高原气象

第24卷 第5期 2005-10-28   

论文

  • 低纬高原地区南支槽强降水中尺度MCS系统的模拟与分析
  • 晏红明;肖子牛;张小玲;李建通
  • 2005 Vol. 24 (5): 672-684. 
  • 摘要 ( ) PDF (2280KB) ( )
  • 选取2002年5月11~13日云南地区的一次南支槽强降水过程,利用MM5非静力中尺度数值模式对这次降水过程进行了数值模拟,利用模式高分辨率的输出结果分析了这次强降水中尺度对流系统的结构特征。分析结果表明:强对流系统的低层环境风场为西南和东南气流辐合,高层则为一致的槽前西南气流。低层强正涡度暖湿气流辐合上升区紧邻辐合线的西南侧,槽前西南暖湿气流在辐合线附近冷空气的作用下辐合上升,形成强降水,强降水落区位于低层700 hPa强正涡度暖湿气流辐合上升区的西南侧。对物理量要素的时间演变分析表明:在对流发展初期,沿辐合线的正负涡度、辐合辐散、上升与下沉运动在垂直方向和水平方向上相间分布,呈多个模态;当对流发展较强时演变为单一模态分布,即辐合线附近低层为正涡度辐合气流上升区,而高层为负涡度辐散气流下沉区。其中低层辐合较为浅薄,位于地面到600 hPa高度,而正涡度和垂直速度较为深厚,可以从地面向上分别伸展到400 hPa和200 hPa高度。研究还揭示了低纬高原地区中尺度对流辐合系统的垂直轴线随高度向辐合区东北侧(高纬度地区)倾斜的特征,这是低纬高原地区南支槽强降水中尺度对流系统与其它切变线、准静止锋和低涡等中尺度对流系统不同的最主要特征之一。
  • 青藏高原及铁路沿线地表温度变化趋势预测
  • 李栋梁;郭慧;李跃清;钟海玲
  • 2005 Vol. 24 (5): 685-693. 
  • 摘要 ( ) PDF (1698KB) ( )
  • 青藏高原及其铁路沿线各站的年地表温度具有很好的互相关性,特别是各站10年滑动平均温度互相关系数达到0.92,以此建立了1961-2003年青藏铁路沿线平均地表温度序列。研究表明:青藏高原地表温度的升高是明显的,40年来升高1.1~1.5℃,其升温率为0.44℃/10a。大气CO2浓度的增加有利于青藏高原地表温度的升高,而太阳黑子周期长度(SCL)的变长则起相反作用。地表温度对大气CO2浓度和SCL的最好响应约滞后10年。若根据SCL的变化和IPCC第三次评估报告给出的新的温室气体排放情景SRES-B1预测,目前青藏高原地表温度的升温到2010年前后达到最强,此后可能会出现一个明显的降温过程,到2030年前后可能低于20世纪70~90年代的平均值。新一轮的升温开始于2040年代。若综合考虑CO2和SCL两者的共同影响预测,未来50年平均最低、最高和年地表温度与1971-2000年的平均比较,分别升高0.2,1.0和0.6℃。
  • 青藏高原及铁路沿线未来50年气候变化的模拟分析
  • 徐影;赵宗慈;李栋梁
  • 2005 Vol. 24 (5): 700-707. 
  • 摘要 ( ) PDF (430KB) ( )
  • 利用由IPCC数据分发中心(DDC)提供的5个全球海气耦合模式(包括海冰与陆地生态系统)(CCCma,CCSR,CSIRO,GFDL,Hadley)气温及降水的模拟结果,对温室气体排放情景SRES-A2和B2影响下,青藏高原及铁路沿线未来50年气温和降水的变化进行了分析,包括整个青藏高原地区2011-2040年,2041-2070年的温度和降水空间分布特征以及21世纪前50年温度和降水变化的线性倾向等,结果表明:在人类活动引起的温室气体不断增加的情况下,21世纪青藏高原地区的温度将继续增加,在B2排放情景下,2011-2040年年平均温度增暖在高原主体达到1.6℃;2041-2070年,整个青藏高原的温度将上升2.8~3.0℃,A2排放情景下的升温幅度比B2排放情景下略高。对青藏铁路沿线地区各站A2和B2两种排放情景下,每10年平均的温度分析表明,在A2排放情景下,到2050年前后青藏铁路沿线各站的温度增加将是2010年时的2~3倍左右,A2时在2.5 6~2.9 6℃之间,B 2时在2.37~2.65℃之间。对21世纪前50年整个青藏高原地区温度变化的线性倾向的空间分布的分析可知,在A2排放情景下,大部分都在1.5~2.5℃/50a,冬季大部分地区的变暖倾向都在2.0℃/50a以上,有些地区达到2.5℃/50a以上,夏季在2℃/50a左右;B2时青藏高原地区温度变化倾向的分布趋势与A2时基本一致,只是变化的数值偏低约0.5℃。对21世纪青藏高原地区降水变化的预估结果表明,与温度不同,在两种不同的排放情景下,降水的变化较为复杂。总体来说,21世纪前50年青藏高原大部分地区的降水为增加趋势。
  • 青藏高原雷暴天气层结特征分析
  • 张翠华;言穆弘;董万胜;张义军
  • 2005 Vol. 24 (5): 741-747. 
  • 摘要 ( ) PDF (290KB) ( )
  • 青藏高原那曲地区夏季雷暴活动相当频繁,这种雷暴主要是受地形的影响,在地形的热力和动力作用下形成雷暴,但强度不大,最大反射率一般不超过4 0 dBz,相对云顶高度可伸展到1 0.0~13.0 km,强弱雷暴差别不大。雷暴持续时间大约为30 min左右,主要发生在13:00~19:00(北京时,下同)之间,峰值出现在16:00左右。此外,在晚上也有弱对流,最大反射率约为20 dBz。高原雷暴天气层结具有与平原雷暴完全不同的特征,一般为整层弱不稳定,高度可以伸展到100 hPa,整层不稳定能量不大,强雷暴CAPE值平均为782 J.kg-1,弱雷暴约为406 J.kg-1,分布较均匀,不出现能量特别大的不稳定层次。近地层相对湿度有"逆湿"现象,厚度约1~2 km,平均为60%~80%(雨季后)。无论是强雷暴天气还是弱雷暴天气都具有上述相似层结。这种层结可触发对流,发展高度很高,但强度不大,能量较小。这种特殊层结揭示了高原雷暴的特殊结构。雷暴的闪电频数可以表征雷暴发展强度,通常可以建立闪电频数与雷暴单一参量(云顶高度)之间的统计关系式,从而可以利用测量闪电频数来预报雷暴的强弱,但上述关系对于高原雷暴并不适用,必须建立闪电频数与多参量之间的综合关系。
  • 伊布都台风影响云南的暴雨过程分析
  • 郭荣芬;鲁亚斌;李燕;海云莎;高敏琪
  • 2005 Vol. 24 (5): 784-791. 
  • 摘要 ( ) PDF (1068KB) ( )
  • 利用Micaps常规资料,采用FY-2卫星红外增强云图及昆明CINRAD-CC雷达资料,分析了2003年7月25日20:00~26日20:00由于"伊布都"台风低压西行引发的云南暴雨过程。结果表明,由于副热带高压的西伸加强,其西侧持续强盛的低空偏南急流使西移到云南的热带低压维持并加强,在此有利的大尺度背景下,使云南境内的台风低压云系由MβCS发展为MαCS-MCC;通过K指数、θse特征、非地转湿Q矢量及非地转湿Q矢量散度等的分析,发现高能、高湿不稳定能量的积聚、低层的水汽辐合是此次暴雨过程的触发机制;地形的抬升导致低压发展,是暴雨产生的重要原因之一;多普勒雷达回波显示,台风低压有明显较大尺度的气旋式螺旋带状回波结构,并伴有多条强回波短带的出现及合并;在多普勒雷达速度图上,逆风区、气旋式辐合、大风区、持续的暖平流是造成本次暴雨过程直接的中小尺度天气系统。