青藏高原及东缘新一代大气综合探测系统应用平台 ——中日合作JICA项目

2005年至2009年中日科学家合作执行了JICA（Japan international cooperation agency）项目,建立了包括GPS水汽观测、探空观测、自动气象站等组成的青藏高原及其东部大气的综合监测网,有效提升了青藏高原及其东部周边地区气象综合监测能力和气象资料的采集能力,提高了青藏高原及其东部周边地区大气观测资料的数量和质量。建立了灾害天气早期预警和预报平台,并在业务中得到了应用。JICA项目青藏高原大气综合监测网的建立,不仅在提高对高原及其东部灾害天气气候的认识方面具有重要的科学意义,也在高原及其东部灾害天气气候的监测、预报、预警和评估的业务能力,减轻气象灾害造成的损失,提高气象部门防灾减灾决策能力等方面具有重要的实际应用价值。     

城市大气污染源追踪“广义判识”与Nudging源 同化集成技术途径

提出了城市大气污染源追踪“广义判识”综合应用平台、模式源同化及其卫星遥感应用等新技术。“广义判识”综合应用平台包括气溶胶源主因子分析方法、气溶胶周期变化谱分析法、城市冠层大气污染变化规律同位相特性分析、追溯远距离空气污染源的合成风场相关矢量法、后向轨迹示踪法和边界层影响足痕分析法;另外,为解决长期以来大气污染模式中排放源不确定性的关键技术难点,采用源同化牛顿逼近Nudging技术,获取具有季节、月变化动态变化特征的SO2、NO2区域反演源排放清单。将卫星遥感资料应用在同化模型,探索空气污染预报模式的卫星遥感产品应用技术,卫星遥感—地基观测综合分析平台亦可广泛地应用于城市污染源追踪、城市雾和城市热岛的研究,并提出多圈层水—土—气综合分析方法是一种追踪水污染源的探索性尝试     

高原影响与季风梅雨带变化趋势

<正>青藏高原被称为"世界屋脊",伴随全球变暖,青藏高原气候变化也逐渐成为全球关注的焦点之一。近50年的气象资料表明,受全球变暖影响青藏高原气候亦呈显著变化:其气温升温速率高于中国区域和全球平均状况。中国科学家研究注意到青藏高原是全     

西南涡大气科学试验的观测布局理论与实践

我国是气象灾害十分严重的国家。西南涡是一个非常重要的灾害性天气系统,与我国夏半年的暴雨洪涝灾害密切相关,对国民经济、社会发展和人民生命财产安全都有着严重的影响。基于西南涡理论研究与科学试验现状,阐述了西南涡大气科学试验的观测基础对西南涡基本信息、理论研究和业务预报的重要意义。从站点分布、设备技术、观测要素等方面,提出了西南涡大气科学试验观测布局的设计思想与技术原则。在此基础上,系统设计了西南涡大气科学试验的观测布局工程,并于2010年、2011年开展了两次西南涡大气科学试验,检验了观测布局设计思想的正确性,推动了西南涡研究与业务的进展。最后,从西南涡大气科学试验的需求、现状和效果,进一步指出了加强其观测布局理论研究和具体实践,对我国经济发展、防灾减灾的重要意义。     

荆江河段洪水过程云系关键影响区卫星亮温TBB相关场特征分析

尝试使用多种资料寻找对荆江河段洪水过程具有指示意义的天气预报关键区.首先应用1998年7月GMS TBB资料以及同时段NCEP日平均风场资料,对1998年长江大洪水第二阶段致洪暴雨期荆江河段及其周围地区天气形势进行了个例诊断分析.在分析中结合相关系数计算法,并对相关数据进行滤波处理,注意到:荆江河段上游存在着对该地区天气预报有指示意义的预报关键区(25°N附近,105°E-110°E).应用上述诊断方法对20世纪80年代以来近20年的GMS TBB资料以及1960年以来近40年的中国600个站月平均降水资料做了进一步的诊断分析,从气候角度进一步证实了该关键区的存在.     

长江中下游地区旱涝异常的水汽输送结构特征及其变化趋势

本文采用箱格网整层水汽净收支及其边界流定量综合分析技术方案,分析了长江中下游旱涝过程中低纬间水汽输送结构特征及其年代际变化趋势.发现了中低纬西太平洋-南海区域存在副高变化显著区,且该区500hPa高度年际变化与东亚夏季风的强弱和中低纬间整层水汽输送结构特征以及长江中下游夏季降水密切相关.对东亚夏季风在中低纬关键区"箱格网"整层水汽输送收支距平状况的分析,发现长江中下游涝年夏季中低纬间呈反气旋式而旱年呈气旋式时水汽输送"相关链"结构,副高变化显著区500hPa高度距平序列与整层水汽输送的合成相关矢亦描述了上述长江中下游洪涝异常中低纬区间水汽输送反气旋式"相关链"图像.研究还表明20世纪80～90年代东亚夏季风减弱背景下,中低纬间反气旋式水汽输送"相关链"特征增强趋势显著,其与中国东部夏季降水年代际变化趋势吻合.     

长江流域洪水过程强信号敏感区水文-气象相关模型

通过对长江流域荆江段(枝城)水文站流量(水位)变化影响因子的研究,建立了区域洪水过程水文-气象相关模型.研究结果表明长江流域洪水过程关键敏感区强降水与水汽远距离输送是长江洪涝预报的强信号因子.水文-气象统计相关模型描述了荆江段(枝城)流量(水位)与大气水份循环分量相关特征,即长江流域中下游存在超前不同时段动态变化的降水强信号区及整层水汽输送通量高相关区,长江流域洪水发生过程亦存在显著的远距离输送水汽流相关轨迹特征,其路径为低纬海洋-高原-长江流域和低纬海洋-长江流域.     

青藏高原“敏感区”对我国灾害天气气候的影响及其监测

根据中国区域大范围洪涝、暴雨、暴雪天气预报上游关键区,以及气候变化敏感区多圈层信息平台等重大需求.从"世界屋脊"青藏高原为灾害性天气上游关键区与气候信号敏感区的观点出发,提出高原及周边观测工程建网新思路与应用新技术方案,设计、构建了新一代气象综合观测预警长期监测系统,实现科学试验-工程建设-工程应用开发途径,发展高原及周边敏感区灾害天气上游早期预警系统监测平台,为灾害性天气预报与区域气候变化提供多功能业务服务应用平台;采用高原东缘南-北轴向观测数据信息(GPS监测站与AWS站)应用于改进WRF(weather research and forecasts)模式三维变分方案,实现了模式优化站网信息的同化技术,可提升中国区域暴雨、南方雪灾模式预报能力.针对夏季暴雨、南方暴雪,检验、证明了高原观测工程布网"早期预警"的显著效果.