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期刊信息/Journal information
气象
国家气象中心
气象

国家气象中心

矫梅燕

月刊

1000-0526

qxqk@cma.gov.cn

010-58993789;68407936;68407336

100081

北京中关村南大街46号

气象/Journal Meteorological MonthlyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为气象科学专业刊物。内容涉及大气科学及其各个分支学科,侧重应用技术的研究,着眼于新技术、新方法的推广和普及。设有综合评述、研究论文、气象业务现代化、天气气候总结、经验交流、专业气象服务、防灾减灾、知识介绍、台站园地、每月天气、每月气候与影响等栏目。读者对象为气象科技人员和相关院校师生。
正式出版
收录年代

    与直线型对流大风相关的强风暴形态结构和热动力学过程

    孙继松
    1-11页
    查看更多>>摘要:从预报预警业务的视角,重点讨论了直线型对流大风形成机理与对流风暴形态结构演变、风暴内部热动力学与云-水微物理过程之间的科学逻辑关系,以及它们在现代业务观测体系中的"显性表征",对一些存在不同观点或解释的科学问题进行了探讨,以期帮助相关人员科学理解"观测现象"背后的物理逻辑、提高科学预警能力.主要结论:对流风暴引发的直线型地面强风,直接驱动因子来自于风暴内部的垂直运动,而垂直运动的主要贡献来自于"热力学作用造成的扰动气压垂直变化"和对流冷池效应强迫,它们又与风暴内部的蒸发(凝结)、融化(凝华)等云-水微物理过程直接相关;这些热动力学和云-水微物理过程的演变可以通过一系列的"观测现象"表征出来,例如雷达观测到的弱回波槽口、后侧入流急流、中层径向强辐合、中气旋、阵风锋等,以及地面气象要素随时间的剧烈变化.线型风暴系统的形态变化特征是由于风暴系统内部的动力学过程或者风暴系统与环境大气相互作用导致的,并不是所有的线型风暴系统都会演变为弓状回波特征的飑线;RK W理论本质上解释了整体飑线系统与环境风垂直切变之间的相互作用问题,实质上环境风场更多是在主导飑线移动和传播,而飑线的发展、维持可能主要是由风暴内部的热动力学过程控制的.

    对流风暴结构特征风暴动力学直线型对流大风RKW理论

    粤港澳大湾区下垫面对"5·22"极端强降水过程影响的研究

    柯宗贤王东海曾智琳张春燕...
    12-26页
    查看更多>>摘要:为探讨粤港澳大湾区城市群对局地极端强降水的影响,采用WRF-ARW中尺度区域数值模式及GSI-3DVar同化系统,以ECMWF提供的ERA5再分析资料作为模式初始场和边界场,并进行多普勒雷达资料的三维变分同化,对2020年5月22日发生在大湾区的极端强降水过程进行数值模拟,研究城市对局地极端降水的影响过程与机理.结果表明:相较于未同化任何观测资料,加入雷达反射率和径向风资料的同化可提升降水的模拟能力,尤其对250 mm以上的特大暴雨量级的模拟改善效果最为显著;观测与对照试验共同表明,大湾区城市群一方面作为"热源",通过感热和潜热过程提高了边界层大气温度,产生明显热岛效应的同时增强了低层大气的对流不稳定度,另一方面,较强的摩擦耗散过程使边界层风速减弱,更多的暖湿空气被截留在城市区域内部,有助于形成更强的热力不稳定与水汽辐合条件,从而使强降水中心落在城市区域边缘靠内部一侧;城市下垫面被替换为农田的敏感性试验进一步表明,城市下垫面造成的摩擦耗散作用可影响800 hPa以下的边界层,而缺乏城市冠层的摩擦耗散作用,边界层更强的西南风可将暖湿不稳定空气输送至城市区域下游更远处,并受到局地地形的强迫抬升,引起更强的垂直上升运动,从而造成比对照试验强度更大、落区位置更偏于城市下风方的降水中心.

    粤港澳大湾区城市群下垫面极端强降水数值模拟雷达同化

    一次春季江淮气旋混合型对流天气特征及成因分析

    吴涛许冠宇李双君魏凡...
    27-38页
    查看更多>>摘要:采用天气雷达、高空地面观测、1°×1°NCEP再分析场资料,分析一次春季江淮气旋形成发展过程中混合型(冰雹、大风、短时强降水)对流天气特征,初步解释了不同类型对流天气形成发展的原因.结果表明:不同类型强对流天气在时空分布和对流特征上存在差异,其中局地冰雹主要由气旋形成阶段离散对流线产生,带状短时强降水由气旋形成阶段人字形对流线上及发展阶段S形对流线后部的列车线/邻接层状云类中尺度对流系统(MCS)产生,大范围大风主要由江淮气旋发展阶段S形对流线上尾随层状云降水类MCS产生.江淮气旋是大尺度天气系统斜压发展的结果,对流活动使锋面低层辐合增强,对气旋形成发展有加强作用.强对流天气的产生与江淮气旋动力热力场有密切关系.气旋形成阶段,西南涡结合山区地形提供了有利于鄂西南大冰雹形成的环境场,暖式切变线以及气旋发展阶段受南支槽影响的冷式切变线,提供有利于风暴列车效应形成的环境场而产生短时强降水;气旋发展阶段,冷式切变线提供有利于后部入流急流形成的环境场而产生大范围大风.

    江淮气旋混合型对流天气中尺度对流系统(MCS)

    ERA5再分析10m风速数据在"两洋一海"的适用性分析

    陈君芝施晓晖温敏
    39-51页
    查看更多>>摘要:西太平洋-南海-东印度洋(以下简称"两洋一海")地区对我国的天气气候、国家安全和社会经济有重要影响,但由于资料条件的限制,现有的海上高风速事件研究主要集中于近海,导致对"两洋一海"地区远洋高风速事件的时空分布、变化特征及其机理仍然不够了解,急需利用新的高分辨率资料进行深入的研究.目前欧州中期天气预报中心第五代全球大气再分析资料(ERA5)再分析近地面10 m风速数据与现场观测风速的比较研究还相对较少,因此本文将"两洋一海"地区的国际海洋大气综合数据集(ICOADS)锚定浮标观测资料与ERA5进行了对比分析.结果表明:ERA5再分析10 m风速数据能够较好地表现出海面风场的分布特点和变化特征.ERA5再分析资料具有较高的时空分辨率、较长的时间序列以及完整的数据记录,将其用于海上高风速事件的气候分析是可行的,且具有一定的优势.需要注意的是,ERA5再分析风速总体上存在低估实测风速的系统偏差,尤其是实测风速较大时,ERA5偏离于实测风速的现象更为明显.

    ERA5ICOADS(InternationalComprehensiveOcean-AtmosphereDataSet)近地面10m风速两洋一海高风速事件

    往返平飘式探空观测系统对CMA-MESO的影响研究

    王瑞文王金成王丹陶亦为...
    52-61页
    查看更多>>摘要:往返平飘式探空观测是我国研发的一种新型高空观测技术,除了具备与传统探空观测一致的上升段大气垂直廓线观测能力,同时还增加了平飘段和下降段的大气探测,自动实现了探测廓线的时空加密.利用ERA5再分析资料作为"真值",利用往返平飘式探空模拟仿真系统构造了往返式探空模拟观测,基于CMA-MESO区域模式和3D-Var同化系统进行了观测系统模拟试验(Observing System Simulation Experiments,OSSEs).数值试验结果表明:相比传统单次上升段探空观测,往返平飘式探空在全国组网的情况下,其增加的下降段模拟探空观测,能够有效提高CMA-MESO的降水预报技巧,不同降水量级的ETS评分提高约2%~5%,同时改进要素场(温、湿场和风场)的预报,改进率约为2%~5%.此外,典型天气个例分析结果表明,增加往返平飘式探空观测能够改善模式初值偏差,从而更准确地模拟降水分布.该文的研究结论为往返平飘式探空的未来科学布局和应用提供了理论支撑.

    往返平飘式探空观测系统模拟试验资料同化数值预报

    北京大兴国际机场不利气象条件下飞机尾气排放对大气环境影响的模拟研究

    丁伟宸刘勤亚张俊吴成志...
    62-73页
    查看更多>>摘要:北京大兴国际机场作为吞吐量巨大的超大型国际枢纽,其运营过程中飞机尾气排放量大,对机场周边地区大气环境的影响不容忽视.为研究不利气象条件下飞机尾气排放对大气环境的影响,根据北京市环境空气数据筛选出2020年度不利气象条件时段,基于北京大兴国际机场2025年规划相关基础数据,采用排放与扩散模型系统(EDMS)建立飞机尾气排放源清单,开展不利气象条件下大气污染扩散模拟预测分析.气象分析结果表明不利气象条件时段存在小静风、高湿、厚度薄而强度大的接地逆温等特征,该时段北京地区经历以P M2.5为首要污染物的重污染过程,并伴随着低能见度天气.模式预测结果显示在不利气象条件下摩擦速度和混合层高度等参数均处于较小的水平,大气污染扩散条件较差,飞机尾气对周边环境产生较大程度的影响,且污染物落地浓度存在昼间较低、夜间较高的时间分布规律.分析不利气象条件下的污染气象特征和飞机尾气污染物落地浓度分布特征对开展机场大气污染控制措施研究工作具有一定的参考价值.

    气象条件机场飞机尾气扩散模式重污染

    上海东滩大气颗粒物长期变化及影响源区分析

    许建明阎凤霞潘亮贺芳芳...
    74-86页
    查看更多>>摘要:根据2008—2015年上海崇明东滩大气成分观测站(以下简称东滩站)大气颗粒物(PM)观测数据,分析其浓度水平、变化趋势、影响气团和潜在源区.结果表明,2008—2015年东滩站PM质量浓度的长期变化趋势不显著,但细粒子(PM2.5)比例不断升高.PM2.5/PM10从0.84上升至0.92,表明二次气溶胶占比趋于增加.对8年大样本数据进行后向轨迹聚类,发现东滩站主要受大陆型、海洋型、大陆/海洋混合型气团影响,三者所占比率分别为32.0%、38.8%、29.3%.海洋型气团中PM2.5本底质量浓度为11~15μg·m-3,而大陆型气团中PM2.5本底质量浓度的季节差异显著,在29~56μg·m-3波动,对东滩站具有明显的输入效应.东滩站P M2.5的潜在源区随季节变化,秋季和冬季主要受华北、黄淮、苏皖影响,春季收缩至苏皖和浙江北部,夏季则转换至长三角南部的浙江及浙闵沿海.总体而言,上海及周边的苏锡常、杭嘉湖对东滩P M2.5浓度贡献最显著,来自渤海、黄海近海污染回流的贡献也不可忽视.

    东滩可吸入颗粒物后向轨迹潜在源区

    滇西南地区PM2.5时空变化特征及其季节性增强的成因分析

    赵平伟杨力羽李斌尤文龙...
    87-98页
    查看更多>>摘要:利用CHAP PM2.5、MODIS MCD19A2、ERA5再分析等数据集,以及SNPP/VIIRS卫星监测火点等数据,从污染物后向轨迹、环流形势、高低空动力结构配置等方面入手,采用最小二乘法等多种分析方法对滇西南地区年均和四季P M2.5浓度时空分布及季节性突增的成因进行探究.结果表明:研究区P M2.5浓度和气溶胶光学厚度空间分布均呈北低南高,东弱西强;PM2.5浓度年内7月最低、3月最高.2—4月稳定的污染源输送造成研究区春季PM2.5浓度值高且波动较其余季节小,但变化百分率空间分布差异更明显;近20年PM2.5浓度变化百分率减少程度以-30%~-20%居多,夏、秋、冬季变化百分率则以小于-30%为主.研究区紧邻的缅甸东部和老挝北部一年中超过90%的火点发生在2—4月,在偏西气流引导下,途经高火点区的偏西向(西南向)污染物短距离输送,在上空中低层辐散的动力作用下造成下沉,致使研究区P M2.5浓度季节性升高.较大范围利于污染物扩散的气象条件和更多降水的清洗,可减少境外大气污染物输送对滇西南地区P M2.5污染的贡献.关键区境外火点数变化对PM2.5浓度及气溶胶光学厚度的影响表现为显著正相关,且其对PM2.5的影响滞后于火点数变化2天左右,二者相关程度由南向北逐渐减弱.

    PM2.5时空变化气象因素火点相关性滇西南地区

    湍流对天津颗粒物粒径谱分布的影响

    丁净姚青郝囝刘敬乐...
    99-109页
    查看更多>>摘要:大气颗粒物粒径谱分布不仅受到温度、湿度和风等气象因素影响,也与湍流等边界层特征密切相关.基于2018年11月同步观测的14.6~660.0 nm颗粒物粒径谱和相关气象数据,探讨不同气象因子,特别是湍流对颗粒物粒径谱分布的影响.研究结果表明:气温升高有利于促进核模态颗粒物总数浓度的增加,相对湿度升高可减少核模态和爱根模态颗粒物的总数浓度,同时增加积聚模态的颗粒物总数浓度.风速、湍流动能、摩擦速度、湍流强度等增加,对爱根模态和积聚模态的颗粒物起稀释、清除作用,但可促进核模态颗粒物总数浓度的增长.与湍流日变化相反,爱根模态和积聚模态的颗粒物总总数浓度的日变化呈现昼低夜高的变化趋势,清洁日核模态颗粒物总数浓度在午后持续增加,并在傍晚前达到峰值.核模态颗粒物总数浓度的增加相对于湍流的发展存在时间上的滞后性,当湍流发展3~5h后,核模态颗粒物总数浓度开始明显增加.

    颗粒物粒径谱分布湍流气象因素天津

    2022年夏季我国气候异常特征及成因分析

    章大全袁媛韩荣青
    110-121页
    查看更多>>摘要:2022年夏季我国气候异常特征突出,区域性、阶段性旱涝灾害明显,降水空间差异显著.利用观测资料和再分析数据,基于合成和相关分析等方法,总结和探讨东亚夏季风和我国气候异常特征及可能成因.结果表明:2022年东亚夏季风季节进程总体提前,南海夏季风爆发偏早,华南前汛期、西南雨季、江南和长江中下游梅雨、华北和东北雨季开始均较常年偏早.2022年夏季我国气候总体温高雨少,全国平均气温为1961年以来历史同期最高,全国平均降水量为历史同期第二少,盛夏长江流域发生破纪录的高温伏旱.夏季降水异常的阶段性特征显著,6月上中旬主雨带位于华南,6月下旬至8月,随西太平洋副热带高压明显北跳,多雨区北移至华北、黄淮、东北、西北地区东部等地,我国东部地区降水呈"北多南少"分布.2022年夏季气候异常与海温等外强迫因子密切相关.La Niña事件在春季再次发展,赤道中太平洋冷海温加强和海洋性大陆上空对流活跃,热带印度洋偶极子负位相异常偏强,黑潮及延伸区海温偏暖,导致西太平洋副热带高压加强西伸和北抬,对夏季主雨带位置偏北和长江流域持续性异常高温天气起到重要作用.

    夏季降水东亚夏季风西太平洋副热带高压拉尼娜菲律宾异常反气旋