一、采用1998年7月TIPEX探空加密数据对高原反气旋环流特征初步分析（论文文献综述）
和杰[1]（2021）在《青藏高原高分辨率区域资料同化方案研究》文中认为青藏高原（以下称高原）被称为地球第三极,是多条河流的源区,对周围大气环境乃至全球气候变化具有重要的影响。全球变暖背景下的高原区域更是发生了巨大的环境变化,成为全球研究的热点问题。由于高海拔复杂地形引起的热力学和动力学问题尚不完全清楚,以及高原边界层结构独特、云降水物理过程复杂,加之高原观测站稀疏、卫星资料不确定性大等问题,严重制约了高原区域天气及气候变化的系统性研究。不仅如此,现有的全球再分析资料分辨率偏低,不足以准确描述高原大气状态,尤其对湿度、高原云和降水的模拟较差,而覆盖高原的高分辨率区域再分析资料还很缺乏。因此,针对高原区域观测稀少条件下的资料同化研究,对发展高原高分辨率区域分析资料及开展高原区域天气、气候和环境变化的系统性研究至关重要。本文紧密围绕高原区域资料同化的科学问题,主要开展了变分质量控制（VarQC）的变分同化方案和集合卡尔曼滤波（EnKF）同化方案的研究。首先,发展建立了既适用于高原复杂地形又可充分发挥高原稀少观测作用的VarQC方案,并揭示了其对高原区域同化分析的潜在改善价值。其次,发展了高原区域具有大气流依赖特征的EnKF同化分析资料集,并研究了卫星辐射资料同化对高原区域同化分析的潜在影响。VarQC方案根据“Gaussian+Flat”和Huber分布的非高斯观测误差分布模型分为两种:Flat-VarQC和Huber-VarQC,它们与三维变分（3DVAR）同化系统同步分析,可有效提升高原观测的利用率,对同化分析及其降水预报有良好的改善效果,而EnKF同化系统对发展高原大气资料集更有优势,尤其在湿度、水循环、高原云和降水的模拟等方面均好于欧洲中期天气预报中心发展的ERA-Interim和ERA5再分析。主要研究结论为:（1）提出了观测资料变分质量控制原理的新概念模型,基于变分同化系统发展建立了两种变分质量控制方案。两种方案的实际观测权重和理论权重函数变化一致且合理。Huber-VarQC方案能够准确识别离群值观测,并有效剔除（吸收）离群值的有害（有用）信息,具有较强的稳健性。基于变分质量控制的位势高度分析比标准3DVAR更准确,尤其对流层中低层表现更好,且Huber-VarQC的性能优于Flat-VarQC。充分验证了两种变分质量控制方案的正确性和有效性,为发展变分质量控制的高原区域分析资料集提供重要科学依据。（2）基于建立的变分质量控制方案发展了高原区域的分析资料集,并为改善变分同化和混合同化方案的高原资料同化提供了优势技术。基于变分质量控制的分析资料相比标准3DVAR有效提高了高原稀少观测的利用率,具有更准确的温湿度场,且风场不逊于标准3DVAR。同时,有效减小了标准3DVAR同化分析的降水预报误差,改善了高原区域降水偏强的问题。（3）构建了同化常规观测资料的夏季高原区域高分辨率的EnKF分析资料集,评估了EnKF资料同化系统的性能。EnKF分析资料集具有比ERA-Interim和ERA5更准确的三维湿度场,其降尺度预报可以模拟出更准确的降水分布和降水强度,并有效消除高原上的虚假降水。降水日变化相比其他再分析的原始降水预报和降尺度降水预报更接近观测降水。EnKF同化方案对改善高原区域同化分析质量展现出巨大优势,但对温度场和风场的分析质量尚需进一步改善。（4）研究了全空卫星辐射资料的EnKF同化对进一步改善高原区域同化分析质量的潜在价值。EnKF同化卫星辐射资料的集合平均预报相比无观测同化的预报对高原东移的MCS（Mesoscale Convective System）具有更准确地模拟,有效减小了对流云的模拟误差,改善了预报24h后的降水形态和强度,并逐渐呈现出对临近短期降水预报的优势,显示了卫星辐射资料的EnKF同化对改善高原区域同化分析质量具有巨大潜力。
胡俊[2]（2021）在《夜间大气边界层结构变化对大气污染物累积和传输影响研究》文中研究指明大气边界层作为人类赖以生存的地球大气最底层,大气污染及大气物理化学过程对人类活动的环境空气质量有着直接的影响。大气边界层结构很大程度上影响着大气污染物的累积和传输,决定空气质量变化。研究大气边界层结构对大气环境变化具有重大的科学意义和应用价值。目前大多研究集中关注白天大气边界层结构变化对大气污染物累积和传输的影响,夜间大气边界层结构变化对大气污染的影响作用亟待深入研究。因此,本文选择我国主要大气复合污染地区长三角和四川盆地地区,分析多年环境-气象观测数据以及典型站点大气边界层气象要素和污染物垂直探空强化观测资料,结合开展一系列气象和环境模式模拟,探索夜间大气边界层结构变化对大气污染物PM2.5和臭氧（O3）的累积和传输影响作用,揭示大气复合污染过程中夜间大气边界层垂直结构变化及云长波辐射效应的影响机理。主要研究内容和结论如下:1)云辐射效应对夜间大气稳定边界层PM2.5累积的影响与白天PM2.5污染研究相比,夜间地表长波辐射对PM2.5累积作用的研究较少。本文利用四川盆地地面和垂直探空环境-气象资料,分析2017年1月成都一次PM2.5重污染事件。观测分析表明夜间地表辐射冷却加强近地表大气逆温,加速地表PM2.5累积,恶化大气污染状况。夜间地表辐射冷却受到云量变化的调节,影响大气重污染过程中PM2.5累积。夜间云量减小（增多）会削弱（增强）向下长波辐射进而促进（减弱）地面辐射冷却,增强（减小）近地面逆温强度,增大（减缓）PM2.5的累积增长。2016年-2020年成都观测的冬季夜间云量与地面PM2.5浓度变化的显着负相关关系（r=-0.32,p<0.01）进一步验证了夜间云量减小会促进地面PM2.5浓度的累积增长,这揭示了云辐射通过改变向下长波辐射、地面辐射收支和大气边界层热力结构对夜间PM2.5累积的重要作用。这种夜间大气稳定边界层内PM2.5快速增长机制扩展了我们对大气污染变化的认识,加深了对空气质量变化中自由大气和边界层的相互作用的理解。2)云顶辐射冷却对夜间地面O3浓度增加的影响机理夜间云通过长波辐射调制大气稳定边界层内PM2.5的累积增长,但鲜有研究关注夜间云顶辐射冷却对大气残留层内O3变化的影响。我们利用成都地区大气环境观测资料,并结合单柱边界层-光化学模式和SBDART辐射传输模式模拟分析夜间云顶辐射冷却随云水路径变化对云下大气垂直结构和地面O3浓度的影响。结果表明,夜间云顶辐射冷却在云下引起了强烈的湍流涡旋,减弱大气稳定度和近地面大气逆温强度,并将夜间残留层高浓度O3夹卷输送至地面,导致高空残留层O3浓度降低和地表O3浓度增高。此外,云顶辐射冷却率随云水路径的增大而增大。更高的冷却率会产生更强的O3湍流输送,导致夜间地表O3浓度增幅更大,最大值超过了30 ppb。本研究揭示了云顶辐射冷却引起的O3湍流输送是夜间残留层O3垂直输送影响夜间地面O3的重要机理。3)夜间大气残留层O3区域传输及对地面O3污染的贡献作用夜间大气残留层内O3及其前体物的区域水平传输对大气复合污染具有重要影响,但是夜间大气边界层O3区域传输机制及其对O3污染的影响依然缺乏完整的认识。2016年8月22-25日,长三角地区出现了一次严重O3污染事件,其中在25日长三角西部地区南京地表小时O3浓度最大值超过了300μg m-3。本研究利用观测资料和WRF-Chem模式分析该地区O3污染的成因。结果表明,长三角地区夜间残留层O3自东向西区域传输抬升长三角西部地区白天地面O3浓度。24日,长三角东部地区近地面大气O3浓度较高,达到了220μg m-3。24日夜间至25日凌晨期间,地表由于稳定边界层的形成,O3浓度急剧降低,而高空残留层仍维持较高浓度的O3。在低层大气盛行东风的作用下,残留层含有高浓度O3的大气向长三角西部地区输送,导致长三角西部地区夜间残留层O3浓度增大约40μg m–3。次日,对流边界层再次发展打破了残留层的维持,湍流混合将高空高浓度O3夹卷输送至地表,对长三角西部地区地表O3浓度造成较大的贡献,其小时最大值达到了35μg m–3h–1,加重了25日O3污染。夜间残留层O3的区域传输成为大气污染物区域传输的一个重要途径。本研究揭示的区域O3通过夜间残留层输送的机制对理解O3污染和空气质量变化具有重要意义。4)山地-平原局地热力环流对夜间大气残留层O3区域传输的影响针对地形热力差异引起的大气边界层局地环流对大气边界层O3累积和区域传输的影响作用,本文利用地面O3观测数据和ERA5气象再分析资料,并结合WRF-Chem模式模拟,分析山地-平原热力差异强迫形成的局地环流对四川盆地西部夜间O3区域传输的影响。研究发现,青藏高原东坡与四川盆地西缘地区热力差异会产生显着的山地-平原热力环流（Mountain-Plains Solenoid（MPS）环流）。白天上升气流（东风）沿青藏高原东坡和盆地西缘山区爬升,夜间下沉气流（西风）沿山坡下沉。白天上升气流将盆地城市高浓度O3大气向青藏高原东坡和盆地西缘山区传输,受高原地形阻挡在山坡处累积,沿着青藏高原东坡爬升。日落后,随着上升气流减弱消失,夜间高原东坡下沉气流出现和增强,驱动山坡上空高浓度O3沿山坡向东传输回到盆地大气中,导致盆地大气残留层O3浓度显着升高,并在夜间盆地低层大气盛行风的作用下,向下风向地区输送,对下风向地区次日白天地面O3浓度增加具有显着贡献,约为30μg m–3h–1。本研究揭示了山地-平原特殊地形背景下大气边界层MPS热力环流对夜间残留层O3变化和O3区域传输的影响,有助于系统地认识大气复合污染变化的地形强迫效应。
陆琛[3]（2021）在《儋州龙卷与开原龙卷的多源资料分析》文中研究表明龙卷发生在强对流天气中,尺度小且发展迅速。多普勒天气雷达探测的时间和空间分辨率高,有利于监测和预警产生龙卷的中尺度天气系统及演变。为研究龙卷的结构与演变,本文综合利用双偏振多普勒天气雷达资料、多普勒天气雷达资料和micaps等天气资料,经过资料预处理,分析了海南儋州龙卷及辽宁开原龙卷的演变过程。对比分析了两类龙卷的热力和动力因素海南儋州龙卷和辽宁开原龙卷的天气背景和热力因素的差异,龙卷气旋分别处于东风带和西风带系统,发生时间分别在凌晨和下午,儋州龙卷形成的主要因素是动力抬升,开原龙卷热力因素为主,附近的海面给低层带来了充足的水汽,从而形成强对流天气的不稳定特征。在强对流天气的大气物理量诊断时,不仅使用了T-log P图分析对流指数,而且还利用风矢-位温（V-3?）图分析发生龙卷等强对流天气的大气能量结构特征,两例龙卷产生前皆有对流层顶的超低温层和中层强降温层特征,开原龙卷的“蜂腰”图像特征及附近地区的不稳定特征较儋州龙卷更为明显且持久,为龙卷等强对流天气的潜势预测提供更多的依据。双线偏振雷达的双偏振参量相比于单偏振多普勒雷达的基数据能获得更多信息。对龙卷发生前后的速度回波的分析,凸显了中气旋和龙卷涡旋特征（TVS）及特征的演变,速度对清楚,龙卷从空中向地面发展。研究发现,龙卷及地时出现了TVS的速度对呈反气旋旋转,这个回波特征验证了龙卷涡管的三维结构。儋州龙卷的双偏振参量相比开原龙卷的单偏振信息,可以显示出龙卷碎片特征（TDS）,能更好的监测龙卷的位置和强度,为多普勒天气雷达在龙卷演变的监测预警提供了关键信息。
曹润东[4]（2020）在《复杂地形下地面观测资料同化及其影响研究》文中提出资料同化是提高数值模式初始场质量的重要手段,也是目前数值预报研究领域的核心问题。我国地面观测资料分布广泛,具有较高的时间和空间分辨率,但由于观测地形高度和模式地形高度差异显着,复杂地形下的地面观测资料在同化过程中被大量剔除,实际利用率较低。因此研究地面观测资料在复杂地形下的同化,如何能充分有效地将地面观测资料利用起来,并把它们同化到数值预报所需要的初始场中,对改善数值模式模拟及预报水平具有重要意义。本研究采用中尺度气象模式WRF（Weather Research and Forecasting Model）和GSI同化系统（Gridpoint Statistical Interpolation System）,对地面观测资料、探空资料、雷达资料和卫星资料进行同化,构建了WRF-GSI循环同化系统并开展批量试验研究。在批量试验分析结果的基础上,针对我国西部地区的复杂地形应用了地面资料同化方案,并根据模式地形与实际观测地形之间的高度差异对地面观测资料进行订正。采用Ruggiero的气压订正方法和Benjamin的温度订正方法来订正地表气压和气温。进而开展两组数值模拟试验,以2016年7月的暴雨天气过程为例,对比分析地面观测资料的订正及同化对降水过程的影响。本研究得到的主要结果及结论如下:（1）将WRF模式和GSI系统进行耦合,开展循环同化试验。批量试验评估结果表明:与ERA-Interim再分析资料相比,模拟的地面和高空气象要素均有所改善,其中地表气压的均方根误差减小了46.6%,10m纬向风速和10m经向风速的均方根误差分别减小了6.6%和14.7%;在400～925h Pa,温度的垂直平均均方根误差均小于ERAInterim再分析资料。（2）根据模式地形和实际观测地形的高度差异,选用不同的订正方法订正地表气压和气温。在批量控制试验的基础上对中西部地区控制试验中温度均方根误差大于3的点进行订正,敏感性批量试验结果表明:订正后中西部地面气压和温度得到了一定改善,温度改善最大的地区均方根误差降低了0.8K,且100～925h Pa整层的温度RMSE均明显降低。（3）根据地形高度差异进行订正后,敏感性试验模拟的降雨落区和量级与观测雨带更为接近,且敏感性试验6小时累计降水TS评分较控制试验有所提高;在散度和垂直速度等方面也有一定的改进,表明地面观测资料的订正对暴雨模拟确实有正效果。总体而言,基于地形高度差异对复杂地形下的地面观测资料进行订正,可以更为准确地模拟我国西部的地面气象要素和高空气象要素,提高暴雨落区和量级的模拟的定量评分。可以为地面观测资料在同化中的应用以及东亚地区再分析资料集的建立提供一定的科学依据和应用基础。
俞小鼎,郑永光[5]（2020）在《中国当代强对流天气研究与业务进展》文中研究指明对当代中国几十年来强对流天气研究和业务进展做了阐述,主要包括强对流系统产生的环境背景和主要组织形态,以及具体强对流天气的有利环境条件、触发机制、卫星云图特征、多普勒天气雷达回波特征以及预报、预警技术等诸方面。总体来看,中国学者对强对流以及不同类型强对流天气（强冰雹、龙卷、雷暴大风）发生、发展的环流背景以及通过雷达和卫星观测到的组织结构及其演变特征都已有了明确认识,研究了对流系统的多种触发机制,深入认识了超级单体、飑线等对流系统的环境条件、组织结构特征和维持机制,了解了中国中尺度对流系统的组织形态和气候分布特征,获得了强冰雹、龙卷、下击暴流和雷暴大风等的雷达、卫星和闪电等的多尺度观测特征、形成机制和现场灾害调查特征,发展了各类强对流天气识别、监测和分析方法以及基于"配料法"和深度学习方法等的预报、预警技术等。因此,强对流天气业务预报水平已得到显着提升。
李斌[6]（2020）在《中国东部地区一次飑线过程的数值模拟研究》文中认为飑线作为典型的中尺度对流系统之一,伴随的强降水、大风,甚至冰雹等灾害性天气经常给人民生命财产造成巨大的损失,对其发生发展机制的研究以及提高数值模式对飑线系统的预报能力具有十分重要的意义。观测研究表明,江苏省北部是中国东部飑线发生频率最高的地区,灾害性天气影响江苏、安徽、上海等经济发达和人口稠密的地区。本研究选取了2009年6月14日发生在此处的一次飑线过程个例进行研究,因为此次过程强度较大、影响较广,多个站点观测到冰雹,影响了江苏、安徽、山东等地,生成位置和移动路径都具有这一地区飑线的典型特征。本研究利用中尺度WRF（Weather Research and Forecasting）模式结合观测松弛方法（OBS-Nudging）,采用次公里尺度分辨率模拟中纬度飑线的精细结构,通过对飑线过程较好地模拟讨论了中尺度模式对飑线的模拟能力和不足,以及通过地面加密自动站资料的引入,改进模式模拟能力,同时研究地形对飑线的发生发展的影响。本研究得到如下主要成果:（1）控制试验（CTL）较好地模拟了此次飑线过程的演变和基本结构,强降水的落区和观测基本一致,在此基础上,本文研究了地面加密自动站资料在模拟中的应用。分析发现,FNL资料中的低层相对湿度低于观测,而在中国东部地区低层水汽对大气不稳定能量的形成起到至关重要的作用。通过增加低层水汽的敏感性试验证明,低层水汽的改善可以有效地提高模拟效果。利用OBS-Nudging方法在模式模拟过程中同化入地面自动气象站资料的敏感性实验中,低层水汽模拟得到改进,对流触发时间比控制试验提前1小时,可以模拟出与观测更为相似的飑线发展过程。（2）通过WRF模式对此次飑线过程的模拟,发现WRF模式在气温日循环模拟中存在偏差,其模拟的低层日最高气温滞后实际观测2到3小时,并且模拟的傍晚低层气温的降温幅度低于实际观测2-3℃。对比试验证实,通过将边界层参数化方案由YSU改为MYJ可以减弱边界层和自由大气的温度交换,进而一定程度上改善模拟结果,即模拟的飑线强度和低层温度都与实际观测更为相近。同时在不改变边界层方案的情况下,将地面自动加密观测站数据同化入模式中也可以起到相同的作用。（3）江苏省北部飑线频发的原因除了大尺度环境场等有利条件,地形也起到十分重要的作用。本文通过对地形的敏感性试验指出,山体通过阻碍低层暖湿气流,在低层造成水汽堆积以外,在垂直方向上强迫出次级环流,从而增强低层垂直切变。气流在低层的翻转和切变对飑线的早期发生起到十分重要的作用,在去除山体的敏感性试验中对流发生时间明显滞后,强度减弱。（4）湖泊在飑线发展过程中的作用尚未得到较好的研究,虽然前人普遍认为湖泊可以为对流发展提供更加充足的水汽,但是本研究通过对江苏省北部地区湖泊的一系列敏感性试验提出湖泊对动力场的调制影响飑线发展:江苏省北部的洪泽湖和高邮湖不但为飑线发展提供了水汽等更加有利的热力场,而且低层的温度梯度的增强更进一步增强了低层垂直切变,形成更有利于飑线发展的动力场。指出了前人所忽略的湖泊在动力上对飑线发展的重要作用,同时从地形的角度解释了江苏省地区飑线频发的原因。
霍文[7]（2020）在《塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究》文中认为塔克拉玛干沙漠,气候极端干旱。随着石油基地的建成,在研究区的自然沙陇剖面上形成了面积达2 km2的人工绿地。由于下垫面性质的改变,引起气象特征参数连锁反应,导致近地层能量分配格局改变,局地性气候与沙漠气候形成了强烈反差,我们亟需解析在气候差异下,各项气象参数的变化区间;了解人工绿地与自然沙地通量参数的差异;评估陆面参数化方案对人工绿地局地性气候的响应程度。正是以此为目标,通过高精度观测仪器和先进试验手段,在生长季,获取人工绿地和自然沙地同步观测数据,同时针对绿地边缘效应,同步开展强化观测试验,利用理论研究、试验数据分析、数值模拟等方法,定量地解析不同下垫面局地性气候的差异性;揭示感热、潜热时间分布位相差异的原因机理;利用陆面过程模拟与观测事实进行参数对比分析,评估参数化方案对局地性气候的响应程度,为沙漠-绿洲地气之间相互作用及影响机制提供科学试验数据支撑和研究基础。并得到以下主要结论:1)从日出到正午,自然沙地升温速率大于人工绿地;正午到日落则相反。人工绿地增温至极值比自然沙地滞后2 h。夜间人工绿地边界温度一般高于自然沙地与人工绿地中心区域。在下垫面状况差异、局地环流作用、小地形共同影响下,人工绿地（中）日较差>自然沙地（西）>人工绿地（东）>人工绿地（西）。四季夜间均存在逆温,冬季1月逆温强度最大,最大逆温差为12.8℃,秋季次之,春季第三,夏季最小,最大逆温差6.4℃。2)平均风速季节变化:春季最大、夏季次之、秋季第三、冬季最小。日间大于夜间,自然沙地风速变幅大于人工绿地。春季,自然沙地日平均风速差3.0 m/s,人工绿地中心1.8 m/s,人工绿地东西边界分别为2.0 m/s与2.2 m/s。将自然沙地的平均风速量化为1.0 m/s,春季绿地边界风速递减率为35%;绿地中心风速递减率为68%。夏季绿地边界风速递减率为30%;绿地中心风速递减率达到71%。沙地与绿地夏季比湿最大、秋季次之、春季第三,冬季最小。3)FAO56-PM蒸散模型适用于干旱背景下的人工绿地,计算值与观测值呈线性相关,相关系数分别为:人工绿地（中）0.933,人工绿地（东）0.943,人工绿地（西）0.942。饱和水汽压与实际水汽压之差、2m平均温度、2m平均风速、饱和水汽压斜率是影响蒸散发计算的主要因素。4)沙地与绿地（地面长波辐射）差值区间为-30-20 W/m2。土壤水分变化是造成人工绿地与自然沙地地表反照率差异的主要原因之一,塔克拉玛干沙漠人工绿地的滴灌增加了土壤含水量,传递到表层具有滞后效应,影响了地表反照率的月变化。净辐射的主要耗能形式以H和G0为主,其中H最大,LE最小。夜间以G0为主。日间以H为主。在塔克拉玛干沙漠大环境影响下,人工绿地的能量分配格局与自然沙地基本一致,而在植被的生长期与茂盛期,LE的通量消耗份额会增加,能耗比增加1.5%左右。5)冬季自然沙地与人工绿地的不闭合率均在50%以上,且人工绿地的拟合系数很低。在其他季节,人工绿地的不闭合率优于自然沙地,这也是地表能量残差D值较小的反映。由地形起伏与下垫面共同影响,不同下垫面能量闭合存在差异。6)CLM3.0模式对自然沙地辐射模拟精度高于人工绿地。人工绿地向下的长波辐射在春季和夏季被低估,自然沙地模拟偏差则在±0.02以内。模拟的高反照率值与观测值相比有所延迟,反照率被高估。太阳反射辐射高估了6-19 W/m2。在峰值区模式低估了向上长波辐射,低估值在2-25 W/m2之间。自然沙地向上长波辐射模拟精度高于人工绿地。此外,净辐射的模拟值和观测值之间也存在差异,RMSE区间为35-70 W/m2。7)在沙漠地区,H的模拟能力高于LE,自然沙地通量模拟精度优于人工绿地,这说明模式对沙漠干旱地区水汽传输模拟机制有待改善。模式高估了人工绿地H,低估了自然沙地H,人工绿地RMSE为45.6 W/m2,自然沙地RMSE为25.1 W/m2。模式对土壤温度模拟相关系数较高,均在0.97以上,在温度高值区存在低估,中上层土壤温度模拟精度自然沙地高于人工绿地,深层土壤温度模拟精度人工绿地优于自然沙地。土壤湿度模拟效果差,自然沙地相关系数高于人工绿地,最高可达0.83。土壤湿度模拟偏差均为正偏差,模拟值偏移值较大,特别是深层土壤湿度,其中自然沙地偏移值大于人工绿地,因灌溉,人工绿地模拟精度含有“虚高”。
张柳[8]（2020）在《2016-2017年我国中东部地区中尺度对流系统引发暴雨事件的统计特征和个例研究》文中研究说明在我国中东部地区的天气事件中,中尺度对流系统（Mesoscale Convective System,MCS）引发的暴雨事件往往突发性强、雨量较大。在全球气候变化的背景下,其对人们生产生活的影响日益凸显,因此此类事件一直是我国气象研究的重点。本文首先依据引发降水的天气系统,对2016-2017年我国中东部地区的暴雨事件进行分类统计。在此基础上,详细分析了各类MCS型暴雨事件的时空分布特征,并研究了发生频次最多、平均持续时间最长的多MCS型事件的形成环境。其次,针对2016年7月17-18日湘赣闽地区一次典型的多MCS型暴雨事件,重点分析了降水过程各个阶段MCS的触发和维持机制。主要结论如下:（1）2016-2017年,我国中东部地区共发生204例暴雨事件,根据产生降水的天气系统可将其分为四大类型:天气尺度型、MCS型、小尺度风暴型和无匹配型。由引发暴雨事件的MCS的组织结构和运动特征,MCS型暴雨事件又分为先导层状MCS型、平行层状MCS型、尾随层状MCS型、邻近层状MCS型、准静止后向建立MCS型、无组织MCS型和多MCS型。总体来看,天气尺度型暴雨事件的发生频率最高。其中,低涡/切变线比具有锋面的环境更容易引发暴雨事件。在MCS型暴雨事件中,多个MCS共同影响产生的事件最为常见。（2）我国中东部的MCS型暴雨事件主要集中在华南沿海地区、长江以南地区、长江下游地区和黄淮流域地区。其中,多MCS型是华南和长江中游地区主要的MCS暴雨事件类型。MCS型暴雨事件多发生在4月至10月,其中7月发生频次最多。春季到夏季,事件的多发区域从南到北推移,并在秋季回到华南地区。从日变化的角度来看,许多MCS型暴雨事件发生在当地时间的下午至傍晚,降水在午后左右达到旺盛,并在天黑之前结束。相对而言,多MCS型事件的降水能够在一天内更多的时次开始、旺盛和结束。MCS型事件的各子类别中,多MCS型事件的极端降水持续时间更长。（3）在所有MCS型暴雨事件中,多MCS型事件的频次最多、平均持续时间最长。依据最大小时雨强在降水生命期中的位置,可将其分为早期旺盛型和晚期旺盛型两类。分别研究两种类型暴雨事件的形成环境发现,二者均发生在850h Pa具有较强的低空西南急流、降水中心位置处呈现正涡度平流的环境中。然而,两种类型事件的上升运动、降水发生时的空气湿度和不稳定条件却有较大差异。其中,早期旺盛型暴雨事件发生之前,降水中心位置附近有明显的水汽辐合和更高的假相当位温(θse)梯度,而晚期旺盛型发生前,降水中心位置处西南急流的南风分量更强、θse较高。此外,早期旺盛型暴雨事件具有更加明显的湿度条件,大气不稳定潜势更强,抬升凝结高度较低。由此可见,早期旺盛型暴雨事件是由前期环境的上升运动和暖湿特征所引起,而晚期旺盛型的产生则与事件发生后的暖湿气流输送有关。（4）对2016年7月17-18日发生在湘赣闽地区的暴雨事件研究表明,降水是在西太副高东撤、高空短波槽东移、中低层切变线维持的大尺度背景下,配合925h Pa到500h Pa间中尺度辐合作用,以及200h Pa高空强辐散的抽吸作用产生。降水过程中主要有四个阶段性的MCS活动。对流的后向建立和邻近层状的动态结构是降水初期MCS发展和组织的主要方式,而晚期旺盛降水阶段MCS的组织形式则为准平行层状型。早期旺盛降水阶段MCS发展过程中雨带组织化增强,呈现邻近层状型特征,而降水后期MCS的发展最初表现为显着的对流单体后向建立,后期则以雨带的分裂与新生为主。各个阶段MCS的触发和维持机制各有差异:边界层辐合上升是降水初期MCS的主要触发机制,对流降水蒸发冷却形成的近地面冷池对MCS的组织和维持起重要作用。晚期旺盛降水阶段MCS的触发与大气环境、地形抬升和第一阶段冷池出流有关,低层切变线附近气流辐合产生的上升运动触发不稳定能量释放,使得系统得以维持。前两个阶段MCS发展后期,对流降水蒸发形成的冷池不断推移,抬升偏南气流到达自由对流高度,触发第三阶段MCS。对流启动后,冷池出流边界向东南方向移动,持续触发新的单体。降水后期的MCS在西南暖湿气流加强的环境中形成,暖湿空气抬升触发不稳定能量释放是系统维持的关键因素。
孟智勇,张福青,罗德海,谈哲敏,方娟,孙建华,沈学顺,张云济,汪曙光,韩威,赵坤,朱磊,胡永云,薛惠文,马亚平,张丽娟,聂绩,周瑞琳,李飒,刘泓君,朱宇宁[9]（2019）在《新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇》文中研究指明天气指某一个地区距离地表较近的大气层在短时间内的具体状态.大气中气象要素的空间分布可表现为各种瞬息万变的天气现象,这些天气的分布和变化是由不同时空尺度的天气系统引起的.天气与民生息息相关,其发展演变一直是大气科学研究和应用的重点领域.天气学的发展与观测系统、动力学理论和数值模式的发展密切相连.中国从20世纪50年代初开始建设观测网,到目前已建成门类齐全、布局合理的地基、空基和天基综合气象观测系统.特别是新一代稠密雷达网以及风云卫星系列的发展以及多次大型野外观测试验的实施使我们对天气的认识从宏观的天气形势深入到中小尺度天气系统精细热动力、云微物理结构和演变特征.观测系统的发展同时也促进了理论、数值模式和模拟的发展,中国已由初期主要以引进国外模式为主发展为目前主要发展具有中国自主知识产权的数值模式系统,基于高分辨数值模拟结果对不同尺度天气的发生发展机理和可预报性有了深入理解.此外,天气学已由初期的独立发展逐渐向多学科交叉方向转变,气候和环境的变化与天气演变之间的相互作用已成为大气科学的热点和前沿问题.文章重点回顾过去70年来中国在对天气演变起重要作用的天气现象及其短期变化过程的物理本质、演变规律和预报方法领域所取得的重大科学和技术成果,主要根据正式发表的文献从大气动力学、天气尺度天气特征、台风及热带天气、强对流天气特征、数值天气预报及资料同化,以及天气与气候、大气物理及大气环境等交叉领域六个方面分别加以综述.
代雅茹[10]（2019）在《青藏高原气溶胶和水汽的多波长激光雷达探测研究》文中研究说明青藏高原是地球上海拔最高、面积最大、地形最复杂的高原,对东亚大气环流、亚洲季风、海气作用过程有重要的驱动作用。高原夏季的强对流活动是水汽和污染物由对流层向平流层输送的重要通道。对流活动将低层气溶胶粒携带到对流层顶附近,致使该地区对流层顶附近气溶胶浓度增大;该区域向平流层输送的气溶胶、水汽等物质总量甚至都强于整个热带地区,其水汽输送对全球平流层水汽平衡具有重要影响。准确获取水汽和气溶胶的时空分布信息对研究青藏高原气候辐射效应具有重要作用。由于青藏高原气象观测站稀疏,气溶胶和水汽的分布在大多地方是未知的。利用在西藏羊八井（海拔4300米）新建的多波段多大气成分主被动综合探测系统（Atmosphere Profiling Synthetic Observation System,APSOS）探测研究高原水汽和气溶胶垂直分布特征,对青藏高原气候研究等具有重要的科学意义和应用价值。APSOS作为我国目前海拔最高的激光雷达大气综合探测站点,在淮南（海拔36米）为期一年的联调联试后,于2017年10月入驻西藏羊八井,获取了首批宝贵的观测资料。本文利用APSOS其中的分系统气溶胶-云-水汽激光雷达获取的多波长数据,对羊八井的水汽含量和气溶胶光学参数进行反演;对反演过程中常常容易被忽略的大气模式的影响进行评估,利用神经网络方法对模式进行修正,改进反演结果;对遥感获取的光学参量反演气溶胶粒子微物理特性方法进行模拟测试。具体内容和结论包括以下几个部分:（1）对淮南和羊八井的水汽和气溶胶分布进行了比较。利用淮南和羊八井激光雷达数据,分别反演两地的水汽和气溶胶。水汽利用淮南同步观测的微波辐射计获取标定常数;羊八井由于没有同步观测的水汽设备,因此利用距离羊八井约80km的拉萨探空获取标定常数。两地的水汽结果表明,近地面水汽比较丰富,随高度衰减较快,至地面约4km高度时,水汽衰减至地面的1/10;淮南近地面水汽丰富,可达25g/kg,而羊八井仅约9g/kg。对比淮南和羊八井气溶胶光学参数,两地的气溶胶消光系数基本在同一量级,比如6km以下均在0.02至0.03km-1之间变化。其后向散射比在羊八井的略大于淮南的值,如在4km处,羊八井的后向散射比为5.3,而淮南的为2.5;激光雷达比在淮南的略大于羊八井的值,在4-8km其平均值均分别为14Sr（淮南）和8Sr（羊八井）。（2）对反演气溶胶和水汽时所用大气模式进行评估和选择。在反演气溶胶和水汽参数时,需要用到大气温度、密度廓线,在没有实测值时,一般利用美国标准大气（U.S.Standard Atmosphere,USSA-1976）,但我们发现USSA-1976在高原地区的温度和密度偏差较大,如在拉萨,USSA-1976与实测探空的均方根误差温度可达40K,密度可达5×1024m-3;而与此同时,NRLMSISE-00（Naval Research Laboratory Mass Spectrometer and Incoherent Scatter Radar Exosphere,海军研究实验室质谱仪和非相干散射雷达大气经验模型,也可简称MSIS-00）模式的偏差仅为8K和0.5×1024m-3。利用同时的拉萨探空资料,评估了USSA-1976和MSIS-00模式对水汽和气溶胶反演的影响,结果显示,其对水汽影响较小,可忽略;但对气溶胶消光系数的影响较大,USSA-1976对气溶胶消光造成的偏差达94%,而MSIS-00也可达到35%。因此通常使用的USSA-1976在高原地区不适用,相比而言用MSIS-00更好。（3）修正反演所用大气模式MSIS-00模式。为了尽可能减小反演气溶胶时引入的误差,利用神经网络方法结合历史探空资料修正MSIS-00模式的温度和密度。采用近三年的历史数据对神经网络模型进行训练,用于修正MSIS-00的温度和密度。检验结果表明,经修正后的MSIS-00模式误差有了不同程度的减小,在00UT时次,均方根误差（Root Mean Square error,RMSE）由9.2K降低到3.2K,在12UT时次,由12.5K降低到3.6K;将修正后的MSIS-00模式运用于气溶胶反演中,对反演结果优化7%。（4）模拟测试激光雷达比迭代方法。由遥感手段获取的气溶胶光学参数可反演其微物理参数,常用的有Tikhonov正则化方法,该方法需要尽可能多的光学参数,激光雷达目前已实现的355nm和532nm的拉曼激光雷达可以不用假设与微物理参数密切相关的激光雷达比,直接反演355nm和532nm的消光系数和后向散射系数,但1064nm的后向散射系数还是需要利用米散射反演方法,假设的激光雷达比会给反演微物理引入不确定性,因此利用激光雷达比迭代方法来反演微物理参数,并对该方法的模拟测试表明,当激光雷达比无限接近真值时对反演参数造成的误差也会越来越小,即该方法可以收敛。本文利用羊八井的多波长激光雷达比对水汽混合比、气溶胶光学参数进行反演,对微物理反演算法进行模拟,另外也修正了高原的MSIS-00模式。这些工作都取得了很好的进展,当然还需要更深入的研究。为了获取更加精确的水汽和气溶胶的气候效应,应开展长期连续的激光雷达观测,同时还可结合卫星、地面原位探测仪器开展联合对比和验证。
二、采用1998年7月TIPEX探空加密数据对高原反气旋环流特征初步分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采用1998年7月TIPEX探空加密数据对高原反气旋环流特征初步分析（论文提纲范文）
（1）青藏高原高分辨率区域资料同化方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大气再分析的研究意义 |
| 1.2 大气资料同化研究进展 |
| 1.2.1 早期客观分析方法 |
| 1.2.2 基于统计的资料同化 |
| 1.2.3 基于集合的同化技术 |
| 1.2.4 粒子滤波同化方法 |
| 1.3 观测资料的质量控制 |
| 1.4 再分析资料的发展现状 |
| 1.5 青藏高原再分析现状及亟需解决的科学问题 |
| 1.6 主要研究内容与论文结构 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 论文章节安排 |
| 第二章 非高斯新息向量变分质量控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高斯误差分布的变分同化 |
| 2.3 观测误差的非高斯分布建模 |
| 2.3.1 观测误差污染正态分布的构建 |
| 2.3.2 新息向量的非高斯分布特征 |
| 2.3.3 观测资料变分质量控制的概念模型 |
| 2.4 变分质量控制方案的发展 |
| 2.4.1 “高斯+高斯”分布模型 |
| 2.4.2 “高斯+均匀”分布模型 |
| 2.4.3 “高斯+拉普拉斯”分布模型 |
| 2.5 三类变分质量控制理论分析 |
| 2.5.1 污染正态分布模型的误差代表性 |
| 2.5.2 观测目标函数、梯度和权重特征 |
| 2.5.3 污染率的敏感性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 变分质量控制方案的青藏高原资料同化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变分质量控制同化验证分析方案 |
| 3.2.1 变分质量控制同化系统配置 |
| 3.2.2 稳健性理想试验设计 |
| 3.2.3 实际观测同化试验设计 |
| 3.3 变分质量控制验证分析 |
| 3.3.1 稳健性检验 |
| 3.3.2 观测权重调整 |
| 3.3.3 分析增量优化与权重的关系 |
| 3.3.4 分析场的验证 |
| 3.4 变分质量控制的青藏高原资料同化分析 |
| 3.4.1 变分质量控制的资料同化系统 |
| 3.4.2 高原区域变分质量控制分析诊断 |
| 3.4.3 高原区域同化分析的降水预报性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 集合卡尔曼滤波方案的青藏高原资料同化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高原集合资料同化方案 |
| 4.2.1 EnKF资料同化系统 |
| 4.2.2 EnKF同化分析预报模式 |
| 4.2.3 观测资料 |
| 4.2.4 诊断指标 |
| 4.3 EnKF同化分析资料质量评估 |
| 4.3.1 探空观测的非独立性检验 |
| 4.3.2 探空观测的独立性检验 |
| 4.3.3 温湿度的卫星观测质量评估 |
| 4.3.4 湿度时空分布特征分析 |
| 4.4 EnKF同化分析降尺度预报质量评估 |
| 4.4.1 降尺度预报检验 |
| 4.4.2 降水预报分析 |
| 4.4.3 降水日变化特征 |
| 4.4.4 降水评分检验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全空卫星辐射资料对青藏高原资料同化的潜在影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高原MCS强降水过程 |
| 5.3 卫星资料同化试验方案 |
| 5.3.1 模式参数配置 |
| 5.3.2 卫星观测资料 |
| 5.3.3 EnKF同化方案 |
| 5.4 卫星资料同化分析的潜在影响 |
| 5.4.1 卫星资料同化的有效性 |
| 5.4.2 探空资料独立检验 |
| 5.4.3 对流云模拟预报分析 |
| 5.4.4 卫星资料同化的降水预报性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与讨论 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 论文主要创新 |
| 6.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（2）夜间大气边界层结构变化对大气污染物累积和传输影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 我国大气复合污染时空变化特征 |
| 1.2.2 大气边界层结构昼夜变化 |
| 1.2.3 大气边界层和大气污染变化的相互作用 |
| 1.2.4 天气系统及云辐射效应对大气污染物变化的影响 |
| 1.2.5 大气边界层局地环流变化及其大气环境效应 |
| 1.3 本研究拟解决的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 参考文献 |
| 第二章 观测数据与模式介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四川盆地低层大气气象要素和污染物垂直观测试验 |
| 2.3 气象与环境观测数据 |
| 2.4 单柱边界层-光化学模式介绍 |
| 2.5 SBDART辐射传输模式介绍 |
| 2.5.1 云层模块 |
| 2.5.2 气体吸收模块 |
| 2.5.3 气溶胶模块 |
| 2.6 WRF-CHEM模式 |
| 2.6.1 WRF-Chem模式简介 |
| 2.6.2 大气动力学框架 |
| 2.6.3 大气物理过程方案 |
| 2.6.4 大气化学方案 |
| 2.6.5 大气污染物人为排放源清单 |
| 2.6.6 O_3过程分析方法 |
| 参考文献 |
| 第三章 夜间地面PM_(2.5)累积增长及云-地面长波辐射变化的调制作用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 观测数据与分析方法 |
| 3.3 夜间PM_(2.5)的快速累积增长过程 |
| 3.4 大气气溶胶化学和水平输送的微弱贡献 |
| 3.5 近地面垂直扩散能力的重要贡献 |
| 3.6 地表长波辐射收支平衡的影响 |
| 3.7 云量变化的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 云顶辐射冷却对夜间大气残留层O_3垂直扩散的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 观测数据与单柱边界层模式设置 |
| 4.3 夜间云顶边界层内地面O_3浓度的增加 |
| 4.4 云顶辐射冷却引起的O_3垂直混合敏感性分析 |
| 4.5 云水路径对O_3垂直扩散的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 夜间大气残留层O_3区域传输及对区域O_3污染的贡献作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 O_3污染特征分析 |
| 5.2.1 观测站点与数据 |
| 5.2.2 长三角热浪期间光化学污染过程 |
| 5.2.3 O_3区域传输的潜在影响 |
| 5.3 模式设置与评估 |
| 5.3.1 模式设置 |
| 5.3.2 模拟评估 |
| 5.4 O_3区域传输机制 |
| 5.4.1 O_3在残留层的“储存” |
| 5.4.2 O_3在残留层的传输 |
| 5.4.3 大气残留层O_3垂直混合的贡献 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 山地-平原局地热力环流对夜间残留层O_3变化及区域传输的影响作用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数据与方法 |
| 6.3 盆地西部城市O_3时空分布特征 |
| 6.4 盆地西缘山地-平原热力环流日变化特征 |
| 6.5 山地-平原热力环流对O_3区域传输的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本研究创新点 |
| 7.3 存在问题及研究展望 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（3）儋州龙卷与开原龙卷的多源资料分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 资料及数据预处理 |
| 2.1 双偏振多普勒雷达及资料简介 |
| 2.2 其它资料和方法简介 |
| 2.3 资料预处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 儋州龙卷的天气背景及双偏振雷达回波分析 |
| 3.1 2019年8月29 日海南儋州龙卷的天气背景及大气能量结构 |
| 3.1.1 龙卷事件概况 |
| 3.1.2 海南省地形及影响 |
| 3.1.3 天气背景 |
| 3.1.4 卫星云图 |
| 3.1.5 物理量诊断 |
| 3.2 海南儋州龙卷的双偏振雷达回波特征 |
| 3.2.1 反射率因子特征 |
| 3.2.2 径向速度特征 |
| 3.2.3 速度谱宽特征 |
| 3.2.4 双偏振参量特征 |
| 3.2.5 风暴发展不同阶段的雷达回波参量变化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 2019年7月3 日辽宁开原龙卷分析 |
| 4.1 2019年7月3 日辽宁开原龙卷概况及天气背景 |
| 4.1.1 龙卷事件概况 |
| 4.1.2 天气背景 |
| 4.1.3 静止卫星云图的演变 |
| 4.1.4 对流指数与T-log P图 |
| 4.1.5 V-3?图 |
| 4.2 多普勒雷达回波特征分析 |
| 4.2.1 反射率因子特征 |
| 4.2.2 径向速度特征 |
| 4.2.3 速度谱宽特征 |
| 4.3 结论 |
| 第五章 总结与讨论 |
| 5.1 开原龙卷与儋州龙卷的对比 |
| 5.2 全文总结 |
| 5.3 创新点 |
| 5.4 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）复杂地形下地面观测资料同化及其影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 资料同化及应用 |
| 1.2.1 资料同化方法的发展 |
| 1.2.2 不同观测资料在同化中的应用 |
| 1.2.3 地面观测资料同化方案的发展 |
| 1.2.4 地面观测资料同化方案的应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 章节安排 |
| 第2章 研究方法和资料介绍 |
| 2.1 WRF模式简介 |
| 2.2 GSI同化系统简介 |
| 2.2.1 GSI三维变分原理 |
| 2.3 循环同化系统 |
| 2.4 资料说明 |
| 2.4.1 背景场资料 |
| 2.4.2 常规观测资料 |
| 2.4.3 雷达资料 |
| 2.5 地面观测资料订正 |
| 2.5.1 订正方法 |
| 2.5.2 订正结果检验 |
| 2.6 定量评估方法 |
| 2.6.1 气象要素评估 |
| 2.6.2 降水评估 |
| 第3章 模式和试验方案设计 |
| 3.1 WRF模式设置 |
| 3.2 试验方案设计 |
| 3.3 同化结果分析 |
| 3.3.1 目标函数 |
| 3.3.2 初始场基本变量的改变情况 |
| 3.3.3 同化增量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 地面观测资料同化批量试验 |
| 4.1 控制试验模拟地面要素评估 |
| 4.2 控制试验模拟高空要素评估 |
| 4.3 敏感性试验结果评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 地面观测资料订正同化对降水模拟的影响 |
| 5.1 降水个例概述 |
| 5.2 环流背景场分析 |
| 5.3 模拟结果检验 |
| 5.3.1 降水模拟结果检验 |
| 5.3.2 环流结果模拟 |
| 5.3.3 散度和垂直速度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与讨论 |
| 6.1 主要成果和结论 |
| 6.2 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）中国当代强对流天气研究与业务进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 雷暴和强对流天气产生的有利条件 |
| 2.1 雷暴和强对流的环境背景 |
| 2.2 雷暴和强对流的抬升触发机制 |
| 3 强对流系统的组织形态 |
| 3.1 超级单体风暴 |
| 3.2 飑线与弓形回波 |
| 3.3 中尺度对流系统 |
| 4 强对流天气和预报 |
| 4.1 强冰雹 |
| 4.2 下击暴流和雷暴大风 |
| 4.3 龙卷 |
| 4.4 强对流天气预报 |
| 5 中央气象台强对流天气业务进展 |
| 5.1 业务发展历史和成效 |
| 5.2 客观支撑技术 |
| 6 总结和展望 |
（6）中国东部地区一次飑线过程的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中纬度飑线概况 |
| 1.2.1 中纬度飑线的基本特征 |
| 1.2.2 飑线的观测研究 |
| 1.3 飑线的数值模拟和地形影响 |
| 1.3.1 飑线的数值模拟 |
| 1.3.2 地形对飑线的影响 |
| 1.4 主要研究内容和科学问题 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 资料、模式、方法和试验设计 |
| 2.1 资料 |
| 2.2 模式介绍 |
| 2.3 数值试验 |
| 第三章 2009年6月14日飑线个例模拟验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2009年6月14日飑线实况 |
| 3.3 控制试验结果验证与诊断分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 WRF模式对飑线模拟能力分析及模拟改进 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 WRF模式模拟能力分析 |
| 4.3 地面加密观测站资料应用分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 WRF模式对飑线模拟过程中的低层温度偏差分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.3 低层温度模拟偏差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 山体和湖泊对江苏省北部飑线影响的数值研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验设计 |
| 6.3 山体对飑线生成影响分析 |
| 6.4 湖泊对飑线发展影响的机理分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文特色和创新点 |
| 7.3 需要进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 沙漠物理属性 |
| 1.2.2 沙漠天气 |
| 1.2.3 沙漠气候研究进展 |
| 1.2.4 沙漠小气候研究进展 |
| 1.2.5 沙漠边界层研究进展 |
| 1.2.6 沙漠地区陆面过程及其参数化研究进展 |
| 1.2.7 沙漠对全球环境变化的影响 |
| 1.3 科学问题和研究内容 |
| 1.3.1 拟解决的关键性科学问题 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究目标 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 研究区域气候背景与观测仪器简介 |
| 2.1 研究区概述 |
| 2.1.1 新疆气候特征 |
| 2.1.2 塔克拉玛干沙漠简介 |
| 2.1.3 塔克拉玛干沙漠气候背景简介 |
| 2.1.4 塔克拉玛干沙漠中心气候特征 |
| 2.2 观测仪器简介 |
| 2.2.1 人工绿地观测仪器介绍 |
| 2.2.2 自然沙地观测仪器介绍 |
| 2.3 加密观测试验与各章数据简介 |
| 2.3.1 加密观测试验简介 |
| 2.3.2 各章数据简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 沙漠腹地人工绿地和自然沙地局地气候差异性研究 |
| 3.1 研究时段代表月气候概况 |
| 3.2 局地气象因子差异 |
| 3.2.1 数据说明与预处理 |
| 3.2.2 温度特征 |
| 3.2.3 风速特征 |
| 3.2.4 比湿特征 |
| 3.3 蒸散的计算与变异研究 |
| 3.3.1 试验设计简介 |
| 3.3.2 数据与计算方法 |
| 3.3.3 计算值与观测值对比 |
| 3.3.4 变异性规律研究 |
| 3.4 本章结论 |
| 讨论 |
| 第四章 自然沙地与人工绿地辐射与能量平衡比较研究 |
| 4.1 资料与方法 |
| 4.2 地表辐射收支特征比较研究 |
| 4.3 地表能量通量的特征比较研究 |
| 4.4 地表能量闭合特征比较研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 讨论 |
| 第五章 塔克拉玛干沙漠腹地自然沙地与人工绿地陆面过程模拟与分析 |
| 5.1 资料和模式 |
| 5.1.1 观测站点与资料 |
| 5.1.2 模式介绍 |
| 5.2 大气强迫数据对比 |
| 5.3 辐射对比验证 |
| 5.4 通量对比验证 |
| 5.5 土壤温度对比验证 |
| 5.6 土壤湿度对比验证 |
| 5.7 模拟性能比较 |
| 5.8 本章小结 |
| 讨论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.1.1 局地气候差异性研究 |
| 6.1.2 能量平衡差异性研究 |
| 6.1.3 参数化模拟试验评估研究 |
| 6.2 论文主要贡献及创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）2016-2017年我国中东部地区中尺度对流系统引发暴雨事件的统计特征和个例研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 我国暴雨预报与研究的阶段性进程与结果 |
| 1.2.2 暴雨中尺度对流系统的特征 |
| 1.2.3 暴雨中尺度对流系统的观测 |
| 1.2.4 暴雨中尺度对流系统的组织结构 |
| 1.2.5 暴雨中尺度对流系统的生成环境条件 |
| 1.2.5.1 暴雨中尺度对流系统的生成环境 |
| 1.2.5.2 暴雨中尺度对流系统的发生发展机制 |
| 1.3 科学问题的提出 |
| 1.4 研究内容与目的 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 资料和分析方法介绍 |
| 2.1 资料介绍 |
| 2.1.1 中国国家级气象台站逐小时降水数据集 |
| 2.1.2 多普勒雷达反射率资料 |
| 2.1.3 韩国气象厅历史天气图 |
| 2.1.4 再分析数据 |
| 2.1.4.1 NCEP CFSv2再分析资料 |
| 2.1.4.2 ERA5 再分析资料 |
| 2.1.5 探空数据 |
| 2.1.6 地面加密自动气象站逐小时资料 |
| 2.2 主要方法介绍 |
| 2.2.1 基于雷达回波拼图的MCS识别、跟踪 |
| 2.2.2 MCS动态结构的分类依据 |
| 第三章 基于天气系统的我国中东部地区的暴雨事件分类 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 暴雨事件的定义 |
| 3.3 基于天气系统的暴雨事件分类 |
| 3.3.1 天气尺度型 |
| 3.3.2 MCS型 |
| 3.3.2.1 LS型暴雨事件个例 |
| 3.3.2.2 PS型暴雨事件个例 |
| 3.3.2.3 TS型暴雨事件个例 |
| 3.3.2.4 TL/AS型暴雨事件个例 |
| 3.3.2.5 BB型暴雨事件个例 |
| 3.3.2.6 多MCS型暴雨事件个例 |
| 3.3.2.7 无组织MCS型暴雨事件个例 |
| 3.3.3 SSS型 |
| 3.3.4 无匹配型 |
| 3.4 各类型暴雨事件的概况 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 2016-2017 年我国中东部地区MCS引起暴雨事件的统计特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 降水特征物理量的定义 |
| 4.3 MCS引起暴雨事件的时空特征 |
| 4.3.1 空间分布特征 |
| 4.3.2 月变化特征 |
| 4.3.3 日变化特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 2016-2017年我国中东部地区MCS引起暴雨事件的环境特征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 降水特征 |
| 5.3 环境场特征 |
| 5.4 个例验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 一次湘赣闽地区MCS引起暴雨事件的观测分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 个例介绍 |
| 6.2.1 降水实况分析 |
| 6.2.2 强降水形成的天气背景 |
| 6.2.3 强降水形成的局地环境 |
| 6.3 中尺度对流系统的活动和组织方式 |
| 6.3.1 对流系统的活动特征 |
| 6.3.2 雨带演变与对流系统的组织方式 |
| 6.4 MCS的触发与维持 |
| 6.4.1 降水初期阶段MCS的触发和维持 |
| 6.4.2 晚期旺盛降水阶段MCS的触发和维持 |
| 6.4.3 早期旺盛降水阶段MCS的触发和维持 |
| 6.4.4 降水后期阶段MCS的触发和维持 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 价值与创新 |
| 7.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 大气动力学研究 |
| 2.1 大气适应过程的尺度理论 |
| 2.2 行星波动力学 |
| 2.3 大气环流及其异常现象 |
| 3 天气尺度天气特征研究 |
| 3.1 锋面 |
| 3.2 急流 |
| 3.3 低涡 |
| 3.4 华南前汛期暴雨 |
| 3.5 寒潮、雨雪冰冻天气 |
| 4 台风和热带天气研究 |
| 4.1 台风及热带大气动力学 |
| 4.1.1 台风 |
| 4.1.2 副热带高压 |
| 4.1.3 热带波动和MJO |
| 4.2 台风及热带大气过程观测研究 |
| 4.3 台风和热带大气过程数值预报技术 |
| 5 强对流天气研究 |
| 5.1 观测 |
| 5.2 发生发展特征和机理研究 |
| 5.3 预报和预警 |
| 6 数值天气预报及资料同化研究 |
| 6.1 数值天气预报模式的研究进展 |
| 6.2 业务数值天气预报的发展和应用 |
| 6.3 资料同化方法的研究 |
| 6.4 业务数值预报模式资料同化系统的发展 |
| 7 天气与气候、大气物理及环境交叉研究 |
| 7.1 气候变化背景下的天气长期演变特征 |
| 7.2 极端降水对未来气候暖化的响应研究 |
| 7.3 降水和雷暴的长期变化特征对空气污染的响应研究 |
| 7.4 降水和雷暴的短时变化对空气污染的响应研究 |
| 8 结语 |
（10）青藏高原气溶胶和水汽的多波长激光雷达探测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 青藏高原大气科学试验 |
| 1.3 青藏高原气溶胶和水汽的探测 |
| 1.3.1 原位探测方法 |
| 1.3.2 遥感探测方法 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 激光雷达探测原理及数据 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气溶胶和水汽探测激光雷达 |
| 2.3 多波长激光雷达系统结构 |
| 2.4 激光雷达数据情况 |
| 2.5 激光雷达数据预处理 |
| 2.5.1 噪声扣除 |
| 2.5.2 时间延迟修正 |
| 2.5.3 光子计数脉冲堆积效应 |
| 2.5.4 模拟光子通道拼接 |
| 2.5.5 高低空信号拼接 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 气溶胶光学特性和水汽的反演 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大气模式的选择 |
| 3.3 激光雷达方程 |
| 3.4 水汽混合比的反演 |
| 3.4.1 反演方法 |
| 3.4.2 透过率修正函数 |
| 3.4.3 标定常数 |
| 3.4.4 误差计算方法 |
| 3.4.5 水汽反演个例 |
| 3.5 气溶胶光学参数的反演 |
| 3.5.1 反演方法 |
| 3.5.2 参数敏感性测试 |
| 3.5.3 气溶胶反演个例 |
| 3.6 不同大气模式的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 MSIS-00 大气模式偏差评估与修正 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MSIS-00 模式 |
| 4.2.1 MSIS-00 的简介 |
| 4.2.2 MSIS-00 的时空敏感性 |
| 4.3 MSIS-00 与探空资料的对比 |
| 4.3.1 数据预处理 |
| 4.3.2 温度偏差 |
| 4.3.3 对流层顶偏差 |
| 4.4 MSIS-00 模式偏差修正 |
| 4.4.1 人工神经网络方法 |
| 4.4.2 建立修正模型 |
| 4.4.3 修正结果检验 |
| 4.5 MSIS-00 模式应用实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 气溶胶的微物理特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气溶胶微物理参数 |
| 5.2.1 谱分布函数 |
| 5.2.2 粒子积分参数 |
| 5.2.3 复折射指数 |
| 5.3 气溶胶微物理参数反演方法 |
| 5.3.1 不适定问题概述 |
| 5.3.2 正则化求解方法 |
| 5.3.3 求解目标参数选择 |
| 5.3.4 激光雷达比迭代方法 |
| 5.3.5 偏差计算方法 |
| 5.4 算法模拟试验 |
| 5.4.1 谱参数的选择 |
| 5.4.2 复折射指数集合 |
| 5.4.3 反演窗设置 |
| 5.4.4 激光雷达信号模拟 |
| 5.4.5 激光雷达比迭代反演 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、采用1998年7月TIPEX探空加密数据对高原反气旋环流特征初步分析（论文参考文献）
- [1]青藏高原高分辨率区域资料同化方案研究[D]. 和杰. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]夜间大气边界层结构变化对大气污染物累积和传输影响研究[D]. 胡俊. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [3]儋州龙卷与开原龙卷的多源资料分析[D]. 陆琛. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]复杂地形下地面观测资料同化及其影响研究[D]. 曹润东. 中国气象科学研究院, 2020(03)
- [5]中国当代强对流天气研究与业务进展[J]. 俞小鼎,郑永光. 气象学报, 2020(03)
- [6]中国东部地区一次飑线过程的数值模拟研究[D]. 李斌. 南京信息工程大学, 2020(01)
- [7]塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究[D]. 霍文. 南京信息工程大学, 2020(01)
- [8]2016-2017年我国中东部地区中尺度对流系统引发暴雨事件的统计特征和个例研究[D]. 张柳. 南京信息工程大学, 2020
- [9]新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇[J]. 孟智勇,张福青,罗德海,谈哲敏,方娟,孙建华,沈学顺,张云济,汪曙光,韩威,赵坤,朱磊,胡永云,薛惠文,马亚平,张丽娟,聂绩,周瑞琳,李飒,刘泓君,朱宇宁. 中国科学:地球科学, 2019(12)
- [10]青藏高原气溶胶和水汽的多波长激光雷达探测研究[D]. 代雅茹. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2019(07)