平衡高度的升高，这些高度变化则源于冷湿海风给低层大气带来的降温和增湿，其中给低层大气带来的增湿是主要影响因子。对流系统与海风锋相向碰撞时，对流系统容易进入海风锋锋后触发强对流不稳定能量形成强对流运动，同时弱对流抑制为对流运动的触发提供了有利的条件，强对流运动把海风锋锋后充沛的水汽往上输送，从而造成强降水天气。另外，对流系统与海风锋碰撺后沿着海风锋锋后移动可能更有利于对流运动的发展和维持。

简介：分别采用3种应用比较广泛的水汽方程差分方案:多维正定平流传输方案(MPDATA)、通量修正传输方案(FCT)和两步保形平流方案(TSPAS),对大气物理所9层大气环流模式(IAP9LAGCM)的降水模拟作敏感性试验,分析比较3种方案下模式降水气候平均场的差异,从而揭示模式降水对水汽方程差分方案的敏感性.试验结果显示,不同的水汽方程差分方案对大气环流模式降水的气候模拟有较大影响,并由此从3种差分方案中为IAP9LAGCM寻找出一种较好的水汽计算方案.

简介：基于ISCCP（InternationalSatelliteCloudClimatologyProject）和NCEP（NationalCentersforEnvironmentalPrediction）资料分析了BCC_AGCM2.1（BeijingClimateCenter_AtmosphericGeneralCirculationModel2.1）和BCC_AGCM2.2模拟的云在东亚的垂直分布特点,并探讨了误差来源。两个模式大体上模拟出了总云量的分布形势,较好地模拟出了垂直方向上云量大值带随地形的变化特点,但模拟的总云量偏少。AGCM2.2模拟的云量整体上小于AGCM2.1,除复杂地形外AGCM2.2没有体现出高分辨率的优势。模式对中国东部环流场的模拟效果差导致模拟的云量偏少,尤其是AGCM2.2。模拟的对流层高层相对湿度明显偏大导致高层云量偏大。模式在近海面模拟的相对湿度偏小,四川盆地及周围地区冷季模拟的水汽含量偏少,因而模拟的云量偏少。模式云量对相对湿度的响应能力较好,模拟出了云量对垂直速度和稳定度的响应,但地区差异不明显。模式的云参数化方案中云与相对湿度的关系系数需要调整,应更利于云的生成。

简介：利用NCEP再分析资料,采用WRFV3.2模式对2014年3月30-31日发生在广州的一次持续性雷雨伴随冰雹天气过程进行模拟,并对基本气象要素进行验证,重点对冰相水成物的时间和空间特征进行分析.结果表明：1）模式模拟的雷达回波、K指数、风场、相对湿度场、探空曲线分布与实况非常吻合,K指数、相对湿度以及探空曲线均显示强对流天气特征明显,在一定程度上指示了冰雹的出现.2）霰粒子产生的时间与冰雹出现的时间非常吻合,云中过冷水对冰雹形成具有重要的作用.通过分析霰粒子和过冷水的时间演变,在一定程度上可以监测冰雹的发生发展.另外,云冰、雪、雨水的混合比在冰雹出现的时刻表现为异常增强,这些变化对冰雹的监测均具有一定的指示意义.3）高度一时间序列图能够直观地显示霰、雨水、云冰、雪、云水等水成物的时间演变情况,方便预报员的使用,为今后数值预报产品的释用提供参考.

简介：在现有的区域气候模式的基础上构建了用于研究地气耦合模拟的区域柱状模式,其中包括了详细的物理过程,可以作为研究半干旱区地气相互作用过程的工具。通过区域柱状模式与不同陆面模式的耦合,检验了不同陆面模式在非耦合和耦合两种情况下对半干旱区的模拟性能。结果表明,陆面模式在耦合后对感热的模拟偏差放大,而潜热的模拟效果得到了改进,不同的陆面模式对区域柱状模式的模拟性能影响较大,耦合了CoLM后的区域柱状模式对地表气象要素的模拟得到了较大的改进。

简介：利用NOAH（TheCommunityNoahLandSurfaceModel）、SHAW（SimultaneousHeatandWater）和CLM（CommunityLandModel）3个不同的陆面过程模式及兰州大学（Semi-AridClimateObservatoryandLaboratory,SACOL）2007年的观测资料,对黄土高原半干旱区的陆面过程进行了模拟研究。通过与观测值间的对比,考察不同陆面过程模式在半干旱区的适用性。研究结果表明：3个模式在半干旱区的模拟性能有较大差异。其中,CLM模式模拟的20cm以上的浅层土壤温度最优,SHAW模式模拟的深层土壤温度最优;SHAW模式模拟的土壤含水量与观测值最为接近,而NOAH和CLM模式模拟值有较大偏差;3个模式均能较好地模拟地表反射辐射,其中SHAW模式模拟值与观测值的偏差最小;对地表长波辐射的模拟,CLM模式的模拟最优;3个模式均能较好地反映感热、潜热通量的变化趋势,其中CLM模式对感热的模拟性能优于其他两个模式,在有降水发生后的湿润条件下,CLM模式对潜热的模拟性能最优,而无降水的干燥条件下,CLM模式的模拟偏差最大,NOAH模式对冬季潜热的模拟最优。总体而言,CLM模式能够更好地再现半干旱区地气之间的相互作用,但模式对土壤含水量及干燥条件下的潜热通量的模拟较差,模式对半干旱区陆气间的水文过程还有待进一步的研究和改进。

简介：本文应用经典的柯布-道格拉斯生产函数法，将气候因子作为新的生产要素加入其中构建了一个关于气象-经济敏感性的模型，根据建模结果进行了相应的气象-经济敏感性评估。本研究中，有18个省（区、市）成功建模，并对这18省的气象-经济敏感性进行了初步排名。

简介：利用5个全球气候模式和中国东北地区162个站点地面温度实测资料，评估全球气候模式和多模式集合平均对中国东北地面温度的模拟能力，并对SRESB1、A1B和A2排放情景下中国东北地区未来地面温度变化进行预估。结果表明：全球气候模式较好地再现了中国东北地面温度的年变化和空间分布特征，但存在系统性冷偏差，模式对夏季地面温度模拟偏低1．16℃，优于冬季。预估结果表明，3种排放情景下21世纪中期和末期中国东北地区地面温度均将升高，末期增幅高于中期，冬季增幅高于其他季节，SRESA2排放情景下增幅最大，B1排放情景下增幅最小；增温幅度自南至北逐渐增大，增温最显著地区位于黑龙江省小兴安岭；21世纪末期3种情景下中国东北年平均地面温度将分别升高2．39℃（SRESB1）、3．62℃（SRESA1B）和4．43oc（SRESA2）。

简介：利用50个气象站观测资料,对比讨论WRF模式不同微物理过程、积云对流和边界层参数化方案组合对青海省气温、降水及风速的模拟效果。结果表明：（1）微物理过程和积云对流参数化方案分别选用Eta（Ferrier）和KF时,气温模拟效果较好;Thompson方案、KF方案和ACM2方案的组合对降水模拟普遍较好;边界层方案的选取对风速的模拟较为重要。（2）对比不同季节的模拟效果可以看出,夏季气温、降水模拟效果均较好。（3）最低气温模拟效果均好于最高气温,最高气温偏低明显。（4）小雨预报普遍偏多,中雨预报略偏少,大雨整体预报偏少。

简介：2013年1月11～14日，华北地区经历重雾霾过程。为了探讨其形成原因，利用大气化学模式系统WeatherResearchandForecasting（WRF）-Chem模拟2013年1月华北地区气溶胶的时空变化。模拟的能见度、气象要素（温度、湿度、降水、风速和风向）以及细颗粒物（PM2.5，大气中直径≤2.5μm的颗粒物）地表浓度的时间变化与近地面观测值都较为吻合。模拟结果表明，1月11～14日，细颗粒物高值分布于河北省南部和东部、天津地区以及北京地区，其日均值约为400～500μgm-3。通过与历史气候数据比较发现，2013年1月10～15日华北地区的气象条件表现为较大的相对湿度正距平（20%～40%）以及风速的负距平（－1ms-1）。北京站点的探空数据还表明，在1月11～13日期间，垂直方向上，1km以下的大气中存在明显的逆温层，并且湿度保持较高的值（80%～90%）。模拟结果表明，1月11～14日，近地面南向风和东向风将水汽输送到华北地区，上层大气（850hPa）的西北风则将沙尘输送到华北地区。以上气象条件有利于气溶胶的吸湿增长和浓度的聚集。硝酸盐的收支分析表明，在北京地区，与1～9日相比，10～14日夜间化学生成和传输的显著增加都贡献于硝酸盐浓度，是重雾霾形成的主要原因。

简介：利用区域气候模式RegCM4.3（RegionalClimateModeversion4.3）对新疆地区冬季的地表状态进行了模拟分析,通过与ERA40再分析资料的对比分析发现,温度分布形势模拟较好,地面热力状态受地形影响显著,陡峭地形附近由于热性质差异大和非均匀性强会导致较大模拟误差;模式较好模拟出降水和潜热通量北疆多南疆少,山区多盆地少的分布特征,模拟出通过反照率影响,地表吸收的短波辐射呈现出沙漠腹地吸收多而天山地区吸收少的分布,对北疆呈感热通量汇而南疆呈感热通量源的感热分布形势也模拟较好;模拟的雪水当量与降水分布有较好的一致性,春季融雪径流与冬季雪水当量分布及降水均有较好的对应关系。通过模拟分析也发现,现有方案实际感热通量计算中以地面温度代替地面位温,造成感热通量偏小,因此会低估南疆感热源效应和高估北疆感热汇效应。此外,积雪量和地面温度模拟偏高可能是春季北疆主要积雪区径流偏强的原因。

简介：利用观测的海温资料和海平面气压资料,检验了CMIP5（CoupledModelIntercomparisonProject5,CMIP5）多模式对阿留申低压（AleutianLow,AL）特征指数的时空分布和变化的模拟能力;从AL周期及变化趋势等方面,分析了CMIP5模式预估的未来AL的变化特征。结果表明,CMIP5模式及其集合平均能够很好地模拟AL的环流结构,对AL的气候态有着较强的模拟能力,尤其是模式对于东太平洋海表温度的模拟能力直接影响其对于AL的模拟效果。模式的集合平均对变率强度的模拟偏强,且对于变率的模拟效果逊于对气候态的模拟。22个模式中的16个模式能模拟出AL强度指数的年代际变化周期,对年代际周期有着较好的刻画能力。Historical试验下对于AL的变化趋势存在着较大的不确定性,而相对于两种不同排放情景,随着排放的增加,AL更加偏北,强度增强,年际、年代际周期变得更加显著。在两种排放情景下模式的集合平均以及多数模式模拟出AL有着向北和增强的趋势。

简介：利用NCEP/NCAR再分析资料和中尺度天气模式MM5对2010年1月14—19日沈阳大气污染天气系统进行模拟分析。对此次天气过程的地面和高空气压场、地面至高空各高度层随时间变化的水平风场及垂直剖面风场、垂直方向温度廓线等气象要素进行分析和模拟,描述大气污染中天气系统的变化过程,分析造成大气污染的气象要素变化。结果表明：此次污染天气过程对应地面场为长白山高压、地形槽环流型;500hPa高空天气形势为两槽一脊,地面风场主要受高压辐散气流控制;地面至高空不同高度的水平风场均有偏南风切变和偏西风切变,垂直剖面风场对应有下沉气流,地面至高空的温度廓线出现明显的逆温。这些气象条件共同造成了持续污染天气。而500hPa位势高度场持续长时间两槽一脊的环流形势,是造成长时间污染天气的主要原因。

简介：使用UVic地球系统气候模式,在4种CO_2典型浓度路径（RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5）情景下,对1800—2300年海洋环境变化及珊瑚礁周围海水环境进行模拟分析。结果表明,海洋将继续吸收大量碳,从RCP2.6到RCP8.5情景,海表温度将在21世纪末上升1.1~2.8K,pH值将下降0.14~0.42,[CO_3~（2-）]将减少20%~51%。珊瑚礁周围环境的文石饱和度（Ω）下降迅速。在工业革命前,99%的浅水珊瑚处于Ω〉3.5的外环境中,87%的深水珊瑚处于Ω〉1的海域。在21世纪末,除了RCP2.6,其他情景下均仅剩不到1%的浅水珊瑚还能被Ω〉3.5的水域包围。在RCP8.5情景下,21世纪末全球平均文石饱和线将从工业革命前的1138m水深提升到308m水深,使得73%的冷水珊瑚暴露在不饱和水域,而2300年这一比例将超过95%。