1988年第2期文章目次
1988(2):1-6.
摘要:
本文綜合評述了美國主觀中尺度天氣預報的前景,并指出改進中尺度天氣預報的主要可能性:(1)資料來源迅速擴大;(2)貯存、分析和顯示資料的新型計算硬件;(3)下個5年內,計劃把主要力量放在改進中尺度預報上,如風暴尺度業務和研究氣象學(STORM)計劃、九十年代先進的天氣交互處理系統(AWIPS-90)等規劃。目前人所共知的尚未解決的問題是:(1)如何集中不同來源的資料以及如何解決過剩的信息;(2)如何提高我們對中尺度和其它尺度大氣運動相互作用的認識;(3)如何培養出新一代預報員。對最后一個問題,UNIDATA計劃正在幫助一些大學加強中尺度氣象學的教學。
本文綜合評述了美國主觀中尺度天氣預報的前景,并指出改進中尺度天氣預報的主要可能性:(1)資料來源迅速擴大;(2)貯存、分析和顯示資料的新型計算硬件;(3)下個5年內,計劃把主要力量放在改進中尺度預報上,如風暴尺度業務和研究氣象學(STORM)計劃、九十年代先進的天氣交互處理系統(AWIPS-90)等規劃。目前人所共知的尚未解決的問題是:(1)如何集中不同來源的資料以及如何解決過剩的信息;(2)如何提高我們對中尺度和其它尺度大氣運動相互作用的認識;(3)如何培養出新一代預報員。對最后一個問題,UNIDATA計劃正在幫助一些大學加強中尺度氣象學的教學。
1988(2):6-9.
摘要:
衛星資料與其它氣象信息相結合的有效使用,對當前及未來的短時預報都是一個關鍵問題。這種與其它氣象信息相結合的有效使用,可能涉及到把資料輸入到中尺度數值模式或知識庫,以及按時間的函數把衛星資料與其它氣象資料相結合去解釋它們的產品。利用日常可以得到的地球靜止氣象衛星資料,氣象學家能夠觀察到中尺度機制所導致的中尺度天氣的發展。從衛星資料得到的這些見解,正在幫助實現中尺度預報和短時預報。由于日?？梢詮囊幌盗需蜩蛉缟男l星云圖以及衛星探測資料中得到大量的信息,那么如何更好地從這些資料中提取有用的信息為中尺度預報所用,是氣象學家們所面臨的最大難點之一。
衛星資料與其它氣象信息相結合的有效使用,對當前及未來的短時預報都是一個關鍵問題。這種與其它氣象信息相結合的有效使用,可能涉及到把資料輸入到中尺度數值模式或知識庫,以及按時間的函數把衛星資料與其它氣象資料相結合去解釋它們的產品。利用日常可以得到的地球靜止氣象衛星資料,氣象學家能夠觀察到中尺度機制所導致的中尺度天氣的發展。從衛星資料得到的這些見解,正在幫助實現中尺度預報和短時預報。由于日?？梢詮囊幌盗需蜩蛉缟男l星云圖以及衛星探測資料中得到大量的信息,那么如何更好地從這些資料中提取有用的信息為中尺度預報所用,是氣象學家們所面臨的最大難點之一。
3 資料客觀分析會議
1988(2):9-14.
摘要:
空軍全球天氣中心(AFGWC)在1985年10月2-4日舉辦了一次資料客觀分析會議。這是一系列資料分析會議的繼續。參加者有各政府管轄的數值天氣預報機構的業務氣象學家和研究氣象學家。會上各參加機構各自評述了他們的現行業務狀況和未來的計劃。然后報告了與資料分析有關的論文,隨后分小組就資料客觀分析的氣象問題和計算問題進行了討論。會議期間取得了以下結論,(1)最優插值是數值天氣預報機構使用的最普遍的方法,而且它有利于對各種不同觀測平臺所測得的資料進行同化。(2)很有希望的工作是繼續將新的資料源引入分析模式中去。(3)大多數的分析方案之間的主要差別是所采用的質量控制方案不同。(4)如果存檔過程中增加協方差統計,那末就有可能進一步改善資料同化。
空軍全球天氣中心(AFGWC)在1985年10月2-4日舉辦了一次資料客觀分析會議。這是一系列資料分析會議的繼續。參加者有各政府管轄的數值天氣預報機構的業務氣象學家和研究氣象學家。會上各參加機構各自評述了他們的現行業務狀況和未來的計劃。然后報告了與資料分析有關的論文,隨后分小組就資料客觀分析的氣象問題和計算問題進行了討論。會議期間取得了以下結論,(1)最優插值是數值天氣預報機構使用的最普遍的方法,而且它有利于對各種不同觀測平臺所測得的資料進行同化。(2)很有希望的工作是繼續將新的資料源引入分析模式中去。(3)大多數的分析方案之間的主要差別是所采用的質量控制方案不同。(4)如果存檔過程中增加協方差統計,那末就有可能進一步改善資料同化。
1988(2):14-22.
摘要:
通過線性分層旋轉流體的實驗室試驗,分析了翻越山脈的大氣大尺度運動的模擬問題。分析表明,在f-平面模型條件下其相似標準須包括匹配Rossby數、Burger數和Ekman數以及用流體深度標準化了的山地高度函數。流體深度與地形寬度之比不具有零階重要性,這使實驗室的模型能夠使用夸大了的垂直尺度對于水平尺度之比。模型在大氣參數變化范圍內,讓f-平面西鳳氣流翻越落磯山。對不同深度的平面流型和不同的系統參數值作了定量分析。實驗對于山地上空的脊、山地東部的下游槽以及脊和槽的一般走向,都給出了相當合理的結果。試驗還指出,當流體以平均風速相對于一個觀測者移動時,在山地中部的東南方可以找到一個閉合的氣旋性渦旋。當Rossby數增大時,該氣旋擾動將越來越移向東北。此外,在山地中心的正北方,沿著山脊有一個靜止的反氣旋渦旋。該反氣旋的位置隨著Rossby數的變化并不十分敏感。還展示了落磯山模型南部、中部和北部垂直剖面上流體的運動狀況。這些運動呈現尾流流型的特征,尤其垂直運動場是如此。最后,試驗給出了一個位于模型中部上空,具有切斷低壓的槽向東平流的情況。在山脈上游切斷低壓略微移向東北,而在穿過山峰時明顯折向南方;切斷低壓的中心在翻越山脈時加速,然后在山脈的背風坡減速。實驗室中的這些結果定性地類似于大氣中切斷低壓翻越落磯山脈時的觀測結果。
通過線性分層旋轉流體的實驗室試驗,分析了翻越山脈的大氣大尺度運動的模擬問題。分析表明,在f-平面模型條件下其相似標準須包括匹配Rossby數、Burger數和Ekman數以及用流體深度標準化了的山地高度函數。流體深度與地形寬度之比不具有零階重要性,這使實驗室的模型能夠使用夸大了的垂直尺度對于水平尺度之比。模型在大氣參數變化范圍內,讓f-平面西鳳氣流翻越落磯山。對不同深度的平面流型和不同的系統參數值作了定量分析。實驗對于山地上空的脊、山地東部的下游槽以及脊和槽的一般走向,都給出了相當合理的結果。試驗還指出,當流體以平均風速相對于一個觀測者移動時,在山地中部的東南方可以找到一個閉合的氣旋性渦旋。當Rossby數增大時,該氣旋擾動將越來越移向東北。此外,在山地中心的正北方,沿著山脊有一個靜止的反氣旋渦旋。該反氣旋的位置隨著Rossby數的變化并不十分敏感。還展示了落磯山模型南部、中部和北部垂直剖面上流體的運動狀況。這些運動呈現尾流流型的特征,尤其垂直運動場是如此。最后,試驗給出了一個位于模型中部上空,具有切斷低壓的槽向東平流的情況。在山脈上游切斷低壓略微移向東北,而在穿過山峰時明顯折向南方;切斷低壓的中心在翻越山脈時加速,然后在山脈的背風坡減速。實驗室中的這些結果定性地類似于大氣中切斷低壓翻越落磯山脈時的觀測結果。
1988(2):23-26.
摘要:
設計了一個簡單的熱帶風暴理想模式。該模式由一個從地面垂直伸展到某一未確定高度(在此高度以上,徑向質量平流可以忽略不計)的圓柱形氣柱構成。氣柱分成兩個相等的層,兩層中都有平均徑向速度產生。上層為反氣旋性出流,下層為氣旋性人流。假定,在拉格朗日極坐標中的這兩層內穿過任一選定半徑為r的圓周的水平氣流都處于穩態?？梢哉J為,入流和出流是對平衡梯度風(它由摩擦引起)的一種偏差,且可以用易于進行數學運算的Guldberg-Mohn公式對之進行參數化處理。同時還假定,當上層出流大于下層人流時,風暴的整個環境環流就增強或說是加強,反之亦然;而當上層出流與下層入流相等時,風暴的增強是保持穩態。結果表明,在模式運行當中,風暴增強或減弱的程度隨柯氏力參數(f)和摩擦耗散(k)而變化。特別是在f,k作用范圍內有一窄帶,在那里不會有風暴增強的穩態出現,而風暴內氣旋性氣壓梯度多大是無關緊要的。這正是熱帶風暴中發展為臺風的區域。風暴在其環境f,k作用范圍內的平移將決定它是增強還是減弱。
設計了一個簡單的熱帶風暴理想模式。該模式由一個從地面垂直伸展到某一未確定高度(在此高度以上,徑向質量平流可以忽略不計)的圓柱形氣柱構成。氣柱分成兩個相等的層,兩層中都有平均徑向速度產生。上層為反氣旋性出流,下層為氣旋性人流。假定,在拉格朗日極坐標中的這兩層內穿過任一選定半徑為r的圓周的水平氣流都處于穩態?？梢哉J為,入流和出流是對平衡梯度風(它由摩擦引起)的一種偏差,且可以用易于進行數學運算的Guldberg-Mohn公式對之進行參數化處理。同時還假定,當上層出流大于下層人流時,風暴的整個環境環流就增強或說是加強,反之亦然;而當上層出流與下層入流相等時,風暴的增強是保持穩態。結果表明,在模式運行當中,風暴增強或減弱的程度隨柯氏力參數(f)和摩擦耗散(k)而變化。特別是在f,k作用范圍內有一窄帶,在那里不會有風暴增強的穩態出現,而風暴內氣旋性氣壓梯度多大是無關緊要的。這正是熱帶風暴中發展為臺風的區域。風暴在其環境f,k作用范圍內的平移將決定它是增強還是減弱。
1988(2):27-31.
摘要:
一、前言 KY指數作為降水預報中的一個非常重要的指數,于1976年首先由日本氣象學家山崎考治提出,此后他又對KY指數與降水的關系作了比較深入的研究。他總結指出,當KY指數≥1時有產生大雨的可能,KY指數≥2產生大雨的可能性很高,KY指數≥5時確實會有大雨產生,準確率約為70％。在我國不少人對KY指數與各地降水的
一、前言 KY指數作為降水預報中的一個非常重要的指數,于1976年首先由日本氣象學家山崎考治提出,此后他又對KY指數與降水的關系作了比較深入的研究。他總結指出,當KY指數≥1時有產生大雨的可能,KY指數≥2產生大雨的可能性很高,KY指數≥5時確實會有大雨產生,準確率約為70％。在我國不少人對KY指數與各地降水的
1988(2):31-40.
摘要:
對高山地區地形降水率指標提出了一個簡單的分析表達式。方程式的假設是;山區邊界層內的水汽輻合近似等于降水量。對喜馬拉雅山脈,安第斯山脈,加州的內華達山脈進行數值計算后得到近似實際的降水分布。特別在內華達山脈用二維降水模式模擬了幾次風暴過程的降水分布。根據高山地區的模擬結果可推測:細微的微物理過程對降水分布的作用在高山比在小到中等高度山地要小。研究了地形降水量最大高度z_m并推導出鐘形山脈的z_m分析表達式。推出的z_m和實測值相當一致。發現最大降水量高度z_m總是移向比最陡坡處要低的高度層。同時表明z_m存在一個上限值。這上限和山的高度無關,主要決定于水汽標定高度(moisture scale height)和對流層大氣標定高度(tropospheric scale height)。在喜馬拉雅山區,除了已觀察到的兩個最大降水量高度(分別位于山腳和約2—2.4公里高度處)外,理論上還預示存在第三個最大降水量高度。這個沒有觀察到的理論上最大值預言位于4公里高度。由于在那個高度上缺少足夠的觀察資料,即使存在也很難得到證實。
對高山地區地形降水率指標提出了一個簡單的分析表達式。方程式的假設是;山區邊界層內的水汽輻合近似等于降水量。對喜馬拉雅山脈,安第斯山脈,加州的內華達山脈進行數值計算后得到近似實際的降水分布。特別在內華達山脈用二維降水模式模擬了幾次風暴過程的降水分布。根據高山地區的模擬結果可推測:細微的微物理過程對降水分布的作用在高山比在小到中等高度山地要小。研究了地形降水量最大高度z_m并推導出鐘形山脈的z_m分析表達式。推出的z_m和實測值相當一致。發現最大降水量高度z_m總是移向比最陡坡處要低的高度層。同時表明z_m存在一個上限值。這上限和山的高度無關,主要決定于水汽標定高度(moisture scale height)和對流層大氣標定高度(tropospheric scale height)。在喜馬拉雅山區,除了已觀察到的兩個最大降水量高度(分別位于山腳和約2—2.4公里高度處)外,理論上還預示存在第三個最大降水量高度。這個沒有觀察到的理論上最大值預言位于4公里高度。由于在那個高度上缺少足夠的觀察資料,即使存在也很難得到證實。
1988(2):40-46.
摘要:
本文引用了大量的用于不同目的的文獻,指出本世紀二十年代中到三十年代初是大多數太陽-氣候相關發生中斷或逆轉的時期,在這個時期大氣環流發生了明顯氣候階段性轉折。通過分析,作者認為太陽-氣候相關中斷或逆轉是太陽黑子數和大氣環流的氣候階段性轉折所致。
本文引用了大量的用于不同目的的文獻,指出本世紀二十年代中到三十年代初是大多數太陽-氣候相關發生中斷或逆轉的時期,在這個時期大氣環流發生了明顯氣候階段性轉折。通過分析,作者認為太陽-氣候相關中斷或逆轉是太陽黑子數和大氣環流的氣候階段性轉折所致。
1988(2):47-51.
摘要:
根據70—110公里高度上風測量資料的分析,用無線電氣象學探測方法和部分反射方法研制了一個中間層-熱層下部緯向風的多年平均經驗模式。對南、北半球的各個月份來說,模式是用風場的平均緯向高度-緯度剖面圖表示的。顯示出緯向環流基本的大尺度結構和環流季節變換的規律性。指出了各個季節南、北半球環流結構之間的重大差別。
根據70—110公里高度上風測量資料的分析,用無線電氣象學探測方法和部分反射方法研制了一個中間層-熱層下部緯向風的多年平均經驗模式。對南、北半球的各個月份來說,模式是用風場的平均緯向高度-緯度剖面圖表示的。顯示出緯向環流基本的大尺度結構和環流季節變換的規律性。指出了各個季節南、北半球環流結構之間的重大差別。
1988(2):52-57.
摘要:
前言我國是歷史悠久、文化發達的文明古國,祖先遺留下來的歷史文獻中,有許多關于當時氣候情況的記載,這些資料為研究歷史時期的氣候提供了可能條件。早在本世紀二十年代,老一輩氣象學家竺可楨等,首先利用歷史文獻做了氣候變化的研究,七十年代以后,世界性的氣候異常頻繁出現,人們迫切需要了解過去的氣候史實,以便預測未來的
前言我國是歷史悠久、文化發達的文明古國,祖先遺留下來的歷史文獻中,有許多關于當時氣候情況的記載,這些資料為研究歷史時期的氣候提供了可能條件。早在本世紀二十年代,老一輩氣象學家竺可楨等,首先利用歷史文獻做了氣候變化的研究,七十年代以后,世界性的氣候異常頻繁出現,人們迫切需要了解過去的氣候史實,以便預測未來的
1988(2):57-64.
摘要:
由于切爾諾貝利核電站發生事故,蘇共總書記M.C.戈爾巴喬夫于1986年5月致函國際原子能機構、聯合國環境規劃署、世界氣象組織和世界衛生組織并提出成立安全發展核能國際體制的建議。 1986年8月25—29日國際原子能機構在維也納舉行專家會議,蘇聯代表向會議提供了有關核電站事故及其后果的情報,包括
由于切爾諾貝利核電站發生事故,蘇共總書記M.C.戈爾巴喬夫于1986年5月致函國際原子能機構、聯合國環境規劃署、世界氣象組織和世界衛生組織并提出成立安全發展核能國際體制的建議。 1986年8月25—29日國際原子能機構在維也納舉行專家會議,蘇聯代表向會議提供了有關核電站事故及其后果的情報,包括
12 蘇聯的人工防雹工作
1988(2):65-72.
摘要:
本文簡單回顧蘇聯人工防雹工作歷史及理論和實驗研究,著重介紹蘇聯的“雷達-火箭”人工防雹業務系統,概述了蘇聯人工防雹工作今后的研究方向和工作動態。蘇聯的作法,對于我國人工影響天氣(其中包括防雹)工作的進一步開展,有參考和借鑒意義。
本文簡單回顧蘇聯人工防雹工作歷史及理論和實驗研究,著重介紹蘇聯的“雷達-火箭”人工防雹業務系統,概述了蘇聯人工防雹工作今后的研究方向和工作動態。蘇聯的作法,對于我國人工影響天氣(其中包括防雹)工作的進一步開展,有參考和借鑒意義。
13 機載碘化銀發生器
1988(2):72-74.
摘要:
核化技術的改進一直是人工影響天氣試驗中的一個重要問題。新疆自1978年開展飛機人工降水試驗以來,曾先后使用過多種催化劑播撒設備。但它們或者成核率低,或者核的輸出率低,或者在實際使用中存在許多困難。為此,我們經過多方調研,于1985年從美國航空系統公司引進了國內第一套機載碘化銀發生器。經過1986、1987年兩個
核化技術的改進一直是人工影響天氣試驗中的一個重要問題。新疆自1978年開展飛機人工降水試驗以來,曾先后使用過多種催化劑播撒設備。但它們或者成核率低,或者核的輸出率低,或者在實際使用中存在許多困難。為此,我們經過多方調研,于1985年從美國航空系統公司引進了國內第一套機載碘化銀發生器。經過1986、1987年兩個
1988(2):75-82.
摘要:
對在自然和模擬的霜凍下噴水防霜引起蘋果芽的實測溫度變化與從熱傳輸理論所預報的溫度變化進行了比較。防霜早期階段許多果芽被部分淋濕,從而造成積冰,它改變芽的尺寸和熱傳輸系數,對這些因素做了全面考慮后,兩者的一致程度更有改善。由考慮這些因子后所推導的熱平衡方程,可以精確計算變化的環境條件下噴灌的需水量。
對在自然和模擬的霜凍下噴水防霜引起蘋果芽的實測溫度變化與從熱傳輸理論所預報的溫度變化進行了比較。防霜早期階段許多果芽被部分淋濕,從而造成積冰,它改變芽的尺寸和熱傳輸系數,對這些因素做了全面考慮后,兩者的一致程度更有改善。由考慮這些因子后所推導的熱平衡方程,可以精確計算變化的環境條件下噴灌的需水量。
1988(2):82-87.
摘要:
一、引言為了分析城市綠地對熱量條件的影響,最好能夠獲得大范圍的溫度觀測資料。在目前的條件下,機載或星載熱紅外遙感是獲得這種資料的唯一手段。不過,機載遙感的資料都是不定期的,而且成本很高。過去的氣象衛星等的熱紅外資料,對于分析日本的城市環境來說,網格有些太粗。但自從1984年
一、引言為了分析城市綠地對熱量條件的影響,最好能夠獲得大范圍的溫度觀測資料。在目前的條件下,機載或星載熱紅外遙感是獲得這種資料的唯一手段。不過,機載遙感的資料都是不定期的,而且成本很高。過去的氣象衛星等的熱紅外資料,對于分析日本的城市環境來說,網格有些太粗。但自從1984年
16 空間站與空間氣象觀測
1988(2):87-91.
摘要:
一、引言自從1957年第一顆人造地球衛星發射成功之后,迄今已整整三十年了。三十年來,空間科學技術得到迅猛發展,對中、高層大氣、近地空間環境、月球、太陽、行星、各種天體以至宇宙深空進行了大量的探測和研究,取得許多重大發現。衛星是一種具有極高實用價值的工具,民用以通信、氣象衛星等為代表已進入業務化、系列化;軍用以偵察、預警
一、引言自從1957年第一顆人造地球衛星發射成功之后,迄今已整整三十年了。三十年來,空間科學技術得到迅猛發展,對中、高層大氣、近地空間環境、月球、太陽、行星、各種天體以至宇宙深空進行了大量的探測和研究,取得許多重大發現。衛星是一種具有極高實用價值的工具,民用以通信、氣象衛星等為代表已進入業務化、系列化;軍用以偵察、預警
1988(2):92-94.
摘要:
1.引言作為氣象廳觀測部的重點研究課題,氣象研究所高空物理研究部從1975年開始以三年計劃實施了“特殊探空儀的改進”這項工作。其中臭氧探空儀是以輕量化為第一目標,將包括注水電池用水在內的1.8公斤的原探空儀(KC68型)的重量減到了1公斤(KC79型)。在臭氧探空儀的這一改進中,注水電池從B68型更新為B79型,開關式
1.引言作為氣象廳觀測部的重點研究課題,氣象研究所高空物理研究部從1975年開始以三年計劃實施了“特殊探空儀的改進”這項工作。其中臭氧探空儀是以輕量化為第一目標,將包括注水電池用水在內的1.8公斤的原探空儀(KC68型)的重量減到了1公斤(KC79型)。在臭氧探空儀的這一改進中,注水電池從B68型更新為B79型,開關式
1988(2):94-96.
摘要:
對于氣象應用來說,使用氣壓計測量氣壓是一門嚴格的科學。美國國家氣象局要求,在20～31.5 in.Hg的范圍內,測量精度為0.003 in·Hg(1 in·Hg=33.86百帕)。在人工值守的觀測站,是用福丁水銀氣壓表或空盒氣壓表人工進行測量的,空盒氣壓表則作為水銀氣壓表的參考。然而,近來重點放
對于氣象應用來說,使用氣壓計測量氣壓是一門嚴格的科學。美國國家氣象局要求,在20～31.5 in.Hg的范圍內,測量精度為0.003 in·Hg(1 in·Hg=33.86百帕)。在人工值守的觀測站,是用福丁水銀氣壓表或空盒氣壓表人工進行測量的,空盒氣壓表則作為水銀氣壓表的參考。然而,近來重點放
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