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  • 简介:利用取消流域土壤表层饱和导水率K0、土壤饱和导水率有效衰减系数m和地下水补给速率R为空间均匀假设的幂指数TOPMODEL,对流域水量平衡各分量进行敏感性研究试验,揭示空间非均匀性对幂指数TOPMODEL模拟结果的影响。从特定研究流域所得结果中可得的主要结论有:1)K0、m和R的空间变化对流域的逐日地表径流和基流以及逐日总径流有影响,针对设定的K0、m和R的空间变化,其中m的空间变化较明显地增加了逐日地表径流和洪峰流量。2)就设定的K0、m和R的空间变化而论,对流域多年平均年总径流以及蒸发模拟结果影响不大,但改变了径流在地表径流和基流之间的分配;其中R的空间变化影响最显著,m和K0的空间变化影响则较小。

  • 标签: 幂指数TOPMODEL 模型检验 空间非均匀性影响 敏感性试验
  • 简介:陆面过程模拟研究中的一个关键问题是如何准确的计算陆气间能量交换,但现有的陆面过程模式模拟的湍流通量与观测值间仍然存在较大偏差,因此改进湍流通量的参数化方案对于提高陆面过程模式模拟能力有重要意义。本研究通过改进陆面过程模式SHAW中的热力粗糙度方案,以及引入干表层蒸发方案,以期改善湍流通量的模拟能力。在此基础上利用黄土高原半干旱区SACOL站观测资料,进行模式改进前后的单点模拟对比试验,研究其参数化方案改进对陆面过程模拟的影响。结果表明:改进后的SHAW模式能够合理地模拟黄土高原半干旱区陆面特征的变化趋势,模拟值与观测值偏差较小。与原来的SHAW模式模拟结果相比,改进后的SHAW_MOD模式显著提高了湍流通量的模拟能力,并改善了净辐射和深层土壤温度的模拟,但对土壤湿度的改进并不明显,这可能与土壤内部水热传输过程及相关参数化方案有关,还有待做进一步研究

  • 标签: SHAW模式 湍流通量 黄土高原 SACOL站
  • 简介:利用NCEP/NCAR再分析资料和MM5模拟分析了2010年冬季辽宁中部城市严重灰霾天气时天气系统特征,应用CALPUFF模拟灰霾天气和2010年冬季沈阳、辽阳及本溪日平均PM10浓度分布。结果表明:500hPa位势高度场,辽宁处于弱暖脊的位置;850hPa位势高度场辽宁受辐散及下沉气流的影响,地面风场的风向不一致,多受辐散气流影响。在垂直剖面风场,地面上方有明显的位涡高值上升区,高度较低。地面至高空的温度廓线表明,低空有明显的逆温,逆温层顶的高度较低。2010年12月19—21日沈阳、辽阳和本溪PM10浓度分布向偏东、西北及东南方向发散,主要受地面风向影响。整个冬季平均PM10浓度分布向偏南方向发散。

  • 标签: 灰霾天气 数值模拟 辽宁中部城市 MM 5 CALPUFF模式
  • 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。

  • 标签: 华北暴雨 数值试验 湿热力平流参数
  • 简介:借助快速辐射传输模式RTTOVv10(RadiativeTransferforTOVS)及其地表微波发射率模块,针对江淮区域晴天和雨天2类不同天气状况,采用理想试验手段,利用集合平方根滤波(EnSRF)方法同化AMSU-A对地敏感第1通道的模拟亮温资料,探究改善中尺度模式WRF(WeatherResearchandForecasting)初始场的可行性。结果表明:晴天时,同化对位温、水汽混合比及水平风速u和v整体上均有不同程度的改善,但不同高度改善程度有所差异,相对而言水平风场的改进程度最大,位温最小;有降水时,4个要素场整体改进程度与晴天时类似,但分析场误差的水平空间分布与晴天时不同。

  • 标签: 卫星资料同化 AMSU-A 集合平方根滤波 地表微波发射率
  • 简介:由于暴雨具有突发性和危险性特点,难以及时拍摄暴雨灾害的现场画面,本文基于大气降水粒子的物理特征,利用Maya、ReanlFlow、AfterEffects和Premiere等软件运用刚体碰撞、流体和粒子等动画技术,对暴雨及其引发的城市积涝、山体滑坡和泥石流灾害的发生和演变过程进行影视模拟,初步建立了相关技术流程及技术指标,可用于指导气象灾害类科普影视节目的制作,宣传防灾减灾知识。

  • 标签: 暴雨 衍生灾害 三维动画 气象影视
  • 简介:应用NCEP1°×1°的6h再分析资料和常规气象观测资料以及RUC模式高分辨资料,对2013年2月17日甘肃河东暴雪天气从天气实况、环流特征、水汽条件、动力条件及西北区域RUC模式输出的模拟结论进行了诊断分析。结果表明:高空冷槽、700hPa低涡、地面冷锋是这次暴雪的主要影响系统;降雪前期,低层正涡度增强,低层辐合、高层辐散是暴雪发生的动力机制;降雪前期,由于低涡辐合作用,700hPa高度以下,湿度猛增,为降雪提供了充沛的水汽条件;降雪中心和政上空有θse密集强能量锋区;西北区域RUC模式模拟的24h内降水量范围、落区、量级与实况一致,模拟的地面风速偏大。

  • 标签: 暴雪 低涡 水汽通量散度 涡度 数值模拟
  • 简介:2013年1月华北平原出现了罕见的重污染天气过程,并引发连续多天大范围重霾现象。利用中华人民共和国环境保护部公布的空气污染指数日值数据和气象常规观测数据,结合区域空气质量模式系统RAMS-CMAQ的模拟结果,对1月10~15日污染过程的气象要素和关键气溶胶物种时空分布特征进行了详细分析,并对灰霾成因进行了探讨。结果表明,受本次污染过程影响的区域主要分布在北京-天津-唐山、河北省中南部和山东省大部。这些地区细颗粒物(即PM2.5)日均质量浓度超过120μgm-3,且基本被灰霾覆盖,日均能见度在5~8km之间。其中在北京、天津、石家庄和济南市及周边地区细颗粒物日均质量浓度可达250~300μgm-3,部分市区可超过300μgm-3,而日均能见度则可下降至3km以下,形成重度灰霾。此外,对气象场的分析显示,本次污染过程期间华北平原大部分地区水平风速较多年平均值偏小约20%,且有明显逆温层覆盖,北京-天津-唐山、河北省南部和山东省北部的相对湿度则较多年平均值偏高达10%~40%。这样的气象条件不仅造成污染物易于堆积,而且有利于吸湿性粒子消光效应的快速增长,使能见度明显下降,是引发灰霾的重要因素之一。在北京地区引发灰霾的主要气溶胶物种为硫酸盐、硝酸盐和铵盐,这3种无机盐对近地面的消光贡献比率达到50%以上。其中硝酸盐的消光贡献比率最高,可达总体效应的1/4,表明在这次污染过程中除相关工业源排放外,交通源排放也是北京地区主要的污染源之一。

  • 标签: 灰霾 能见度 华北平原 气象场 CMAQ (Community
  • 简介:使用维多利亚大学的地球系统模式进行模拟,选取1800-2500年间较高的CO2浓度情景(RCP8.5),分析由于CO2增加引起的气候变化对海洋碳循环的影响.当气候敏感度为3.0K时,相对于无气候变化,到2100年,由于大气CO2增加造成的气候变化导致海表面温度升高2.7K,北大西洋深水流量减少4.5Sv,海洋对人为碳的年吸收减少0.8PgC;比较人为溶解无机碳在海洋中的垂直累积分布,发现气候变化对海洋吸收大气CO2的影响在北大西洋区域最明显.1800-2500年,相对于不考虑气候变化的情景,模式模拟的气候变化导致整个海洋对人为碳的累积吸收总量减少23.1%,其中北大西洋减少32.0%.此外,比较不同气候敏感度(0~4.5K,间隔为0.5K)的模拟结果发现,气候敏感度越高,气候变化对海洋吸收CO2能力的抑制作用越明显.

  • 标签: 气候变化 海洋碳循环 碳循环模拟
  • 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。

  • 标签: 雾霾 华北地区 WRF-Chem 气象条件
  • 简介:为解析大气污染物与气象的双向反馈机制及其对气象和环境的影响,建立基于Mie散射理论的气溶胶—光学性质模块,研制气象-化学双向耦合器,以嵌套网格空气质量预报模式NAQPMS(NestedAirQualityPredictionModelingSystem)为基础,建立了NAQPMS和中尺度气象模式WRF(WeatherResearchandForecastingModel)的双向耦合模式(WRF-NAQPMS)。利用此模式数值模拟了2013年9月27日至10月1日的北京-天津-河北地区一次秋季严重灰霾过程。结果表明,考虑气溶胶辐射反馈的双向耦合模式模拟的气象要素和细颗粒物(PM2.5)浓度与观测结果更为一致。灰霾期间,气溶胶直接辐射效应显著改变了边界层气象要素,北京-天津-河北地区地面接收的太阳短波辐射减少25%,2m高度的温度平均下降1℃,湍流动能下降20%,10m高度的风速降低超过0.2m/s,边界层高度下降25%,使得边界层大气更加静稳,进而造成了重污染地区污染进一步加剧,如石家庄近地面细颗粒物浓度增加可达30%。分析表明灰霾与边界层气象要素之间存在一种正反馈机制,采用该机制的双向耦合模式有利于准确模拟和预报灰霾污染过程。

  • 标签: 气象-化学双向耦合 WRF-NAQPMS 灰霾 气溶胶直接辐射效应 大气边界层
  • 简介:1概况2013年9月17日至12月8日,中国气象局广州热带海洋气象研究所黄辉军在国家自然科学基金(41175013)的资助下,赴美国内华达州雷诺的沙漠研究所(DRI:DesertResearchInstitute)进行了为期近3个月的访问学习,

  • 标签: 研究所 沙漠 美国 国家自然科学基金 海雾 中国气象局
  • 简介:南极科学研究指导委员会(SCAR)第1次会议于2014年4月20—23日在新西兰召开,来自22个国家的75名代表(包括两个中国极地研究所的代表)参加了会议。(《自然》杂志于2014年8月7日对此进行了报道。会议强调了南极研究的重要性。南极占地球陆地面积的1/10,储存了地球上90%的冰及70%的淡水。

  • 标签: 科学研究 南极 《自然》杂志 陆地面积 新西兰 委员会
  • 简介:1.1雨滴谱数据在双线偏振雷达雨滴谱反演及降水估测中的应用利用双线偏振雷达在广东鹤山(2014年5月1日至6月15日)参加华南前汛期暴雨外场观测试验,获得大量的暴雨、大暴雨野外观测资料,对资料进行了质量控制。利用雨滴谱观测数据分析了华南前汛期滴谱结构,重新拟合偏振参量进行降水估测,提高了偏振雷达定量降水估测精度;利用双线偏振雷达在西藏那曲(7月1日至8月31日)开展的第3次青藏高原科学考察野外观测试验数据,研究了高原对流云的宏、微观特征。(胡志群)

  • 标签: 灾害天气 双线偏振雷达 华南前汛期 观测试验 汛期暴雨 降水估测
  • 简介:2014年大气探测研究所以理论研究为基础,紧密联系实际应用,围绕野外观测试验和理论研究的重点方向,开展了大量卓有成效的观测和研究工作,并取得了丰硕的成果。2014年共发表期刊论文13篇,其中SCI论文4篇;申请国内发明专利3项、国际发明专利1项、实用新型专利2项;获得软件著作权授权1项;1人获得全国优秀青年气象科技工作者称号。具体成果主要体现在以下几个方面。

  • 标签: 大气探测 雷电 实用新型专利 观测试验 期刊论文 发明专利
  • 简介:1.1高时空分辨率数据融合模型研究研究对基于MODIS产品(高时间分辨率、低空间分辨率)和Landsat卫星数据(高空间分辨率、低时间分辨率)光谱相似性、像元空间尺度和时间差异的数据融合模型STARFM进行如下改进:(1)将MODIS双向反射率数据校正为天顶方向,根据地表覆盖类型数据实现BRDF产品的缺测值填图;(2)利用滑动窗技术,计算得到MODIS和Landsat数据的最大相关系数,进而实现MODIS和Landsat数据的几何精度校正;在此基础上构建集成的数据融合模型框架(IntegratedSTARFM,ISTARFM),实现模型半自动化运行。该模型框架可以实现两类数据在时间分辨率和空间分辨率的向上融合,为高时频、精细化冬小麦区域干旱监测服务。(王培娟)

  • 标签: 农业气象 数据融合模型 高时间分辨率 高空间分辨率 MODIS 生态
  • 简介:科学、准确地对农业气象服务效益进行评估和分析,对政府和企业正确决策,提高农业气象防灾减灾能力,有重要的作用和意义。结合农业气象服务的特点,采用剂量一反应分析和德尔菲法相结合的研究方法,提出了农业气象服务效益评估模式。该评估模式以典型单位的气象服务贡献率的实际测定值为参考值,运用专家评估法,由农业专家估测气象服务在农业生产中的贡献率,以此为基础分析评估农业气象服务效益值。应用评估模式,对河南省农业气象服务效益进行实证分析评估。结果表明:种植业气象服务贡献率为6.90%,而后依次是牧业为4.20%、林业为3.93%、农林牧渔服务业为3.36%和渔业为2.90%。分析2007年以来河南省农业气象服务效益的动态变化表明,气象服务效益值随农业产值的增加而不断提高,从2007年128.27亿元攀升至2010年191.65亿元,年平均增速达14.32%。河南省农业气象服务平均贡献率保持在5.69%—5.88%,这一比率远高于全国,也说明了农业气象服务对河南省农业生产的重要作用。

  • 标签: 气象服务 效益评估 农业
  • 简介:基于中国气象局2008年调查数据,运用二分Logistic回归、最优尺度回归和判定树CRT模型分析公众气象服务支付意愿的影响因素。结果表明:个体因素中年龄与文化程度对公众气象服务支付意愿(包括是否支付与支付多少)有显著影响,而性别因素只对支付多少有显著影响,对是否支付无显著影响;收入因素对公众气象服务支付意愿有显著影响;关注程度、天气预报准确性、天气预报及时性和气象服务总体满意度对公众气象服务支付数额多少有显著影响,但影响程度较小;个体因素与收入因素对公众气象服务支付意愿影响程度较高,而心理因素影响程度较小。

  • 标签: 支付意愿 LOGISTIC回归 最优尺度回归 判定树CRT方法
  • 简介:1.1华北一次持续性重度雾霾天气的产生、演变与转化特征观测分析2011年12月1—7日在华北地区发生了一次比较罕见、持续1周左右的低能见度重度雾霾天气。利用气象行业专项“京津地区低能见度雾霾天气监测与预报研究”观测试验资料,研究分析了此次持续性重度雾霾天气的气溶胶、云凝结核(CCN)、雾滴谱、含水量等微物理特征及大气能见度、边界层垂直结构特征,探讨了雾霾天气的产生、演变与转化特征及机理。结果表明,此次持续1周的雾霾天气过程发生在高压天气系统和静风条件下,暖平流和辐射降温形成的稳定逆温边界层结构有利于污染气溶胶的积累和雾霾的形成和发展,尤其是来自南方持续不断的湿平流使雾霾天气得以长时间持续和发展。整个雾霾天气期间能见度均小于2km,最低能见度达到56m,液态水含量在10-3g/m3量级,最大达到0.16g/m3,气溶胶数浓度均在10000cm-3以上,质量浓度范围为50~160μg/m3。进一步的研究表明,此次长达1周的雾霾天气发生了3次强弱不同的霾气溶胶积累、霾雾转化和混合及减弱3个主要阶段。霾气溶胶积累阶段先后有爱根核模和积聚模气溶胶数浓度的积累和增加。霾向雾转化和混合阶段中,雾滴凝结释放的潜热和高浓度气溶胶环境使布朗碰并加剧,导致气溶胶尺度向粒径大的方向转移,从而提供了大量可形成云凝结核的气溶胶粒子,促进了雾的爆发性增强,浓雾过程中气溶胶向CCN活化率可达17%,而CCN向雾滴的转化效率可高达100%,此期间雾滴谱具有爆发性拓宽的特征;冷锋系统过境或辐射加热增强导致了雾霾过程的减弱和消散。(郭丽君,郭学良,方春刚,朱士超)

  • 标签: 人工影响天气 气溶胶粒子 云物理 转化特征 边界层结构 低能见度