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2009年海峡两岸气象科学技术交流研讨会

2009年海峡两岸气象科学技术交流研讨会

  • 召开年：2009
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2009-12

主办单位：中国气象学会

会议文集：2009年海峡两岸气象科学技术交流研讨会论文集

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  • 摘要：本文对进入21世纪以来，华南的致洪暴雨进行了研究，尤其关注2005年6月粤中的大暴雨及2008年6月西江流域的大暴雨。在文中，对华南锋前暖区型暴雨及低涡切变型暴雨的特点作了较深入的探讨，揭示了两类暴雨的主要异同点。
  • 摘要：本文利用JRA-25再分析资料，计算了1979-2007年西北太平洋热带气旋(TC)的3个气旋相空间参数。通过分析变性TC的相空间特征，发现变性代具有热力结构的不对称性和高低层热力的冷异常，并将其作为识别TC变性的客观判据。对利用此判据修正后的1979-2007年《热带气旋年鉴》进行了统计分析，发现：变性TC的年频数和所有TC的年频数、变性TC的累年月频数与所有TC的累年月频数存在显著的正相关；变性TC所占的比例在春一夏和夏一秋季节转换时最高；强度越强的TC在其北上过程中越容易发生变性过程。
  • 摘要：通过对比在EnSRF同化中使用较好初始估计和较差初始估计的结果得到在风暴尺度同化中初始估计对同化结果有较大影响的结论，并提出了一个具有四维同化性质的方案来改进同化所用的初始估计。单雷达试验表明这一新方案能够显著改善初始估计的质量，并能将这一改进保持到同化结束，而在同一时刻反复多次同化的方式并不能有效改进初始估计及最终的同化结果。在双雷达的试验中，新方案在总均方根误差上仍能取得一定的正效果，并在对流层高层取得显著改进。
  • 摘要：本文通过对莫拉克的移动、莫拉克与另两个热带气旋的关系及副热带高压的活动等分析发现：莫拉克先后受到副热带高压和西南季风系统的约束和引导；两种引导作用间较短时间的转换是莫拉克在台湾路径近直角变化的主要原因；莫拉克前期转向偏西路径可以归因于副热带高压稳定西进，靠近台湾前移速减慢是由于副高突然减弱东撤，引导气流的改变及与艾涛(0909，ETAu)的相互作用；莫拉克在台湾海峡异常慢的移动，与引导气流的摇摆、特别是与艾涛(0909，ETAU)的互旋作用有关。
  • 摘要：针对2008年8月1日发生在苏皖地区的特大暴雨过程，利用加密自动气象站、多普勒雷达、NCEP再分析资料，结合中尺度数值模式的模拟结果，详细分析了这次特大暴雨的演变特征及形成机理。研究表明，与特大暴雨过程始终伴随的边界层急流促进了降水的发展与加强，在特大暴雨产生的动力和水汽输送条件上扮演着重要角色。边界层急流的波动与降水的发展密切相关，中层弱冷空气的入侵使边界层急流明显减弱，却导致降水区中大气对流不稳定结构与垂直风切变的增强，使对流性降水发展，经历了短暂的减弱之后，边界层急流后部南风再次增强并推动其北侧切变线的发展，在两者的共同作用下，暴雨区内局地的辐合与气旋性涡度大大增强，并强迫出一支狭窄而深厚的上升气流，促进了暴雨区及附近的中小尺度对流系统发展，使降水发展至最强；另外，与边界层急流相伴随的一支水汽通量辐合带是这次暴雨主要的水汽输送通道。
  • 摘要：基于极坐标系下的正压原始方程在合理的假设条件下得到了地形对热带气旋风场影响的数学关系，在考虑海面摩擦力，假定热带气旋区域内气块运动速度呈线性变化，气压场按照藤田公式分布的此基础上，给出了地形坡度、热带气旋中心气压和位置的扰动对热带气旋风场影响的数学关系表达式。针对2007年“韦帕”台风对本方法进行了检验。结果表明，地形坡度、摩擦系数、气旋强度、气旋位置是影响热带气旋风场的重要因子，热带气旋风场动力释用方法效果显著，沿海地区的释用效果好于内陆地区。本方法对改善热带气旋风速预报具有一定应用价值。
  • 摘要：本文分析了0908台风“莫拉克”路径特点，并利用预报业务中常用的T213、NECP、TBB等资料分析环境引导气流、热带辐合带及多台作用对“莫拉克”路径的作用，以及“莫拉克”自身结构演变对路径的影响。结果表明：“莫拉克”两次登陆前后移动缓慢的原因，主要是在弱的环境引导气流中热带辐合带及多台牵制、自身热力不对称所产生的倾向于不稳定区移动等作用变得明显，都存在着使“莫拉克”移动向南的牵制力量，最终使得“莫拉克”移动速度缓慢。
  • 摘要：台湾地区发生龙卷风的机率不高，但是龙卷风经常在短时间内造成重大的灾害，根据资料显示每年有3-4个以上的龙卷风及水龙卷在这个地区发生。这些龙卷风主要是伴随锋前急速发展的对流胞而产生的，其成长过程由别于超级胞所引发的龙卷风，其强度较弱、尺度较小、及生命期也较短。由于尺度小根本无法由现有的气象资料中研判，唯有透过实际的灾害勘查才能确实掌握龙卷风的大小、在地时间及其强度。理论上在任何时间、任何地点只要气象条件适当均有可能发生龙卷风，虽然龙卷风范围很小但其强度却远远超过所有的天气现象，这类天气系统由于生命时间短，在很短的时间内就要形成这么强的天气现象，因此发生龙卷风的条件就不是随时随地可以满足的，根据发生龙卷风地点的统计，仍可以统计出某些地方发生龙卷风的比例是偏高的。
  • 摘要：卫星反演的总可降水量，是指由地面到太空的大气柱中，所有的水汽凝结成的液态水的总量，单位是kg/m2，它是和严重降雨直接相关的物理参数。本文收集近5年来侵台台风的总可降水量影像图与台风侵台期间每日观测站累积雨量图，配合MIRS(Microwave Integrate RetrievalSystem)由微波遥测估计得到的大气垂直温度、液态水含量分布，研究莫拉克台风造成严重水炎的原因。由研究结果显示莫拉克台风严重降水的原因，除了台风本身对流云系造成的降雨外，西南气流中的丰沛总可降水量，是造成此次水灾的主要原因，而西南气流中丰沛的可降水量的形成似与原本存在于海南岛附近的低压与莫拉克台风环流合并有关。此次丰沛的水汽含量是5年资料所未见的，而这些水汽含量的资料可以由卫星反演的总可降水量分布影像中观测到。本研究中试图提出此参数做为24小时台风降雨预报参考的可行性分析，由莫拉克台风资料分析显示，若能辅以台风环流强度、预报路径、台湾地形因素及历史的降雨资料是有可能建立试用于台湾及邻近地区24小时台风降雨预报的辅助资讯。
  • 摘要：本文重新执行CWB NFS模式，目的要比较SOWMEX期间额外观测的效果，执行期间自2008年5月15日至6月26日止。在NFS 45公里网格校验得分的比较上，额外观测比没有额外观测在中高层温度场，与高层高度场有稍佳的均方根误差与平均误差，且随着分辨率的提高两者的差距更明显，也就是说结果显示SoWMEX额外观测对NFS的预报，在各种尺度的质量场上是有改善的。rn 全岛自动雨量站总和之日雨量的变化明白指出CWB NFS的降水预报有低估的现象。在定量降水预报的计算得分方面，额外观测有较佳的ETS和BIAS似乎明白显示SoWMEX额外观测的价值所在。rn 我们也执行以NCEP全球模式为侧边界的NFS模式预报，较之以CWB全球模式为侧边界的NFS模式预报，NCEP全球模式有较好的计术得分(平均误差与标准差)，然而ETS和BIAS比较上没有明显的优势，无法评断NCEP全球模式与CWB全球模式何者较优的预报。最后由NFS 5公里网格在SoWMEX期间降水预报的总平均，有额外观测的实验较之无额外观测的实验，在台湾的西南部海面有较显著的降水预报，似乎明显指出SoWMEX额外观测的具体效果。
  • 摘要：近年来社会对于防灾及生活品质的高度要求，对气象预报的期待也越来越高，从预报准确度的不断提升，一直到预报时间分辨率和空间分辨率的提高，并希望预报产品的更多元化及具有独特性，凡此种种使得预报工作面临更艰巨的挑战及更多复杂的问题。而目前的气象预报工作除了预报产品的产制外，同时必需负责一般大众使用气象信息产品之传送，以及直接将讯息透过平面及电子媒体传递给下游使用者，因此如何提供准确、迅速、有用及更符合各类下游使用需求的实时预报信息，是气象局预报中心作业上未来将面临到的新课题。研究指出，在社会生活水准及一般大众平均知识水准的不断提升之下，气象预报已经不只是局限在预报专业本身，而是必须同时兼具正确传递的服务行业，是一种结合了预报及传递功能的气象服务工作，期能对社会大众做出更具体实质的贡献。气象预报一直跟随时代的脚步在改进，未来也将在各种不同的面向中找到额外的加值，这是作为现代气象预报人员对自己应有的期许。
  • 摘要：近年来，全球变暖已成为不争的事实，由此加剧了天气气候变化及其他的环境问题，而天气、气候及环境变化又对人类健康造成了多方面的直接或间接影响，其中，最重要的一个方面就是对传染病暴发和传播的影响，近年来先后爆发的禽流感和SARS以及目前正在全球大爆发的甲型H1N1流感就是最好的例证。本文针对地形复杂、具有多种气候类型的甘肃省作为研究区域，利用全省88个县(区)1951-2005年2种传染病(细菌性痢疾和麻疹)疫情资料和2004-2005年逐日发病资料以及相应的气候资料，重点分析了近30年甘肃省气候变化特征及传染病的时空分布特征，研究了气象条件和气候变化对疾病发病率的影响。并采用统计学方法和人工神经网络方法(ANN)建立了主要疾病的预测模型。主要结果归纳如下：
  • 摘要：使用常规探测资料、FNL全球再分析资料和FY2C红外云图，分析2008年09号热带气旋“北冕”的活动情况及其对华南天气的影响。结果表明，在南海生成的热带气旋“北冕”维持时间较短，强度较弱，但在华南沿海两次登陆，产生的强降水和雷暴天气对华南中部和西部沿海地区影响极大。在登陆前，热带气旋外围的水汽输送带与大陆上东移的弱冷空气遭遇激发出强烈的雷暴影响华南沿海地区；在登陆时和登陆后，在热带气旋中心和由于弱冷空气侵入形成的热带气旋内部的中尺度切变线附近产生的强降水和雷暴天气影响热带气旋中心经过的区域和北部湾地区。
  • 摘要：在北太平洋西部生成的热带气旋，其移动方向主要受西北太平洋副热带高压环流所引导，在太平洋上多以偏西路径移动，但到达台湾或菲律宾附近时，热带气旋处于副热带高压边缘，引导气流的方向出现变化，导致热带气旋路径分歧。在常规观测资料稀少的热带洋面上，气象卫星是监测热带气旋的主要工具，其卫星水汽图像和派生产品在热带气旋分析预报中得到相应的重视。本文统计了从2001年以来进入东海、黄海及南海北部海域的编号热带气旋数量，根据其移动路径对这些近海热带气旋做分类，根据所做分类，重点讨论了西北路径登陆和近海转向的两类热带气旋的水汽图像特征，分析水汽图象的特征边界和形状变化，讨论相应的高空环流形势与热带气旋未来的运动。
  • 摘要：本文利用国家气象信息中心收集的各种降水观测资料和卫星降水估计产品对2009年“莫拉克”台风登陆过程的降水监测情况做了评估。结果表明：由国家气象信息中心开发的“实时降水分析系统”格点产品COMP和FY2C日降水估计产品比CMORPH资料能够更好的把握这次台风登陆过程的降水空间分布和强度；区域自动站的高时空分辨率降水资料能够描述较细致的台风降水结构，与之相比，CMORPH虽然能够一定程度的再现台风降水空间分布及演变特征，但降水中心的位置还有较大差异，且CMORPH的降水量值要普遍偏低；FY2C虽然能够在陆地上与台站观测的降水分布和强度保持高度一致，但是在海洋上与CMORPH描述的降水结构差异却很大。
  • 摘要：天气预报的服务能力很大程度上决定于其可用资源的多少。随着天气预报准确率的提高、产品的丰富，节目的服务能力也在不断提升。现在的节目中，除了对温度、降水这样传统的天气现象进行服务外，还针对公众需要开发了很多对工作、生活有指导意义的指数产品，指数产品具有信息简洁，理解方便的特点，非常符合公众的需要。然而，在全球变暖的背景下，灾害天气和极端气候事件频繁发生，使气候问题越来越为公众所关注。因此，天气预报节目使用的资源也不能再仅仅局限于天气产品，需要加强对气候产品的解读和应用，这也是天气预报节目肩负的新使命。
  • 摘要：缺乏对流天气发生临近时刻的探空观测资料是制约强对流短时预报水平进一步发展的重要因素。随着数值预报技术水平的持续提高，高时空分辨率数值预报输出的模式探空性能越来越好，这为获取对流发生前的临近探空提供了有益的补充。rn 本文针对北京地区2008年夏季20次较强的对流过程，对北京市气象局BJ-RUC数值预报系统输出的54511站在分析时次(t=0 h)和预报时效分别为t=3 h和t=6 h的模式探空进行了基本预报要素的性能评估。结果表明，分析时次的模式探空偏差基本上都接近于探空仪器标准观测误差的量级，因此可以认为模式的分析探空具有较好的品质。而t=3 h和t=6 h的预报偏差均略差于t=0 h的分析探空，但是此两个时次的预报探空误差仍然处于可接受的范围内。对比20个对流个例54511站分别基于观测和分析或预报的对流不稳定能量、水平风的垂直切变等基本对流参数可以发现，t=0 h时次模式分析探空在趋势和量级上与基于实际探空观测诊断的对流参数均有较好的一致性，基本上能够较为正确地在模式中反映临近对流发生前实际大气的环境特征；特别是当考虑实际的预报时效时，预报员能够提前约1 h和4 h获得此两个时次的预报探空来协助其对于对流发生潜势预报进行判断。因此此两个时次探空更具有实际的业务应用价值。以两个强对流个例为例分析了BJ-RUC系统提供的分析和预报临近探空的性能及其对强对流潜势预报的指示性作用。结果表明，BJ-RUC输出的分析和预报探空对未来对流发生潜势具有较好的指示作用。但依据模式输出的探空变化要对对流发生时间、强度、落区乃至对流类型进行准确预报仍有一定的难度。
  • 摘要：天气雷达是台风监测的重要探测工具。本文以0606号台风派比安为例，介绍了广东省新一代天气雷达网在台风监测方面的策略和运行模式。多部雷达拼图大大拓展了雷达的监测范围，其中指数权重函数法能很好处理重叠区的资料取舍；双多普勒雷达风场反演技术能够揭示台风环流的中尺度三维结构。分析发现，本案海陆摩擦差异致使台风雨带的上下游气流结构和上升运动的维持机制明显不同。雷达资料实际应用过程中，经常遇到多雷达运行不同步和资料采集不及时等问题的困扰，本文提出了解决这些困扰的办法，即采用区域雷达服务器中央控制运行模式能有效解决上述问题。
  • 摘要：“中央气象局”新一代都卜勒气象雷达观测网之规划筹建始于1991年，2002年开始全面作业，为整体防救灾体系中不可或缺的一环。本文首先说明气象雷达网现况，其次介绍气象雷达观测作业、维护作业、维护支持，分析气象雷达维运成本，最后提出气象雷达作业近期更新与发展构想。
  • 摘要：本研究主要探讨福尔摩沙卫星三号(FORMOSA Satellite #3/Constellation Observing System for Meteorology，lonosphere and Climate，简称FORMOSAT-3/COSMIC)对于区域天气预报之影响。目前国际间许多数值预报中心，已将GPS(Global Positioning System)掩星(radio occultation，RO)观测资料应用于数值模式预报作业中。由研究结果显示，于“中央气象局”(Central Weather Bureau，CWB)作业用之区域模式范围内，同化GPS BO资料确实有助于区域天气预报仿真，然而针对GPS RO资料，如何在目前的基础上，更进一步改善模式之初始分析场，使得到更佳的预报仿真，为我们所关注的议题。rn 在变分同化系统中，误差协方差矩阵差扮演了很重要的角色，因此，本研究针对GPS观测误差进行调整，利用Desmziers and lvanov(2001)的方法，进行观测误差调整系数估计，并测试使用不同观测误差对于资料同化之影响。rn 经由与实际观测资料进行校验结果显示，同化GPS资料后明显改善初始分析场，进而改善模式预报场。随着预报仿真时间增加，模式预报之偏差(Bias)亦增加，虽然GPS资料同化之改善程度随仿真时间增加而减小。就整体而言，同化CPS资料可改善模式预报场约10％-15％，使用调整后之观测误差，可得到更进一步的改善。另外，简化GPS资料之垂直分辨率(data thinning)，并应用于2008年夏季及冬季各一个月之同化仿真实验。由校验结果显示,夏季之分析场于模式低层(约5公里以下)有些许改善，但对于预报场则不然。
  • 摘要：莫拉克台风于2009年8月4日2时在菲律宾东北方海面形成，形成后以偏北转西北方向移动，嗣于8月5日5时起转为偏西行进，朝台湾东部沿海靠近，7日23时50分左右在花莲市附近登陆，于8日14时左右在桃园附近出海。莫拉克台风于6日至10日侵袭台湾，期间于中南部出现异常大量的降雨，造成619人死亡、76人失踪；维生管线受损248万多户；道路损毁254处；河堤损毁57处；农林渔牧产物及民间设施灾情损失164亿元；各地淹水情形惨重，造成严重灾情。降雨方面，在嘉义县、屏东县及高雄县山区累积雨量皆超过2500 mm，屏东县尾寮山单日累积雨量1402 mm，亦打破日雨量历史纪录，可见降雨之剧。
  • 摘要：现代气象数据处理迈入数字化时代后，为了提供民众及团体详细的气象预报资料，传统描述区域天气及纯文字的预报产品已不敷使用。计算机科技及气象数值模式的进步，适时提供预报人员分析及处理大量气象资料的能力。rn 以传统天气预报的流程而言，预报人员分析数值模式的预报指引之后，透过预报分析及评估系统，决定区域天气预报的内容，然后以文字编辑器将预报内容撰写出来。面对大量增加的天气预报数据，如此流程将无法适时提供使用者更详细的天气预报资料。但是透过天气预报流程的数字化，预报系统可以提供更详细的天气预报信息，且可以提供更多加值产品，例如图形化预报资料、定点天气预报资料、各种客制化的文字预报资料。数字化气象预报系统可以帮助预报人员以有效率的、符合大气科学理论的过程，完成数字化预报数据库，提供社会大众及相关单位使用。
  • 摘要：2009年8月莫拉克台风来袭，在南台湾造成土石流、山地崩塌、淹水等灾害，也造成有纪录以来最惨重的人命伤亡及经济损失。其前所未有的累积雨量是莫拉克酿成巨灾的主因，莫拉克台风来袭时连续三日降下的累积雨量直逼世界纪录；在南台湾山区的雨量尤其惊人，以莫拉克来袭期间累积雨量最大的阿里山测站为例，自约登陆前一日起的4天连续累积降雨量就占了该地平均年总降雨量的76％强，在其它嘉义、高雄、屏东等地的山区测站也同样降下了约70％的降雨。莫拉克台风酿成巨灾，从各种尺度的分析-包括自季风尺度的背景环流至中尺度对流系统，均可找到有利于莫拉克降雨正面贡献的因子。然面对台湾气象历史上从未经验过的台风，一个无法避免的疑问是它是否和气候变迁有关；此问题不易以强有力的证据直接证明，不过莫拉克的惊人降雨量和过去十年来侵台台风强降雨特性的变化有一致性。陈永明(2008)针对每个侵台台风，定义数种指针来描述台风整体降水量或不同时间长度降雨强度的极端降雨特性，并分析其长期变化，发现过去40年来威胁到台湾的极端强降雨台风频率的变化，以2000年为分界点，2000年之后发生极端强降水台风的频率比起2000年之前增加一倍以上。以这些指针来衡量莫拉克的极端降雨特性，莫拉克在数项描述整场累积降雨特性指针上名列第一。莫拉克并非意外，很可能是近十年来侵台台风特性气候变异中一个较极端的例子。

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