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2014年11月上旬西北太平洋一次极端强度爆发气旋的数值模拟和分片位涡反演分析 预览
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作者 姜立智 傅慎明 +2 位作者 孙建华 刘靓珂 沈新勇 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期152-168,共17页
基于NCEP6h一次,0.5°(纬度)×0.5°(经度)水平分辨率的GFS(Global Forecasting System)再分析数据,利用数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),对2014年11月上旬西北太平洋一次极端强度的爆发气旋事件进行了模拟... 基于NCEP6h一次,0.5°(纬度)×0.5°(经度)水平分辨率的GFS(Global Forecasting System)再分析数据,利用数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),对2014年11月上旬西北太平洋一次极端强度的爆发气旋事件进行了模拟。在成功复制爆发气旋主要特征的基础上,较详细的分析了本次爆发气旋快速发展的有利环境条件,并利用分片位涡反演的方法,对此次爆发气旋的快速发展过程进行了研究,主要结论如下:(1)本次爆发气旋的爆发性发展阶段维持了约27h,其最大加深率约为3.98Bergeron(气旋加深率单位),最低中心气压约为919.2hPa。(2)爆发气旋的快速发展与对流层高层高空急流对热量的输送,对流层中层西风带短波槽槽前暖平流和正涡度平流的有利准地转强迫,以及对流层低层暖锋伴随的暖平流过程密切相关。(3)分片位涡反演的结果表明,对流层顶皱褶对应的平流层大值位涡下传和降水凝结潜热过程造成的正位涡异常是本次爆发气旋快速发展的主导因子,而对流层低层的斜压过程贡献相对较小。在气旋爆发期的前期和强盛期,降水凝结潜热释放是爆发气旋发展的最重要因子,而在爆发期后期,随着降水的减弱和爆发气旋的东北向移动,对流层顶皱褶作用所造成的正位涡异常成为维持气旋快速发展的最有利因子。 展开更多
关键词 爆发气旋 分片位涡反演
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初始场与云微物理参数方案在飑线数值模拟中的对比研究
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作者 张弛 王咏青 +2 位作者 廖玥 沈新勇 李小凡 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第2期410-420,共11页
采用CM1模式以200m的高精度水平网格距对一次东北冷涡下的飑线过程进行模拟,采用1km的水平网格距进行对比试验探究网格距的影响,并通过探空资料的替换与修改研究不稳定能量和垂直风切变对飑线发展的影响。研究表明,水平网格距增大主要... 采用CM1模式以200m的高精度水平网格距对一次东北冷涡下的飑线过程进行模拟,采用1km的水平网格距进行对比试验探究网格距的影响,并通过探空资料的替换与修改研究不稳定能量和垂直风切变对飑线发展的影响。研究表明,水平网格距增大主要使系统演变减缓,强度也有一定的减弱;初始场的不稳定能量减小会使飑线减弱明显,直至无法生成;垂直风切变对飑线的形成影响较小,主要改变了飑线的结构,没有垂直风切变时形成的飑线更为松散。最后的敏感性试验研究了7种云微物理参数方案对飑线内水粒子分布的影响,发现不同的云微物理参数方案会使水粒子的含量和分布出现变化,进一步影响固、液态的降水,飑线模拟采用的NA方案高层冰和雪含量最高,但由于雨和降落到地表的雹、霰含量低,使得累计降水量最小。 展开更多
关键词 CM1模式 飑线 云微物理参数方案
东北冷涡背景下飑线发展机制的理论分析和数值研究 预览
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作者 张弛 王咏青 +1 位作者 沈新勇 李小凡 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期361-371,共11页
在CM1模式动力框架基础上,推导出结合尺度分析得到的强对流天气发生发展的必要条件,并选择典型东北冷涡背景下的飑线过程,以200 m的高精度水平网格距进行数值模拟和对比试验,验证理论结果的同时得到东北冷涡飑线形成的条件。通过模式数... 在CM1模式动力框架基础上,推导出结合尺度分析得到的强对流天气发生发展的必要条件,并选择典型东北冷涡背景下的飑线过程,以200 m的高精度水平网格距进行数值模拟和对比试验,验证理论结果的同时得到东北冷涡飑线形成的条件。通过模式数据做尺度分析,得到飑线系统中平流、对流以及沉降作用对水汽变量的影响最大,飑线的出现需要水汽分布和上升气流的配合,水汽相变影响次之,湍流作用相对较小。东北冷涡不同区域的模拟验证了理论分析的结果,冷涡西南侧受冷涡引导南下的冷空气影响,配合低层暖平流出现不稳定层结,结合有横向梯度的湿度场,可以形成飑线。在上升气流强的区域受水汽浓度和温度的影响在中高层容易形成强的雷达回波,两侧和积分一段时间后的低层受沉降作用的影响也会出现强的雷达回波。 展开更多
关键词 CM1云模式 东北冷涡 飑线 发展机制
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热带气旋“苏迪罗”(2015)海上活动时段降水物理过程模拟诊断研究 预览
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作者 王晓慧 崔晓鹏 郝世峰 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期417-436,共20页
利用WRF模式对2015年热带气旋(TC)“苏迪罗”发展演变过程开展高分辨率数值模拟,模式较好地再现了“苏迪罗”路径、强度、高低空环流、云系演变和降水分布等。应用三维地面降水诊断方程对“苏迪罗”海上活动时段的降水物理过程模拟诊断... 利用WRF模式对2015年热带气旋(TC)“苏迪罗”发展演变过程开展高分辨率数值模拟,模式较好地再现了“苏迪罗”路径、强度、高低空环流、云系演变和降水分布等。应用三维地面降水诊断方程对“苏迪罗”海上活动时段的降水物理过程模拟诊断指出,QWVA(三维水汽通量辐合辐散率)对TC环流区域内降水相关的水汽相关过程变率(QWV)变化起主导作用,但环流区域内QWVL(垂直积分负的水汽局地变化率)和QWVE(海面蒸发率)亦有重要贡献(尤其是后者),尽管QWVE贡献明显小于QWVA,但由环流区域外辐合来的水汽也可能主要源于区域外不同海域的海面蒸发,海面蒸发的总体贡献应更大。海上活动时段云相关过程变率(QCM)特征及变化与QWV相比更为复杂,环流区域内的QCLL(负的液相水凝物局地变率)基本维持正值(液相水凝物持续减少),其消耗主要用于向冰相水凝物转化和地面降水,以及向区域外的三维通量辐散,6日04时之前,环流区域内QCIL(负的冰相水凝物局地变率)的变化主要归因于微物理转化及地面降水,而6日04时之后,来自环流区域外的通量辐合也有一定作用;降水强度逐渐增强时期,水凝物含量的短暂增长(负值QCLL和QCIL)主要归因于明显增强和垂直扩展的上升运动,伴随上升运动增强,水凝物含量明显增加,霰融化(Pgmlt)和雨滴碰并云滴(Pracw)是造成雨滴含量增加的主要微物理过程。“苏迪罗”环流内区域和时间平均的降水效率高达96%,其中QWVA是主要贡献项,而QWVE和QWVL亦有重要贡献,这与TC所处海洋下垫面有关,海上活动时段,充足的降水源和较小的降水汇共同造成此时段的高降水效率,雨滴生成主要微物理来源中,Pgmlt约占Pracw的72%,体现出海上活动时段TC环流内旺盛的深对流活动特征。 展开更多
关键词 降水物理过程 热带气旋 海上活动时段 三维地面降水诊断方程
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青藏高原热力对四川盆地西部一次持续性暴雨影响的数值模拟 预览
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作者 张元春 李娟 孙建华 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期37-49,共13页
通过对四川盆地西部一次持续性暴雨过程的半理想数值模拟,研究了青藏高原热力作用对四川盆地持续性暴雨过程的影响。研究表明,高原的热力作用对于下游地区有着显著的影响,主要表现为:(1)关闭高原地面感热和潜热后,高原地区和四川盆地西... 通过对四川盆地西部一次持续性暴雨过程的半理想数值模拟,研究了青藏高原热力作用对四川盆地持续性暴雨过程的影响。研究表明,高原的热力作用对于下游地区有着显著的影响,主要表现为:(1)关闭高原地面感热和潜热后,高原地区和四川盆地西部的降水明显减弱,而盆地中东部降水却有所加强,且四川盆地降水的日变化特征稍有减弱;(2)500hPa青藏高原上的短波槽减弱,位于四川盆地中西部的背风槽强度、范围有所减弱,但低层盆地东部的气旋性涡旋加强;(3)涡度收支的定量分析发现,关闭高原热力作用后,盆地东部对流层低层垂直风切变的增强使得夜间倾斜项的正贡献增强,从而使该区域涡旋发展加强,盆地东部降水增强。 展开更多
关键词 四川盆地 持续性暴雨 数值模拟 青藏高原
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生物气溶胶及其气候效应 预览 被引量:1
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作者 魏文斐 刘立超 +3 位作者 陈彬 檀赛春 石广玉 谢敏 《中国科学院大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期320-326,共7页
介绍国内外生物气溶胶研究的动态和历史,总结生物气溶胶直接和间接的气候效应,重点讨论生物气溶胶充当冰核和云凝结核对云与降水的影响。建议增加模式模拟研究、提高观测技术和分析手段。
关键词 生物气溶胶 大气冰核 云凝结核 生物活性 气候效应
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建立η坐标系下的假不压模式及其数值试验 预览
7
作者 胡文豪 孙继明 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期209-226,共18页
滤除声波的大气运动方程中不包含声波,基于滤除声波方程建立的数值模式可以用较大的时间步长进行数值积分。Durran在1989年提出了一种新的滤除声波的方法,命名为“假不可压”方程,该方程考虑了温度扰动引起的密度变化,忽略了气压扰动引... 滤除声波的大气运动方程中不包含声波,基于滤除声波方程建立的数值模式可以用较大的时间步长进行数值积分。Durran在1989年提出了一种新的滤除声波的方法,命名为“假不可压”方程,该方程考虑了温度扰动引起的密度变化,忽略了气压扰动引起的密度变化。本文根据Durran提出的假不可压理论,推导出了一组地形追随坐标下的通量形式的假不可压方程。该方程在形式上与WRF(Weather Research and Forecasting)模式中ARW(Advanced Research WRF)动力框架的控制方程非常接近。我们进一步将推导出的假不可压控制方程改写到了WRF模式中,建立了基于WRF模式框架的假不可压模式。用构建的假不可压模式和WRF模式做了两组对比试验:湿热泡对流试验和重力流试验。比较两种模式的模拟结果,可以看出假不可压模式的模拟结果与WRF模式的模拟结果非常接近,说明在WRF模式框架下建立的假不可压模式是合理可信的。 展开更多
关键词 滞弹性模式 假不可压模式 完全可压模式
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沙尘和生物气溶胶的环境和气候效应 预览
8
作者 石广玉 檀赛春 陈彬 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期559-569,共11页
沙尘气溶胶对海洋生态系统的影响及其气候与环境效应,以及生物气溶胶对人类健康的影响及其气候效应是近年来大气气溶胶研究的热点问题。沙尘气溶胶和生物气溶胶之间有很强的联系,沙尘可作为空气中微生物的载体,沙尘气溶胶影响海洋生态... 沙尘气溶胶对海洋生态系统的影响及其气候与环境效应,以及生物气溶胶对人类健康的影响及其气候效应是近年来大气气溶胶研究的热点问题。沙尘气溶胶和生物气溶胶之间有很强的联系,沙尘可作为空气中微生物的载体,沙尘气溶胶影响海洋生态系统之后又会影响海洋上空生物气溶胶的产生。本文回顾了国内外沙尘气溶胶对太平洋海域生态系统影响的研究进展,以及生物气溶胶的研究历史和气候效应,特别是中国科学院大气物理研究所十多年来的有关工作。 展开更多
关键词 沙尘 生物气溶胶 生态环境 气候效应
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高原冬季雪深与重庆夏季降水的年际关系研究 预览
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作者 吴树炎 顾建峰 +3 位作者 刘海文 周括 傅宁 朱玉祥 《成都信息工程大学学报》 2018年第2期184-189,共6页
为了探究青藏高原冬季雪深对重庆夏季降水的影响,利用地面观测资料和NCEP/NCAR再分析资料集等资料,使用相关分析、合成分析等方法,分析了二者之间的年际关系。结果表明:冬季高原积雪与重庆夏季降水之间存在着显著的正相关关系,当前期... 为了探究青藏高原冬季雪深对重庆夏季降水的影响,利用地面观测资料和NCEP/NCAR再分析资料集等资料,使用相关分析、合成分析等方法,分析了二者之间的年际关系。结果表明:冬季高原积雪与重庆夏季降水之间存在着显著的正相关关系,当前期青藏高原冬季雪深越深(浅),重庆夏季降水则偏多(少)。青藏高原冬季积雪影响重庆夏季降水的主要原因是当前期青藏高原积雪异常偏深时,在当年夏季,中国大陆东部以及西太平洋地区500 h Pa位势高度距平场呈"+-+""三极"型分布,表明副热带高压异常偏南,东亚夏季风偏弱,异常偏弱的东亚夏季风使得来自南海、中南半岛和日本海的两支水汽在长江流域辐合,有利于重庆夏季降水的偏多;当青藏高原积雪偏浅时,中国大陆东部以及西太平洋地区500 h Pa位势高度呈"+-""偶极"型分布,副热带高压异常偏北,东亚夏季风异常偏强,使得来自索马里越赤道的异常偏强的水汽一直延伸到我国的东北地区,重庆在单一的暖湿气流控制之下,不利于在重庆地区形成水汽的辐合,导致重庆夏季降水偏少。 展开更多
关键词 气象学 积雪 青藏高原 重庆降水 年际关系
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新疆降水研究进展综述 预览
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作者 谢泽明 周玉淑 杨莲梅 《暴雨灾害》 2018年第3期204-212,共9页
新疆位于亚欧大陆中心,属于大陆性气候,降水具有明显的地域特色,降水机制与季风区截然不同。本文系统回顾总结了近40 a来新疆降水的研究进展,重点对新疆降水的标准、时空分布特征、天气环流背景、水汽输送、降水动力机理及降水系统结构... 新疆位于亚欧大陆中心,属于大陆性气候,降水具有明显的地域特色,降水机制与季风区截然不同。本文系统回顾总结了近40 a来新疆降水的研究进展,重点对新疆降水的标准、时空分布特征、天气环流背景、水汽输送、降水动力机理及降水系统结构研究以及数值模拟方面进行回顾。在总结归纳基础上,提出了目前新疆降水研究需要重点关注的几个方向,包括新疆降水的水汽源汇结构及输送机制、中尺度系统的结构和地形对其动力过程的作用等。 展开更多
关键词 新疆降水 水汽源地 水汽输送 动力机制 研究进展
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青藏高原上空一次重力波过程的识别与天气影响分析 预览
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作者 李驰钦 左群杰 +1 位作者 高守亭 鲁蓉 《气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期904-919,共16页
应用再分析资料、多套卫星反演资料和WRF中尺度数值模拟资料,识别了2005年1月10日青藏高原上空一次重力波过程,以及重力波对青藏高原西部降雪的影响.结果表明,此次重力波位于急流出口区的左方,以西南-东北走向覆盖青藏高原大部分地区.... 应用再分析资料、多套卫星反演资料和WRF中尺度数值模拟资料,识别了2005年1月10日青藏高原上空一次重力波过程,以及重力波对青藏高原西部降雪的影响.结果表明,此次重力波位于急流出口区的左方,以西南-东北走向覆盖青藏高原大部分地区.大尺度的冷暖平流相间分布和不断增强的非平衡流为重力波的形成提供了有利背景场.小波交叉谱分析显示垂直涡度与水平散度在对流层中层满足重力波的极化性质,在青藏高原西部的上升支对应有降雪过程发生.WRF可以较好地再现这一过程,并且能够模拟出再分析资料中无法分辨的中尺度重力波.数值模拟表明,青藏高原近地面强烈非绝热加热使得低层大气静力不稳定,在近地面暖区触发对流后引起高层凝结释放潜热,低层融化冷却,有利于激发重力波,并在其上升支产生固态凝结物,随后到来的冷气团提供了有利的水汽输送条件,大范围的弱抬升运动取代了原间隔进入降雪区的强对流上升支,使得固态凝结物得以落至地面,最终在青藏高原西部形成本次降雪过程. 展开更多
关键词 重力波 WRF模式 青藏高原 冬季降雪 对流
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一次梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用的研究Ⅰ.理论分析 预览 被引量:1
12
作者 沈新勇 沙莎 李小凡 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1109-1118,共10页
本文是讨论梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用问题的开始部分。为了分析梅雨锋暴雨过程中的多尺度能量相互作用,从z坐标系中的运动方程和热力学方程出发,把基本物理量分成大尺度背景场(〉2000 km)、α中尺度(200~2000 km)和β中... 本文是讨论梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用问题的开始部分。为了分析梅雨锋暴雨过程中的多尺度能量相互作用,从z坐标系中的运动方程和热力学方程出发,把基本物理量分成大尺度背景场(〉2000 km)、α中尺度(200~2000 km)和β中小尺度系统(〈200 km)分量,利用滞弹性近似,推导了大尺度背景场、α中尺度和β中小尺度系统三个尺度的动能方程和位能方程。能量方程中包含了各尺度动能之间的转换、位能之间的转换以及动能和位能之间的转换。动能方程主要包括各尺度动能之间转换项、动能输送项、水平气压梯度力做功项、垂直方向扰动气压梯度力做功项、浮力做功项、地转偏向力分量做功项以及摩擦力做功项。位能方程主要包括各尺度位能之间转换项、位能输送项、浮力做功项以及非绝热加热做功项。其中浮力做功项为位能和动能之间的能量转换项,是暴雨发生发展过程中比较关键的能量转换项。关于将能量方程用于梅雨锋暴雨过程中并且诊断能量相互作用影响暴雨发展和消亡过程的物理机制等问题,将在以后的研究中给出。 展开更多
关键词 大尺度背景场 α中尺度 β中小尺度 动能和位能方程 相互作用
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一次梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用的研究Ⅱ.实际应用 预览
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作者 沙莎 沈新勇 李小凡 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1119-1132,共14页
本文利用中国自动站与CMORPH(Climate Prediction Center Morphing technique for the production of global precipitation estimates)融合的逐时降水量0.1°网格数据集资料挑选出一次典型的梅雨锋暴雨个例,运用WRF中小尺度模式... 本文利用中国自动站与CMORPH(Climate Prediction Center Morphing technique for the production of global precipitation estimates)融合的逐时降水量0.1°网格数据集资料挑选出一次典型的梅雨锋暴雨个例,运用WRF中小尺度模式进行模拟,对模拟得到的高分辨率结果进行Barnes滤波,最后将滤波结果代入动能和位能方程中,目的是定量地分析各个尺度能量的变化以及它们之间的相互作用对暴雨强度的影响。研究发现:模式模拟的降水过程和强度与实况较为吻合,推导的能量方程适用于这次暴雨过程。三种尺度能量之间的相互作用包含了各种跨尺度能量的相互作用。在整个暴雨过程中,跨尺度之间的斜压能量转换包括位能向动能的能量转换和动能向位能的能量转换。同尺度之间的斜压能量转换总是单向的,且量值较大,动能的强度主要靠位能向动能的能量转换来维持。斜压能量转换的多少影响着暴雨的强弱。大尺度斜压能量转换在中高层比较强,中尺度斜压能量转换在低层较强,尤以β中小尺度系统变化最为显著,β中小尺度系统扰动是影响暴雨强度的关键系统。风切变的大小影响各尺度动能之间的能量转换。温度或位温梯度的大小影响各尺度位能之间的能量转换。位能与动能之间的能量转换主要与各尺度垂直速度和温度的垂直分布有关,暖空气上升冷空气下沉是各个尺度位能向动能转换的主要过程。 展开更多
关键词 梅雨锋暴雨 WRF模式 Barnes滤波 动能和位能方程 相互作用
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冷涡对两类对流系统结构演变作用的个例模拟对比分析 预览
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作者 蔡雪薇 谌芸 +2 位作者 沈新勇 刘靓珂 葛蕾 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第6期790-801,共12页
2015年8月22日,在同一冷涡背景下,华北东北部形成了多单体风暴,而在黄淮地区出现飑线过程。本文根据观测资料给出冷涡对中尺度对流系统发生发展的动力和热力作用,并基于WRF中尺度数值模式的模拟结果,对比分析了两类对流系统的形态... 2015年8月22日,在同一冷涡背景下,华北东北部形成了多单体风暴,而在黄淮地区出现飑线过程。本文根据观测资料给出冷涡对中尺度对流系统发生发展的动力和热力作用,并基于WRF中尺度数值模式的模拟结果,对比分析了两类对流系统的形态结构演变和运动过程的差异、差异产生的原因及冷涡的作用,主要结论如下:(1)两类对流系统均位于冷涡后部,但形态演变和运动过程差异显著,北部分散性对流受地面风辐合及地形抬升的共同影响发展形成多单体风暴,呈西北-东南排列,主要以前向传播的方式缓慢向东南偏南方向运动,带来短时强降水为主的天气;南部线状对流由山东西北部和河南北部形成的多个孤立单体合并后形成,随后在黄淮地区发展为飑线系统,在平流移动为主的作用下向东南方向快速运动,产生雷暴大风和冰雹天气。(2)北部多单体风暴在冷暖气团交界面形成,位于冷涡西南象限,低层水汽和能量充足;新对流单体在边界层被触发后,沿着低层切变线向高能区传播。(3)南部飑线系统在冷槽后的地面干暖区低压带中形成,中尺度对流系统产生的冷池和雷暴高压的出流与环境相互作用,低层水汽条件转好,使得单体不断传播和合并,发展为飑线系统。(4)中层后部人流的强度和环境水汽条件对两类对流系统组织化过程有不同影响,飑线中层后部人流的增强主要来自环境西风分量的增加,与冷涡发展演变使得环境风场增强有关;北部对流湿层深厚,所处的中层风场弱,不利于多单体风暴组织化发展;南部飑线系统位于更强的环境西风引导气流中,后部中层人流强、高层环境空气干,有利于强下沉气流形成,从而促进雷暴高压和冷池的发展,强下沉气流还使中低层的风速增加,垂直风切变增强,有利于对流单� 展开更多
关键词 冷涡 强对流 飑线 组织化
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一次飑线理想试验的水汽方程尺度分析 预览
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作者 刘靓珂 张弛 +2 位作者 沈新勇 王咏青 李小凡 《暴雨灾害》 2018年第6期522-527,共6页
在CM1模式动力框架基础上,通过方程推导发现:平流、对流、网格距、湿度梯度、不稳定层结、水汽含量、温度以及沉降作用对强对流天气发生发展的模拟有着直接影响,其中网格距、湿度梯度、不稳定层结主要体现在湍流项中,而温度作用主要体... 在CM1模式动力框架基础上,通过方程推导发现:平流、对流、网格距、湿度梯度、不稳定层结、水汽含量、温度以及沉降作用对强对流天气发生发展的模拟有着直接影响,其中网格距、湿度梯度、不稳定层结主要体现在湍流项中,而温度作用主要体现在水汽相变过程中。使用能激发飑线过程的探空资料进行理想模拟,采用模式数据做尺度分析,得到飑线系统中平流、对流以及沉降作用对水汽变量的影响最大,飑线的出现需要水汽分布和上升气流的配合,水汽相变影响次之,湍流作用相对较小。通过分析水平风场与水汽扰动的变化,证实了平流对飑线过程中水汽输送的重要作用。 展开更多
关键词 CM1云模式 飑线 尺度分析 理想试验 水汽平流
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“碧利斯”(2006)暴雨过程降水强度和降水效率分析 预览 被引量:1
16
作者 刘圣楠 崔晓鹏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期192-208,共17页
利用2006年第4号强热带风暴“碧利斯”登陆过程的高分辨率数值模拟资料,结合三维地面降水诊断方程和降水效率公式,研究了“碧利斯”登陆后引发的局地暴雨过程,重点分析了此次局地暴雨过程的降水强度和降水效率及其与宏微观物理因子的联... 利用2006年第4号强热带风暴“碧利斯”登陆过程的高分辨率数值模拟资料,结合三维地面降水诊断方程和降水效率公式,研究了“碧利斯”登陆后引发的局地暴雨过程,重点分析了此次局地暴雨过程的降水强度和降水效率及其与宏微观物理因子的联系。结果表明,降水强度越强,降水效率越高,但两者并非一一对应的线性关系,随着降水强度增大,降水效率增高的趋势逐渐变缓;伴随暴雨系统快速发展,降水强度和降水效率均显著增强,而主要降水源/汇项的时间变化要复杂得多;暴雨发生前时段与发生时段降水物理过程存在显著差异,发生前,较明显的水汽辐合显著加湿局地大气,并通过微物理转化支持降水云系发展,液相水凝物辐合对降水云系快速发展贡献明显,固相水凝物辐合贡献不显著,较强的“云滴与雨滴碰并(P_(racw))”微物理过程同液相水凝物明显辐合可能有直接关系,“霰融化造成雨滴增长(P_(gmlt))”仅为P_(racw)的27%,发生时段,进一步明显加强的水汽辐合依旧是主要降水来源,而汇项发生了明显变化,同时,微物理转化过程与发生前比更活跃,尤其是P_(racw)和P_(gmlt),其中,Pgmlt增强更明显,其值接近P_(racw)的50%。 展开更多
关键词 降水强度 降水效率 局地暴雨过程 登陆热带气旋
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1956~2012年浙闽登陆热带气旋降水精细化观测统计分析 预览
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作者 王坚红 姜云雁 +2 位作者 崔晓鹏 沈新勇 任福民 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期16-32,共17页
选取我国东南沿海热带气旋登陆数目多、经济发达的浙江和福建两省,利用国家级地面气象站逐小时降水观测资料,结合热带气旋降水客观分离方法,对1956~2012年(共57年)浙、闽两省沿海登陆热带气旋降水开展客观分离,统计分析热带气旋登陆... 选取我国东南沿海热带气旋登陆数目多、经济发达的浙江和福建两省,利用国家级地面气象站逐小时降水观测资料,结合热带气旋降水客观分离方法,对1956~2012年(共57年)浙、闽两省沿海登陆热带气旋降水开展客观分离,统计分析热带气旋登陆期间降水精细化时空分布特征。结果表明:热带气旋平均路径在登陆前6小时至登陆后24小时呈西北行,累积降水具有明显非对称分布特征,与主要水汽辐合区相吻合,登陆后24小时至48小时的降水分布与鄱阳湖水体以及局地地形有密切联系;伴随登陆进程,降水分布呈现显著变化,登陆前,浙、闽两省降水较强;登陆后,降水范围向内陆扩展到浙、闽两省以外地区;登陆点聚类分析指出,所有类别的较强降水时段均位于登陆前12小时至登陆后6小时,但不同类别的降水分布和演变特征具有显著差异,这种差异与局地地形和热带气旋环流所处位置关系密切;小时强降水统计分析显示,伴随着登陆进程强降水频次分布逐渐变化和向内陆地区推进,高频次强降水主要出现在登陆前、后6小时的浙、闽两省沿海地区,且以两省交界附近地区最为集中,与该地区明显的高大地形分布有着密切的关系。两省各台站由登陆热带气旋带来的小时降水极值差异较大,从10到143 mm均有分布,大部分极值在30至60 mm之间。其中,极值大于50 mm的站点主要分布在沿海地区,在浙、闽交界处较为集中,与小时强降水的频次分布一致。 展开更多
关键词 热带气旋 降水分布特征 浙、闽两省 精细化观测 统计分析
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机载微波辐射计亮温数据中RFI识别方法研究
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作者 王婉 雷恒池 +2 位作者 王兆宇 郭晓军 聂皓浩 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第4期1033-1041,共9页
机载微波辐射计(G-band water Vapor Radiometer,GVR)在使用过程中发现存在无线电频率干扰信号(Radio-Frequency Interference,RFI),为准确使用数据,需对干扰信号进行识别和订正。在分析多种RFI识别方法在GVR数据中的适用性基础上,... 机载微波辐射计(G-band water Vapor Radiometer,GVR)在使用过程中发现存在无线电频率干扰信号(Radio-Frequency Interference,RFI),为准确使用数据,需对干扰信号进行识别和订正。在分析多种RFI识别方法在GVR数据中的适用性基础上,根据GVR探测及定标原理提出适用于GVR的RFI识别和订正方案。采用该方案对天津市2016年11月20日一次GVR亮温数据进行识别和订正,结果表明,该方法能较好的识别出各通道亮温数据中的RFI信号;RFI存在于多个通道中,时空分布无规律,具有随机性,为干扰源确定带来较大困难;RFI在亮温数据中除少数以孤立点形式存在,多数为连续干扰点,连续干扰点越多,订正效果越差,当连续干扰点较多时建议剔除该部分数据。RFI订正前后的反演结果对比分析表明,多数情况下,RFI的存在使得垂直累积水汽和垂直累积液态水含量值被高估,少数值被低估,单个通道做订正对反演结果的影响不同。 展开更多
关键词 GVR 无线电频率干扰 识别
公路路面热效应对环境气温的影响分析 预览
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作者 罗丽 郭建侠 +4 位作者 陈一枝 贾红莉 薛春芳 郭江峰 严家德 《气象科技》 2018年第2期403-411,共9页
为定量研究公路对气温观测的影响,本文使用2014年1—5月在陕西省开展的两组公路观测试验的逐分钟温度、风向、风速等气象资料,对比分析了合阳县国道和渭蒲高速公路在不同季节、不同天空状况以及不同背景风速条件下对周围环境气温观测的... 为定量研究公路对气温观测的影响,本文使用2014年1—5月在陕西省开展的两组公路观测试验的逐分钟温度、风向、风速等气象资料,对比分析了合阳县国道和渭蒲高速公路在不同季节、不同天空状况以及不同背景风速条件下对周围环境气温观测的影响程度和影响距离。试验结果表明:公路对周围的环境温度有一定的增温影响,合阳国道对环境温度的增温影响至75m,增温效应达0.25-0.4℃。高速公路的增温影响至125m,增温效应达0.2-0.4℃。冬季,两条公路白天增温效应较夜间明显,春季,高速公路夜间增温更明显。晴天、多云天气比阴天、降雨天气增温程度大。公路对气温的增温影响存在风速阈值,当风速小于对应阈值时,增温效应明显。公路上来往车流量对气温有一定的叠加增温影响,合阳国道白天车流量150-350辆,叠加增温效应0.05-0.1℃,蒲渭高速白天车流量2000-3500辆,叠加增温效应0.16℃。 展开更多
关键词 探测环境 公路 气温 观测试验
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近40a河南省夏季降水变化特征分析 预览 被引量:1
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作者 王新伟 平凡 +2 位作者 姬兴杰 李梦夏 刘晓迎 《暴雨灾害》 2018年第3期219-229,共11页
基于河南省111个气象站1971—2010年的逐日降水数据,分析了河南省夏季不同强度降水事件的时空演特征。结果表明:近40 a来,河南省夏季降雨量整体呈上升趋势,各等级降水事件对夏季降雨量贡献率依次是:小雨、中雨、大雨及暴雨,其中小雨... 基于河南省111个气象站1971—2010年的逐日降水数据,分析了河南省夏季不同强度降水事件的时空演特征。结果表明:近40 a来,河南省夏季降雨量整体呈上升趋势,各等级降水事件对夏季降雨量贡献率依次是:小雨、中雨、大雨及暴雨,其中小雨和中雨对夏季降雨量的贡献呈下降趋势,而大雨和暴雨对夏季降雨量的贡献呈上升趋势;大部分区域在降雨量增加同时,降雨日数却在减少,即降雨呈现出极端化发展的趋势。借助小波分析表明,降雨量、降雨日数和降雨强度均表现出2~3 a左右的低频振荡周期,且降雨量和降雨日数的周期具有较好的一致性。为探究降水变化成因,本文对河南省夏季旱涝年大气环流场进行了合成分析,分析表明:偏旱年其500 h Pa高空的100°E)以东大部分区域为位势高度正距平区,不利于东部的冷空气南下,850 h Pa低空盛行偏北风且多下沉运动,水汽较难输送到河南省上空;而偏涝年高空110°E以东为位势高度负距平区,短波槽活动频繁,110°E以西为高压脊区,其低空多偏南风,有利于孟加拉湾的暖湿气流北上,配合较强的垂直上升运动,旺盛的对流和充足的水汽均利于降水过程的发生。 展开更多
关键词 河南省 夏季降水 降水特征 时空演变
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