简介：为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要，综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先，指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定，同时，简要介绍造成这些问题出现的三种机理：虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后，把这类问题归结为一种“发展方程”，给出了与此有关的几个定理，阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着，分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法，其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式，高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式，同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后，对全文作了小结，并指出今后应进一步研究的若干重要问题。

简介：利用WRF模式的5种云微物理方案对华西地区一次秋雨过程（2011年9月13—20日）进行了模拟,分析不同云微物理方案对华西秋雨的模拟能力,并对降水模拟差异的可能原因进行分析。结果表明：WRF模式的5种云微物理方案对华西秋雨均具有一定的模拟能力,可模拟出华西秋雨的夜雨特征,但Kessler方案模拟的降水落区偏小且降水强度偏弱,而Lin方案模拟的降水强度则偏强;相对来说,Ferrier和WSM3方案对华西秋雨主要降水过程的模拟效果较好。对比WRF模式5种不同云微物理方案对华西秋雨过程的模拟可知,各方案模拟的区域降水强度与WRF模式模拟的上升运动的强弱存在较好的一致性。

简介：地球气候系统的能量平衡决定了地球气候及其变化的状况,因此全球能量平衡的研究一直受到重视,而地球气候系统模式对全球能量平衡的模拟效果也是研究的重要问题之一IPCC第五次评估报告（AR5）指出,目前第五次模式对比计划（CMIP5）发展的地球系统模式在模拟气候系统5个圈层方面有许多改进，但是直接涉及到评估地球系统模式模拟全球能量平衡的研究较少。

简介：应用非静力中尺度数值预报模式MM5,对2003年7月4～5日的江淮梅雨锋暴雨过程进行了24h模拟,结果较好地再现了中β尺度暴雨系统的发展过程.进而利用时空分辨率较高的模式输出资料,对与这次暴雨过程相伴随的中β尺度系统的结构、生消变化状况及其可能的形成机制进行了研究.研究结果表明,梅雨带上强烈发展并东移的多个中β尺度对流系统,是造成这次江淮暴雨最直接的影响系统.在对流系统发展初期,锋生强迫下的次级环流加强了锋生区附近大气低层的风向风速辐合,它与对流活动有正反馈作用.对称不稳定可能是中β尺度系统发生发展的一种重要机制,在中β尺度系统发生的弱对流不稳定区,湿位涡的斜压项mpv2起了主导作用.

简介：本文使用原始方程双重双向七层模式,对一次发生在高原东部地区的暴雨过程进行了数值模拟,结果与实况非常相似。发现了影响该暴雨过程的中尺度低空急流并对该急流的时空尺度进行了对比分析。

简介：根据平行观测、调查取样等资料，运用统计学方法，揭示了宁冈芙蓉李落花落果的生物规律及主要气象影响因素，建立了其动态模式，并相应提出了减少落花落果的技术措施。

简介：受云和降水影响的卫星资料在数值天气预报中的同化应用，对于进一步改善数值预报效果具有重要的作用，这部分工作的开展要求在快速辐射传输模式中能够较好地考虑各种水物质的辐射效应。使用美国卫星资料同化联合中心新近开发的快速辐射传输模式CRTM，通过中尺度数值模式WRF的预报输出提供其水物质输入，试验分析了快速辐射传输模式中水物质效应对卫星观测模拟计算的影响。在WRF模式预报水物质分布与天气系统配置合理并符合云物理基本特征的基础上，水物质辐射效应的考虑极大地改善了卫星观测模拟的效果。结合卫星各通道探测特性，进一步分析了各种水物质粒子对NOAA16AMSUA／B各通道卫星亮温模拟的影响和物理机理，定量统计了各类水物质对各卫星观测通道亮温计算偏差和水物质对各通道偏差贡献的权重大小。分析结果表明，快速辐射传输模式中水物质效应的考虑为数值天气预报中云雨区卫星资料的同化应用提供了必需的基础条件。

简介：利用意大利国际理论物理研究中心（ICTP）提供的2000年各月气溶胶资料（包括人类活动和生物质燃烧所产生的气溶胶），使用并行版本区域气候模式RegCM3，研究了黑碳气溶胶对中国区域气候的影响。结果表明，引入黑碳气溶胶后，冬、夏季中国大部分地区大气顶出现了正辐射强迫，其分布与垂直负荷分布基本相似。在仅考虑黑碳气溶胶的直接辐射效应时，中国大部分地区冬、夏季地面气温呈下降趋势，降温的高值区均位于中国东南部，冬季最大降温幅度约为0．9℃，夏季最大降幅约为2．4℃，夏季降温幅度明显大于冬季。相对于温度变化，黑碳气溶胶引起的降水变化较为复杂，无论是冬季还是夏季，降水量减小的区域均大于增加区。冬季降水量最大减幅约为20mm，夏季降水量最大减幅超过100mm，夏季降水量减幅明显大于冬季。冬、夏季仅西北和华南部分地区降水量有所增加。冬季中国大部分地区痕量降水和弱降水日数呈增加趋势；夏季黄河以北中国北方地区痕量降水和弱降水日数也是以增加为主。

简介：利用2012年1—3月玛曲站的观测资料和单点模式Noah_LSM,通过敏感性试验研究了3次积雪过程对近地层气象要素的影响。结果表明：（1）Noah_LSM模式能较好地模拟出近地层气象要素的变化特征;（2）敏感性试验1模拟的净辐射、感热通量、潜热通量、气温和30、60cm土壤温度均大于控制试验的模拟结果;（3）敏感性试验2模拟结果表明较大的风速可能是造成2月18日出现大潜热通量和负感热通量的一个原因。

简介：应用嵌套网格空气质量预报模式系统（NAQPMS）,模拟研究了兰州市2006年12月大气污染的日变化特征及其影响因素。在复杂地形条件下,兰州城区冬季大气污染日变化呈现白天高、夜晚低、峰值在中午的特点,NAQPMS较为合理地再现了这一特征。分析表明,在兰州冬季低风速的情况下,逆温出现频次的日变化特征与污染的日变化特征保持一致,说明逆温在冬季大气污染日变化中的作用显著。

简介：利用ARPS（AdvancedRegionalPredictionalSystem）中尺度数值模式,对2007年7月19日低涡天气背景下发生在祁连山区的一次比较典型的地形云降水过程中云和降水的宏微观结构特征进行了深入的模拟研究和分析。结果表明,ARPS模式能够较好地模拟出地面降水分布及其发展演变特征;祁连山北坡陡峭地形的抬升作用是祁连山云系降水的主要动力机制;祁连山地形作用下云和降水的微物理结构随云的不同发展阶段呈现出不同的特征。

简介：利用WRF数值模式输出的高分辨率模式资料,对2010年7月14—15日江西出现的一次副高控制下的暴雨过程进行了分析。结果表明,此次暴雨过程同样也存在充沛的水汽输送,比湿、水汽通量散度基本都达到江西暴雨的阈值;暴雨区以北能量锋区密集,梯度达到12K/纬距,大暴雨出现在强能量锋区南缘的高能量舌中;干冷气流侵入地面暖槽,地面扰动有利于强不稳定能量的释放,激发中尺度对流系统发展;强降水发生在切变线附近的西南气流中,并且强降水发生时中低层为一致的上升运动;低层辐合、高层辐散的抽吸作用对上升运动的维持十分有利;300hPa层以下有正涡度柱存在,在其两侧有下沉气流,并有次级环流存在。

简介：研究地球工程对海洋酸化的影响对于评估地球工程对全球气候和环境的影响有重要意义。文中使用中等复杂程度的地球系统模式,模拟了典型CO2高排放情景RCP8.5下,实施太阳辐射管理地球工程对海洋表面的pH和文石(碳酸钙的一种亚稳形态)饱和度的影响,并定量分析了各环境因子对海洋酸化影响的机理。模拟结果表明,在RCP8.5情景下,到2100年,相对于工业革命前水平,全球海洋表面平均pH下降了0.43,文石饱和度下降了1.77。相对于RCP8.5情景,2100年地球工程情景下全球海洋表面平均pH增加了0.003,而文石饱和度降低了0.16。地球工程通过改变溶解无机碳、碱度、温度等环境因子影响海洋酸化。相对于RCP8.5情景,实施地球工程引起的溶解无机碳浓度的增加使pH和文石饱和度均减小,碱度的增加使pH和文石饱和度均增大,温度的降低使pH增大而使文石饱和度减小。总体而言,太阳辐射管理地球工程可以降低全球温度,但无法减缓海洋酸化。

简介：随着工农业生产及防灾抗灾迫切需要,人工影响天气技术作为一种科研与应用相结合的抗灾手段被广泛使用,并取得明显效果,深受各级政府和人民群众的欢迎.柘林水库位于江西省西北部,流域面积14700平方公里.为解决库区缺水发电问题,1979—1982年连续进行了飞机人工增雨,飞

简介：应用NCEP1°×1°的6h再分析资料和常规气象观测资料以及RUC模式高分辨资料,对2013年2月17日甘肃河东暴雪天气从天气实况、环流特征、水汽条件、动力条件及西北区域RUC模式输出的模拟结论进行了诊断分析。结果表明：高空冷槽、700hPa低涡、地面冷锋是这次暴雪的主要影响系统;降雪前期,低层正涡度增强,低层辐合、高层辐散是暴雪发生的动力机制;降雪前期,由于低涡辐合作用,700hPa高度以下,湿度猛增,为降雪提供了充沛的水汽条件;降雪中心和政上空有θse密集强能量锋区;西北区域RUC模式模拟的24h内降水量范围、落区、量级与实况一致,模拟的地面风速偏大。

简介：利用东北地区162个气象观测站逐月气温和降水资料对CCSM4模式的模拟性能进行了评价,并预估了2021—2050年东北地区的气候变化情景。结果表明:CCSM4模式长期历史气候模拟实验模拟的1961—2005年月平均气温、降水量值能较好地再现东北区域年平均气温、降水量的空间分布形态,但气温模拟值比观测偏低,91.4%站点误差在1.5℃以内;降水中心比观测略偏北,全区平均偏多35.18mm。2021—2050年东北区域年平均气温呈增温趋势,高纬度地区的增温幅度明显大于低纬度地区,与基准年相比,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下全区分别偏高6.00℃、5.86℃和6.42℃。年降水量分布呈东南向西北递减的形态,降水大值中心出现在东南部吉林与辽宁交界处,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下全区分别偏多15.2%、3.1%和2.0%。

简介：利用NECP1°×1°的6h分析资料和常规观测等资料,对2005年9月2～4日"泰利"台风低压引发的大暴雨过程的不同尺度的天气系统进行了分析,并用非静力中尺度数值预报模式MM5v3.7进行了数值模拟.结果表明,这次大暴雨天气是在和强大稳定的大陆副高与西太平洋副高、中纬度西风带低槽及其引导从地面南下的冷空气、台风低压和台风倒槽、中尺度对流系统相互作用下发生发展的;深厚的强上升运动及其释放的大量潜热是大暴雨维持的重要机制;模式比较成功地模拟了发生在大地形迎风坡下的大暴雨,而对发生在庐山这种范围很小且陡峭地形下的特大暴雨,则模拟降水量偏小.

简介：利用基于ARPS的中尺度云系人工增雨数值模式系统,对2012年5月23日发生在青海省东部地区的一次飞机人工增雨过程进行了催化效果数值模拟试验,给出了人工播云后作业区和影响区的增雨量、平均增雨率、催化影响范围等结果。结果表明：基于ARPS的中尺度云系人工增雨数值模式对该降水天气过程具有较好的预测能力,模式所模拟的人工播云后作业区和影响区的增雨量与实际情况较为吻合,同时,对于此次增雨作业,催化作业产生的增雨效应主要出现在催化之后的5h内,在此之外,催化效果逐步消失。

简介：利用2012年吉林省气象局两栋办公楼之间的风场观测资料,与2012年长春气象站风场的观测数据进行了对比分析。结果表明：城市两栋楼办公楼之间通道处存在狭管效应,对风具有汇集作用。利用CFD技术（Fluent软件）对两栋办公楼周围风场进行模拟,结果表明Fluent模拟的风场与实测风场基本吻合。由模拟风场计算的年平均风功率密度可知,办公楼中间风口顶部40m高度为建筑物周围风速最大的区域,年平均风功率密度为139.0W·m-2,具备一定风能资源的可开发性,同时证明了利用实测风场结合CFD模拟风场计算已建成建筑物周围的风能资源具有一定的可行性。

简介：为了提高BCC_CSM气候系统模式运行效率,保障业务科研工作的顺利开展,进行BCC_CSM气候系统模式在IBM高性能计算系统的移植工作;通过性能优化使BCC_CSM模式运行效率显著提高,通过气候要素形势场分布和相对误差量化指标对BCC_CSM气候系统模式模拟性能进行验证。结果表明：移植优化后,BCC_CSM气候系统模式计算效率提高为原来的1.4倍;基于CMIP5piControl试验,完成531—540年10a的气候模拟,全球年平均地表气温形势场分布合理,相对误差小于0.5%,BCC_CSM气候系统模式计算和模拟性能均能满足应用需求。