边界层参数化方案在“灰色区域”尺度下的适用性评估   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘梦娟  张旭  陈葆德 《大气科学》2018,42(1):52-69

随着数值预报模式分辨率的提高,当模式网格距与含能湍涡的长度尺度相当时,模式动力过程可解析一部分湍流运动,而剩余的湍流运动仍需参数化,此时便产生了湍流参数化的“灰色区域”问题。对传统的PBL（Planetary Boundary Layer）方案在“灰色区域”下的适用性评估,是改进PBL方案以使其能够适应分辨率变化的前提和基础。本研究基于干对流边界层的大涡模拟试验,比较了WRF（Weather Research and Forecast Model）模式中四种常用的边界层参数化方案[YSU（Yonsei University）、MYJ（Mellor-Yamada-Janjic）、MYNN2.5（Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino Level 2.5）、MYNN3）]在“灰色区域”尺度下的表现。研究表明,混合层内总热通量对所使用的参数化方案和水平分辨率均不敏感。不同参数化方案中次网格与网格通量的比例表现出对水平网格距不同的依赖性。局地PBL方案（MYJ、MYNN2.5）在混合层内的平均位温随网格距减小而增大,次网格通量随网格距减小而减小,较参考湍流场对次网格通量有所低估。YSU方案的非局地项几乎不随水平格距改变而变化,对次网格通量的表征并未表现出较强的分辨率依赖性,且过强的非局地次网格输送使混合层内温度层结呈弱稳定,抑制了可分辨湍流输送,不易于激发次级环流。MYNN3方案的非局地次网格通量（负梯度输送项）随网格距减小而减小,使其对次网格通量的表征具有较好的分辨率依赖性。PBL方案在“灰色区域”尺度下的适用性与具体分辨率有关。以分辨率500 m为例,四种PBL方案中不存在一种最佳方案,能对边界层的热力结构和湍流统计特征均有准确的描述。  相似文献   

基于贝叶斯模型的器测、古气候重建与气候模拟数据的融合试验     

余君  李庆祥  张同文  徐文慧  张雷  崔妍 《气象学报》2018,76(2):304-314

气象部门馆藏的西部最早的器测气象资料始于20世纪30年代,不能满足建立20世纪以来中国气候变化序列的需求,而古气候重建或气候模拟资料则可以延伸到器测时代以前。为了探讨长序列多源气候资料序列融合方法,采用贝叶斯方法对中国北疆地区8条树轮气温重建资料、器测资料与国际耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）模式模拟资料进行了融合试验。首先利用器测资料对气温代用资料进行校验与网格重建,并以此作为贝叶斯模型的先验分布,然后,用泰勒图选出了该区域气候模拟效果最佳的几个模式;最后将网格重建和气候模拟序列用贝叶斯模型进行了融合试验。结果表明,贝叶斯融合模型能有效提取各种数据来源的有用信息进行融合,融合结果的长期变化（线性）趋势更接近器测气候序列,并在一定程度上提高了序列的精度,减小了结果的不确定性;并且,融合结果能够纠正先验分布及气候模拟数据的明显偏差,为长年代气候序列重建提供了一个可行的思路。   相似文献   

基于飞机观测资料的石家庄秋季对流层CH4垂直分布特征     

麦榕  杨洋  范根昌  吕峰  董晓波  梁苗  姚波 《气象与环境学报》2022,38(2):70-77

为研究石家庄秋季对流层内CH₄垂直分布特征,2018年9月使用“空中国王350”飞机搭载Picarro温室气体在线观测仪和气象要素观测设备,对石家庄上空（600—5500 m）CH₄浓度进行探测。探测期间共飞行7架次,取得7条CH₄浓度廓线数据。结果表明: 石家庄上空近地面层（1000 m以下）CH₄平均浓度与同时间段区域背景站上甸子站CH₄浓度呈显著正相关（r=0.81,P < 0.03）。探测到的CH₄浓度最小值为1898×10^-9摩尔分数,最大值为2219×10^-9摩尔分数,平均浓度为1981×10^-9摩尔分数。观测得到的7条廓线均有较好的一致性,2000 m以上,浓度均随高度呈先增大后减小的趋势。利用后向轨迹模式（HYSPLIT）对探测时段内石家庄上空不同高度层主要气流传输路径进行统计分析表明,600 m高度输送路径较短,CH₄浓度受本地排放影响较大; 3000 m受输送作用影响较大,偏西和西南路径可能将较高CH₄浓度气团输送至石家庄上空; 5000 m气团传输对CH₄浓度影响较小,浓度相对较稳定,对传输路径的变化不敏感。  相似文献   

2010年“8.8”舟曲特大山洪泥石流灾害形成的气候特征及地质地理环境分析   总被引：2，自引：2，他引：0  

张之贤  张强  陶际春  孙芸  赵庆云 《冰川冻土》2012,34(4):898-905

利用舟曲气象和地质资料,分析了2010年8月8日发生的"8.8"舟曲特大山洪泥石流灾害形成的气候特征和地质地理环境.这次泥石流是在舟曲特殊的地质地貌和地理环境下,由于前期干旱,突遇强降水而发生的一次特大地质灾害.崩塌、滑坡、地震和人为因素,特别是"5.12"汶川地震,较大程度上破坏了舟曲地质,为泥石流提供了丰富的物质来源;前期干旱在一定程度上加剧了这次灾害;超历史极值的强降水是触发泥石流的直接因素.通过对舟曲气候研究表明,7、8月降雨频繁,而且过程雨量大,尤其8月上旬大雨发生频率最高,应密切关注可能引发的地质灾害.加强对地质地貌的保护,研究历史气候及月季气候特征对泥石流发生的影响,确定在不同地形和地质地貌背景下的泥石流降水量阈值,对泥石流灾害发生的预报有着十分重要的意义.  相似文献   

黄旗海湖泊沉积记录的早中全新世大湖期环境的差异性   总被引：2，自引：0，他引：2  

徐佳佳  贾玉连  赖忠平  王彭岭  徐敏  申洪源 《沉积学报》2012,30(4):731-738

内蒙古黄旗海H6剖面揭示了最近间冰期古湖泊涨缩的一个完整旋回。基于OSL年代、粒度并结合沉积物地球化学等数据,分析了黄旗海在早、中全新世（约（11.4±1.1～6.7±0.7）ka）大湖期指标记录特点与环境意义。研究认为黄旗海全新世大湖期可分为三个阶段:1）（11.4±1.1～9.3±0.9） ka BP,半深水环境、湖水盐度低、流域存在有利于化学风化的湿润气候条件;2）（9.3±0.9～7.7±0.7） ka BP,湖水变浅、湖泊萎缩、湖泊盐度升高,流域可能存在不利于化学风化的干燥气候;3）（7.7±0.7～6.7±0.7） ka BP,大湖期结束,指标记录存在剧烈波动,揭示气候具有宽幅震荡特征。同时,研究初步认为Mn/Li比值可以作为流域化学风化的指标指示。  相似文献   

中国北方四类典型下垫面能量分配特征及其环境影响因子研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

任雪塬  张强  岳平  杨金虎  闫昕旸 《高原气象》2021,40(1):109-122

中国北方疆域辽阔,多种植被类型交错分布,陆面过程较为复杂。研究该区域地表能量平衡及分配过程,有助于进一步了解其生态系统的生产力及气候变化。本文使用"中国北方协同观测实验"观测资料,选取中国北方四种植被类型——高寒草甸、荒漠草地、玉米农田及半干旱草地,在深入认识地表能量分配特征的基础上,讨论了环境因子对能量分配的影响。结果表明,上述四类典型下垫面能量闭合度在71%~91%,其中半干旱草地最大,玉米农田最小。从各能量分量与净辐射的比率来看,荒漠草地、半干旱草地净辐射主要通过感热形式加热大气,感热通量占净辐射的百分比分别为29%和36%;高寒草甸、玉米农田潜热通量占主导地位,其值分别占净辐射的42%和37%。影响各下垫面水热综合参数Bowen比的气象因子中,半干旱草地受地-气温差(R2=0.64)和饱和水汽压差(R2=0.56)的影响;玉米农田则主要受地-气温差(R2=0.52)的影响;荒漠草地地-气温差(R2=0.37)和平均风速(R2=0.23)是其主要影响因子。Bowen比与NDVI之间存在显著的指数关系(R2=0.74),且随NDVI的增大而减小。  相似文献   

FY-3A/MERSI, ocean color algorithm, products and demonstrative applications   总被引：1，自引：0，他引：1  

SUN Ling  GUO Maohu  ZHU Jianhu  HU Xiuqing  SONG Qingjun 《海洋学报(英文版)》2013,32(5):75-81

A medium resolution spectral imager (MERSI) on-board the first spacecraft of the second generation of China’s polar-orbit meteorological satellites FY-3A, is a MODIS-like sensor with 20 bands covering visible to thermal infrared spectral region. FY-3A/MERSI is capable of making continuous global observations, and ocean color application is one of its main targets. The objective is to provide information about the ocean color products of FY-3A/MERSI, including sensor calibration, ocean color algorithms, ocean color products validation and applications. Although there is a visible on-board calibration device, it cannot realize the on-board absolute radiometric calibration in the reflective solar bands. A multisite vicarious calibration method is developed, and used for monitoring the in-flight response change and providing post-launch calibration coefficients updating. FY-3A/MERSI ocean color products consist of the water-leaving reflectance retrieved from an atmospheric correction algorithm, a chlorophyll a concentration (CHL1) and a pigment concentration (PIG1) from global empirical models, the chlorophyll a concentration (CHL2), a total suspended mater concentration (TSM) and the absorption coefficient of CDOM and NAP (YS443) from China’s regional empirical models. The atmospheric correction algorithm based on lookup tables and ocean color components concentration estimation models are described. By comparison with in situ data, the FY-3A/MERSI ocean color products have been validated and preliminary results are presented. Some successful ocean color applications such as algae bloom monitoring and coastal suspended sediment variation have demonstrated the usefulness of FY-3A/MERSI ocean color products.  相似文献   

日照和降水对青岛近海海域浒苔影响的分析     

李德萍  马艳  董海鹰  张凯静  郭丽娜 《海岸工程》2013,32(1):51-59

基于2008-2010年浒苔发生的事实,着重分析研究了日照时数和降水量对浒苔生消的影响。分析表明,5月上旬浒苔生成时,其发生地附近江苏近岸平均日照时数85.2h,比常年偏多14.7h;6月下旬浒苔覆盖青岛海域的面积一般在400～800km2,影响较明显,此时青岛平均日照时数74.3h,比常年偏多8.2h,表明日照充足,光合作用加强,适合浒苔生长繁殖。5月中旬江苏近岸降水量39.6mm,比常年偏多13.7mm,加快了浒苔生长发育;青岛近海浒苔大面积发生时,降水量是由5月中旬29.8mm转为6月下旬8.7mm(光照充足),再到7月上旬63.0mm,呈从偏多到偏少再到偏多交替出现。降水偏多促进了浒苔大发生。  相似文献   

Discussion on the complete-form vorticity equation and slantwise vorticity development          下载免费PDF全文

王秀明  周小刚  陶祖钰  刘华 《Acta Meteorologica Sinica》2016,30(1):67-75

The complete form of the vertical vorticity tendency equation (the complete-form vorticity equation) is derived from the Ertel potential vorticity equation to contain thermodynamic factors. In this study, a new complete-form vorticity equation, which has the same form as the original complete-form vorticity equation, is deduced from the absolute vorticity vector equation combined with the continuity equation and the expression of three-dimensional (3D) entropy gradient. By comparing the complete-form vorticity equation with the classical vertical vorticity equation, it is found that regardless of whether or not the isentropic surface is tilting, the two vorticity equations are in essence the same. The “baroclinic term” of the complete-form vorticity equation is exactly equal to the solenoidal term of the classical one, and there is a significant amount of cancellation between the two baroclinic items (the “slantwise term” and the horizontal vorticity change term) in the complete-form vorticity equation. In operational weather analysis, the tilt of the isentropic surface can be diagnosed according to the density of the isotherm on the upper-level isobaric map. For synoptic-scale motion, the vertical vorticity produced by the tilt of the isentropic surface is due to the contribution of atmospheric baroclinicity, which is measured by the solenoid. The 3D solenoid is parallel to the isentropic surface, so the more tilted the isentropic surface, the bigger the projection of the 3D solenoid in the vertical direction. The baroclinic contribution can be interpreted based on the PV thinking theory, but the relationship between the vorticity field and the potential vorticity field is not immediate.  相似文献   

Particulate amino acids in Wadden Sea waters — seasonal and tidal variations     

《Journal of Sea Research》1999,41(1-2):141-148

Particulate amino acids (THAA) were measured in the East Frisian Wadden Sea at monthly intervals from February to December 1995. Each time two tidal cycles were sampled at hourly intervals. THAA made up between 3 and 50% (mean 15±7%) of the particulate organic carbon and between 9.3 and 104% (mean 49±20%) of the total nitrogen pools. Seasonal variations of THAA followed the development of phytoplankton in the water column while tidal variability was controlled largely by physical forcing such as tidal current velocities and wave action. The overall molar composition of the THAA pool appears to be dominated by a detrital signal originating from erosion of surface sediments.  相似文献