简介:利用地表太阳总辐射和散射辐射对LongandAckerman(2000)的云检测算法进行了改进,提高了云判别的准确率。首先采用比值概率密度峰值法,初步选出晴天时刻。然后根据晴天时刻的地表太阳总辐射和太阳天顶角余弦值,拟合得到该日晴天总辐射近似表达式。在此基础上,计算各时刻实际观测值与用该拟合式估计的总辐射的比值,并再次利用比值概率密度峰值法,判断该时刻的天空状况。最后利用全天空成像仪观测资料和站点天气记录结果检验算法,结果表明,在天顶角小于75°条件下,本算法判断准确率平均达90.9%。改进的云检测算法减少了因水汽柱总量、气溶胶浓度和系统测量偏差的日变化及天顶角变化造成的误差。应用该检测算法,得到了香河和太湖两地云El发生频率并分析了云地表辐射强迫季节变化特征。两地云出现频率和云地表短波辐射强迫均夏季最大,春秋次之,冬季最小,太湖站云出现频率的季节变化幅度不及香河。香河云地表短波辐射强迫年平均为-39.5W·m-2,春夏秋冬季节平均分别为-25.9W·m-2、-70.9W·m、-51.1W·m-2、-10.8W·m-2。太湖云地表短波辐射强迫年平均为-66.2W·m-2,春夏秋冬季节平均分别为-84.6W·m-2、-89.1W·m-2、-50.2W·m-2、-44.1W·m-2。
简介:选取QIN和SOB两种代表性劈窗算法对辽宁地区地表温度进行反演,并分析二者的精度和误差分布。结果表明:QIN和SOB算法反演的地表温度(Ts)与地面气象台站准同步观测的气温和地温的线性拟合显著,SOB算法线性拟合更好;从误差分布直方图可知,两种算法的反演结果与地温更接近,SOB算法与同步气温和地温在±2.0℃之间的误差比例略高于QIN算法;在野外开展与卫星遥感空间尺度一致的地表温度观测试验,QIN和SOB算法与实测值的平均绝对误差均为1.5℃;与NASA官网发布的地表温度产品对比发现,QIN和SOB算法的平均绝对误差分别为1.75℃和1.70℃;因此,QIN和SOB算法在辽宁地区均适用,而SOB算法误差较小。
简介:依据气温间的空间相关性,将地统计学中的普通克里金法(OrdinaryKriging,OK)引入地面气温资料的质量控制。考虑气温在空间上的连续性,提出一种基于高斯模型改进的普通克里金(ImprovedOrdinaryKriging,IOK)质量控制方法。为评估该方法的性能,运用IOK法对江苏省67个台站2008年地面日平均气温资料进行质量控制,并与OK法以及反距离加权法(InverseDistanceWeighted,IDW)进行比较。试验结果表明,IOK法的检验效果优于OK法与IDW法,且稳定性与适用性较高,能有效地标记出气温观测数据中的可疑数据。
简介:利用戈达德太空研究所(GoddardInstituteforSpaceStudies,GISS/NASA)建立的全球网格点月平均地表温度距平序列,通过一元线性回归、M-K检验对中亚地区1880~2011年地面气温变化的基本特征进行分析和讨论。结果表明:近130a来,中亚地区温度变化趋势率为0.073℃/10a,接近于全球,高于我国的近百年温度变化趋势率;中亚地区1、4、10月呈增温趋势,其中1月份温度变化幅度最大,4、10月份增温趋势率较大;而7月份呈微弱降温趋势。中亚地区年平均温度在20世纪80年代初期发生突变,出现较大的增温趋势,尤其是近50a,增温明显。
简介:利用中国区域1992~2010年的土壤湿度观测资料,对欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency)的卫星遥感反演(以下简称ESA)和欧洲中期天气预报中心(EuropeanCentreofMedium-RangeWeatherForecasts,ECMWF)的ERA-Interim(ECMWFReanalysis-Interim,以下简称ERA)两套再分析土壤湿度数据在典型区域的可靠性进行了评估。结果表明:两种土壤湿度均能较好的描述观测区域的总体土壤干湿变化,但均值和趋势一致性存在时间和空间差异。ESA、ERA资料都能较好的描述中国区域春、夏、秋3个季节土壤湿度的干、湿分布格局。在干湿程度上,ESA在北方地区较观测偏干,在江淮和西南较观测偏湿;ERA在北方和西南地区较观测偏湿,在江淮较观测偏干;在江淮、华北部分区域,ERA与观测数据的相关性要高于ESA。ESA、ERA与观测在秋季时相关性最好(大部分站点大于0.7);在全国大部分区域,ESA偏差要小于ERA且在大部分地区都表现出与观测一致的变化趋势。在空间上,ERA在东北、华北、西南变干的范围明显大于观测;然而,ERA能更好的体现观测土壤湿度的年际变化。相对于西部地区,东部地区ERA与观测的一致性最好,而ESA在受降水、植被、地形等因素影响较小的时段或区域与观测的一致性更好,对秋季土壤湿度的描述比春、夏季更准确。
简介:利用多普勒雷达和4DVAR反演的0.5-5.0km中低层风场资料及地面、高空、区域自动气象站等观测资料,对2016年6月8日秦皇岛地区一次致灾性强对流天气过程中风暴的生成和发展进行了综合分析,并探讨了多单体风暴的短临预警.结果表明:上干冷、下暖湿的层结条件有利于强对流天气的发生,地面辐合线和露点锋是秦皇岛地区此次强对流天气的触发机制,区域自动气象站风场和温度的突变对风暴单体的出流阵风锋具有指示作用.当风暴加强为超级单体并与阵风锋接近时,在超级单体的中低层(0.5-5.0km),出流与入流形成的辐合上升运动位于回波强度为15-30dBz的边缘区域,而低层较强回波区域多为下沉气流,上升和下沉运动的分离确保了超级单体可以维持长时间的发展,出现传播运动;出流阵风锋远离成熟风暴单体后侧,在其后侧约15.0-20.0km处触发生成新的对流单体,导致对流系统的后向传播运动.通过传播运动矢量方向的估算可以提前预判风暴单体的发展区域,预警时效可以提前30min,垂直累积液态水含量密度持续大于4g·m-3对2-5cm大冰雹的预报具有重要指示作用.
简介:利用中尺度AREM和WRF模式为试验模式,由对降水预报结果影响颇大的积云和边界层参数化方案构成的10个集合预报成员,开展有限区域多模式短期集合预报在热带气旋降水预报中的应用与研究。分别研究了单个模式集合预报和多模式集合预报在热带气旋"天鹅"(0907)降水预报中的应用。试验结果表明:(1)WRF模式集合预报效果整体上要优于AREM模式,由AREM和WRF模式构成的多模式集合预报优于单个模式集合预报。(2)不同降水临界值对集合预报影响不同,当临界值较小时,集合预报效果较好,当临界值较大时,集合预报效果较差。(3)热带气旋强度的突然增强,会导致集合预报效果变差。(4)热带气旋登陆前降水集合预报最差,但不同降水临界值对应出现的时间不同,当降水临界值较大时,出现的时间靠近登陆时间,当降水临界值较小时,出现的时间则提前。
简介:多站点多种大气污染物的同步在线观测对深入剖析大气污染的成因和演变机制有重要意义。以龙潭湖、北京325m塔、双清路和阳坊4监测站点实时NOx、SO2、O3、PM2.5和PM10浓度观测数据为基础,介绍了北京地区2010年10月3~11日发生的一次典型污染过程。不同污染物在污染过程中变化特征不一致,表现为NOx、SO2、O3浓度有明显日变化,而PM浓度升高后一直维持在高值,日变化幅度很小。通过分析不同站点、相同污染物之间的相关性和变异系数发现,4站点间一次污染物NO和SO2空间浓度差别大,变异系数分别为77%和70%,相关系数低于0.44;而二次污染物NO2、PM2.5、O3空间浓度差别较小,变异系数分别为34%、36%和29%,相关系数均超过0.54。结合中尺度气象模式研究发现,该污染过程中,850hPa高空持续的西南暖平流造成华北地区显著平流逆温,与近地层辐射逆温共同作用,使北京地区混合层高度维持在1200m以下。低混合层高度和低风速限制了大气垂直和水平扩散,造成北京地区近地层污染物累积,形成重度污染。
简介:为了检验不同数值模式及多个模式的集合平均对山东地区10m日最大风速、2m日最高温度、2m日最低温度及降水的预报效果,利用2011年MM5、WRF-RUC、T639、日本及德国数值模式进行不同模式组合的集合平均,并对各组合进行TS评分检验。结果表明:晴雨预报,T639模式TS评分最高;对大雨以下等级降水的预报,T639模式24h预报的TS评分最高,MM5、WRF-RUC、T639、日本和德国模式集合平均48h和72h预报的TS评分最高;MM5、WRF-RUC和T639模式集合平均对大雨和暴雨24h预报的TS评分略高于单个模式。对3级以下弱风,T639模式预报准确率最高;对4级以上大风,WRFRUC及WRF-RUC三层集合平均的预报准确率最高;与单个模式相比,MM5、WRF-RUC和T639模式集合平均仅对3级风力预报准确率有所提高。MM5、WRF-RUC和T639模式集合平均对最低温度预报准确率最高,但集合平均对最高温度预报并未提高。
简介:基于中国、美国、欧洲和日本的4种气候模式对1983—2010年东北地区降水的回报试验结果,利用2011—2014年东北地区业务应用的结果和国家气象信息中心提供的东北地区172个气象站的观测资料,采用距平相关系数(ACC)、趋势异常综合评分(Ps)和距平符号一致率(Pc)3种定量方法对比评估了4种模式对东北地区月降水的预测性能。结果表明:EC模式和CFSv2模式与BCC模式和TCC模式相比,EC模式和CFSv2模式对东北地区月降水的总体预测效果较好,具有一定的预测技巧。从空间上来看,CFSv2模式各月Pc的分布存在较明显的差异,模式仍有较大的改进空间。CFSv2模式对东北地区初夏典型旱涝年具有一定的预测能力,对典型涝年的预测效果优于典型旱年。
简介:采用正交小波分解研究了近2ka来青藏高原古里雅冰芯记录的气温和冰川积累量演变多尺度特征,得到了与构成序列中主要气候事件对应的尺度分量。用130a尺度以上分量几乎可以重建冰芯记录中的主要冷暖或干湿气候事件。平均而言,温度和冰川积累量配置在大多数时间尺度上都呈正相关,即暖湿/冷干配置,但在130a尺度上是负相关,即冷湿/暖干配置。20世纪以来的快速增暖增湿发生在260a尺度上。线性增暖趋势和千年尺度分量都是暖湿/冷干配置并占有较大的方差,它们在很大程度上左右着百年尺度上的温湿配置。二者的结合直接导致千年尺度上温湿配置在8世纪出现由冷湿/暖干向暖湿/冷干气候型的转变。