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北京城市边界层热岛的日变化周期模拟

应用气象学报 2003年第1期14卷 61-68页

作者：杨玉华徐祥德翁永辉中国气象科学研究院北京100081

用非静力平衡的中尺度模式MM5来模拟北京冬季的热岛。模式采用三重嵌套网格 ,最高水平分辨率为 3km。在模式中加入分辨率为 2 0 0m× 2 0 0m的实测北京建筑物高度和地表利用资料 ,并将下垫面的城市人为热源分为常数部分和日周期变化部... 详细信息

用非静力平衡的中尺度模式MM5来模拟北京冬季的热岛。模式采用三重嵌套网格 ,最高水平分辨率为 3km。在模式中加入分辨率为 2 0 0m× 2 0 0m的实测北京建筑物高度和地表利用资料 ,并将下垫面的城市人为热源分为常数部分和日周期变化部分。数值模拟结果显示 :MM 5模式对这次北京的热岛及热岛环流具有较好的模拟能力。考虑了日周期变化的人为热源作用的数值试验模拟出的热岛的日变化比将热源单纯考虑为常数与实况更接近 ,这表明加入与实际情况相符的人为热对模拟有改善。

关键词：城市热岛人为热源日变化数值模拟下垫面北京

卫星资料变分分析“98·7”武汉—黄石地区特大暴雨中尺度锋面对流特征

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大气科学 2002年第6期26卷 845-856页

作者：徐祥德翁永辉孟智勇周明煜中国气象科学研究院北京100081 国家海洋环境预报中心北京100081

采用卫星TOVS反演资料变分-滤波处理技术对1998年7月20～23日武汉-黄石特大暴雨成因进行了诊断分析,研究结果揭示了武汉-黄石特大暴雨过程呈类似中尺度对流复合体（Mesoscale　Convective　Complex,简称MCC）的中尺度锋面对流系统特征,... 详细信息

采用卫星TOVS反演资料变分-滤波处理技术对1998年7月20～23日武汉-黄石特大暴雨成因进行了诊断分析,研究结果揭示了武汉-黄石特大暴雨过程呈类似中尺度对流复合体（Mesoscale　Convective　Complex,简称MCC）的中尺度锋面对流系统特征,提出了“98·7”特大暴雨过程存在显著的对流系统的复合偶极子特征,中尺度急流核的垂直复合体结构,中尺度锋面“湿舌”异常特征以及大尺度梅雨系统中的中尺度锋面的“冷楔”以及高层“暖盖”结构,上述综合特征描述了“98·7”特大暴雨过程类似MCC系统的三维中尺度锋面结构物理图像。采用卫星资料变分-滤波处理方案提出大尺度梅雨系统中突发性特大暴雨的中尺度物理模型,其诊断分析及研究结论对“98·7”异常特大暴雨的成因及其形成机理提供了新的研究思路。

关键词： TOVS反演资料中尺度对流复合体暴雨 1998年 7月形成机理成因

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2000年春季沙尘暴动力学特征

中国科学（D辑） 2002年第4期32卷 327-334页

作者：周秀骥徐祥德颜鹏翁永辉王建林中国气象科学研究院北京100081

综合分析研究2000年春季影响北京地区沙尘暴天气过程,揭示了沙尘暴天气在起沙、扬沙、水平输送以及沉降过程中关键动力学问题.研究结果表明,2000年3～4月份影响北京地区沙尘暴过程起沙的动力条件与春季冷空气活动等气候因素有关,并与北... 详细信息

综合分析研究2000年春季影响北京地区沙尘暴天气过程,揭示了沙尘暴天气在起沙、扬沙、水平输送以及沉降过程中关键动力学问题.研究结果表明,2000年3～4月份影响北京地区沙尘暴过程起沙的动力条件与春季冷空气活动等气候因素有关,并与北方土壤干土层面积、地面风场摩擦速度呈异常显著相关.沙尘暴活动特征可用起沙-扬沙-远距离输送综合物理模型来描述.研究结果为我国沙尘暴预报理论和治理决策提供了科学依据.

关键词： 2000年春季沙尘暴动力学气溶胶摩擦速度

应用TOVS资料变分分析技术增加青藏高原地区摸式初始场信息

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气象学报 2000年第6期58卷 679-691页

作者：翁永辉徐祥德柏晶瑜董超华中国气象科学研究院北京100081 国家气象局卫星气象中心北京100081

首次在测站稀少的高原地区引入经变分技术处理的 TOVS卫星资料 ,通过动力诊断探讨了解决高原地区测站少、数值预报模式初始场信息误差大的技术关键问题 ,提出了采用TOVS反演资料在高原地区增加模式初始场信息的构思 ,并应用变分法处理 T... 详细信息

首次在测站稀少的高原地区引入经变分技术处理的 TOVS卫星资料 ,通过动力诊断探讨了解决高原地区测站少、数值预报模式初始场信息误差大的技术关键问题 ,提出了采用TOVS反演资料在高原地区增加模式初始场信息的构思 ,并应用变分法处理 TOVS反演资料 ,显著地提高了高原初始场信息的可靠性 ;并从动力诊断分析角度 ,进一步证实了 TOVS反演资料的应用有利于提高高原动力系统特征的描述能力。

关键词： TOVS反演资料变分法青藏高原初始场数值预报

AREMS/973模式系统对2004年中国汛期降水实时预报检验

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大气科学 2007年第2期31卷 298-310页

作者：吴秋霞史历翁永辉杨玉华倪允琪中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局预测减灾司天气处北京100081 上海台风研究所上海200030

2004年夏季5～8月，AREMS／973模式系统投入了业务运行，模式区域主要覆盖了中国大陆及周边临近地区，该模式系统基于中国气象局MICAPS／9210业务数据平台，每天2次、完全自动的实时预报24h累积降水。作者主要对每日0000 UTC时起报的24... 详细信息

2004年夏季5～8月，AREMS／973模式系统投入了业务运行，模式区域主要覆盖了中国大陆及周边临近地区，该模式系统基于中国气象局MICAPS／9210业务数据平台，每天2次、完全自动的实时预报24h累积降水。作者主要对每日0000 UTC时起报的24h累积降水预报场进行综合检验，由此对AREMS／973模式系统的24h降水预报能力给予客观的评价。AREMS／973模式系统对于中国汛期降水具有很强的预报能力，其24h累积降水的月总降水分布很好地反应了汛期各时期主雨带的位置、强度及范围，同时该模式系统能够准确预报出独立降水事件的发生和发展，其中，长江中下游和东北地区预报降水与观测降水的时间位相吻合最好；除了5月和8月华北地区、5月西南东部地区、以及5月和6月长江中下游地区，AREMS／973模式系统预报的降水强度总体上弱于观测降水强度，且对于25mm以上量级的降水过程，模式预报的降水范围小于观测降水范围。AREMS／973模式系统预报降水的能力随着降水量级的增大而减小，降水量级愈大，模式预报技巧愈低，对于50mm以上量级的降水过程，模式系统预报降水事件的发生概率类似于随机偶然事件的发生概率。5月，长江中下游地区降水预报略优于其他地区，其次是华南地区，6月雨带北移至江南和江淮地区，此时，长江中下游地区降水预报显著优于其他地区，7月末至8月华北雨季开始，降水预报最优区北移至华北地区，即AREMS／973模式系统降水预报最优区随着雨带的北移而北移，主雨带所在区域往往也是模式降水预报最优的地区。作者对此进行了初步探讨。

关键词： AREMS/973模式系统 24 h累积降水降水预报检验

Dynamic characteristics of spring sandstorms in 2000

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Science China Earth Sciences 2002年第10期45卷 921-930页

作者：周秀骥翁永辉徐祥德王建林颜鹏 Chinese Academy of Meteorological Sciences Beijing China

Systematical analyses of spring sandstorms in 2000 affecting Beijing area are carried out. Results revealed the key dynamic mechanisms of dust storm during its mobilization, lifting, horizontal advection and deposition processes. It turns out that in the processes of sandstorms influencing Beijing area in March-April 2000, the dynamic conditions for dust mobilization are significantly correlated with phenomena, such as cold air-related climatic activities,clay soils area of North China and surface friction velocity anomaly. The characteristics of sandstorm can be described by composite mode of dust particles mobilization-lifting-long-range transport. This paper will provide scientific evidences for further studies,prediction and harness of sandstorms in China.

关键词： sandstorm, dust mobilization, dust lifting, aerosol, friction velocity.

黄河三门峡水库—小浪底水库间夏季降水量年际变化及水汽形势分析

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气象科技 2005年第S1期33卷 108-113页

作者：张胜军陈怀亮翁永辉中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 河南省气象科学研究所郑州450003

利用1960~1999年全国600个站月平均降水资料,对黄河三门峡水库—小浪底水库间的夏季降水总量年际变化进行了统计分析,并应用功率谱诊断方法提取了夏季各月降水的振荡周期。在此基础上,选取了黄河三门峡水库—小浪底水库间降水量多与少... 详细信息

利用1960~1999年全国600个站月平均降水资料,对黄河三门峡水库—小浪底水库间的夏季降水总量年际变化进行了统计分析,并应用功率谱诊断方法提取了夏季各月降水的振荡周期。在此基础上,选取了黄河三门峡水库—小浪底水库间降水量多与少的年份,利用NCEP再分析资料研究了其上空的水汽变化以及水汽输送量变化。结果表明,黄河三门峡水库—小浪底水库间降水量多的年份,其上空为较为明显的水汽辐合;降水量比较少的年份,其上空为明显的水汽辐散。选取多雨年(1982年)及少雨年(1997年),结合NCEP再分析资料以及TBB资料,进一步验证了上述结论。

关键词：降水量水汽输送云顶亮温黄河

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城市环境大气重污染过程周边源影响域

中国科学（D辑） 2004年第10期34卷 958-966页

作者：徐祥德周丽周秀骥颜鹏翁永辉陶树旺毛节泰丁国安卞林根 J.Chan 中国气象科学研究院北京100081 北京大学大气科学系北京100871 香港理工大学

北京城市周边污染源影响问题是北京环境污染治理决策亟待解决的关键环节之一.综合分析2001年1-3月份BECAPEX(Beijing City Atmospheric Pollution Experiment),MODIS(Mo-derate Resolution Imaging Spectroradiometer)与TOMS(Total Ozone Mapping Spectrometer)卫星遥感资料,提出追踪污染源"上游"风场合成矢量法.通过统计分析北京及周边地区TOMS与MODIS卫星遥感气溶胶区域性特征,发现北京城市重污染过程与南部周边城市群落排放源影响相关显著,北京周边向南开口的类似"马蹄型"地形可能导致周边源远距离输送的污染物"滞留"效应,形成北京与南部周边排放源近似南.北向带状影响域.综合分析北京地区重污染过程轨迹特征,并选取2001年1-3月份重污染过程与空气质量良好时段作为分析样本,采用HYSPLIT(HybridSingle-Particle Lagrangian Integrated Trajectory)轨迹模式进行模拟试验,揭示了北京城区重污染过程河北、山东和天津等地城市群落污染排放源扩散轨迹.选取北京城区异常重污染过程个例,并用RAMS(Regional Atmosphere Model System)模式模拟试验,亦揭示了北京城区异常污染过程周边外源贡献率,进一步证实了北京城市重污染过程加剧的重要因素之一是南部周边城市污染物外源的输入.

关键词：重污染排放源污染源污染物污染排放环境污染治理大气北京城区过程周边城市

北京地区PM_(10)浓度空间分布特征的综合变分分析

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应用气象学报 2007年第2期18卷 165-172页

作者：程兴宏徐祥德陈尊裕丁国安李成才翁永辉中国气象科学研究院 Department of Civil and Structural Engineering Hong Kong Polytechnic UniversityHung HomHong Kong 北京大学大气科学系北京100871

利用2003年10月北京地区PM10浓度流动观测资料和同期MODIS AOD(Aerosol Optical Depth)高分辨率遥感资料,采用卫星遥感-地面观测变分订正处理方法,综合分析了北京地区PM10浓度的空间分布特征以及机动车排放的影响效应。动态观测试验结... 详细信息

利用2003年10月北京地区PM10浓度流动观测资料和同期MODIS AOD(Aerosol Optical Depth)高分辨率遥感资料,采用卫星遥感-地面观测变分订正处理方法,综合分析了北京地区PM10浓度的空间分布特征以及机动车排放的影响效应。动态观测试验结果表明:北京城区大部分为轻污染区,北京近郊区PM10浓度高值区沿环路呈环状分布,其中北京西南部、南部和东北部污染较严重,北京城郊街区PM10的空间分布受机动车排放的影响较大。MODIS卫星遥感资料分析表明:北京城区及近郊区AOD值较远郊区高得多,AOD空间分布场中存在虚假高值区,AOD非均匀分布特征不明显。采取点-面结合综合观测研究思路,运用卫星遥感-地面观测综合变分分析方法,可以取得客观订正的显著效果。经地面实测PM10浓度变分订正后的AOD变分场可以较高分辨率信息描述北京地区AOD的非均匀分布特征,弥补地面PM10浓度观测的缺陷。

关键词：机动车排放 PM10 气溶胶光学厚度变分订正