梅雨锋上两类中尺度对流系统形成的边界层特征

采用具有较高时空分辨率的地面观测资料以及WRF（Weather reasearch and forecasting）模式输出资料,分析了2009年6月29一-30日梅雨锋暴雨过程中两类不同的中尺度对流系统（rnesoscale convective system,MCS）边界层特征及边界层对两类MCS的触发维持机理,重点分析了海平面气压场特征、边界层冷池、干线及其在MCS中的影响。结果表明：两类中尺度对流系统的海平面气压特征存在着明显的差异,对流爆发阶段地面风场存在辐合线,再次激发阶段气压场呈“跷跷板”型的中尺度扰动,即由前置中低压和后置中高压组成,最强的对流带位于中低压和中高压之间的过渡区内;边界层辐合线是第一类中尺度对流系统（MCSl）维持的重要因素;MCSl爆发后边界层冷池生成,冷池前的冷出流与低层环境风产生的强辐合触发了第二类中尺度对流系统（MCS2）;存在于中低压和中高压之间的中尺度干线是MCS2的重要特点之一。     

夏季索马里急流的建立及其影响机制

定义了夏季索马里急流（SSMJ）的建立指数，从而确定了1948--2002年的SSMJ建立日期，并以此为基础研究了SSMJ建立过程以及前冬海陆热力异常和冬季风异常对其建立早晚的影响。结果表明：SSMJ的建立是亚洲季风爆发的最早信号；其建立过程受到马斯克林高压、中非低压以及阿拉伯高压等非洲-印度洋系统的影响，而印度低压的发展有利于SSMJ越过赤道后向东转向；夏季索马里急流建立时间的年际变化反映了北半球冬季海陆热力差异的年际异常；强（弱）东亚冬季风时，次年春季SSMJ建立偏迟（早）。     

“98·7”北京大暴雨的中尺度分析

对“９８７”北京大暴雨过程中的雨团、雷达回波、地面风场（流场）及气压场进行了分析。分析结果表明：大暴雨过程具有明显的中尺度特征,偏东风的中尺度切变线,风速辐合线和中尺度低压系统在大暴雨过程中发挥了重要作用     

北半球夏季大气活动中心与海平面气压场的气候基本态及变率特征

研究了近１００多年北半球夏季大气活动中心强度与北半球产面气压场的气候基本态及气候变率特征及时间演变。指出,夏季太平洋高压区与印度 压区的变化;第二模态主要表现太平洋高压及大西洋高压的特征。它们都有明显的长期变化。近百年来,印度低 与太平洋高压已明显地加强了,大西洋高压也有所加强。印度低压的低频强度具有大约８０年周期变化特征。而太平洋高压及大西洋高压则表现为明显的正趋势,它们的突变加强发生在本世纪末     

2007年吉林省大雾天气分析

本文利用2007年吉林省的大雾资料,从天气特征、气象要素和天气形势等方面对全省大雾天气进行了分析总结,发现：大雾分布存在明显的季节性和地区分布特征;从气象要素来看,地面和850hPa风速都很小,并且在地面到850hPa之间有逆温存在,大雾出现当日相对湿度较大,前日多出现降水或多为多云天气;大雾出现前一日高空大多数有冷槽或冷平流,在地面气压场上主要是由弱的气压场控制大雾出现区域,根据地面气压场系统不同又分为高压类、弱低压类和平流雾类三种类型,其中高压类占四分之三。     

青藏高原对亚洲季风平均环流影响的数值试验

利用垂直方向具有９层σ面、水平方向菱形截断波数为１５的全球大气环流谱模式和有、无青藏高原大地形两种情况下１０年积分的模拟结果，研究了青藏高原大地形对亚洲季风平均环流的影响。结果表明：有、无青藏高原大地形，亚洲冬、夏季季风平均环流均存在很大的差异。去除地形，使夏季高层的南亚高压、低层的大陆热低压、副热带高压及冬季的大陆冷高压在位置或强度上发生了改变；地形的有、无决定着冬季东亚大槽的强度；索马里越赤道气流有地形时明显较无地形时强；地形的有无还影响着降水强度和雨带的分布。另外，副热带高压中心及雨带的季节性移动与高原大地形的存在与否亦有很大的关系     

雷暴单体所产生降水的预报

在夏季 ,人们常遇到”雷声大雨点稀”、”只刮风不下雨”这样的天气。出现这种局地天气 ,绝大部分是雷暴单体造成的。所以 ,掌握雷暴单体结构、地面流场和降水特征 ,有助于对夏季局地天气的预报。1　雷暴单体的结构及地面流场雷暴单体自西向东移动时 ,云体前部是上升区 ,对应地面为低压辐合运动区 ;云体中后部是下沉运动区 ,对应地面为高压辐散运动区。由于局地雷暴为中小尺度 ,不考虑地转偏向力的影响 ,因而空气水平运动方向基本和气压梯度力一致 ,在云体前部 ,由四周向低压中心辐合 ,在云体后部 ,有小高压中心向外辐散。云体前部的小低压 …     

2002—2015年内蒙古大范围、强沙尘暴环流形势的分型特征

本研究对2002—2015年内蒙古春季共16次大范围、强沙尘暴天气过程做了调查分析,在分析欧亚范围中高纬地区海平面气压场、500hPa高度场、地面和850hPa温度场的分布及演变特征后,确定了引起内蒙古地区强沙尘暴的影响关键区,重点关注了海平面气压场关键区的环流分布特征,将16次强沙尘暴过程划分为蒙古气旋型、冷锋型和副冷锋型。研究结果显示:三个类型的海平面气压场均为西高东低型分布,蒙古气旋型和冷锋型在关键区中均存在高、低压中心,其强度和位置,以及它们之间的等压线梯度和走向存在明显差异。副冷锋型的低压位置比其他两个类型明显偏向东北,关键区内高压中心不明显。500hPa高度场三个类型的关键区均为西北气流控制,蒙古气旋型中间略偏西北位置存在一个浅槽,冷锋型环流经向度比其他两个类型偏大,副冷锋型的中间略偏北位置存在一个低值中心。在温度场关键区的最大增温线上,从沙尘最强日的前4日至过后1日地面和850hPa温度计算结果显示:各类型在强沙尘暴来临的前几天均有一个增温趋势,前两类温度曲线均在前一日达到最高点,随后明显下降,蒙古气旋型的增温幅度及随后的降温均比冷锋型小,副冷锋型温度变化曲线与前两者有所不同,未表现出降温现象。     

近20年全球冬、夏季海平面气压场和500 hPa高度场年代际变化特征分析

利用1958－1997年全球海平面气压场和500hPa高度场的月平均资料分析了70年代中后期年代际突变前后16a平均的冬、夏海平面气压场和500hPa高度场的变化特征。结果表明，发生在70年代中后期的年代际气候突变是全球性的；突变后与突变前相比，冬季海平面气压场上的阿留申低压增强并发生了东移，与之对应的冬季500hPa高度场上的东亚大槽减弱，同时也发生了明显的系统性东移；冬季，蒙古高压北部减弱，南部稍有增强；夏季，印度低压和东亚的季风低压均减弱；而副热带高压系统普遍增强。     

夏季南亚高压和西太副高活动特征指数与中国东部降水分布的联系

为了进一步研究夏季南亚高压（South Asia High,SAH）与西太平洋副热带高压（West Pacific Subtropical High,WPSH）活动特征指数变化及其互动作用对我国东部降水的影响,利用2001-2020年高分辨率ERA5再分析资料分析了南亚高压和西太副高的夏季逐候强度指数、面积指数、脊线位置和东西伸脊点的演变特征,并针对两者同强同弱和经纬向位置远近情形下对比分析了两者互动作用对我国东部降水的影响。结果表明：（1）南亚高压和西太副高的强度指数与面积指数变化均呈较明显的正相关,特别是南亚高压的脊线位置、强度指数和面积指数的变化有较好的一致性,即：南亚高压脊线越偏北（南）,其强度和面积指数均越大（小）。（2）夏季南亚高压东伸脊点和西太副高西伸脊点的逐候平均位置变化具有“相向而行、相背而去”的互动趋势,南亚高压纬向位置的突变晚于经向位置的突变,间隔时间约4候。（3）两者同强同弱年与我国东部降水有较好的相关性,即当两者同时偏强（弱）时,长江中下游地区降水偏多（少）,华南地区降水偏少（多）。两者经纬向相对位置的异常对我国东部降水有一定的影响,即：当两者经纬向异常靠近时...     

BASIC CHARACTERISTICS OF SURFACE WIND. PRESSURE AND TEMPERATURE IN PLATEAU OF MONGOLIA*

After analyzing the mean pressure, dominant wind and temperature data of 40 observation stations in Mongolia from 1961 to 1990, we reach some conclusions as below: (a) The warm advection in the free atmosphere hardly reaches the ground in the west in winter. Because of thermodynamic differences of various meso- and micro-topography, there are "multi-centers" in the pressure field, and the dominant wind field is "disordered": the temperatures on the convexi-concave orography and sun-shady slope are different significantly. There is cold advection in the east side,which can reaches the ground and the air pressure field is a "unity". The wind field is dominated by the west wind. The temperature differences of various slope directions are small, and become smaller with height. (b) In summer, the upper control flow (planetary west wind) becomes weaker, and the orographic air pressure centers in the east develop. Over the windward side of the mountain high pressure prevails, and over the lee side low pressure does. These areas become deserts for dryness and lack of rainfall. Air temperature in summer can be expressed by latitude,longitude and elevation.     

BASIC CHARACTERISTICS OF SURFACE WIND. PRESSURE AND TEMPERATURE IN PLATEAU OF MONGOLIA

After analyzing the mean pressure, dominant wind and temperature data of 40 observation sta-tions in Mongolia from 1961 to 1990, we reach some conclusions as below: (a) The warm advec-tion in the free atmosphere hardly reaches the ground in the west in winter. Because of thermody-namic differences of various meso- and micro-topography, there are "multi-centers" in the pressurefield, and the dominant wind field is "disordered": the temperatures on the convexi-concave orog-raphy and sun-shady slope are different significantly. There is cold advection in the east side,which can reaches the ground and the air pressure field is a "unity". The wind field is dominated bythe west wind. The temperature differences of various slope directions are small, and becomesmaller with height. (b) In summer, the upper control flow (planetary west wind) becomes weak-er, and the orographic air pressure centers in the east develop. Over the windward side of themountain high pressure prevails, and over the lee side low pressure does. These areas becomedeserts for dryness and lack of rainfall. Air temperature in summer can be expressed by latitude,longitude and elevation.     

近30年六盘山东与西坡降水及空中水汽条件差异特征分析

利用1989—2018年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-Interim高时空分辨率(0.125°×0.125°)再分析资料以及气象站降水观测资料,对六盘山区近30年东坡与西坡降水及空中水汽条件差异特征进行诊断分析。结果表明:①近30年六盘山区大气可降水量、700hPa比湿、水汽通量与降水量空间分布特征较为一致,呈东高西低、南大北小的特征。②六盘山区的水汽主要来源于低层孟加拉湾、南海及印度洋暖湿气流的水汽输送。③六盘山区的水汽输送特征表现为700hPa和750hPa以西南风水汽输送为主导,750hPa以下六盘山东侧为东南风迎风坡,受地形强迫的影响,东南暖湿气流在东坡抬升。④六盘山系东坡存在高层辐散、低层辐合或弱辐散的动力场配置,加之地形、东亚季风与天气系统之间相互作用的共同影响,造成六盘山区降水及空中水汽条件呈东高西低的分布特征。初步的研究结果可揭示区域空中水汽条件的分布特征,为该地云水资源开发提供可参考性依据。     

长江流域一次大暴雨过程的低空急流形成和影响机制分析

利用WRF模式对2016年6月30日—7月6日长江流域的一次大暴雨天气过程中的低空急流进行数值模拟,在成功模拟低空急流基础上,分析此次急流过程中可能的影响机制;同时对地形高度进行敏感性试验,分析地形因素对此次低空急流可能的影响。(1)此次低空急流发生时,东侧为西太平洋副热带高压,西侧则为西南涡。这种“东高西低”的高低压配置为低空急流的形成与发展提供了有利的背景场。(2)高空急流和低空急流的耦合作用是低空急流发展的一个重要背景条件。(3)垂直方向高空动量不断下传为低空系统的发展提供了动力支持,是低空急流发生的一个重要条件。(4)逆温和垂直风切变之间的正反馈机制是低空急流形成与加强的因素之一。(5)山体在急流生成及发展过程中对气流有摩擦和阻挡作用,这种阻挡作用随着山体地形高度的增加而有所加强,同时山脉的走向会改变原始的风向,使得急流前端超前或滞后。青藏高原有强背风波效应,它的绕流和挤压作用会使得低空气流表现为狭长的带状,使动量更加聚集从而风速增加形成低空急流。      

华北夏季降水减少与北半球大气环流异常的关系

利用华北地区20站夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用趋势分析、合成分析等方法,对华北夏季降水减少与北半球大气环流异常进行对比分析。结果表明,华北夏季降水量1951—2008年呈显著减少趋势,平均每10 a减少13.4 mm,1965年发生了气候突变,之后降水量减少更加明显。北半球大气环流在1965年前后有明显不同：1）1951—1965年夏季500 hPa高度场欧洲大槽、贝加尔湖槽较深,乌拉尔山高压脊较强,经向环流表现突出;而1966—2008年夏季欧洲大槽、贝加尔湖槽较浅,乌拉尔山高压脊较弱,纬向环流表现突出。2）1951—1965年夏季500 hPa蒙古冷槽位置偏北偏西,冷空气活动经常影响华北地区;而1966—2008年夏季蒙古冷槽位置东移南压到河套附近,冷空气经常影响华北以南以东地区。3）1951—1965年夏季海平面气压场蒙古低压异常强大,而1966—2008年蒙古低压明显减弱。4）1951—1965年夏季850 hPa东亚夏季风一直伸展到华北、东北地区,蒙古地区存在明显的气旋性环流,在河套附近产生风向辐合;而1966—2008年东亚夏季风在到达30°N附近风速显著减小,很少越过长江到达华北地区,在长江流域形成了风速辐合,同时蒙古地区的气旋性环流消失,河套附近的风向辐合变的很弱。1951—1965年华北多雨是由于东亚夏季风水汽的有效输送和河套附近的风向辐合造成的,而1966—2008年长江流域多雨是由于东亚夏季风在这里产生了风速辐合造成的。华北夏季降水减少与北半球大气环流异常有很好的联系。     

广西区域霾过程高低空大气环流型影响分析

利用1980—2015年NCEP/NCAR逐日再分析资料和广西80个地面气象站资料,采用Lamb-Jenkinson方法对广西区域霾过程的大气环流进行分型,并探讨高低空环流型配置与区域霾过程的关系。结果表明:当地面东南风型、高空西风型时,广西出现霾过程的频率最高;地面东风型配合高空西风型对年霾过程的贡献最大,地面东南风型配合高空西风型主要出现在冷暖气流转换的春季、地面低压型配合高空高压脊型出现在西太平洋副热带高压明显加强、地面处于弱低压环境场的夏季、地面东风型配合高空西风型出现在环流稳定平直的秋季、地面东风型配合高空高压脊型出现在环流经向度明显增强的冬季,霾过程具有冬季多发、夏季少发的特点。近36年来,地面东风型配合高空高压脊型是广西霾过程呈偏多趋势的主导环流型。     

冬春亚洲大气环流与华北中部夏季降水的相关分析

利用1957~2002年的NCEP/NCAR 500 hPa再分析资料以及同期华北地区夏季降水资料,分析了华北中部夏季降水与前期环流的关系。结果表明:夏季华北中部降水的多少与冬季东亚槽强弱、春季巴尔喀什湖到贝加尔湖的蒙古高原地区高度场呈显著相关。20世纪80年代中期以前冬季东亚槽偏强、春季蒙古高原地区高度值偏低;80年代中期之后冬季东亚槽开始转弱、春季蒙古高原地区高度值偏高。这与华北夏季降水的演变趋势相对应。说明冬季东亚槽的减弱以及春季蒙古高原地区高度值偏高是近年来华北夏季降水减少的原因之一。冬季东亚槽强对应夏季西太平洋副高在日本海地区高度呈偏强趋势,有利华北中部夏季降水偏多;春季蒙古高原地区高度值偏高有利于华北夏季出现西高东低形势,华北中部夏季降水易偏少。     

Interaction of Orographic Disturbance with Front

1.IntroductionTheimportanceoforographiceffectsonfrontwasrecognizedintheearly20thcentury.Butforthecomplexityofthisproblem,theinvestigationoforographiceffectsonfrontfromdynamicalviewpointisnottakenuntilthe1980s.Bannon(1983)derivedanalyticalsolutionsforthequasi--geostrophicfrontforcedbyahorizontalwinddeformationfieldthatmovesoveratwo--dimensionalmountainridge.Thesolutionsshowthatasacoldfrontapproachestheridge,itweakens,relativetotheflat--bottomsolution,andthefrontstrengthensasitmovesdowntothelees…     

南海夏季风爆发机制的数值实验研究

通过3个数值实验和对1998年及1996年南海夏季风爆发的对比分析以及多年资料统计研究发现,南海夏季风何时爆发与南海局部地区的海温高低和南海经度上南北海温差异的大小关系不密切,主要决定于南海及其周围大范围地区的环流形势。南海季风爆发前10天内,其环流特征是低层850hPa上,西太平洋副热带高压脊经菲律宾西伸控制南海,南亚至东南亚为宽广的低槽区所控制,高空200hPa上,南亚高压位于阿拉伯海至南海一带,中心位于孟加拉湾东侧和中南半岛西侧的低纬地区,广大北方为西风气流所控制。     

影响云南空气质量的风场特征分析

利用美国NCEP/NCAR风场再分析资料和云南高空、地面、高山风塔实测风资料,对云南地区的大气风场特征进行了分析。结果表明,云南对流层中低层大气风场常年盛行偏西气流,风向稳定,尤以西南风最多,冬-春-夏-秋四季风场变化特征明显。腾冲、思茅高空盛行风向以西风为主。云南除滇东北、滇东南和局地地形影响外,大部分地区近地面全年以盛行西南风为主。山区全年盛行风向以西南风为主。云南近地面年平均风速1.9m/s,北部大于南部,东部大于西部,冬春季风大,夏秋季风小,风速日变化特征显著。昆明地区大气边界层存在逆温现象,冬季突出,夏季微弱,秋冬春季频率高,夏季频率低。云南空气污染具有干湿季分布特点,1-5月为主要污染时段,冬春季节存在西南和东北两条污染传输通道。