500hPa波谱分析与江苏省入、出梅中期预报

本文重点分析了1975、1980年500hPa中纬度0—7波、0—3波合成波的调整、超长波和长波角动量输送值与江苏省入、出梅的关系。同时对1971—1981年进行普查分析,得出了中、高纬度超长波(1、2、3波)I_k指数演变特征及振幅极值的变化以及25°N、35°N纬圈角动量的南北输送与江苏省入、出梅的对应关系。且以波谱分析中诸特征量作因子,建立了入、出梅中期预报方程。在1982—1984年的反查中拟合较好,预报时效平均存7天左右。     

基于波谱方法的湖北冬季两次长持续低温雨雪天气分析

使用NCEP资料,利用波谱方法,分析了湖北省1954年12月26日至1955年1月18日和2008年1月11日至2月1日两次长持续低温雨雪天气过程的物理量波谱演变。结果发现:(1)40°N纬圈优势波由4波转2波且纬向动能高值区位于35°N时,有利于湖北省维持低温雨雪天气;(2)低温雨雪过程开始前,高纬和低纬分别有纬向动能高值区,过程结束前,35°N纬向扰动动能高值中心或北跳或南移;(3)低温雨雪过程开始前,30°—35°N的长波角动量先辐合,超长波角动量后辐合,过程开始后,35°—55°N负的超长波角动量转正。     

一次寒潮中期过程的能量学分析

本文利用波数域能量方程,诊断分析1986年2月下旬—3月初在福建出现的一次强寒潮中期天气过程,揭示了过程的能量学特征;并分析不同纬带间长波、超长波的相互作用与寒潮中期过程的关系,为预报南方寒潮提供一些线索和依据。     

“96·2”广西寒潮中期分析和预报

1寒潮酝酿到爆发阶段的波谱特征“96·2”寒潮爆发前7～9天中纬度（40°N）以超长波1波为优势波，前4～6天为3波占优势，前1～3天转为长波5波占优势，同时，5波振幅持续增幅，长波增幅引起环流形势调整，这是寒潮爆发前出现的脉冲波（或称爆发波）。17～19日寒潮爆发时，能量迅速释放，长波优势又转为超长波优势（3波发展），完成了一次优势波的转换过程。对应到逐日降温情况来看，17～19日广西区各地降温幅度最大，这是长波能量释放的结果。2数值预报产品泽用2．1数值预报产品提供的中期预报信息综合分析ECMWF2月13日96小时资料，得到一…     

北半球超长波的振动与冷空气活动

本文对1972—1976年冬半年北半球500mb 5天平均高度资料进行了波谱分析。讨论了超长波振动与强冷空气活动的关系。发现超长波的振动明显地随纬度而改变,高纬和极区超长波活动显著,当高低不同纬度地区超长波出现“共振”使行星尺度的斜槽发展时,则对应出现强冷空气的爆发。还讨论了超长波波型、振幅、位相的转换与冷空气爆发的关系。     

低纬度超长波的统计特征

本文用1951年1月—1980年12月、20°N、500hPa高度距平资料,对频率域内的超长波谱密度作了计算。结果表明超长波的功率谱在40个月周期附近出现极值,特别是波数1。为了对比超长波和长波间的不同特征,对纬向波k=5-8的谱密度也作了计算,纬向波数k=5-8的谱密度是属白噪音时间序列随机过程。      

镇江市寒潮特征分析及中、短期预报模型

对镇江地区1980-2010年寒潮天气过程及相关物理量统计分析结果表明:寒潮强度与范围成正比,强寒潮和特强寒潮只发生在镇江市4个基本观测站均达到寒潮标准的情况下。寒潮酝酿阶段500 h Pa超长波以波1、波2为主要波型,暴发阶段波3为主要波型。冷空气影响镇江前,500 h Pa纬向平均有效位能有2次能量积聚过程,纬向平均动能在25-45°N内加强,西风指数在35-55°N内出现≥30 m·s~(-1)的峰值。寒潮强度越强,冷空气影响前1~3天500 h Pa寒潮关键区温度和位势高度越低。冷空气影响前后,镇江站最低气温、最低地温、平均气压和850h Pa温度的降(增)幅均随时效增长而增大。利用超长波、纬向平均有效位能、纬向平均动能及西风指数的中期变化结果,通过权重法建立寒潮中期预报模型;利用"CMA最新寒潮等级方法"的判别标准,确定寒潮发生具体日期;根据500 h Pa寒潮关键区温度、位势高度,镇江850 h Pa温度、日最低气温、地表温度的短期变化情况,建立寒潮短期强度等级预报模型。建立的寒潮中、短期预报模型,对2011-2016年镇江出现的15次寒潮过程全部报出,并报准5次强寒潮中的4次寒潮强度等级。     

1978年10月份寒潮前后的正压能量转换与季节过渡

以1978年10月下旬东亚寒潮为例,研究寒潮前后一段时期的波谱域正压能量转换关系的变化。发现这次寒潮前后正压能量关系发生了突变。具体表现在:(1)盛行波动由长波转变为超长波;(2)正压能量转换关系由以长波段为主转变为以超长波为主;(3)2波,从作为其他波的动能源来看,发生了根本变化。这些突变具有季节性变化的特点。     

1996年江苏梅雨期暴雨与500hPa高度场波谱特征分析

本文利用EC北半球500hPa5* 5网格点资料,计算了1996年梅雨期80°N-25°N各纬度带上波谱参数Ik、平均纬向动能Eu(k)、平均经向动能Ev(k)和角动量输送Jk。结果表明,梅雨期内中高纬度超长波向长波调整,且这种调整涉及到较低纬度上发生长波调整或长波增长,江苏就有一次暴雨过程发生。这种波的调整在动能场上表现为长波经、纬向动能迅速增长,扰动加强。另外,副热带角动量南北输送的转换和向南输送的明显增长,对暴雨发生有重要作用。     

超长波的多年振动

我们对1871—1975年冬（1月）和夏（7月）60°N和30°N纬圈的海平面气压距平资料作谐波分析，讨论第1—3波的超长波的多年振动。其主要结果有:1. 超长波的第1波的近百年变化表现为向西的行波型振动。它的超长波槽有3次影响东亚，造成东亚地区降水量的36年左右周期。2. 第2、3波的变化是属于驻波型的振动，这种振动是由两个气候变化阶段来完成的。1921—1926年以前为第一阶段，超长波槽的位置偏东；1921—1926年以后为第二阶段，超长波槽偏西。超长波的阶段变化导致了大气活动中心的阶段变化，引起相关系数的不稳定。3. 超长波的阶段变化与海温距平的阶段变化有密切关系。超长波槽的变化与海温负距平的变化相适应。     

寒潮的波谱分型和预报

根据1971—1981年11个冬半年北半球500毫巴20—80°N纬圈谐波分析资料,以振幅和位相作为表征大型环流的基本参数, 对影响我国的57次寒潮中期过程进行归纳分型。结果表明, 将近一半的寒潮酝酿阶段是以2波占显著优势, 约四分之一是以l波占优势。寒潮的爆发主要出现在3波或4波剧烈增幅的形势下。 2波转3波或4波是最主要的寒潮波谱型,其次是1波转2波或3波。通过业务实例看出,充分利用数值预报资料,结合寒潮过程的波谱概念模式,可以在较为客观的基础上有效地提高寒潮中期预报的准确率。     

冬季500毫巴层超长波的特征

利用冬季500毫巴层的资料,考查了频率范围内超长波的谱密度。结果表明,纬向波数K=1～3的谱密度近似地与频率的负二次幂成正比。根据这个结果,作为一种稳定随机过程考查了超长波振幅的逐日变化。为了说明超长波和斜压波两者间不同的特征,也考查了纬向波数K=6的谱密度。就斜压波(K=6)来说,谱密度的最大值出现在短周期时段上。     

一九七九年夏季季风建立过程的能量分析—波谱域能量研究

本文利用FGGE资料对1979年6月10日至24日20时的全球中低纬度的大气超长波系统进行了能量波谱分析。目的是研究西南季风建立过程中,北半球中高纬带的阻塞高压、南亚高压的能量特征及其演化。从而得到几点有意义的结论。详见本文第四部分。     

寒潮中期过程的天气-统计特征及其预报模型

本文研究了1971—1983年68次寒潮中期过程,对500hPa波谱参数、西风急流、纬向动能、高空气温及地面气压场特征进行了分析。结果表明,在寒潮酝酿和爆发阶段,各物理量的演变彼此相关,存在着一周或两周左右的振动周期。根据各物理量在不同纬带的贡献,组成一个寒潮中期预报模型,业务应用有一定参考价值。     

6月连阴雨500hPa波谱特征分析

本文应用５００ｈＰａ波谱资料分析了８次连阴雨过程．分析表明，中纬度（５０°Ｎ）的波谱特征主要表现在超长波１～３波的相互转换，转换时位相（脊）主要在西欧和乌拉尔山．连阴雨主要在超长波ｌ波的控制下发生．连阴雨期间优势波常向长波转换．阴雨结束时在超长波优势控制下位相西退，长波优势下则相反。低纬度（２０°Ｎ）主要的特征是２波优势，当２被减弱时位相西遇阴雨结束。阴雨前５～６波有增值现象。     

夏季东亚副热带西风急流不同尺度波的特征分析

利用1960—2015年NCEP全球再分析日平均资料和中国国家气象站20时的日降水量资料,分析在超长波、长波和天气尺度波的不同尺度纬向风场中,夏季东亚副热带西风急流的空间分布和活动特征,初步研究了不同尺度波的东亚副热带西风急流与典型梅雨异常年降水的关系,通过分析东亚副热带急流的周期性变化,进一步探讨本研究工作的实际应用价值。研究表明,超长波是东亚副热带西风急流扰动的主要成分,与急流位置的演变具有较高的一致性,对于梅雨期间的雨带位置和强度变化均有较好的指示意义;长波、天气尺度波是叠加在超长波上的次低频和中间尺度扰动,后者与梅雨强度的变化有一定对应关系。东亚副热带西风急流与其超长波的位置变化具有明显的单、双周振荡特征,在实际预报业务中可以充分利用超长波的周期性和较高预报技巧,为中期天气分析和预报提供更有价值的参考信息。      

球谐函数展开在寒潮中期预报上的应用

寒潮天气过程的中期预报首先要着眼于大尺度环流系统的演变。本文对一九七六年十二月一次属于绕极涡旋断裂、横糟转向类型的寒潮过程,应用富氏谐波、球面谐波函数展开的方法,研究了北半球100毫巴上超长波各分波振幅的时变特征,和超长波的调整过程。并就100毫巴超长波活动与500毫巴的环流调整相此较,得到了一些有意义的结果。可供实际寒潮中期预报业务参考。     

一九八六年前汛期暴雨的中期波谱特征分析

本文主要从中期的角度出发,分析了今 年我区前汛期4-6月暴雨过程的中期波谱 特征,指出40°N纬圈上长波(4-7波)和 超长波(1-3波)的活动及演变特征与我 区中期暴雨过程的关系,从中提供有意义的 中期预报线索。 一、暴雨过程概况 今年4-6月我区共出现暴雨过程15 次,其中4月4次,5月6次,6月5次,见(表一)的统计结果。从表一的结果看: 较明显的暴雨过程有5次,分别出现在4月 30日-5月2日,5月10-12日,5月26-     

梅汛期南亚高压活动的谱特征分析——波能密度谱

本文是应用100hPa北半球高度场格点资料,选取2003-2005年6-7月南亚高压季节性东进、北移的15个过程,其中包括这3年中在入、出梅期间500 hPa副热带高压有响应的季节性北移个例.计算了40 °N的波谱物理量-1～7波的方差比和波能密度,分析其西风带长波-超长波的调整和南亚高压的东进、北移的相关,并从波能密度的演变特征来识别何种长波波动对南亚高压的季节性变化具有最大的贡献.从而得出100hPa 40 °N的超长波的调整是南亚高压季节性东进、北移的环流背景,而西风带4～6波的长波槽波能密度的激增是诱发南亚高压季节性演变的最大贡献者.     

超长波特征与梅雨

根据1972—1980年500mb候平均高度谐波分析资料,分析了长江中下游梅雨期间1、2、3波振幅和位相的特征。发现:60°N 1—3波的振幅与极锋急流的活动有关;高中纬超长波的位相主要影响冷空气的路径及强度,低纬超长波的位相与南方海洋的水汽输送有关,并进一步分析了梅雨前期的超长波特征,找出了梅雨量预报的线索,并对1981—1983年的梅雨做了预报检验;预报与实况基本相符。 梅雨的分析和预报一直是人们重视的课题,前人做过许多工作。为了进一步揭示大尺度系统的作用,了解梅雨过程的大尺度环流背景,本文引用500mb候平均高度谐波分析资料,从超长波的振幅和位相上,对长江中下游梅雨期的特征进行讨论。在前面的基础上,进一步分析了梅雨前期的超长波特征,并从中找出了梅雨量的预报线索。最后,对1981—1983年的梅雨做了预报检验。