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“世界屋脊”大地形坡面探测同化信息对下游天气的预警效应被引量：7: 2008年; 采用WRF模式多时间层三维变分同化技术(3DVAR),将青藏高原及其周边地区AWS自动气象站观测网多要素资料同化进数值模式的初始场,对发生于2008年1月中国南方及长江中下游特大雪灾天气进行数值模拟试验.由于青藏高原具有极其陡峭的大地形坡面,且高耸于对流层中部,故分布于高原大地形"坡面"不同高度的自动站网观测要素,将与无线电探空探测获取的大气"廓线"信息存在着某种程度的关联性,其不仅在观测点高度、梯度特征,而且在观测时间频数、"定点"、"定高"及其同步性等方面均具有不同于平原自动站、常规探空的特殊功能优势.高原大地形坡面自动站网信息同化场亦可提供高原东部下游天气系统高敏感区前兆性"强信号",并实现模式高原及周边区域初始场大气动力、热力三维结构客观化调整,从而提升下游区域灾害天气系统模拟与预报能力.研究表明,青藏高原及其周边地区自动站的水汽、温度、气压等资料同化信息对于预报下游区域的降水预报至关重要.; 彭世球徐祥德施晓晖王东晓朱玉祥浦静姣; 关键词：自动气象站资料暴风雪

地表粗糙度非均匀性对模式湍流通量计算的影响被引量：10: 2010年; 理论分析和数值试验结果表明,地表参量的不均匀性对网格区地表湍流通量的计算有重要影响。近中性大气层结条件下,次网格粗糙度长度的变差系数、网格平均粗糙度及参考高度的选取是影响网格湍流通量计算的主要因素,其中次网格粗糙度长度的变差系数对计算偏差起主要决定作用。实际计算表明,某些特定地区(如植被气候过渡带)粗糙度的地表非均匀性引起的计算相对误差可达40%以上,选取特定的参考高度能改善高网格湍流通量计算的效果。非中性大气层结条件下,由地表粗糙度不均匀性所致的平均风速、位温梯度以及近地层大气稳定度的次网格分布都对网格湍流通量(感热通量)计算产生影响,比较而言,相对误差大小对大气稳定度的次网格分布最为敏感。所以,在目前的数值模式中有必要进一步对湍流通量计算过程中由于地表不均匀性产生的计算偏差加以考虑。; 陈斌徐祥德丁裕国施晓晖; 关键词：次网格尺度

利用卫星大气成分资料分析夏季亚洲季风区平流层-对流层输送特征被引量：6: 2011年; 首先利用臭氧探空资料验证了Aura-MLS卫星反演臭氧产品在青藏高原地区的可信度,然后基于2005年和2006年夏季的数据产品确定了亚洲季风区夏季对流层向平流层的输送通道。结果表明,青藏高原及其周边区域上对流层-下平流层(UT/LS)中,一氧化碳(CO)和臭氧(O3)浓度散点分布大体上呈现出典型的"L"型分布,夏季季节内变化反相关特征表现最明显的高度位于150 hPa附近。从时间变化上看,7月份相关系数最大,说明该月份对流层-平流层物质交换最为强烈。100 hPa高度位于对流层顶高度以上,具有对流层特性的大气主要分布在青藏高原东南侧、孟加拉湾、印度半岛、阿拉伯海以及阿拉伯半岛等区域上空,说明该区域可能是亚洲季风区夏季对流层向平流层物质输送的一个主要通道。; 陈斌施晓晖徐祥德张胜军; 关键词：亚洲季风区臭氧一氧化碳

华南及邻近海域春季海陆温差减弱与东亚夏季风强度关系的分析和模拟被引量：4: 2009年; 利用NCEP/NCAR再分析资料,计算了1948—2006年春季平均地面气温的线性变率,表明其在华南地区为负变率,而在南部海洋则为正变率,即华南及邻近海域的春季海陆温差具有明显的减弱趋势。合成分析表明,其与夏季东亚区域南风的减弱趋势存在一定的联系。采用第三代区域气候模式(ICTP RegCM3)进行了在春季增高华南陆地表面气温和降低南部海洋表面气温的理想状况数值模拟试验,进一步分析华南及其邻近海域春季海陆温差减弱趋势对东亚夏季风强度的影响。模拟结果表明,与控制试验相比,敏感试验模拟的夏季850 hPa风场在中国东部地区表现出南风减弱的特征(差值风场为北风),同时还可发现夏季中国东部及其以东洋面存在一个气旋性差值环流。因此,华南及其邻近海域春季海陆温差的减弱趋势对东亚夏季风强度可能具有一定的影响。; 施晓晖徐祥德; 关键词：数值模拟

春季地气温差与长江中下游夏季旱涝异常的相关被引量：13: 2009年; 利用1957-2006年50年的地温、气温和降水资料，分析了中国区域春季地气温差的分布特征，并利用线性相关和奇异值分解方法对春季地气温差与夏季降水的关系进行了探讨。结果表明：中国大陆春季地气温差分布与地势大体吻合。在长江中下游为涝年时，青藏高原春季的地气温差偏大，而黄淮流域的春季地气温差偏小，与青藏高原相反。青藏高原春季的地气温差与长江中下游地区夏季降水存在显著的正相关，即春季青藏高原地区地气温差较大（小），长江流域的夏季降水会比正常年份偏多（少），青藏高原春季地气温差对长江中下游夏季降水有一定的指示意义。; 刘颖徐祥德施晓晖; 关键词：地气温差降水长江中下游

夏季亚洲季风区对流层向平流层输送的源区、路径及其时间尺度的模拟研究被引量：28: 2010年; 基于NCEP/NCAR分析资料和拉格朗日轨迹输送模式FLEXPART,通过气块轨迹计算,对2005年夏季亚洲季风区对流层向平流层输送(Troposphere to Stratosphere Transport,简称TST)的近地层源区、输送路径及其时间尺度问题进行了一些初步探讨。结果表明:(1)夏季亚洲季风区TST两个主要的边界层源区,一个是热带西太平洋地区;另一个是青藏高原南部、孟加拉湾以及印度半岛中北部等地区,上述两个区域与夏季强对流的分布相一致。在对流层顶高度附近(约16km高度),两个近地层源区的垂直输送贡献相当。但进一步分析发现,穿越对流层顶高度的质量输送只有约10%能够进入20～22km高度的平流层中,且主要源于以青藏高原南侧为代表的南亚季风区(约贡献75%),这进一步强调了青藏高原及其周边区域在全球TST过程中的重要地位。(2)轨迹分析显示,夏季亚洲季风区对流层进入平流层的"入口区"主要在(25°N～35°N,90°E～110°E)区域的青藏高原及其周边区域。TST路径受对流层上层南亚高压闭合环流、北半球副热带西风急流和赤道东风急流的共同控制。(3)亚洲季风区TST两个主要的过程,一个是和夏季湿对流抬升直接联系的快速输送过程,它可以使近地层大气在1～2天内输送到平流层中,贡献了整个TST的10%～30%;另一个是大气辐射加热所致的大尺度垂直输送,该输送是一个相对的慢过程,时间尺度一般为5～30天。此结果意味着,源于地表的短生命周期的大气污染物可通过光化学反应过程对该区域平流层臭氧及其他大气痕量成分平衡产生重要影响。; 陈斌徐祥德卞建春施晓晖; 关键词：亚洲季风区

2008年雪灾过程高原上游关键区水汽输送机制及其前兆性“强信号”特征被引量：36: 2009年; 利用NCEP/NCAR再分析资料、中国气象台站降水量资料、青藏高原及周边地区GPS水汽观测站网大气可降水量资料,采用统计诊断方法,分析了2008年中国南方雨雪冰冻灾害期间4次暴雪过程的动力、热力特征,水汽变化及其输送特征。研究结果表明,灾害发生期间,中国北方中低层大气盛行偏北气流,使较强的偏北冷空气"楔入"中国东南部低层大气,构成低层"冷垫",同时偏南暖湿气流源源不断地将大量水汽输送到中国东南部,冷暖气流交汇及其垂直切变导致强烈的上升运动,构成了"冷垫"上空的"暖盖"及"南槽北脊"反位相环流汇合锋区的垂直环流结构。反位相环流的偏南水汽主要来自南海和印度洋,两者在中南半岛和中国西南地区合并,构成经过云南及周边关键区的强西南水汽流,形成了长江流域特大雪灾发生的关键水汽通道。研究结果亦证实高原及周边地区JICA项目GPS水汽监测网信息可为中国长江中下游地区暴雪的发生提供具有预报实用意义的重要分析工具及数值模式同化初始信息源。云南及周边区域水汽含量的多少对下游地区后期降水的发生具有一定的指示意义,即水汽输送上游关键区大气可降水量的变化可作为此次南方雨雪冰冻灾害期间降水发生的"前兆性"信号,而云南则是西南水汽输送通道中尤为重要的关键区域。; 施晓晖徐祥德程兴宏; 关键词：雪灾水汽输送大气可降水量

青藏高原坡面观测信息对我国夏季降水预报的作用被引量：7: 2011年; 利用不同同化方式分别同化青藏高原地区新一代综合气象观测网的自动站和GPS大气可降水量信息,探讨这些观测资料对我国夏季不同区域降水预报的作用。通过两组数值试验对2008年夏季连续两个月的天气进行分析场和降水预报结果检验,得出以下主要结论:(1)由于同化测站的平均台站高度在2550m以上,因此同化青藏高原地区新一代综合气象观测网资料后,对背景场调整的正作用主要集中在500 hPa以上;循环同化方式对背景场的调整作用比静态同化方式更明显,尤其在500 hPa以上;(2)无论用静态同化,还是循环同化,该观测网资料对华北地区降水预报的改善作用都不太明显,只是对个别降水量级有改善作用;(3)采用静态同化,会对西南地区东部24小时降水预报有改善作用;在多数情况下同化沿99°E附近的7个测站资料得到的降水预报结果比同化24个站的好;(4)对于长江中下游地区,采用循环同化方式更有利于该地区降水预报准确率的提高,尤其是对25～48小时降水的预报;同时,在多数情况下同化24个自动站和GPS大气可降水量信息对降水预报改善比只同化7个站的更好。; 张利红李跃清秦宁生徐祥德; 关键词：资料同化降水预报青藏高原

2005年夏季亚洲季风区下平流层水汽的对流源区被引量：7: 2009年; 利用高分辨三维Lagrange输送模式的数值模拟,确定了2005年夏季亚洲季风区下平流层水汽的对流源区,并初步探讨了其可能机制.三维轨迹分析结果表明,虽然青藏高原及其周边区域不是对流层向平流层质量输送的主要源区,但却对下平流层水汽具有重要影响,该区域贡献占整个亚洲季风区水汽垂直输送的三分之一强.一方面,夏季高原上空深厚的湿对流系统为对流层向平流层水汽输送提供了基础条件.另一方面,和其他区域相比,高原区域上空对流层顶温度较高,使得大气穿越对流层顶附近时避免了类似于热带对流层顶附近"冷点"的"冻干"脱水过程,这是该区域成为对流源区的关键因素.; 陈斌徐祥德施晓晖; 关键词：亚洲季风区对流层顶水汽输送

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灾害天气国家重点实验室自主研究项目(2008LASWZI04)

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