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利用两步变分反演方法研究2006年第4号台风＂碧利斯＂,比较单部雷达资料和双部雷达资料的反演结果。结果表明：利用单部雷达资料不能很好地反演出台风的风场结构特征,而双部雷达资料在第一步反演背景场时,可以显示出台风的涡旋特征。通过检验发现,此次台风过程的水平切向风在最大风速半径内部与Rankine模型相近,外部与Chen 3模型接近。为了更有效地利用单部雷达的观测信息准确定位台风的移动路径,故在单部雷达资料第一步反演背景场时加入模型弱约束。反演结果表明,加入模型弱约束后,反演的背景风场可以看出台风的涡旋特征,通过第二步反演后与双部雷达资料结果相近;加模型弱约束的单部雷达反演结果与双部雷达反演结果间u、v分量的相关系数均为0.8或以上,2—7 km高度层u、v分量的均方根误差明显减小。 相似文献
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黄土高原陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用"黄土高原陆面过程观测试验"2009年定西站的平行对比观测资料,分析了微气象观测仪器的精度和观测误差.结果显示:在大多数情况下,A301P型风杯风速计和HMP45D型温湿传感器对风温湿的观测偏差分别不超过±0.10m.s-1、±0.16℃和±1.00%;107型和109型温度传感器对土壤温度的观测偏差分别不超过±0.1℃和±0.03℃;HFP01型热通量板对土壤热通量的观测偏差不超过±11W.m-2;涡动协方差系统(CAST3+Li7500)观测计算得到的感热、潜热和动量通量的偏差分别不超过±8W.m-2、±8W.m-2、±0.02kg.m-1.s-2.此试验对于大气风速、温度、相对湿度、土壤湿度和温度、地表辐射以及地表通量这些要素的观测,相同型号仪器之间的数据都很一致.并且不同型号仪器进行对比观测风速、土壤温度、净辐射、向下长短波辐射和土壤热通量得到的结果也较一致.结果表明,该试验大多数仪器有比较高的精度,仪器之间也比较一致,观测误差较小,基本能够满足陆面过程观测的要求. 相似文献
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Marta Zossi de Artigas Patricia Fernandez de Campra 《Journal of Atmospheric and Solar》2010,72(7-8):565-569
Trends in total column ozone have been analyzed in terms of the equatorial zonal wind. We used zonal monthly mean total ozone from Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and monthly mean zonal wind in the equatorial stratosphere at 30 hPa to define the phases of the quasi-biennial oscillation (QBO). Total column ozone trends have been assessed during the period 1979–2004, for both Hemispheres, and for each month, under three conditions considering, all the ozone dataset, ozone values during easterly phase and ozone values during westerly phase of the QBO. When the whole dataset is considered, negative trends are observed. From low to midlatitudes a zonal pattern is noticed with increasing negative values toward higher latitudes. When the data is filtered according to the QBO phase, statistically significant positive trends appear in the westerly case during January to May at low latitudes .The trend pattern in the case of the easterly phase presents more negative values. 相似文献
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Eldo E. Ávila Rodrigo E. Bürgesser Nesvit E. Castellano Andrew B. Collier Rosa H. Compagnucci Arthur R.W. Hughes 《Journal of Atmospheric and Solar》2010,72(14-15):1114-1121
Satellite observations of cloud top temperature and lightning flash distribution are used to examine the relationship between deep convection and lightning activity over the tropical regions of the northern and southern hemispheres. In agreement with previous work, the analysis of the results shows that, in the summer of both hemispheres, the lightning activity in continental deep convective storms is more intense than that in marine deep convective storms by a factor of between 7 and 10. Furthermore, it was observed that on average the daily lightning rate per 1°×1° grid cell for the southern hemisphere (SH) is about 20% greater than that of the northern hemisphere (NH), which can be attributed to a larger fractional cover by deep convective clouds in the SH. By using a set of independent indicators, it is shown that deep convection and lightning activity over land are well correlated (with correlation coefficients of 0.8 and 0.6 for NH and SH, respectively). This suggests the capacity for observations to act as a possible method of monitoring continental deep convective clouds, which play a key role in regulating the Earth’s climate. Since lightning can be monitored easily from ground networks and satellites, it could be a useful tool for validating the performance of model convective schemes and for monitoring changes in climate parameters. 相似文献
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基于KNN机器学习方法对青藏高原唐古拉地区表层土壤水热状况的模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
利用唐古拉站2004—2012年气象观测资料,基于KNN算法,结合机器学习思想,建立了一个气象回归模型,模拟了2005年唐古拉地区表层土壤水热变化趋势,结合实测数据,将模拟值与观测值进行对比,并对模型模拟效果进行了评估。结果表明：KNN模型能够较好地模拟活动层表层土壤水热状况,各层土壤温度的模拟值与观测值的相关系数均在0.99以上,均方根误差在1.25 ℃以内;不同深度土壤水分的模拟值与观测值的相关系数均在0.95以上,均方根误差在0.02 m3?m-3以内。总体上,KNN模型能够对青藏高原多年冻土区唐古拉地区表层土壤水热状况进行较为精确地模拟,该模型对于青藏高原其他地区的适用性有待进一步研究验证。 相似文献
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Estimation of the Aerosol Radiative Effect over the Tibetan Plateau Based on the Latest CALIPSO Product 总被引：2，自引：0，他引：2
Based on the CALIPSO (Cloud–Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation) Version 4.10 products released on 8 November 2016, the Level 2 (L2) aerosol product over the Tibetan Plateau (TP) is evaluated and the aerosol radiative effect is also estimated in this study. As there are still some missing aerosol data points in the daytime CALIPSO Version 4.10 L2 product, this study re-calculated the aerosol extinction coefficient to explore the aerosol radiative effect over the TP based on the CALIPSO Level 1 (L1) and CloudSat 2B-CLDCLASS-LIDAR products. The energy budget estimation obtained by using the AODs (aerosol optical depths) from calculated aerosol extinction coefficient as an input to a radiative transfer model shows better agreement with the Earth’s Radiant Energy System (CERES) and CloudSat 2B-FLXHR-LIDAR observations than that with the input of AODs from aerosol extinction coefficient from CALIPSO Version 4.10 L2 product. The radiative effect and heating rate of aerosols over the TP are further simulated by using the calculated aerosol extinction coefficient. The dust aerosols may heat the atmosphere by retaining the energy in the layer. The instantaneous heating rate can be as high as 5.5 K day–1 depending on the density of the dust layers. Overall, the dust aerosols significantly affect the radiative energy budget and thermodynamic structure of the air over the TP, mainly by altering the shortwave radiation budget. The significant influence of dust aerosols over the TP on the radiation budget may have important implications for investigating the atmospheric circulation and future regional and global climate. 相似文献
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TRMM卫星对青藏高原东坡一次大暴雨强降水结构的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用热带测雨卫星（TRMM）探测资料,NCEP、ERA-Interim再分析资料,结合C波段多普勒雷达和其他地面观测资料,研究了2013年7月21日发生在青藏高原东坡的一次大暴雨强降水结构。结果表明,高能、高湿的不稳定大气在700 hPa切变线及地面辐合线的触发下产生了此次大暴雨,降水具有明显的强对流性质。从水平结构来看,降水系统由成片的层云雨团中分散分布的多个对流性雨团组成,对流样本数远少于层云,但平均雨强是层云的4.7倍,对总降水的贡献达到25.6%;以超过10 mm/h雨强为强度标准,3个20-50 km、回波强度在45-50 dBz的β中尺度对流雨团零散地分布在主雨带中,对应 < 210 K的微波辐射亮温区和≥ 32 mm/h的地面强降水;对流降水的雨强谱集中在1-50 mm/h,其中20-30 mm/h的雨强对总雨强的贡献最大,这与中国东部降水有着显著区别,而90%的层云降水的雨强均小于10 mm/h。从垂直结构来看,对流降水云呈柱状自地面伸展,平均雨顶高度随地面雨强的增强而不断升高（5-12 km）,强降水中心区域的质心在2-6 km;降水廓线反映出强降水系统中降水主要集中在6 km以下高度范围,且降水强度在垂直方向分布不均匀,对流降水和层云降水的强度随高度升高的总趋势是趋于减弱,但在一定高度范围内,对流降水强度随高度升高而增大,并且在多个地表雨强廓线中都有体现。此外,地基雷达的探测结果也表明了强降水的低质心特点及显著的逆风区演变特征,这是对TRMM PR探测的验证和补充。 相似文献
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利用1950～2019年ERA5再分析数据,分析了极端干旱区边界层高度（Boundary Layer Height, BLH）和气候干湿因子（干燥度指数,Aridity Index, AI）的时空变化特征及相互关系。结果表明:BLH年均值为695 m,呈现东高西低的分布特点,BLH在东部升高、西部降低。AI均值为0.03,以塔里木盆地、中心戈壁等地为低值中心向四周递增,AI在东部减小、西部增大。时间变化上,1950～1964年、1965～1993年、2010～2019年,BLH波动降低,AI波动增大,1993～2009年 BLH抬升、AI减小。不同下垫面不同时段两者变化80%的年份呈反位相;两者基本为负相关,其中西部绿洲下垫面相关性最强,相关系数达到－0.79。随着东部BLH的抬升、西部BLH的降低,AI显示70年来极端干旱区的范围整体有向东移动的趋势。 相似文献
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本论文基于WACCM（Whole Atmosphere Community Climate Model）模式最新版本WACCM6和DART（Data Assimilation Research TestBed）同化工具最新版本Manhattan,开发了中高层大气温度、臭氧和水汽卫星资料的同化接口,搭建了一个包含完整平流层过程的数值同化、天气预报和短期气候预测模型（此后简称模型）;本模型对2020年3～4月平流层大气变化进行了同化观测资料的模拟,并以同化试验输出的分析场作为初值,对5～6月的平流层大气进行了0～30天天气尺度预报以及31～60天短期气候尺度预测的回报试验。结果表明:本模型能较好地重现2020年3、4月北极平流层出现的大规模臭氧损耗事件随时间的演变特征,模拟结果和Microwave Limb Sounder（MLS）卫星观测结果很接近;而未进行同化的模拟试验,虽然可以模拟出北极臭氧损耗现象,但是模拟的臭氧损耗规模相比MLS卫星观测结果要低很多;利用同化试验4月末输出的分析场作为初值,预报的5月北极平流层臭氧体积混合比变化与MLS卫星观测值的差值小于0.5,预测的6月北极平流层臭氧变化只在10～30 hPa之间的区域,与观测之间的差异达到了1 ppm（ppm=10?6）。本模型不但改善了北极平流层化学成分变化的模拟,也显著地提升了北极平流层温度和环流的模拟。本模型同化模拟的3～4月、预报预测的5～6月北极平流层温度和纬向风变化与Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 （MERRA2）再分析资料结果具有很好的一致性,仅在北极平流层顶部,预报预测的温度和纬向风分别与再分析资料之间的均方根误差（RMSE）约为3 K和4 m s?1。未进行同化的试验模拟的3～4月、预报预测的5～6月北极平流层的温度和纬向风与MERRA2再分析资料之间的RMSE在大部分区域都达到6 K及5 m s?1以上。从全球范围来看,本模型对平流层中低层模拟性能改善最为显著,其预报预测结果与观测值之间的差异,比未进行同化试验的结果,减少了50%以上。 相似文献
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利用中尺度气象数值模式（Weather Research and Forecasting Model,WRF）模拟风场,结合兰州大学半干旱气候与环境观测站（Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL）湍流观测资料,分析了黄土高原复杂地形上稳定边界层低空急流对近地层湍流活动的影响.黄土高原复杂地形上稳定边界层低空急流的形成与地形作用引发的局地环流有关.低空急流对近地层湍流活动有强烈影响,剪切作用使小尺度湍涡活动加剧,湍动能增大,同时非平稳运动被压制.低空急流发生时,观测数据有87.3%是弱稳定情形（梯度理查森数小于0.25）;而无低空急流时,对应时段的观测表明65.4%属于强稳定层结（梯度理查森数大于0.3）,非平稳运动造成湍流功率谱在低频端迅速增大.与无低空急流和弱低空急流情形相比,强低空急流发生时,近地层湍动能增大1倍,湍动能在垂直方向上的传递增大1个量级,且方向向下,约为-3 × 10-3 m3·s-3,湍流在上层产生并向下传递. 相似文献