摘要：利用中尺度模式MM5V3.6, 针对祁连山地区2002年7月14～17日的一次降水过程, 设计了一组不同水平分辨率的试验进行数值模拟.并将模式结果与实测资料进行对比, 结果表明: 高水平分辨率对降水中心位置的模拟较好, 但同时会产生虚假降水中心, 且模拟的降水中心量值一般都大于实测值.而低水平分辨率对降水量值的模拟较好, 但对降水中心位置的模拟没有高水平分辨率的好.

摘要：为了进一步检验和修改本文部分作者先前初步提出的影响夏季西北干旱气候形成的因子及如何相互作用形成西北干旱气候的物理图像，本文继续用一全球大气环流谱模式，设计了５组试验，利用ＥＣＭＷＦ的格点分析值资料，进行了数值模拟。结果表明，青藏高原隆升和环流差异是形成西北干旱气候的重要因子，已提出的西北干旱气候形成的物理图像大体是正确的。

摘要：使用位于青藏高原东部若尔盖站的观测数据驱动CLM3.5模式,设计一组去除模式中冻融过程的"退化试验",进行为期一年的模拟研究。通过对比原试验与敏感性试验模拟结果,初步分析冻融过程在土壤温度变化、各能量通量分配中的作用,得到以下结论:(1)冻融过程是土壤温度变化的"缓冲器",冻结过程向周围环境释放能量减缓了土壤降温的速率,使土壤温度不至降得太低,而消融过程从周围环境吸收能量减缓了土壤升温的速率,使土壤温度不至升高太多;(2)冻融过程改变了地表辐射通量,土壤冻结改变了地表反照率,改变了向上短波辐射,且由于冻结过程减缓了地表温度的下降,改变了地表向上长波辐射,进而改变了净辐射通量;(3)冻融过程显著地改变了陆面能量的分配,通过相变能量的释放和吸收增大了地气间能量的传输,显著地增大了地表土壤热通量,且通过改变地表温度和地表蒸发,改变了感热及潜热通量。在冻结过程及完全冻结阶段,感热及潜热通量均增大,但在消融过程阶段,感热及潜热通量均减小。冻融过程对土壤热通量及感热通量的影响在冻结过程及完全冻结阶段更为显著,而对潜热的影响则是在消融过程阶段更为显著。

摘要：利用美国科罗拉多州立大学和MRC/ASTER发展的RAMS中尺度气象模式,以NECP再分析资料为初、边值条件,在兰州城区东面设计了有湖和无湖两个试验,做了72 h三重嵌套模拟试验,分别模拟了两种情况下冬季兰州山谷地区的湖泊效应和大气边界层特征。模拟结果表明:(1)白天兰州山谷地区谷风在14:00强度达到最大。加入湖泊后,14:00湖风强度增大,湖风对谷风没有明显影响,只对湖区及岸边附近的风场有影响。兰州山谷地区20:00以后山风开始出现,到05:00左右北山山风的风速大于南山山风。05:00以后南山山风风速增大,山谷以偏西风为主。加入湖泊后,陆风也在夜间02:00左右表现的最为明显,陆风和山风相互叠加,导致兰州山谷东部地区西风风速增大;(2)加入湖泊后,对周围地区气温的影响表现为夜间有增温作用,增温作用随着离湖泊的距离渐远而减弱。在靠近湖区处夜间的近地面逆温强度减弱;(3)加入湖泊后,对靠近湖面处空气相对湿度的影响表现为减小,对靠近湖西岸陆地上近地面空气相对湿度的影响表现为先减小后增加,这一点在夜间表现的最明显,对靠近湖面处空气绝对湿度的影响表现为增加;(4)加入湖泊后,湖区的净辐射和感热通量都减小,湖的东西两岸的净辐射和感热通量都增大。在22:00到凌晨05:00之间,靠近湖西岸的陆地上净辐射和感热通量也有所增大。

摘要：土地覆盖变化会影响到近地层各气象要素发生不同程度的变化。利用中尺度数值模式MM5,设计了一个控制试验和一个敏感性试验。通过对2003年7月一个月的积分,模拟了黄河源区草原退化对局地气候环境的影响。结果表明,黄河源区草原退化导致该地区2 m高度气温及地表温度明显升高;空气湿度及土壤湿度不同程度减小;草原退化后降水的减小影响到径流减小;草原退化后还引起退化区感热通量增加,潜热通量减小,有效通量(感热通量+潜热通量)减小。与草地农牧化相比,草原退化对气候环境的影响程度更强。

摘要：在全球变暖的背景下，我国多数大江大河源区存在冰川退缩、雪线上升以及多年冻土和季节冻土明显退化等现象，并由此造成河源区产流量减少以及生态环境恶化等诸多问题，这在内陆河山区流域体现的较为明显，但目前分布式水文模型中很少涉及冻土水热耦合问题。文章以黑河干流山区流域为例，构建了一个内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型（DWHC）。模型基于土壤水热连续性方程将流域产流、入渗和蒸散发过程融合起来，在植被截留、入渗、产流和蒸散发计算方面也有所改进和创新。部分模块具有多个可选择方案。模型设计了与中尺度大气模式MM5的嵌套接口。也可以用地面气象资料驱动。模型在1km×1km网格基础上，以日为时间步长，将流域土壤分为18类，土壤剖面分为3～5层不等，流域植被概化为9类。模型只需要土壤初始含水量、初始地温和常规气象资料，以及土壤和植被物理参数，就能够连续演算各层土壤的温度、液态含水量、固态含水量、感热传导、潜热变化、水势梯度、导水率以及水分入渗和毛细上升量等水文循环要素。主要介绍了模型的基本原理和构建思路。有关模型的地面资料驱动结果和与MM5嵌套结果部分，参见后续文章（Ⅱ）、（Ⅲ）。

摘要：利用中尺度模式MM5,依据祁连山地区复杂地形下生态环境恶化的事实,设计了一个控制试验和一个敏感性试验,数值模拟结果表明:MM5模式能够较好地模拟祁连山地区的降水;祁连山地区生态环境恶化对周围地区甚至较远地区的降水会产生较大的影响,区域平均降水减少约2%,对本地区的生态环境很不利;模拟区域感热通量增大,潜热通量减小,但是潜热通量变化的绝对值大于感热通量变化的绝对值,因此热通量是减小的;模拟区域气温和地面温度升高,同时土壤温度也升高。

摘要：利用WRF模式设计敏感性试验并结合CTP-HI_(low)框架(对流触发潜能-低层大气湿度指数)研究了青藏高原土壤湿度变化对午后对流触发和抑制的影响。结果表明,WRF模式对青藏高原降水空间分布体现出了较好的模拟效果,且当土壤湿度减少时,对青藏高原西部降水的模拟有一定的改进。从整体上看,青藏高原地区夏季降水主要受大尺度环流控制,其比例占60%~90%,在高原中部、西南部地区以及东北部区域土壤湿度对降水的影响相对较大。模拟结果显示,当土壤湿度变干时,正反馈作用发生的情况多于负反馈,也就是说更多的情况下是变干的土壤抑制午后对流降水的发生,但也有一部分区域表现为变干的土壤触发午后对流降水的发生,即负反馈。高原西北部较干旱地区由于负反馈所引发的对流降水占总降水的比例较高原其他地区大,最大的影响可达总降水量的80%以上,其机理主要是由于变干的土壤影响地表通量的分配,增加了地表加热大气的感热通量,进一步使大气边界层快速发展,到达自由对流高度后,发生降水。通过对比控制试验和敏感性试验的CTP和HIlow的值可以发现不同年份对应的CTP和HI_(low)的阈值存在一定的差异,表明土壤湿度是通过同时对地表能量和大气湿度状况协同影响,从而对午后对流触发产生作用。

摘要：利用30个站的1965—2000年日降水资料,分析了南水北调西线工程区的降水气候特征、降水过程特征和降水极值特征.结果表明:该区多年平均降水量为520.5 mm,年降水量等值线呈东北-西南向分布,由西北向东南递增,半干旱区和湿润地区年降水量的分界线在该区沿玉树-清水河-大武-河南-合作-临洮一线分布;降水过程大部分大于5 d,降水集中在3 d左右,过程降水量可分为纬向类和斜向类两种,斜向类占大多数,其中斜向类又可分为西北-东南向、东北-西南向两种,以西北-东南向的发生较多.降水中心由西北向东南方向移动,或中心变动不大,但范围先加大后减小.在所有降水过程中,一日最大雨量出现在壤塘的频率最高,其次为若尔盖和临洮;3 d最大降水量最频繁发生在临洮,其次为壤塘和若尔盖.18次过程降水极值分布与多年的年降水量大值区相对应.1965年、1984年、1992年过程降水偏弱,1981年、1989年、1999年过程降水偏强.

摘要：利用NCEP再分析资料，分析了南水北调西线引水地区和黄河上游的可降水量、水汽通量、水汽通量散度和该区域的流场．结果表明：在5～9月间，该地区可降水量7月最大，其次为8月、6月、9月，最小为5月；水汽通量主要从南边界获得，北边界存在较稳定的强度不大的净收入，西边界不太稳定，会出现负收入．研究区域上空600hPa水汽通量主要为辐合，风场散度对水汽通量散度的贡献最大；向研究区域输送的水汽在低层既有直接从孟加拉湾输入，又有从盂加拉湾经中南半岛北部绕过来的，而高层则基本从孟加拉湾直接输入．