高原气象

高原气象

第31卷 第4期 2012-08-28   

论文

  • 强烈发展的中尺度涡旋影响下持续性暴雨的位涡诊断
  • 葛晶晶;陆汉城;张群;钟玮;何循山
  • 2012 Vol. 31 (4): 952-962. 
  • 摘要 ( ) PDF (2049KB) ( )
  • 利用高分辨率的模式输出资料, 对2008年6月广西致洪暴雨及其中尺度低涡（简称广西涡）进行了等熵位涡(IPV)和湿位涡(MPV)的诊断分析。结果表明, 低值等熵面上正IPV带的位置和强度可以反映暴雨的落区和强度， 等熵面上的西风气流可分别将高纬度干冷和低纬度暖湿的高值IPV向广西涡处输送， 使得广西涡维持高IPV。高值等熵面上南部的IPV存在下传现象， 有利于其下游的广西涡IPV的增长， 从而使得广西涡强烈发展、 降水增强。利用MPV守恒原理的分析表明, 持续性暴雨出现在高值等熵湿位涡前方的对流不稳定区中； 暴雨区南北两侧对流层中高层的冷空气下沉时对流稳定性减小， 对应的气旋性涡度增大； 而暖湿气流沿着干冷空气爬升， 它与具有强涡度的沿等熵面下滑的干冷空气发生强烈的辐合， 使得涡度急剧增强， 再加上地形的强迫抬升作用， 形成强烈的垂直上升运动， 导致涡旋强烈发展。等压面上的MPV及其分量分布显示， 对流层中低层MPV负值带对雨带有指示作用， 强降水时段对应着对流不稳定和条件性对称不稳定。 
  • 2007年7月新疆三次暴雨过程的水汽特征分析
  • 杨莲梅-;张云惠;汤浩
  • 2012 Vol. 31 (4): 963-973. 
  • 摘要 ( ) PDF (1816KB) ( )
  • 利用新疆99个气象站日降水量资料和NECP/NCAR一天4次1°×1°再分析资料, 分析了2007年7月8-11日、 15-17日和 27-29日新疆3次暴雨过程的水汽输送和收支特征。雨型I （8-11日）的雨带位于天山山区及其北麓， 雨型II （15-17日）的雨带位于新疆东部地区， 雨型III （27-29日）的雨带位于天山以北的北疆地区。结果表明， 这3种典型雨型的水汽输送路径有明显的差异， 雨型I存在西风气流、 河西走廊至新疆的低空偏东急流和青藏高原向北气流3支水汽输送路径， 西方路径水汽输送量最大， 这3支水汽输送气流在天山山区及其北麓强辐合并引发暴雨\.这是由700  hPa贝加尔湖脊发展、 对流层中亚低涡强烈发展\, 快速东移和500  hPa新疆脊逐渐东移所造成的\.雨型II的水汽输送为西方、 东方、 南方和北方路径， 4支水汽在东—西向和南—北向强辐合并引发暴雨\.这种异常的水汽输送是由700  hPa柴达木低压发展、 500  hPa乌拉尔脊东北向发展、 中亚低涡东南移动和新疆脊配置所致\.雨型III主要为西风气流和贝加尔湖至新疆低空偏东急流输送水汽， 东、 西方水汽在天山以北区域发生强辐合并造成暴雨， 偏东水汽输送来自于贝加尔湖、 孟加拉湾、 南海和热带西太平洋， 其水汽输送量大于西方路径\.这种异常水汽输送是由中亚低涡东移、 西太平洋副热带高压北伸与贝加尔湖脊叠加且贝加尔湖脊西伸配置所造成的。
  • 利用区域气候模式RIEMS产品分析日蒸散量及其影响
  • 邵月红;张万昌;刘永和;林炳章
  • 2012 Vol. 31 (4): 983-992. 
  • 摘要 ( ) PDF (1285KB) ( )
  • 利用区域气候模式RIEMS输出的各种气象参数, 采用了BEF等4种不同方法计算了沂沭河上游流域的潜在蒸散量， 并与该流域6个气象站实测蒸发数据计算的陆面潜在蒸散量进行了比较。结果表明， 根据平均偏差、 平均绝对偏差、 均方根差和相关系数指标的综合判断， 该4种方法的估测精度从高到低依次为双线性曲面回归经验函数法（BEF）\, Hargreaves-Samani（Harg）法\, Pristley-Tayler（P-T）法和Penman-Monteith（P-M）法。在时间序列上， 4种方法计算的逐日蒸散量与观测值呈相同的变化趋势， 但计算值在蒸散发最强、 最弱和降水最多、 气温最高的7-9月有较大差异。BEF法估测的精度最高， 与观测值最接近，  Harg法、 P-M法和P-T法都有明显的偏高现象。BEF法只需要较少的参数就能得到较高的估测精度， 因此可作为利用区域气候模式RIEMS产品计算沂沭河流域蒸散量的首选方法， 进而为RIEMS模式中耦合的陆面水文过程模型TOPX提供满足精度要求的日蒸散量驱动参数。
  • 平流层极涡变化与我国冬季气温\, 降水的关系
  • 熊光明;陈权亮-;朱克云;范广洲
  • 2012 Vol. 31 (4): 1001-1006. 
  • 摘要 ( ) PDF (745KB) ( )
  • 利用国家气候中心提供的1951-2010年逐月环流指数资料， 分析了北半球极涡强度指数、 面积指数和中心强度指数的相关关系， 并通过极涡强度指数的变化讨论了冬季北半球极涡强度的时间变化特征。结果表明， 冬季极涡强度指数与面积指数和中心强度指数有较好的相关性， 能够更好地反映冬季极涡强度的变化特征； 冬季极涡存在准13年的年代际振荡周期， 准5年的年际振荡周期在20世纪90年代后期较为明显。结合气温、 降水观测资料和NCEP/NCAR月平均再分析资料， 探讨了极涡强\, 弱不同年份我国冬季气温、 降水和大气环流形势的变化。相对极涡弱值年而言， 极涡强值年我国北方地区、 东部地区特别是东北地区的气温偏高， 西南大部分地区的气温偏低， 长江流域和华南地区的气温变化不明显； 我国南方地区降水偏多， 长江中下游和华南地区的降水偏多最为明显， 北方地区的降水略有减少; 500 hPa 高度场上高纬度地区的位势高度降低，  中高纬度的位势高度升高， 冷空气向极地聚集， 东亚大槽减弱， 我国东北和东部地区的气温偏高； 同时东亚冬季风减弱， 湿空气向我国内陆输送， 长江流域和我国南方地区的降水偏多。
  • 一次南方春季强对流过程中影响对流发展的环境场特征分析
  • 陈涛;张芳华;宗志平
  • 2012 Vol. 31 (4): 1019-1031. 
  • 摘要 ( ) PDF (2211KB) ( )
  • 利用地面自动站资料\, 多普勒雷达资料\, FY-2E卫星云图及NCEP FNL 1°×1°逐6 h分析场资料, 分析了2010年5月5-7日我国南方春季大范围强对流天气过程中尺度对流系统（Mesoscale Convective System, MCS）的发生\, 发展特征， 重点探讨了环境条件差异及其对MCS的影响。结果表明, 由于环境场三维动力结构、 水汽条件和热力不稳定条件配置的差异， 造成对流发展的多样化特征\.利用相对风暴螺旋度分析了环境场动力特征对MCS组织结构的影响。重庆上空中高层较干且具有较强的垂直切变, 环境场气旋式旋转相对深厚， 随着锋面强迫抬升克服对流抑制作用后， 局地激发出相对孤立的类似超级单体的强对流风暴， 造成冰雹和雷暴大风等天气； 而贵州湿层相对深厚， 高低空急流的耦合机制更明显， 贵州北部的多单体对流风暴组织程度较高， MCS尺度相对较大， 局地短时强降水较明显； 广东具有最强的垂直切变和深厚湿层， 在浅薄冷空气的触发机制下， 发展出深厚湿对流形式的中尺度对流复合体， 出现了高度组织化的线状对流带， MCS尺度大\, 持续时间长， 造成较强的降水。
  • 黄、 渤海大风的次天气尺度环流特征及其应用
  • 梁军;张胜军;朱晶;赵雅轩
  • 2012 Vol. 31 (4): 1032-1041. 
  • 摘要 ( ) PDF (1643KB) ( )
  • 选取2008年12月出现在黄、 渤海的一次大风过程， 采用常规观测资料和NCEP全球再分析资料， 对大风期间的次天气尺度特征及其与天气尺度系统之间的相互作用进行了诊断分析。结果表明， 黄、 渤海大风区的次天气尺度环流具有明显的波动特征， 这种波动结构的维持与否和大风期间的天气尺度背景密切相关。黄、 渤海位于高空槽前， 波动结构维持， 该区域从次天气尺度系统获得正涡度和动能， 气旋发展， 大风形成。中纬度斜压带东南移至黄、 渤海上空， 波动结构遭到破坏， 消耗次天气尺度系统涡度， 气旋减弱， 但低层大气仍获得次天气尺度系统动能， 大风维持。在与高空槽相互作用的过程中， 虽然次天气尺度环流有不同的分布特征， 但低层大气若获得次天气尺度动能， 则有利于动能输入地区的风速增幅和大风持续， 若消耗次天气尺度系统动能， 大风停止。次天气尺度动能大值区主要在850 hPa以下的低层。
  • “07.08”陕西关中短历时强暴雨水汽条件分析
  • 慕建利;李泽椿;赵琳娜;陈雪珍
  • 2012 Vol. 31 (4): 1042-1052. 
  • 摘要 ( ) PDF (1556KB) ( )
  • 利用T213资料和地面逐时加密观测资料， 对2007年8月8-9日陕西关中短历时强暴雨过程的水汽条件进行了详细的分析。结果表明， 关中短历时强暴雨水汽来源于关中周围的高湿区， 暴雨期间暴雨区上空水汽浅薄， 地面至低层风向快速变化使暴雨区地面到低空湿度经历了减小—突然增加—快速减小的过程， 水汽的聚集是通过偏东气流输送实现的， 东西向水汽辐合是暴雨区水汽辐合的主要贡献者， 北边界水汽的输入、 输出和东边界水汽输入的突然增大、 减小对暴雨的发生、 发展及其结束有一定的指示意义； 暴雨中心位于水汽通量大值中心及其下风向的水汽通量辐合中心之间； 暴雨区可降水量的大小主要取决于水平水汽通量辐合的大小， 水平水汽通量辐合的大小关键在于水平风场形成的辐合大小， 而强降水的发生、 加强\, 减弱及消亡与水汽的局地变化和水汽平流的变化关系更加紧密； 近地层充足的水汽供应和水汽垂直输送形成的反环流圈使暴雨区水汽、 能量迅速增加和抬升， 建立了不稳定大气并触发能量释放， 强降水开始; 反之， 形成暴雨的水汽条件不复存在， 强降水结束。
  • 影响云南的西南低涡统计特征
  • 梁红丽;段旭;符睿;郭荣芬
  • 2012 Vol. 31 (4): 1066-1073. 
  • 摘要 ( ) PDF (839KB) ( )
  • 利用1980—2008年逐日08:00（北京时， 下同）和20:00 700 hPa高空图和云南125个测站的逐日降水量资料， 对影响云南的西南低涡移动路径、 时间变化、 维持时间和对应的降水特征进行了统计分析。结果表明， 约1/8～1/7的西南低涡能够移出四川并影响到云南， 但过去30年来其总趋势是减少的。影响云南的西南低涡初生涡源区主要集中在九龙和四川盆地， 东南路径最多， 西南和偏南路径次之， 受地形影响西南低涡一般影响不到滇西边缘和滇西南地区。春末和夏季西南低涡移出影响云南的频数最多， 秋末和冬季最少。西南低涡开始影响云南的时间表现出日变化特征， 在白天的影响几率为61.54%， 其生命史呈指数衰减， 大多不超过1天。西南低涡移出源地后， 约有13.5%的低涡会影响云南并出现全省性强降水过程。其中， 偏南路径西南低涡造成的强降水主要分布在哀牢山以西地区, 东南路径的主要暴雨中心位于滇中和滇东南, 西南路径的强降水主要分布在滇东地区。西南路径大到暴雨的出现频率最高\, 强度最强， 应引起足够的重视； 东南路径虽然最多， 但大到暴雨的出现频率和强度均低于平均值。
  • 低纬高原一次飑线过程的地闪演变特征分析
  • 尹丽云;张杰;张腾飞;许迎杰
  • 2012 Vol. 31 (4): 1100-1109. 
  • 摘要 ( ) PDF (1608KB) ( )
  • 利用雷电定位资料、 多普勒雷达资料和FY-2E红外卫星资料, 分析了滇西南一次典型飑线过程的地闪变化特征\.结果表明， 这是一次由切变线云带内的对流单体与台风外围对流单体合并形成的典型飑线过程。在飑线发展初期, 负地闪占主导地位， 地闪频数在波动中缓慢增加; 在飑线成熟阶段, 地闪频数较高， 负地闪频数达到最大峰值前10～15 min， 正地闪出现最大峰值; 在飑线减弱阶段， 地闪频数急速下降， 正地闪所占比例急剧增加， 当正地闪所占比例超过地闪总数的8%以上时， 地闪活动开始呈减弱特征。负地闪主要发生在强对流区（>40 dBz）， 对应着径向速度场上的辐合区， 密集的正地闪发生在飑线成熟阶段， 对应着辐合区附近>40 dBz的强回波区域， 稀疏的正地闪发生在强回波外围的云砧或稳定性降水部位。在飑线整个发展阶段, -10 ℃, -20 ℃层高度上雷达回波强度的每一次跳跃变化都对应着地闪频数的跳跃发展， 且-10 ℃和-20 ℃层高度上雷达回波强度总在地闪频数变化之前6～30 min。负地闪集中出现在-92～-90 ℃和-76～-74 ℃的云区， 而正地闪集中发生在-90～-60 ℃的云区。
     
  • 一种自动多普勒雷达速度退模糊算法研究
  • 肖艳姣;万玉发;王珏;王斌;王志斌
  • 2012 Vol. 31 (4): 1119-1128. 
  • 摘要 ( ) PDF (1463KB) ( )
  • 提出了一种能解决孤立风暴、 高切变和强台风等情况下速度模糊问题的自动多普勒雷达速度退模糊算法。该算法首先通过搜索最弱风区, 第一次确定的最多两组初始参考径向和参考速度库， 其中使用了相邻仰角初始参考径向应具有方位连续性的约束条件， 剔除假零速度线引起的不恰当备用初始径向； 然后从初始参考径向和参考速度库开始， 对其周围邻近的速度库进行连续性检查， 如果当前库的径向速度与参考速度的差值大于给定阈值就对其进行纠正； 完成两次全方位径向退模糊处理后， 算法进行径向和方位方向的强风切变检查， 如果还有强风切变存在， 那么通过搜索弱风切变区中有效速度库最多的径向, 第二次确定一组退模糊的初始参考径向和参考速度库， 再重复前面的退模糊过程， 这有利于远离雷达的孤立风暴的速度退模糊。在多次退模糊过程中， 判断速度模糊的标准由紧到松， 切变阈值由小到大， 以确保用于后面退模糊处理的参考速度的可靠性。利用我国S波段多普勒天气雷达观测的龙卷、 飑线、 孤立强风暴及台风等事件的1 000多个体扫资料对该算法进行了测试和评估， 结果表明, 速度退模糊准确率>99.5%。对于孤立风暴、 高切变及强台风等复杂情况下的速度退模糊来说， 新算法要优于我国新一代天气雷达业务退模糊方案。
  • 95 GHz云雷达对一次冷锋云系结构的观测分析
  • 黄毅梅-;周毓荃
  • 2012 Vol. 31 (4): 1129-1138. 
  • 摘要 ( ) PDF (1245KB) ( )
  • 利用安徽寿县W-Band云雷达(95 GHz， 波长3.16 mm)、 地面微波辐射计、 探空和地面观测等资料， 对2008年11月5-7日一次冷锋云系的云结构进行了分析。结果表明， 云雷达的多普勒速度可以初步确定粒子相态和大小以及是否存在雪晶或雨滴； 在0 ℃层附近有回波暗带产生， 这主要是由于波长为3 mm的雷达对雪晶的衰减较强以及粒子的非Rayleigh散射引起的； 云雷达观测可以清楚地识别混合云中的融化层\.冷锋云系发展\, 演变过程及结构非常不均匀： 锋面前部， 在5~7 km之间有一水凝物含量大值区， 不断有长大的冰雪晶下落， 使云底逐渐下伸， 触地后产生间歇性阵性降水； 降水过后， 5 km左右有一相对干层， 上部为高层云， 下部为散乱的多层云结构； 冷锋临近， 云层冷区没有水凝物含量大值区， 回波强度较弱， 暖区2 km以下是干冷的东北气流， 限制了雨滴通过暖雨过程增长， 导致锋面降水强度较小， 持续时间短\.锋面后部4~7 km高度， 由于冰雪晶沉降， 相对湿度较小， 云层分裂成两层云； 冷锋过后， 出现了较强的降水， 这主要是由暖雨过程产生的。
  • 浑太流域降水极值的统计分布特征
  • 胡乃发-;金昌杰;关德新;王安志*;吴家兵;袁凤辉-
  • 2012 Vol. 31 (4): 1166-1172. 
  • 摘要 ( ) PDF (801KB) ( )
  • 基于浑太流域1966-2006年73个雨量站的日降水资料， 建立了逐站年最大日降水量(Annual Maximum, AM)序列和汛期4-9月日降水量<1.27 mm·d-1的最长持续干旱天数（Munger Index, MI）序列， 并对其时空分布规律进行了分析。采用广义极值（General Extreme Value, GEV）分布、 广义帕雷托(General Pareto, GP)分布、 韦布尔(Weibull, WB)分布、 约翰逊SB(Jonhson SB, J-SB)分布、 Burr分布和对数逻辑（Log-Logistic, L-LG)分布等6种极值分布函数对AM和MI序列进行了逐站分布拟合， 结果表明, 广泛应用的GEV分布整体拟合程度最好， 有50个测站的KS检验统计量Dn<0\^09， 而未曾推广使用的Burr分布的拟合效果也非常好, 有36个测站Dn<0.09。用GEV分布对50年一遇的AM和MI进行了估算， 发现流域中心地区极端强降水和极端干旱的程度较高， 分别为>208 mm·d-1和>47 d。

新闻公告下载中心更多+更多+

学科动态视频资讯更多+更多+

友情链接 电子书 更多+ 更多+

官方微信

QQ群聊

本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持：support@magtech.com.cn