1991年第5期文章目次
1991(5):1-8.
摘要:
在最近4年(1987—1990)內,國內數值天氣預報和有關的數值模擬等都獲得了顯著的發展,如研制成功中期數值天氣預報業務系統和有限區域預報業務系統,建立了9層大氣環流模式和6層海-氣耦合模式,以及許多有學術和經濟價值的成果等。下面我們就其主要方面進行敘述。一、業務分析預報為了滿足國民經濟和四個現代化的需要,從1987年開始,國家氣象中心、大氣所、北大和國內有關大專院校、科研單位,以及部分省、市氣象局共同協作,對中期天氣預報進行了大規模的研究。經過努力,于1989
在最近4年(1987—1990)內,國內數值天氣預報和有關的數值模擬等都獲得了顯著的發展,如研制成功中期數值天氣預報業務系統和有限區域預報業務系統,建立了9層大氣環流模式和6層海-氣耦合模式,以及許多有學術和經濟價值的成果等。下面我們就其主要方面進行敘述。一、業務分析預報為了滿足國民經濟和四個現代化的需要,從1987年開始,國家氣象中心、大氣所、北大和國內有關大專院校、科研單位,以及部分省、市氣象局共同協作,對中期天氣預報進行了大規模的研究。經過努力,于1989
1991(5):9-16.
摘要:
低層平流層大氣環流是大氣環流與中層大氣物理學中近十年來迅猛發展起來的分支學科,本文綜合評述它的歷史、現狀與未來。
低層平流層大氣環流是大氣環流與中層大氣物理學中近十年來迅猛發展起來的分支學科,本文綜合評述它的歷史、現狀與未來。
1991(5):16-20.
摘要:
現在,地球科學家正試圖解決一些問題,而這些問題即便利用當前最高檔的超級計算機來處理,也會感到十分棘手。為了進一步提高計算機的處理速度就必須引入并行處理技術。本文引用Ware的并行處理模型旨在說明:在所用的各個模型完全是高度并發的(highly concurrent)并且通過任務管理系統減少額外開銷的條件下,使用含16個處理器并共享一個存儲器的超級計算機可將計算速度提高一個數量級。本文還介紹一種高度并行陣列結構的計算機——聯接機(CM),以及簡述開發這種計算機的潛力以提供比當今計算機更高的計算速度的計劃。
現在,地球科學家正試圖解決一些問題,而這些問題即便利用當前最高檔的超級計算機來處理,也會感到十分棘手。為了進一步提高計算機的處理速度就必須引入并行處理技術。本文引用Ware的并行處理模型旨在說明:在所用的各個模型完全是高度并發的(highly concurrent)并且通過任務管理系統減少額外開銷的條件下,使用含16個處理器并共享一個存儲器的超級計算機可將計算速度提高一個數量級。本文還介紹一種高度并行陣列結構的計算機——聯接機(CM),以及簡述開發這種計算機的潛力以提供比當今計算機更高的計算速度的計劃。
Akihide Segami
,
Kazuo Kurihara
,
Hajime Nakamura
,
Mitsuru Ueno
,
Isao Takano
,
Yasuo Tatsumi
,
蘇曉冰
1991(5):21-27.
摘要:
日本氣象廳(JMA)改進并發展了日本譜模式(JSM),使之成為業務預報模式。這個有限區域譜模式在垂直方向有十九層,水平分辨率為40km。模式的預報對象是中-α尺度的天氣現象以及地形擾動的細致結構。該模式能非常好地預報天氣尺度背景下的中尺度結構以及與極渦有關的中尺度云系的演變。對于梅雨季節的強降水過程,模式也非常有效。降水預報在整個春季,甚至在預報的前幾小時都很理想。然而夏季的情況則遠不如春季。這可能是由于模式的積云參數化方案所造成。模式系統較慢的“自加速”(spin up)也是夏季預報的一個嚴重問題。
日本氣象廳(JMA)改進并發展了日本譜模式(JSM),使之成為業務預報模式。這個有限區域譜模式在垂直方向有十九層,水平分辨率為40km。模式的預報對象是中-α尺度的天氣現象以及地形擾動的細致結構。該模式能非常好地預報天氣尺度背景下的中尺度結構以及與極渦有關的中尺度云系的演變。對于梅雨季節的強降水過程,模式也非常有效。降水預報在整個春季,甚至在預報的前幾小時都很理想。然而夏季的情況則遠不如春季。這可能是由于模式的積云參數化方案所造成。模式系統較慢的“自加速”(spin up)也是夏季預報的一個嚴重問題。
1991(5):27-31.
摘要:
本文研究了蘇聯水文氣象中心中期天氣預報譜模式輻射部分的工作質量。根據模擬結果與其他一些作者的實驗數據和計算結果的對比,揭示了所用輻射-云方案的主要誤差,并指出云和長波輻射傳輸參數化的改進,是改善這一方案的主要途徑。
本文研究了蘇聯水文氣象中心中期天氣預報譜模式輻射部分的工作質量。根據模擬結果與其他一些作者的實驗數據和計算結果的對比,揭示了所用輻射-云方案的主要誤差,并指出云和長波輻射傳輸參數化的改進,是改善這一方案的主要途徑。
1991(5):31-36.
摘要:
本文詳細地介紹了當今夏季強降水和強鳳預報的自動化方法。這個方法是建立在對蘇聯水文氣象中心的天氣-流體動力學模式預報參數進行統計解釋的基礎上。
本文詳細地介紹了當今夏季強降水和強鳳預報的自動化方法。這個方法是建立在對蘇聯水文氣象中心的天氣-流體動力學模式預報參數進行統計解釋的基礎上。
1991(5):37-54.
摘要:
很早以前人們就相信能夠逼真地模擬全球氣候、氣候變率以及氣候變化的許多特征的氣候模式,必須從相互影響上表達動力耦合的氣候系統的多個主要分量,特別是大氣、海洋與冰雪圈。一般來說這方面的工作一直受到計算能力、我們對實測系統的了解以及氣候模擬能力的限制。隨著巨型計算機的問世,我們對于全球氣候過程了解的加深以及大氣環流氣候模式計算效率的改進,我們已經看見將大氣、海洋、海冰耦合在一起的全球氣候模擬迅速增加。從60年代后期開始,持續至80年代早期,人們將大氣、海洋和海冰的大環流模式耦合起來,讓模式非同步運行從而產生可信的對全球氣候的各種模擬。這些分量模式中的系統誤差后來促使一些模擬研究人員采用通量訂正或通量調整,通過調整海-氣界面上的一個或若干個變量,可以使模擬更接近實況。在過去的幾年中計算能力與氣候模擬技術的進一步改進已經使得全球海-氣耦合大環流模式能同步運行(也就是說大氣與海洋間的交流至少每個模式天一次)。由于計算上的限制,加上需要幾十年氣候積分,目前仍然只能將相對而言較粗網格的海洋大環流模式與相應的粗網格大氣模式耦合(在500km×500km的量級上)。但是,最新一代全球耦合大環流模式的結果已揭示了,實驗中二氧化碳逐漸增加時的一些令人感興趣的、與海洋動力學和全球氣候有關的特征。全球耦合大環流模式模擬研究的另一引人注目之處是與厄爾尼諾及南方濤動相聯系的一些特征的出現。這些發現,加上同時進行的其它類型的有限域、動力耦合模式方面的研究使人們認識到氣候系統中存在著固有不穩定耦合方式,是大氣與海洋相互作用耦合的獨特產物。所有這些努力正在造就下一代海-氣耦合大環流模式。這些模式將在速度更快、存儲量更大的計算機上運行,這些模式的海洋部分、大氣部分的分辨率將會更高,海冰的表示方式將更加準確,云-輻射方案將得到改善,陸面過程的處理將更加逼真。
很早以前人們就相信能夠逼真地模擬全球氣候、氣候變率以及氣候變化的許多特征的氣候模式,必須從相互影響上表達動力耦合的氣候系統的多個主要分量,特別是大氣、海洋與冰雪圈。一般來說這方面的工作一直受到計算能力、我們對實測系統的了解以及氣候模擬能力的限制。隨著巨型計算機的問世,我們對于全球氣候過程了解的加深以及大氣環流氣候模式計算效率的改進,我們已經看見將大氣、海洋、海冰耦合在一起的全球氣候模擬迅速增加。從60年代后期開始,持續至80年代早期,人們將大氣、海洋和海冰的大環流模式耦合起來,讓模式非同步運行從而產生可信的對全球氣候的各種模擬。這些分量模式中的系統誤差后來促使一些模擬研究人員采用通量訂正或通量調整,通過調整海-氣界面上的一個或若干個變量,可以使模擬更接近實況。在過去的幾年中計算能力與氣候模擬技術的進一步改進已經使得全球海-氣耦合大環流模式能同步運行(也就是說大氣與海洋間的交流至少每個模式天一次)。由于計算上的限制,加上需要幾十年氣候積分,目前仍然只能將相對而言較粗網格的海洋大環流模式與相應的粗網格大氣模式耦合(在500km×500km的量級上)。但是,最新一代全球耦合大環流模式的結果已揭示了,實驗中二氧化碳逐漸增加時的一些令人感興趣的、與海洋動力學和全球氣候有關的特征。全球耦合大環流模式模擬研究的另一引人注目之處是與厄爾尼諾及南方濤動相聯系的一些特征的出現。這些發現,加上同時進行的其它類型的有限域、動力耦合模式方面的研究使人們認識到氣候系統中存在著固有不穩定耦合方式,是大氣與海洋相互作用耦合的獨特產物。所有這些努力正在造就下一代海-氣耦合大環流模式。這些模式將在速度更快、存儲量更大的計算機上運行,這些模式的海洋部分、大氣部分的分辨率將會更高,海冰的表示方式將更加準確,云-輻射方案將得到改善,陸面過程的處理將更加逼真。
1991(5):50-54.
摘要:
當一個系統有多個吸引子時,噪聲的存在可使系統發生吸引子之間的躍遷。這種躍遷導致的運動類似于一個固有的渾沌系統的運動。本文指出了在氣候動力學中發生這種躍遷的可能性。
當一個系統有多個吸引子時,噪聲的存在可使系統發生吸引子之間的躍遷。這種躍遷導致的運動類似于一個固有的渾沌系統的運動。本文指出了在氣候動力學中發生這種躍遷的可能性。
1991(5):55-62.
摘要:
本文在敘述蘇聯大氣環境保護歷史沿革的基礎上,概要介紹了蘇聯大氣環境保護工作的理論研究和常規業務,著重介紹了蘇聯的大氣污染監測系統以及大氣環境保護的現狀、特點及發展趨勢。蘇聯的工作,對于我國的大氣環境保護,是有借鑒意義的。
本文在敘述蘇聯大氣環境保護歷史沿革的基礎上,概要介紹了蘇聯大氣環境保護工作的理論研究和常規業務,著重介紹了蘇聯的大氣污染監測系統以及大氣環境保護的現狀、特點及發展趨勢。蘇聯的工作,對于我國的大氣環境保護,是有借鑒意義的。
1991(5):62-67.
摘要:
隨著生產水平的提高,科學技術在發展生產力過程中的作用日益顯著。為了科學地指導和管理農業生產,有關農業生產過程中的情報信息服務越來越受到領導部門的重視。我國氣象系統的農業氣象情報即是一種分析過去和當前天氣條件并鑒定其對農業生產影響的專業情報,長期來它為各級政府和農業主管部門的農業宏觀管理及制定有關政策提供了大量的客觀依據。目前我國農業氣象情報資料的采集是從少數代表縣站的定點觀測調查獲得,雖基本上能反映各地農情、災情的概況,但難以進
隨著生產水平的提高,科學技術在發展生產力過程中的作用日益顯著。為了科學地指導和管理農業生產,有關農業生產過程中的情報信息服務越來越受到領導部門的重視。我國氣象系統的農業氣象情報即是一種分析過去和當前天氣條件并鑒定其對農業生產影響的專業情報,長期來它為各級政府和農業主管部門的農業宏觀管理及制定有關政策提供了大量的客觀依據。目前我國農業氣象情報資料的采集是從少數代表縣站的定點觀測調查獲得,雖基本上能反映各地農情、災情的概況,但難以進
11 農業氣象學的發展前景
1991(5):67-72.
摘要:
作者認為目前農業氣象學正處于一個轉折點,即從經驗統計方法轉向以在水文氣象條件和農業生態系統生產力之間的因果關系的模擬為基礎的方法。論述了農業氣象學的理論基礎結構及其相應的數學模式。指出新的技術方法在解決下列任務時是非常有前途的;即農業氣象條件診斷、生產過程的控制、與氣候變化相聯系的農業氣候資源評價。本文的結論認為,實用農業氣象學發展的重要方向是,建立為農業生產提供信息服務的各種尺度(地區、州、行政區、生產單位)的農業氣象模擬系統。
作者認為目前農業氣象學正處于一個轉折點,即從經驗統計方法轉向以在水文氣象條件和農業生態系統生產力之間的因果關系的模擬為基礎的方法。論述了農業氣象學的理論基礎結構及其相應的數學模式。指出新的技術方法在解決下列任務時是非常有前途的;即農業氣象條件診斷、生產過程的控制、與氣候變化相聯系的農業氣候資源評價。本文的結論認為,實用農業氣象學發展的重要方向是,建立為農業生產提供信息服務的各種尺度(地區、州、行政區、生產單位)的農業氣象模擬系統。
1991(5):72-78.
摘要:
本文較全面地介紹了1989年1月23日至2月4日在WMO第Ⅱ區域輻射中心——日本的筑波舉行的WMO Ⅱ、Ⅴ區域第一次標準日射表比對的方法、采用的標準及比對結果等。並詳細列出了我國參加比對的兩臺標準直接日射表和一臺總日射表的比對結果。
本文較全面地介紹了1989年1月23日至2月4日在WMO第Ⅱ區域輻射中心——日本的筑波舉行的WMO Ⅱ、Ⅴ區域第一次標準日射表比對的方法、采用的標準及比對結果等。並詳細列出了我國參加比對的兩臺標準直接日射表和一臺總日射表的比對結果。
13 美國的廓線網及其發展
1991(5):78-85.
摘要:
本文從資料用戶的角度評論美國風廓線儀的應用現狀和前景,簡要介紹了有關技術問題,但不是重點?？偨Y了現有風廓線儀網和計劃中的系統,包括NOAA、NASA和大學的系統。描述了資料同化研究的范圍和關系。討論了業務應用和研究項目,包括數值天氣預報、航空和空氣污染。最后考慮有關風廓線儀在最終取代目前常規無線電探空儀高空系統中的作用問題。
本文從資料用戶的角度評論美國風廓線儀的應用現狀和前景,簡要介紹了有關技術問題,但不是重點?？偨Y了現有風廓線儀網和計劃中的系統,包括NOAA、NASA和大學的系統。描述了資料同化研究的范圍和關系。討論了業務應用和研究項目,包括數值天氣預報、航空和空氣污染。最后考慮有關風廓線儀在最終取代目前常規無線電探空儀高空系統中的作用問題。
14 氣象雷達的數字化
1991(5):86-92.
摘要:
一、前言包括富士山雷達在內,氣象廳在日本全國20個地方配置了氣象雷達,旨在用來監視臺風和集中暴雨的異常氣象,提高預報的準確率。為了提高上述氣象雷達氣象觀測的準確率及其有效運用,從1981年開始推進氣象雷達數字化。1989年度除沖繩地區外,已完成17部雷達的數字化。隨著數字化雷達網的擴大,雷達資料的利用,以降水短時預報為中心,現已擴展到廣闊的范圍。本文就如何做成廣泛應用的數字化雷達資料,以雷達觀測站的處理內容為中心加以說明。
一、前言包括富士山雷達在內,氣象廳在日本全國20個地方配置了氣象雷達,旨在用來監視臺風和集中暴雨的異常氣象,提高預報的準確率。為了提高上述氣象雷達氣象觀測的準確率及其有效運用,從1981年開始推進氣象雷達數字化。1989年度除沖繩地區外,已完成17部雷達的數字化。隨著數字化雷達網的擴大,雷達資料的利用,以降水短時預報為中心,現已擴展到廣闊的范圍。本文就如何做成廣泛應用的數字化雷達資料,以雷達觀測站的處理內容為中心加以說明。
1991(5):93-97.
摘要:
用大氣邊界層模式定量地估計城市建筑物的影響,考慮了決定城市大氣中雜質擴散的氣象參數的動力和熱力作用。對莫斯科的邊界層的計算,得到了具體日期的粗糙度、大氣邊界層外部和內部的氣象參數以及氣象要素和邊界層湍流特征的垂直剖面。給出了在城市建筑物的影響下熱狀況和環流狀況參數變化的定量估計。
用大氣邊界層模式定量地估計城市建筑物的影響,考慮了決定城市大氣中雜質擴散的氣象參數的動力和熱力作用。對莫斯科的邊界層的計算,得到了具體日期的粗糙度、大氣邊界層外部和內部的氣象參數以及氣象要素和邊界層湍流特征的垂直剖面。給出了在城市建筑物的影響下熱狀況和環流狀況參數變化的定量估計。
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