高原气象
第21卷 第4期 2002-08-28
论文
- 中纬度中尺度对流系统研究的若干进展
- 程麟生;冯伍虎
- 2002 Vol. 21 (4): 337-347.
- 摘要 ( ) PDF (557KB) ( )
- 中尺度对流系统(MCSs)与许多严重的气象灾害,特别是我国的暴雨洪涝密切相关。本文主要对中纬度中尺度对流系统研究的若干进展作了简要综述,其中包括:MCSs的时空分布;MCCs的平均生成环境;MCSs的组织模型和逆尺度演变;发展中的MCSs与其环境的相互作用;MCSs的动力学和不稳定度;MCSs的数值模拟;MβCS和MγCS的观测和模拟;MCSs的概念模型;MCSs的结构和机制研究的观测计划。我们希望通过本文有助于进一步了解有关中纬度MCSs的发生、发展、结构、机制以及概念模型等研究的若干进展。
- 闪电产生氮氧化物(LNO X)区域特征计算(Ⅰ):理论和计算方法
- 张义军;言穆弘;杜健
- 2002 Vol. 21 (4): 348-353.
- 摘要 ( ) PDF (249KB) ( )
- 介绍了目前关于闪电产生氮氧化物(NO X)的研究概况,包括产生机理、特征、输运过程以及在全球气候变化中的作用。重点叙述了发生在区域性雷暴中闪电产生氮氧化物的机制、传输以及计算方法和可能误差,并对闪电产生氮氧化物区域特征计算方法和参数的选取作了简要介绍。
- 对流涡自组织过程的数值研究
- 薛具奎;胡隐樵
- 2002 Vol. 21 (4): 354-358.
- 摘要 ( ) PDF (276KB) ( )
- 利用一个简化的浅对流模式,从非线性热力学观点出发,分析了热对流涡的自组织过程,揭示了系统熵收支与对流涡的形成及发展过程的关系。结果表明,系统失稳构成了对流涡形成的触发过程;在对流涡的发展过程中,涡的非线性自组织是对流涡组合兼并的动力学原因,而与这一过程相对应的负熵流是引起涡自组织并最终维持对流涡有序结构的非线性热力学原因。
- 青藏高原东部牧区雪灾的环流型及水汽场分析
- 梁潇云;钱正安;李万元
- 2002 Vol. 21 (4): 359-367.
- 摘要 ( ) PDF (586KB) ( )
- 冬、春季雪灾是青藏高原东部牧区重要的灾害性天气。本文利用历史天气图和国家气象中心T106L19全球模式的分析值格点资料,分析了青藏高原东部牧区近20年来冬、春季降雪的天气形势和水汽场。结果表明,北脊南槽型、乌山脊型、阶梯槽型和国境槽型是造成高原东部牧区降雪的四类主要环流型;在高原东部牧区强降雪天气过程时气柱可降水量有明显增加,主要降雪区与水汽通量辐合区吻合,主要水汽来自孟加拉湾地区。
- 青藏高原那曲地区雨季雷达回波、降水和部分热力参量的统计特征
- 冯锦明;刘黎平;王致君;楚荣忠
- 2002 Vol. 21 (4): 368-374.
- 摘要 ( ) PDF (349KB) ( )
- 利用1998年青藏高原地面雷达资料、探空资料和地面降水资料,计算分析了青藏高原的雷达回波、层结热力参量及其降水的统计特征。结果表明,在6月中旬青藏高原雨季来临之后,云中对流活动明显增强,雷达回波强度增大,回波顶高和回波面积增加,层结热力参量明显改变,对流凝结高度下降,气块能量增加,降水量显著增大。
- 雷暴云下地闪先导通道中的电荷分布
- 余晔;郄秀书;袁铁
- 2002 Vol. 21 (4): 375-380.
- 摘要 ( ) PDF (257KB) ( )
- 利用不荷电双向传输先导模型,考虑近地面空间电荷层对地表垂直电场的影响和云电荷的转移,在一定的雷暴云电荷结构假定下,对地闪先导通道中的电荷分布进行了模拟计算。结果表明,先导接地瞬间通道上的平均电荷密度约为1.5×10 -3C·m -1,通道中的总电荷量约为14.8 C,其中平均感应电荷密度仅占总电荷密度的20%,约为0.34×10- 3C·m -1,先导通道中的电荷主要来源于云中电荷的转移。
- 城市庭院小气候特征季节变化初探
- 张一平;李佑荣;刘玉洪;马友鑫;王进欣
- 2002 Vol. 21 (4): 381-388.
- 摘要 ( ) PDF (340KB) ( )
- 通过对低纬城市——昆明城市庭院内的草地、屋顶和道路的气象观测资料的比较分析,研究了庭院内不同下垫面的小气候变化规律和差异特征。昆明地区不同下垫面气象要素均具有与大气候相近的变化趋势,平均最高气温最大值出现在干季后期;气温日较差干季大,雨季小。相对湿度雨季大,变化小;干季小,变化大。风速以干季较大;雨季数值小,变化也小等年变化特征。比较不同下垫面的气象要素值得出,由于受下垫面和测点附近环境影响,与草地相比,屋顶和道路的最高气温高,最低气温低,气温日较差较大,相对湿度低,风速大。其差异表现为干季大、雨季小。
- 高寒草甸生态系统陆地生物圈模式研究及应用
- 姚德良;沈卫明;张强;周兴民;沈振西
- 2002 Vol. 21 (4): 389-394.
- 摘要 ( ) PDF (264KB) ( )
- 改进了适合于高寒草甸生态系统的陆地生物圈模式,分析了模式中温度变化与水分运动分层的物理原因,说明了气候状况对地表面能量交换的影响,给出了净辐射和蒸散量新的计算方法,提出了有限差分计算中具有二阶精度的Euler隐式格式,介绍了中国科学院海北高寒草甸生态站的气候概况和野外观测情况。最后利用本模式对高寒草甸生态站地区的土壤—植被—大气间水热交换过程进行了数值模拟,模拟值与实测值吻合较好。
- 地磁场与气候变化关系的新探索
- 高晓清;柳艳香;董文杰;汤懋苍
- 2002 Vol. 21 (4): 395-401.
- 摘要 ( ) PDF (309KB) ( )
- 对地磁场与气候变化的统计研究早已表明,二者有很好的相关关系。本文的目的是对它们的关系给出一种可能的物理解释。利用近600年的地磁场模型资料和全球平均温度序列分析了两者变化的关系,发现它们有很好的对应,且地磁场变化超前于全球气温变化。从地磁场的变化来看,21世纪初全球变暖的趋势应该减缓。文中对地表浅层热场(地热带、火山和地温场)的分布特征与地球内部软流圈-岩石圈边界上焦耳热场的分布特征进行了对比分析。结果表明,地表浅层热场与地球深层焦耳热的分布有很好的对应关系,这可能暗示地表浅层热场是地球深层焦耳热的反映,地磁场通过焦耳热的不断释放影响气候变化。
- 风沙起电的风洞实验研究
- 张鸿发;屈建军;言穆弘
- 2002 Vol. 21 (4): 402-407.
- 摘要 ( ) PDF (271KB) ( )
- 利用大型风沙物理风洞实验装置,模拟铺沙地面在不同风速条件下对不同粒径的沙样和混合沙的起电电场、电位和荷质比作实验测量。结果表明:存在风沙起电效应。风洞内电场多为负极性,最大电场达到-29 kV·m -1,导线电位可达120 mV。沙粒越细,起电越强,且随风速增加而增大。
- 脉冲电晕与地闪负先导梯级性机制模式探讨
- 苟学强;张义军
- 2002 Vol. 21 (4): 408-413.
- 摘要 ( ) PDF (258KB) ( )
- 根据新的观测事实,提出了地闪负先导明亮脉冲可能不是被一慢而弱的流光(引路流光)所引导,而是被一快而短暂的电晕(脉冲电晕)所引导的梯级性流光机制的不同观点。由此出发,对流光间歇时间、梯级长度等重要特征参数进行了新的分析;结合对梯级先导辐射特征脉冲产生机制的进一步分析,提出并论证了明亮脉冲的双向传输,通过一个简单的数值模式对梯级过程进行了计算模拟,得到了一些与观测特征基本符合的结果。
- 低纬高原上中尺度模式的积云参数化方案研究
- 邓崧;琚建华;吕俊梅
- 2002 Vol. 21 (4): 414-420.
- 摘要 ( ) PDF (332KB) ( )
- 在低纬高原上的中尺度数值模式研究中,积云参数化方案的设计是极其重要的,而垂直加热廓线和增湿系数的方案设计是Kuo型积云参数化方案中两个重要的问题。本文从垂直加热廓线和增湿系数的角度设计了多种改进的Kuo型积云参数化方案进行数值试验。试验结果表明,垂直加热廓线采用位温法,增湿系数采用指数型定义法的Kuo型改进方案较适合云南低纬高原上的中尺度数值模式;低纬高原上的增湿系数比我国东部沿海及一些平原地区要大;在改进积云参数化方案的基础上考虑低纬高原地形的影响,能进一步提高中尺度数值模式在低纬高原上的模拟效果。
- 局地相似性理论在林地及林木湿地下垫面塔层中的应用研究
- 李萍阳;蒋维楣;苗世光
- 2002 Vol. 21 (4): 421-426.
- 摘要 ( ) PDF (257KB) ( )
- 对局地相似性理论在"粗糙副层"范围的林地及在塔层范围的林木湿地下垫面大气边界层的适用性进行了研究。结果表明,对于二阶或更高阶的统计参数,局地相似性理论在林地及林木湿地是有效的。无量纲速度、垂直速度三阶矩、温度、湿度仅是无量纲长度 ζ= z- d/ L 1的函数。其中,在对 σ T/ T *l的分析中发现, σ T/ T *l按感热通量分层明显,感热通量大的数据点能更好地符合相似性关系。类似地,潜热通量大的数据点 σ T/ T *l相似性关系也很好。
短论
- 兰州市城关区冬季TSP的监测分析及其与辐射的关系
- 奚晓霞;权建农;陈长和;赵秀娟
- 2002 Vol. 21 (4): 427-431.
- 摘要 ( ) PDF (215KB) ( )
- 气溶胶的气候效应是目前全球气候变化和数值模拟预测研究中的关键环节和最热门的前沿科学问题,也是了解气候变化机理的基础。为此,通过对兰州市城关区冬季不同高度大气气溶胶及太阳辐射的监测,对该地区气溶胶质量浓度状况及其辐射效应进行了分析。