关于平流动力分析的几个问题

自从在“气象与水文”杂志上,发表了“关於短期预告的几个原则问题”这篇文章以後,不论在气象的杂志上和在不同的会议上,人们对於平流动力分析方法的现状及其可能性颇多讨论。并且预告员同志们时常来信,表示他们对於这个问题有不同的意见。因此我在这篇文章里面,就过去在“气象与     

基别尔气压变化理论中纬度影响的问题

基别尔(И.А.Кибель)教授的温度和气压变化的理论,为天气学的发展提出了新的方向,成为苏联天气学上先进的平流动力分析方法的理论基础.这个理论被介绍到我国以後,在我国气象工作者中引起了广泛的讨论和学习.     

物理量预告图的初步检验和应用

为了充分发挥数值预报产品作用,增加预报信息,我们对部份传真预告图进行了初步检验和应用,下面以物理量预告图为主作些介绍. 一、预告资料的处理对物理量预告图场面的检验,张家宝等同志已做了不少工作.我们基层台就应用范围和着眼点来看,本地上空的动力条件对天气有更直接的联系,所以我们在学习外地经验的同时,注意避     

长期天气預告原理

“长期天气预告原理”是苏联吉尔斯在列宁格勒水文气象学院多年来致授长期天气预告课程的讲稿。 在这本书里,作者力图将长期预告当作一门学科来论述。例如,全书以超过一半的篇幅讨论大气环流问题,在这里全部论述都是针对长期预告的需要,与大气环流一般介绍有所不同,其中     

介绍苏联长期天气预告大型环流方法

本文扼要地叙述了苏联著名天气气候学家格·雅·王根盖教授所创立并为阿·阿·格依尔斯教授所发展的大型环流长期预告方法的原理.目前这个方法正用于苏联两极研究所编制季节、月和两个基本天气过程的中长期天气预告,在实践中取得了明显的效果.本文附录中刊有北半球环流型逐年逐月的资料,可供我国长期预告工作者参考应用.本文是根据格依尔斯教授在苏联列宁格勒水文气象学院笔记以及这个方法的有关文献写成的.     

台风"凤凰"强降水过程中的波作用诊断分析

介绍了“扰动热力切变平流参数”的概念,并基于此概念及波流相互作用的理论,对登陆台风“凤凰”2008年7月27日00:00－31日00:00(世界时)的暴雨过程进行了诊断分析.通过采用ARPS模式的资料,对波作用密度M和波作用通量散度▽·F进行计算,分析其与6h累积地面降水的关系.结果表明,波作用密度的异常值区始终覆盖观测雨区,二者在水平分布和时间演变趋势上比较相似,该波作用密度能够比较准确地综合表征强降水系统典型的动力场和热力场扰动的垂直结构,因而与降水系统的发生演变密切相关,其正高值区与观测的6h累积地面降水具有良好的对应关系.同时对波作用通量散度▽·F的分析表明,在登陆台风引发的暴雨过程中,非地转风位涡扰动和一阶扰动平流与动力场和热力场扰动梯度耦合项是影响扰动热力切变平流异常变化的主要强迫项.进一步分析表明扰动与基本态的交换主要是扰动热量平流交换,而扰动动量平流交换非常弱.     

一个春季降水分型天气动力统计模式

1986年元月,喀什气象处业务科与气象台联合举办了一个“进一步推广应用数值预报产品”的学习班.在学习班上,除了学习数值预报产品的制作原理以及各种应用方法外,主要的是制作了一个春季降水分型天气动力统计模式. 这个模式与我台1983年制作的冬季降水天气动力统计模式有所不同:①这个春季降水模式是分型的;②因子的选取不尽相同,例如,选入了卫星云图、物理量预告图上的     

苏联穆尔坦诺夫斯基学派长期天气预告天气学方法之发展

世界上第一个天气图长期预告方法为苏联杰出的天气学家穆尔坦诺夫斯基所奠定.这个方法从1922年多起一直作为苏联的正式方法在中央预告研究所編制季节、月和自然天气周期的中长期天气预告.应该指出,这个方法经历了许多重要的发展阶段,因此本文作者在有限的篇幅中把注意力集中在发展的主要阶段上,并扼要地概括了各主要阶段的研究成果,特別是对最近几年来这个学派取得的研究结果作了比较详细的介绍。企图通过本文使我国长期天气预告工作者对这个方法的发展有一个轮廓而系统的了解.本文作者向他的科学指导教授阿·阿·格依尔斯表示无限的感谢,因为当作者学习这个方法时格依尔斯教授会给予无微不至的帮助和教导。     

云凝结物平流输送对降水云系发展影响的数值模拟研究

大气动力学中"平流输送"是非常重要的宏观动力学过程,云凝结物的平流输送与降水云系的发展演变密切相关,它把宏观动力过程与各种云凝结物粒子的时空演变联系起来,云凝结物的平流输送可以增加或减少局地大气中云凝结物的含量,改变云凝结物的空间分布状况,影响云凝结物的微观物理过程,进而促进或抑制降水云系的发展演变.本文在数值模拟研究中.通过改变云凝结物平流输送的状况来研究宏观动力过程对云微观物理过程的影响,因而利用ARPS模式开展3个分别排除云凝结物水平平流输送、垂直平流输送和三维平流输送的敏感试验,进行关于云凝结物平流输送对降水云系发展演变影响的敏感性数值模拟研究.结果表明,云凝结物的平流输送对水汽比湿的影响很小.云凝结物的三维平流输送有利于增加降水云系中雪和霰的混合比含量,抑制云水、雨水和云冰混合比含量的增长.云凝结物的水平平流输送可以降低降水云系中云水和雨水的混合比含量,增加云冰和雪的混合比含量;云凝结物垂直平流输送的作用是增加降水云系中雨水、雪和霰的混合比含量,减少云与冰混合比含量.云凝结物三维平流输送效应的分析表明,云凝结物的三维平流输送主要通过调整云凝结物的微物理过程源汇项以及降水粒子(雨水、雪和霰)的下落末速项来改变降水云系中云凝结物的垂直结构;另外,雪的三维平流输送对雪本身的分布也有一定影响.     

苏联粮食产量预报方法的初步研究

苏联粮食产量有准2年和4年振荡周期,它与准2年赤道平流层位相风有较好的对应关系,吹西风往往歉收;吹东风则经常丰收.并与南方涛动有4年左右同相振荡关系,涛动由高指数变化为低指数时,粮食大多为歉收;反之多为丰收.4—6月份500hPa环流形势,西欧有阻高建立且稳定,并在欧洲盛行“N”型环流形势时,则有利于粮食丰收;反之则歉收.     

谢义炳对大气环流系统研究的贡献

对谢义炳在大气环流系统方面所做出的科学贡献作了简要的全面回顾。其中包括:(1)北美切断低压的生命史;(2)东亚高空锋和急流的多层结构;(3)中国降水系统的结构和演变规律(包括梅雨锋、西南低涡等),热带和中纬度扰动相互作用在暴雨过程中的重要性;(4)西北太平洋的台风形成在ITCZ(赤道辐合带)/季风槽中;印度西南季风的低频变化;(5)降水系统的湿斜压动力学理论及其在天气预报中的应用;(6)大气环流的中期变化理论。谢义炳的这些贡献为我们更好地理解大气环流系统并改善了中国的暴雨预报。     

GRAPES_GFS在东亚地区中期预报技巧极端下降现象的初步研究

利用2016年4月1日—2018年12月31日GRAPES_GFS模式的业务预报数据,将GRAPES_GFS模式在东亚地区144小时预报500 hPa高度场的距平相关系数小于0.4,均方根误差大于60 gpm的事件定义为模式在东亚地区的中期预报技巧极端下降事件,据此标准筛选出29个个例进行了研究。结果表明,GRAPES_GFS在东亚地区中期预报技巧极端下降事件的高发期主要在春秋季,春季和秋季分别占比31.03%、41.38%,预报技巧极端下降事件通常表现在对于东亚大槽、西伯利亚槽脊、副热带高压的预报失败,四个季节合成的模式偏差均与该季节影响东亚地区主要天气系统的预报偏差大有关系。进一步通过典型个例的研究表明,东亚地区中期预报技巧极端下降事件的误差来源在不同季节表现出不同特征。冬夏季的预报偏差来源于高纬极区,多与模式在极区存在较大预报误差关联;春秋季的预报偏差主要来源于上游地区,与模式在东亚上游预报误差向下游的传播有关,未能合理预报台风活动也是预报偏差来源之一。      

太平洋高压移动规律性的探讨

夏半年太平洋高压的平均变化,带著突变性质的增强和减弱,突然的增强发生6月到7月,而4月至6月更有逐渐减弱的趋向,到9月中旬以後则突然的减退.夏季西太平洋高压脊的东西进退和整个西风环流变化及西风环流的情况密切关连,同时太平洋高压本身也是西风环流及其变化的重要因素之一.当西风环流强时,太平洋高压比较强大,这时太平洋高压脊的变化很少,在西风环流小波动东移的过程中,太平洋高压脊只有微小的摆动.但西风带波动较大时,随着西风槽和高压脊的东移,太平洋高压脊便有了比较长时期的和明显的东退和西伸,它的周期一般都在5、6天左右.如果西风环流起了大型的变化,即西风环流由强转弱,再由弱转强,太平洋高压脊随之不断的东退和西伸,进退的范围可达30-40经距.它的周期较长,一般都在半个月的光景,最长的可达一个月,10天以内的很少.太平洋高压脊除了和西风带的环流,极地高压和低压槽有关外,也和它南边的气压系统,如台风和热带风暴有关.     

THE MECHANISM OF THICKNESS OF GEOPOTENTIAL HEIGHT DIPOLE AND ITS RELATION WITH CLIMATE VARIABILITY IN ASIA-AUSTRALIA IN BOREAL WINTER

With the EOF of reanalysis data being analyzed, a northern- southern dipole is found in the upper troposphere geopotential height field of over the Asian-Australian monsoon region in the winter of the Northern Hemisphere (NH), which is defined as Asian-Australian dipole (AAD) in this study. Its intensity index is defined as AADI. Correlation and synthetic analysis illustrate that AADI is closely related to the weather and climate of Asian-Australian region in boreal winter. The index can reflect the simultaneous anomalies of temperature and precipitation on interannual and decadal scales in the boreal winter of Asian-Australian region. The superposition of the decadal and interannual signals is significant for the relationship between the AADI and climate change. The index can be used as an indicator of intensity of the Asian-Australian monsoon. In the years of strong AADI, the East Asia major deep trough is stronger, the Subtropical High is weaker and the Alaska ridge and the westerly jet are stronger than those in normal years. Enhanced meridional circulation between high and low latitudes exists in the years of strong AADI. These relationships reflect the intrinsic link between the anomalies in the upper troposphere geopotential height and climate in the Asian-Australian region.     

福建入夏早晚异常的风场特征分析

本文以850 hPa、200 hPa月平均风场和西太平洋副热带高压脊线北抬至25°N日期资料及福建省25个代表站(县)5—7月的降水资料为基本分析素材。首先标定福建入夏异常的标准与年例,其次揭示850 hPa2、00 hPa 6月风场与异常年例的基本特征,进而探讨了对福建入夏早晚的影响关系。结果表明:在低层索马里-阿拉伯海区的越赤道气流强劲,南海至东亚低纬区域西南风偏大,西太平洋区域低纬度地区南风减弱、东风强劲,且东西风交汇区偏西;而在高层辐合区东风范围偏大,索马里-阿拉伯海区的区域东风风速强劲,青藏高原南侧和副高主体季节性位移的关键区以吹东风为主,东亚区域经向度小,位于青藏高原至我国东部区域范围内,形成一逆时针“距平”风环流;在此高低层风场特征的匹配下,有利于福建提早进入夏季;反之亦然。     

夏季亚洲大陆上空大气环流的结构

作者分析了1951—55时期中850、700及500毫巴的7月平均气流场的构造,以及1956年7、8两月亚洲上空200毫巴平均等高线图.又作了1956年7、8两月东经75度、90度、105度和120度经线上平均风场和温度场的剖面.我们发现,在夏季有三种基本气流组成亚洲大陆上空三度空间的气流场:即,(1)中纬度的西风气流,(2)高空热带和副热带的东风气流,(3)位于高空热带和副热带东风气流下面的西南季风.此外,对于1956年从春季到夏季的过渡时期中,亚洲上空大气环流的转变,亦作了研究.我们发现,从春季到夏季的过渡时期中,亚洲上空的大气环流有着一个跳躍的转变.在这个时期中,喜马拉雅山南边的高空副热带西风急流向北撤退,在西藏高原的纬度上空,建立一个副热带高压脊线,并且在亚洲南部上空(北纬12度以南)建立一支高空东空急流.同时印度的西南季风和我国长江流域的梅雨时期开始出现.作者又发现,夏季在中国大陆上,雨带的北移和西风带北撤以及相应的西风带强度的削弱有着密切的联系.     

北半球两大地形下游冬季环流的动力分析——Ⅰ.环流、遥相关和定常波的联系

位势场中槽脊的分布、遥相关型的形态和准定常波的传播路径是1月份500hPa月平均高度场的重要特征。通过资料分析和数值试验,本文证明此三者之间是彼此关联的整体,它们与青藏高原和落基山的强迫作用有关。东亚大槽和北美大槽的强度在中高纬度上存在显著的负相关。这种负相关和槽前急流强度的年际变化导致北美和东亚存在相似的相关型分布,准定常波在两大地形下游传播的不同则导致两区域相关波链形态的明显差异。     

2010年我国南方两次持续性强降水的环流特征

通过对2010年夏季我国南方两次持续性强降水期间对流层高、中、低多个大尺度关键影响系统的时空演变特征及其影响机制的分析和比较,讨论了我国南方持续性强降水的大气环流特征。结果表明:这两次持续性强降水均出现了东亚西风带沿海低槽不断快速重建或加深,且中纬度锋区位置稳定维持,低空西南急流反复加强,且其轴线左侧的南风经向强梯度带位置相对稳定,副热带高空西风急流和南亚高压脊线及西太平洋副热带高压的纬度带位置相对稳定;相应地,在强降水带上空反复出现强烈的低层水汽辐合抬升、高层辐散抽吸及垂直上升运动发展,进而形成持续性强降水。西西伯利亚低槽的不断快速重建与加深 (东移)、马斯克林高压西侧高压及马斯克林高压的不断加强东移、副热带高空西风急流的建立和维持对南方持续性强降水具有超前指示意义。强降水带位于东亚低空西南急流轴左侧南风经向强梯度辐合带、高空西风急流南侧至南亚高压脊线北侧之间的强辐散区及中层垂直上升速度大值带中。     

ASIAN-PACIFIC OSCILLATION IN AUTUMN AND ITS RELATIONSHIPS WITH THE SUBTROPICAL MONSOON IN EAST ASIA

Based on the 1961-2010 NCEP/NCAR reanalysis, this work uses empirical orthogonal function(EOF) and composite analysis to study the distributions of zonal land-sea thermal contrast between Asia and the Pacific during transitions from the summer monsoon to the winter monsoon in East Asian subtropics, and investigates the interannual variations of the thermal contrast and their relationships with circulation systems over the East Asian subtropics. The findings are as follows. 1) In autumn, the interannual variations of the temperature deviation in the middle and upper troposphere show significant east-west out-of-phase teleconnection over Asia and the central and eastern Pacific, i.e. the Asian-Pacific Oscillation, or APO. 2) While not as significant as in summer with regard to coverage and intensity, the APO shows interannual variations in autumn that well depicts the change in the intensity of the subtropical monsoon. In the high(low) APO year, the current subtropical summer monsoon is strong(weak) and the winter monsoon is weak(strong) in East Asia as derived from the general circulation and wind field of the East Asian-Pacific region.     

梅汛期100hPa南亚高压特征与江苏梅雨关系研究

通过2002～2005年南亚高压特征指数、高空槽变化过程分析,讨论了南压高压对江苏梅雨期和主要降水落区的影响.并结合近15年南亚高压特征指数,探讨了不同梅雨年型的特征指数区域分布关系.同时利用2002～2005年45年NCEP 100 hPa高度场资料,分析了不同梅雨年型高空环流形势差异.得出:(1) 南亚高压特征指数变化和西风槽移动与江苏梅期(入梅、出梅、梅期、梅雨量和落区)特征有密切关系.(2) 梅雨期100 hPa南亚高压的平均特征对梅期特征和梅雨年型有很好的对应关系.6～7月和梅雨期间南亚高压脊线和东伸指数平均值对梅雨强度指数具有一定的预报指示意义.