高原气象
论文
- 春季高原南侧低层前季风经圈环流特征分析
- 孙瑾;李维京;韩荣青;孙丞虎;杨明珠
- 2008 Vol. 27 (5): 933-940.
- 摘要 ( ) PDF (1240KB) ( )
- 使用美国NCEP/NCAR再分析Ⅱ提供的风场资料, 分析了春季青藏高原南侧大气低层前季风经圈环流的气候特征、年际变化和存在的原因及其与季风环流、夏季500 hPa环流形势之间的联系和物理机制。结果表明: 前季风经圈环流是青藏高原与低纬地区之间从冬季Hadley环流型到夏季季风环流型转换的一种过渡形势; 它的建立、结束时间及强度都有明显的年际变化, 这种变化与其后季风环流出现的时间有密切的联系: 当前季风经圈环流结束偏早时, 往往预示着季风环流会提早建立; 前季风经圈环流的异常与随后夏季环流形势也有一定的关系: 当前季风经圈环流建立偏晚时, 夏季500hPa西太平洋副热带高压面积偏大、强度偏强, 且西伸更为明显; 它们之间的这种联系实际上反映了前冬、春季青藏高原积雪对两者的共同影响。
- 藏北地区近地层大气和土壤特征量分析
- 陈学龙;马耀明;李茂善;马伟强;王宏
- 2008 Vol. 27 (5): 941-948.
- 摘要 ( ) PDF (698KB) ( )
- 利用"全球协调加强观测期亚澳季风青藏高原试验研究(CAMP/Tibet)"4个台站2003年大气和土壤的观测资料, 详细分析了藏北高原不同下垫面上的气温、相对湿度、土壤温度、土壤湿度等的季节变化及年变化特征。近地层大气各气象要素变化剧烈; 4个站气温高低的差异显示了纬度和高度的明显影响; 各站冻土冻融过程存在地域差别, 尤其是春季冻结消融阶段的持续时间相差可达1个月; 土壤质地的差别对土壤湿度影响也较大, 黏土土壤含水量要高些, 粉土和砂土要低些。
- 利用MERIS和AATSR资料估算黄土高原塬区蒸散发量研究
- 刘蓉;文军;张堂堂;刘远永;李振朝
- 2008 Vol. 27 (5): 949-955.
- 摘要 ( ) PDF (461KB) ( )
- 基于陆面能量平衡原理, 通过对搭载在欧洲空间局环境卫星(Environmental Satellite, ENVI-SAT)上中分辨率影像光谱仪(Medium Resolution Imaging Spectrometer, MERIS)2005年6月7, 11和27日的遥感观测资料进行大气纠正等预处理后, 得到估算瞬时蒸散发量所需要的地表反照率和植被覆盖度等值, 并利用分裂窗法和ENVISAT上搭载的先进的沿轨迹扫描辐射计(Advanced Along-TrackScanning Radiometer, AATSR)的观测资料进行了地表温度的反演, 进一步估算出黄土高原塬区午间瞬时净辐射、感热通量和土壤热通量。结合与卫星遥感观测资料同期研究区域气象站的太阳辐射、气温、日照时数和风速等气象要素资料, 充分考虑到植被冠层和陆地表面对蒸散发量的不同影响, 发展了一个可以估算陆面潜热的简化模型, 并将瞬时蒸散发量转化为日蒸散发量。对卫星遥感估算的潜热通量, 利用黄土高原塬区陆面过程野外观测试验(Loess Plateau land surface process field Experiments, LOPEXs)的地面通量观测资料进行验证, 结果表明: 二者最大相对差异为10.9%, 最小相对差异为4.8%, 并对差异误差产生的原因进行了分析和探讨。
- 青藏高原夏季风强弱年波包传播特征分析
- 肖天贵;李江林;李湘;彭骏
- 2008 Vol. 27 (5): 956-966.
- 摘要 ( ) PDF (2247KB) ( )
- 采用1996-2005年NCEP/NCAR 600 hPa逐日再分析资料, 利用高原季风指数定义和波包传播的诊断方法(WPD), 研究了高原夏季风强弱年(1998年和1997年)不同发展阶段的波包传播特征。研究表明, 在高原夏季风开始前, 都存在着季风的加强期, 期间高原地区都有来自乌拉尔山-巴尔喀什湖地区向东传播的波包和来自阿拉伯海、阿拉伯半岛地区向西传播的波包。当乌拉尔山向高原地区的波包传播减弱, 高原地区波包传播主要来自西太平洋地区时, 高原夏季风爆发。在高原夏季风爆发后, 存在着季风的加强期、维持期和减弱期等不同阶段。季风加强期间, 强年(1998年)主要是从西太平洋地区向西传播到高原的波包值, 而弱年(1997年)西太平洋地区几乎没有向西传播到高原的波包; 季风维持期间, 强年(1998年)表现出高原地区波包大值区向四周频散的趋势, 而弱年(1997年)反映出与强年(1998年)相反的特征, 高原地区有来自阿拉伯海、阿拉伯半岛地区和西太平洋地区传播来的波包; 季风结束减弱期间, 乌拉尔山地区的波包值再次向东传播影响到高原地区。最后分析波包强中心对应着天气系统扰动能量的中心, 并且与天气系统也有较好的对应关系, 波包强中心的传播常常与槽脊的移动相联系。
- CoLM模式在中国温带混交林和亚热带人工针叶林的水热通量模拟性能评估
- 宋耀明;郭维栋;张耀存
- 2008 Vol. 27 (5): 967-977.
- 摘要 ( ) PDF (1748KB) ( )
- 利用中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)在长白山温带混交林观测站点和千烟洲亚热带人工针叶林观测站点的强化观测资料, 考察了一个较为完善的陆面过程模式(Common LandModel, CoLM)在这两种不同植被类型下垫面的模拟性能, 特别是其对潜热通量的模拟。模拟结果与强化观测资料的对比表明, CoLM能较好地模拟出实验站点地表能量平衡的基本特征以及潜热通量的日变化和季节变化。其中长白山站和千烟洲站潜热通量日平均的观测值与模拟值的相关系数分别为0.804和0.692, 均通过了0.001的显著性水平检验。总体而言, CoLM在长白山站的模拟效果更好一些, 模式对不同植被覆盖类型的土壤-植被-大气间水热传输过程的处理可能是造成差别的原因。
- 一种快速预处理算法及其在浅水波方程中的应用
- 王光辉;陈峰峰;沈学顺
- 2008 Vol. 27 (5): 978-985.
- 摘要 ( ) PDF (572KB) ( )
- 为了提高数值求解大气方程的计算速度, 我们研究了稀疏逼近逆预处理方法及其在数值求解浅水波方程中的应用, 这是一种求解大型线性方程组的快速算法, 该算法的核心内容是稀疏逼近逆非零元模式的选取。首先导出了一种稀疏逼近逆的非零元模式及其确定方法, 然后以浅水方程的差分格式为例, 借助于GMRES迭代算法, 对这种预处理快速算法应用前后的计算速度进行了比较, 发现该快速算法能大幅度提高运算速度。另外, 该预处理快速算法简单、易于并行, 是一种值得在大气方程中推广应用的方法。
- 基于LAF思想的一种初始扰动生成方法及集合预报试验
- 张立凤;牛震宇
- 2008 Vol. 27 (5): 986-992.
- 摘要 ( ) PDF (1521KB) ( )
- 在时间滞后平均法(LAF)思想的基础上, 提出了一种改进的LAF方法, 这种方法的思路是将不同的初始扰动叠加到模式初始场上进行不同的扰动预报, 形成集合预报的成员; 而不同的扰动场是通过在滞后不同时次上求取不同资料分析场之差获得。这种扰动不仅体现了不同分析场的差异, 而且不同的滞后时间也体现了LAF方法的思路。然后利用经典的LAF方法及改进的LAF方法和AREM模式, 分别对2004年6月14~15日安徽入梅首场暴雨过程进行了集合预报试验。结果表明, 无论是雨带还是雨团位置和强度的预报, 改进的LAF方法都优于经典的LAF方法。进一步研究发现, 对于同一个扰动, 加扰预报结果比减扰结果要好, 若只选择加扰预报作集合平均, 其预报结果更接近实况。
- 新疆年降水量的时空变化特征
- 辛渝;陈洪武;张广兴;张新;卢戈;博力健
- 2008 Vol. 27 (5): 993-1003.
- 摘要 ( ) PDF (1381KB) ( )
- 根据新疆1961-2005年88个气象站点的年降水量资料, 采用气候趋势系数、Kendall-τ检验、REOF/RPCA、Morlet小波分析以及交叉谱分析等方法, 分析了新疆年降水量的变化趋势, 并对年降水量场进行客观分区。新疆年降水量场可划分为6个子区域: 北疆西部及北疆沿天山型、中天山及吐鲁番盆地型、南疆西部型、北疆北部及东天山型、塔里木盆地型、南疆东南部型。在此基础上, 研究了新疆年降水量变化的区域特征和年代际、年际变化的多时间尺度的周期特征, 并分析了各子气候区平均年降水量变化之间的相关关系。结果表明, 新疆大部分区域最干旱时段在1960-1970年代。1980年代以来, 除沙漠盆地外, 新疆年降水不同程度地呈现出显著增加趋势。新疆各子气候区平均年降水量的年代际或年际周期变化并非均相同, 而且具有显著的6年准耦合振荡。北疆西部沿天山与中天山在多个频域段上具有显著的耦合振荡, 其次是与北疆北部及东天山也具有较好的耦合振荡, 与南疆西部具有显著的5, 6年的反位相耦合振荡, 与塔里木盆地仅在6年周期中具有显著的反位相耦合关系。除6年的耦合振荡外, 新疆年降水量自然气候分区的异常变化大多从北向南, 从西向东依次出现。
- 广义帕雷托分布在重庆暴雨强降水研究中的应用
- 程炳岩;丁裕国;张金铃;江志红
- 2008 Vol. 27 (5): 1004-1009.
- 摘要 ( ) PDF (389KB) ( )
- 引进广义帕雷托分布(GPD), 借助于现代L-矩估计方法, 模拟重庆地区极端降水事件, 推算一定重现期的极端降水量分位数。模拟试验表明, 基于超门限峰值法(POT)的GPD不但计算简便, 而且基本不受原始序列样本量的影响, 具有全部取值域的高精度稳定拟合(包括高端厚尾部), 与GEV模拟结果相比, GPD具有更高精度和稳定性, 更为实用。
- 中国年和季各等级日降水量的变化趋势分析
- 宁亮;钱永甫
- 2008 Vol. 27 (5): 1010-1020.
- 摘要 ( ) PDF (2689KB) ( )
- 通过对中国554个测站1961-2003年的日降水量数据进行线性回归, 对我国全年和各个季节的总降水量和各级降水的线性趋势进行分析, 并对两种不同的极端降水定义方法所得的变化趋势进行了比较。结果显示, 全年总降水量在西北、长江中下游和华南地区具有明显的增加趋势, 而在华北和四川盆地地区具有明显的减少趋势。分析各类降水的季节变化趋势可以发现, 西北地区各个季节的日降水都是增加的, 长江中下游地区的各类降水的增加趋势主要集中在夏季和冬季, 而华北地区的各类降水在各个季节基本都呈减少趋势。极端降水趋势方面, 西北、长江中下游、西南部分地区和华南沿海地区具有明显的增加趋势, 而华北、四川盆地和东北部分地区则有明显的减少趋势。
- 长江中上游区基于GIS的不同时间尺度降水插值方法探讨
- 周锁铨;孙琪;肖桐松;任永建
- 2008 Vol. 27 (5): 1021-1034.
- 摘要 ( ) PDF (1373KB) ( )
- 为了获取长江中上游地区高分辨率的降水情况, 本文以长江中上游及其周围地区共613个气象站点的降水资料为基本数据, 利用分辨率为4 km的DEM(Digital elevation model), 采用了较适合地理信息系统(GIS)的插值方法, 分别对该区域1992-2001年间年、月及日平均等不同时间尺度降水量进行了分析。结果表明: 逐步插值法得到的高分辨率降水空间分析效果较好, 计算的精度较高。该方法提高了计算的准确性, 体现了降水随地形的变化以及在空间分布上的不连续性, 有效地解决了复杂地形条件下降水空间插值精度不高的问题, 对于不同的时间尺度都有较好的适用性。
- 亚洲中部干旱半干旱区近100年来的气温变化研究
- 王劲松;陈发虎;张强;靳立亚;李静;金明;陈建徽
- 2008 Vol. 27 (5): 1035-1045.
- 摘要 ( ) PDF (922KB) ( )
- 利用亚洲中部干旱半干旱区1961-2003年共计69个站的气温实测资料, 并通过EOF展开的延长插补方法, 将研究区的气温序列延长到1901年, 进而分析了这一区域近100年来的气温变化。研究表明, 该区域气温的一致性变化占主导地位, 同时存在东部季风区、中亚、蒙古高原和塔里木干旱区等4个主要温度变化分区, 均表现出显著的增暖趋势, 其代表站近100年来线性拟合的增温率分别为0.19, 0.16, 0.23和0.15℃/10a, 研究区平均增温率为0.18℃/10a, 冬季达0.21℃/10a, 远高于北半球、全球和我国的增温率, 但与青藏高原增温率相近。除20世纪10年代和50年代外, 研究区气温变化主要取决于冬季温度的变化。研究区近100年来的气温变化经历了70年代以前的相对缓慢升温和以后的显著升温过程, 且增温率越来越大。亚洲中部干旱半干旱区的气温变化过程与我国东部地区显著不同, 没有出现明显的20~40年代暖期, 整个升温过程由6次明显的锯齿状的升温-降温变化过程(即20, 40, 60, 80, 90年代和本世纪初气温变化过程)构成, 升温阶段持续时间较长, 幅度较大, 而降温阶段时间短, 幅度小, 但不论升温还是降温过程, 其变化幅度均大于我国东部和全球平均。
- 植被状态指数监测西北干旱的适用性分析
- 管晓丹;郭铌;黄建平;葛觐铭;郑志海
- 2008 Vol. 27 (5): 1046-1053.
- 摘要 ( ) PDF (811KB) ( )
- 利用1982-2003年22年逐月GIMMS 8 km分辨率的NDVI数据和西北地区138个气象台站同期月降水数据, 分析了植被状态指数(VCI)对西北地区历史干旱的监测能力。根据西北气候和植被类型的特点, 选取雨养农业区、灌溉农业区和青藏高原高寒草原区为典型研究区域, 研究了VCI对不同地区气象干旱的监测能力, 并对VCI监测干旱的适应性进行分析。结果表明: VCI可以较好地反映西北大部分历史干旱的空间分布及其演变特征。对于不同的气候区域, VCI监测干旱的效果存在一定的差别。对于西北东部的雨养农业区, VCI能够较好地反映降水的盈亏对植被影响, 是监测这一地区干旱的有效指标; 在西北区西部的灌溉农业区, VCI基本不能反映这一地区降水的多寡, 不能作为这些地区气象干旱监测的指标; VCI也不能反映青藏高原高寒草原区降水的亏缺, 不能作为监测这些地区气象干旱的指标; 在极涡干旱的戈壁、沙漠地区VCI会出现虚假的高值。
- 地气图预测全国月降水的实践总结
- 汤懋苍;成青燕;张东方;郭俊琴;郭维栋
- 2008 Vol. 27 (5): 1054-1059.
- 摘要 ( ) PDF (964KB) ( )
- 根据地热涡的移动规律和地热释放的持续性, 我们设计了两种月降水的预测方法:(1)外推法, 依据过去2~3个月地热涡和多雨区的移向、移速, 外推下个月多雨区的位置;(2)"正多负少"规则, 利用地热释放的持续性, 对3.2 m地温月际变温为正的地区, 预测下月多雨, 月际变温为负的地区预测下月少雨("正多负少"规则)。此规则的历史拟合率约为65%。指出了5种不符合"正多负少"规则的情形及其可能原因。利用上述2种方法, 从2005年9月开始进行全国降水预测试验, 按全国统一评分方法, 2年多来平均得分为67.5分, 2007年12个月的平均得到70.5分。
- 基于EMD方法的我国年气温和东部年降水量序列的振荡模态分析
- 刘莉红;郑祖光;琚建华
- 2008 Vol. 27 (5): 1060-1065.
- 摘要 ( ) PDF (836KB) ( )
- 基于经验模态分解(EMD)方法, 探讨了近百年来全国年平均气温序列以及东部地区年降水量序列的振荡模态结构特征。结果表明: 全国年气温序列的振荡变化主要由第1, 2, 4本征模态分量构成, 3~5年、8~10年的振荡以及百年内的升-降-升的年代际变化对整个气温变化起主要作用, 近几年处于暖期。东部年降水量序列的振荡变化主要由第1, 2本征模态分量构成, 3~5年的振荡起主要作用, 百年中有3个高值期, 近几年处于多雨期。气温和降水原序列都没有明显的周期性, 但其内在振荡分量却有某些周期性。
- 不同云系降水过程中GPS可降水量的特征——华北地区典型个例分析
- 李国翠;李国平;连志鸾;孙丽华
- 2008 Vol. 27 (5): 1066-1073.
- 摘要 ( ) PDF (823KB) ( )
- 利用石家庄、秦皇岛和张家口2005-2006年4~10月地基GPS反演的可降水量资料和常规天气资料, 对可降水量与实际降水的关系进行统计, 按降水性质, 选取单纯积状云产生的对流降水、单纯层状云产生的稳定性降水及层积混合云产生的暴雨三类样本, 对可降水量在三类典型降水过程中的演变趋势进行了分析。结果表明: 大气中存在高值可降水量是降水产生的必要条件; 可降水量呈阶段性、波状变化特点, 其变化幅度、极值水平和持续时间与天气影响系统、降水性质等密切相关; 降水强度和可降水量极大值出现时间不一定吻合, 但强降水通常出现在可降水量的高值阶段, 可降水量的高值阶段往往对应着较高的降水概率。另外, 可降水量在以上三类性质降水中表现出不同特征, 可为降水的短时临近预报提供参考。
- 区域复杂地形大气污染扩散的模拟研究
- 刘丽;王体健;王勤耕
- 2008 Vol. 27 (5): 1074-1082.
- 摘要 ( ) PDF (988KB) ( )
- 围绕复杂地形区域尺度大气污染物的扩散问题, 以贵州西部山区"西电东送"大型火电厂六枝电厂所在区域为例, 采用局部嵌套的高分辨率复杂地形大气扩散模式系统, 模拟了该区域大气边界层气象场和污染物散布的浓度场, 给出二级空气质量标准下各级保证率的小时平均和日均浓度分布, 进而得出其年均浓度分布, 分析其时空分布及变化特征, 研究了山区复杂地形上大气污染物的扩散特性和散布规律。
- 激光雷达反演参数k值的研究
- 张文煜;王音淇;宋嘉尧;张镭;孙璐
- 2008 Vol. 27 (5): 1083-1087.
- 摘要 ( ) PDF (498KB) ( )
- 采用532 nm激光雷达2006年在兰州市不同天气状况下的观测数据, 结合能见度因子、CE318太阳光度计观测数据, 对利用Klett法求解时, k在不同天气状况下的取值进行了初步研究, 结果表明: 只有当0.7≤k≤1.0时, 气溶胶消光系数的大小与能见度估算出的值相接近。但在k=0.7时, 计算出的气溶胶消光系数正、负参半; k=1.0时, 消光系数廓线在晴天无云的天气状况下同实际情况不符。通过进一步分析研究激光雷达和光度计的同期观测资料发现: k=0.8时, 较合理的数据所占比例为100%, k=0.9为84%, k=1.0仅为12%。对兰州市区而言, 利用激光雷达分析气溶胶光学特性时, 取k=0.8或k=0.9较为合理。
- 夏季风北边缘与沙尘暴的研究
- 孙国武;汤绪;李江萍
- 2008 Vol. 27 (5): 1088-1093.
- 摘要 ( ) PDF (620KB) ( )
- 使用1951-2000年相关资料, 分析了夏季偏南风强度和夏季风北边缘、冬季风指数和春季偏北风以及沙尘暴的年际、年代际变化, 并研究了它们的联系过程。结果表明, 夏季风北边缘与沙尘暴、北边缘与冬季风和冬季风与沙尘暴的距平相关百分率分别是0.75, 0.58和0.70, 而且7~8月110°~120°E偏南风和12月~2月90°~100°E偏北风与3~5月90°~100°E偏北风的分析结果也相同。它们相互联系的过程是: 夏季偏南风偏强(弱)-北边缘偏北(南)-冬季风偏强(弱)-冷空气偏强(弱)-春季偏北风偏强(弱)-沙尘暴偏多(少)。这些为沙尘暴的长期预测提供了一个新的事实依据。
- 香河地区光合有效辐射观测分析研究
- 余予;陈洪滨;夏祥鳌;王普才;ZhangqingLi
- 2008 Vol. 27 (5): 1094-1101.
- 摘要 ( ) PDF (591KB) ( )
- 利用中国科学院大气物理研究所香河大气综合观测实验站(39°47'N, 116°57'E)2004年10月至2005年12月共15个月的太阳辐射观测资料, 分析了该地区光合有效辐射与太阳总辐射比值的(PAR/Rs)日变化和季节变化特征, 得出月平均PAR/Rs值变化范围在1.808~2.048μE·J-1之间, 最大值出现在夏季, 最小值出现在冬季, 年平均值为1.948μE·J-1。提出了一个利用太阳总辐射观测值计算光合有效辐射瞬时值的参数化算式, 用该算式计算得到的PAR与实际观测值的均方根误差为19.28μE·m-2·s-1, 有96%的计算值与观测值偏差在±10%以内。比较了香河地区与太湖地区、额济纳地区光合有效辐射瞬时最大值、小时累积最大值及日累积最大值的差异。
- 城市化对北京地区气候的影响
- 李书严;陈洪滨;李伟
- 2008 Vol. 27 (5): 1102-1110.
- 摘要 ( ) PDF (1132KB) ( )
- 利用北京地区20个气象站36年(1970-2005年)的逐日雨量、平均风速和冬季08时平均温度资料, 对北京城市化进程中城市气候变化趋势进行了分析。结果表明,(1)36年来热岛效应呈现强度逐渐增强、面积逐渐增大、由单一向多个热岛中心演变的趋势, 2000-2005年热岛强度最大达2.11℃, 城区冬季的平均增温率为0.298℃/10a。(2)城市化发展使得北京地区降水量呈现不均匀分布态势。20世纪70年代城市西部降水较多, 东南部降水少; 80年代整个城区处于少雨区; 90年代城市西部、南部降水少, 东北部是大雨量区。2000年以后降水较少区域自城区逐渐朝东南方向扩展。(3)不断增高、密度不断加大的建筑物对气流的阻滞作用使得城区平均风速呈减少趋势, 城区的平均风速70年代是2.49 m·s-1, 80年代是2.32 m·s-1, 90年代是2.16 m·s-1, 2000-2005年是2.28 m·s-1, 平均风速递减率为0.05 m·s-1·(10a)-1。(4)人口密度的对数与气温呈线性相关, 相关系数为0.65; 城区面积与温度呈线性相关, 相关系数为0.6387。
- 南京冬季雾爆发性增强的物理特征研究
- 濮梅娟;严文莲;商兆堂;杨军;李子华
- 2008 Vol. 27 (5): 1111-1118.
- 摘要 ( ) PDF (926KB) ( )
- 根据2006年12月在南京市郊观测的3次浓雾过程(12月12日、14日和24~27日)资料, 分析了雾的发展过程及爆发性增强特征, 探讨了雾体爆发性增强的原因。结果表明: 南京冬季雾爆发性增强的物理特征是在很短时间内(30 min以内), 能见度急剧下降, 雾滴数密度和含水量明显增加、尺度明显增大、雾滴谱变宽。究其原因, 发现夜晚长波辐射增强或近地层出现冷平流造成的气温急剧下降, 日出后地表水分蒸发或西南湿平流增强造成的湿度明显增大以及湍流混合作用, 都能导致雾体爆发性增强。
- 毛乌素沙漠东部边缘一次雹暴三维结构的观测分析
- 井喜;井宇;李明娟;屠妮妮;贺文彬;杜继稳;张人禾
- 2008 Vol. 27 (5): 1119-1130.
- 摘要 ( ) PDF (3236KB) ( )
- 利用新一代天气雷达和MICAPS提供的实况资料(包括用实况资料计算的其它物理量), 对2006年7月27日发生在榆林市西北部部分乡镇的一次雹暴天气过程进行了连续的监测和分析。诊断分析表明: 当日08:00, 大气层结是稳定的, 但925 hPa湿正压场上生成从东南方向伸入雹区的窄的强对流不稳定舌; 雹暴发生前2 h, 雹区地面邻近上游生成中β尺度能量比高值中心和反映弱冷空气活动的中β尺度能量比低值舌; 雹暴的发生也伴随雹区对流层低层大气湿斜压性的增强、边界层温度出现跃升等现象; 中尺度纬向次级环流圈的形成, 为雹暴的发生、发展和维持提供了动力条件。雷达反射率因子分析表明, 强冰雹狂风是由超级单体风暴引发的, 超级单体风暴是由中β尺度小钩状回波和由干侵入引发的新生中γ尺度强对流单体在钩状区合并而形成。超级单体风暴具有独特的动力学特征: 除了伴随一个持久深厚的中气旋外, 对流层低层入流急流持续时间长达50 min, 钩状区近地层出现未曾见过或罕见的(由强下沉气流产生)中β尺度环形辐散区和环形辐散区向外扩展的特征。在0.5°仰角速度场, 雹暴区气流经历了由径向辐合、气旋性辐合、气旋性旋转、再到径向辐合的演变过程。
- VIL和VIL密度在冰雹云判据中的应用
- 刁秀广;朱君鉴;黄秀韶;杨传凤;刘志红;耿力
- 2008 Vol. 27 (5): 1131-1139.
- 摘要 ( ) PDF (472KB) ( )
- 利用2002-2005年济南CINRAD/SA雷达资料, 统计分析了基于网格的对流云的垂直累积液态含水量(VIL)分布特征, 同时对VIL密度(VILD)及0℃层以上的VIL值(VILH)也进行了分析, 结果表明, 冰雹云和非降雹对流云的VIL、VILD和VILH值有明显差异。降雹单体特别是强降雹单体在成熟前期有明显的VIL跃增现象, 强降雹单体的VIL跃增量达15.4 kg·m-2。冰雹云的最大VIL、VILD和VILH平均值比非降雹对流云的最大平均值分别高出20 kg·m-2、1.7 g.m-3和16 kg·m-2。不同月份的VIL、VILD、VILH阈值对冰雹特别是大冰雹的识别具有很好的指示意义。基本上是在VIL达到最大值后开始降雹, 5~7月3个月降雹单体的降雹时间分别滞后于VIL跃增后的体扫时间约4.8、11.4和12.3 min。
- 山西两类暴雪预报的比较
- 赵桂香;许东蓓
- 2008 Vol. 27 (5): 1140-1148.
- 摘要 ( ) PDF (1522KB) ( )
- 对山西两类典型暴雪从环流形势、形成机制、数值诊断等方面进行了对比分析, 得出回流形势和河套倒槽共同影响下的暴雪, 其系统深厚稳定, 可提前24~48 h做出预报, 而仅地面回流形势影响下形成的暴雪, 其系统浅薄且较弱, 预报难度较大。数值诊断结果表明, 对两类暴雪, 垂直螺旋度分布均存在中高层为正, 低层为负的特征, 但出现时间、强度和分布形式上均存在明显差异, 螺旋度强度的变化对第一类暴雪的出现有明显先兆意义, 而对第二类暴雪则不明显。第一类暴雪涡散场的分布存在"高空辐散、低层辐合"的垂直配置, 第二类暴雪不明显, 但两类暴雪都出现在500 hPa涡度梯度最大的地方, 暴雪出现12 h后, 正涡度中心强度迅速增强, 对应暴雪出现一个增幅期。
- 山东半岛一次强暴雨的分析和数值模拟
- 周淑玲;吴增茂;闫丽凤
- 2008 Vol. 27 (5): 1149-1160.
- 摘要 ( ) PDF (2777KB) ( )
- 利用T213资料、常规观测资料和多普勒雷达资料, 对2004年8月5日发生在山东半岛东部的一次大暴雨过程进行了数值模拟和分析, 在模拟结果比较成功的基础上, 利用细网格模拟资料重点分析了高、低空急流和850 hPa低压与暴雨的关系, 以及山东半岛地形的动力作用。结果表明: 暴雨强回波从南向北传播时强度逐渐增强, 反映了中尺度对流系统的结构和发展; 对流云团首先在低空急流中心左前方生成, 与副热带高压边缘的西南暖湿气流有关, 中尺度高空急流是伴随对流由强高空出流而形成, 高、低空急流的耦合作用有利于强对流天气的维持和发展; 在副热带高压西侧边界层激发出一个中β尺度低压, 该低压形成后与暴雨区相伴移动, 且移动路径与山东半岛东部地形分布有关, 山东半岛地形对西南暖湿气流阻挡和绕流的动力作用是导致威海附近强暴雨的原因之一。
- 广西西江流域致洪暴雨过程中尺度特征及机制分析
- 廖胜石;罗建英;姚秀萍;王庆国;林开平
- 2008 Vol. 27 (5): 1161-1171.
- 摘要 ( ) PDF (2317KB) ( )
- 利用广西逐站逐小时降水量、1°×1°逐小时FY-2C的TBB资料和1°×1°逐6 h NCEP/NCAR再分析资料, 应用空间25点平滑滤波方法, 分析了2005年6月18~22日西江流域致洪暴雨过程的中尺度特征及其发生、发展的机制。结果表明: 这次致洪暴雨过程的降水时空分布不均, 具有明显的中尺度特征。雨团集中出现在TBB值的低值中心、低值中心北侧等值线密集的地方以及等值线曲率大的地方。镶嵌于大尺度西南气流中的中尺度涡旋系统在西江流域反复生成, 导致对流云团不断生成和加强, 是此次暴雨产生的直接原因。暴雨区上空中尺度经向垂直环流圈的存在对中尺度涡旋和对流云团的发生和发展具有促进作用。中低层弱的对流不稳定与强的水平风垂直切变和湿斜压性共存是此次暴雨产生和持续发展的重要机制。
- 非均匀地表陆面过程参数化研究
- 陈斌;丁裕国;刘晶淼;张耀存
- 2008 Vol. 27 (5): 1172-1180.
- 摘要 ( ) PDF (403KB) ( )
- 地表固有的非均匀性影响近地层大气的垂直结构, 甚至改变局地天气条件, 亦使得大气数值模式大尺度网格面积水热通量的计算对其具有较强的敏感性。为了提高气候模式性能, 非均匀陆面过程参数化已是当前大气边界层和陆面过程模式研究的热点和难点问题之一。本文在调研国内外大量文献的基础上, 综述了近年来非均匀地表陆面过程参数化的研究现状, 分析和比较了不同的参数化方法的优缺点以及数值模式模拟结果对它们的响应, 提出了目前尚待继续探讨和解决的几个关键性问题。