近似实际风场条件下台风中扰动的稳定性

在与实际台风风场近似一致的环境流场条件下,应用柱坐标中的正压无辐散模式,讨论了台风中扰动的稳定性问题。研究表明,台风暖心结构和台风外围适当强度的冷空气活动有利于台风中扰动发展,且台风愈强(气压愈低),台风中扰动愈易发展。      

基于BDA扰动法的台风路径集合预报试验研究

提出一种新的方法（BDA扰动方法）对台风路径进行集合预报。BDA扰动方法是基于BDA同化方案。通过扰动台风的中心位置和台风强度得到一系列模型台风，将之分别同化到同一环境场中得到一系列扰动初始场，从而对台风进行集合预报的方法。本文选取四个台风个例进行数值试验，将直接用BDA方案同化初始场的模拟结果与采用BDA扰动方法模拟的结果进行比较，发现：利用BDA扰动方法对台风路径进行集合预报能进一步提高路径预报精度；同时发现：对于BDA扰动方法，若与初始定位扰动相结合，5hPa的台风强度扰动幅度可能比10hPa的更适宜。     

基于位涡反演的台风初值敏感性试验

基于分片位涡反演方法,对2013年7号台风Soulik开展初始涡旋、背景环流对台风发展影响的个例研究。针对不同天气系统进行分片位涡反演,基于反演结果设计敏感性试验,确定影响台风发展的敏感初始物理量扰动,分析讨论与特定物理过程联系的扰动分量以及扰动大小对台风发展的影响。敏感性试验的结果表明,初始弱涡旋扰动中与潜热加热联系的风场扰动分量是决定台风发生发展的关键要素扰动,这一扰动分量的大小对台风路径有直接影响,同时能够直接影响台风云墙的建立,它的重要性表明第二类条件性不稳定(CISK)机制在此次台风过程中扮演了重要角色。     

北上热带气旋发展与不发展的对比分析

重点分析了一个北上热带气旋（８５０９号台风）变性发展过程中扰动能和扰动有效有效位能的收支平衡关系及其与中纬地区高空环境场、Ｑ矢量散度、旋度特征和锋生锋消现象的联系，并和与此台风前期路径及强度相似、但进入西风带后很快消失了的８４０６号台风的诊断结是要 进行了对比。结果表明：有利的大尺度环境是台风变性发展的主要因子和先决条件，斜压过程是否能有效和大量地制造扰动动能以抵消台风北上过程中的能量耗散是其能否     

赤道辐合区中多台风期大尺度和台风尺度的动能收支及其相互作用

本文选了两例西太平洋赤道辐合区中同时有3个台风发生发展的多台风过程,采用滤波法分离出大尺度场和台风尺度场,并建立了完整的包括大尺度平均动能、扰动动能,台风尺度的平均动能、扰动动能收支方程,最后做了各种动能收支计算.结果发现:对于这种条件下台风尺度扰动的发展,大尺度动能转换的贡献不足20％,其发展动能主要是从比台风尺度小的短波尺度中获得.也就是说,在热带短波是台风尺度和大尺度的动能源.     

环境动力、热力因素对台风发生、发展影响的数值试验

本文采用数值试验的方法,研究了环境动力、热力因素与台风扰动发展的相关关系,揭示了环境流场、温度场分布对台风发展的影响,本文的数值试验表明不同初始弱涡旋结构、不同基本流场分布将引起台风扰动状况的显著差异,同时若改变环境温度场会对台风系统的CISK效应有较大的影响,环境外围降温导致台风扰动的加强将有利于台风的发展.反之,冷空气注入台风内部,却显著地抑制了台风的发展.本文还研究了积云加热状况与台风扰动结构的相关关系.     

台风暴雨次天气系统影响因素及扰动传播路径

研究了台风暴雨次天气，中尺度系统发生、发展的影响因素。数值试验表明，台风外围环流与中纬系统相互作用可促发局地次天气尺度、中尺度系统的新生扰动、造成非均匀分布的台风暴雨动云团及雨，且一大地形强迫效应在暴雨系统形成中亦起重要作用。台风环流与地形辐合抬升作用可促发中尺度扰动，并以类似重力波特征的波列路径向外传播。     

副热带云团发展成的台风

本文对8010台风(即Lex台风)的形成进行了分析.8010台风是太平洋副热带高压西部边缘的副热带扰动云团在中纬度西风槽东移作用下发展形成的.这种在副热带地区形成的初始扰动云团发展为台风的事实,是比较少见的.     

边缘区域扰动演变对台风结构的影响

在台风环流边缘区域给出不稳定模态的扰动四波分布作为初始场，用准地转正压模式实施四组数值积分，研究了边缘区域扰动演变及其对台风非对称结构及外区流型的影响。结果表明:线性平流对于外缘区域扰动的发展起主要作用。β项导致一个气旋—反气旋涡旋对和非对称结构的形成。非线性平流则使外缘区域较小尺度的涡旋破碎，形成更小尺度的涡旋。在线性平流、β项和非线性平流的共同作用下，台风结构与外区形成象螺旋云系的分布。外缘区域扰动引起的结构变化，进而能影响到台风的移动路径。     

环境温度场对台风等扰动发展和移动的影响

本文应用一个CISK机制的扰动模式,从理论上分析了环境温度梯度场对台风等对流性扰动发展和移动的影响。结果表明,环境温度梯度对台风等扰动的发展可产生明显的影响,而且该影响与环境温度梯度的方向及该梯度场和台风间的相对位置有很大关系,另外,环境温度梯度可使扰动出现一相当强的趋暖运动。本文的结果可为冷空气对台风发展和移动的影响提供一些动力方面的解释,对于实际的台风预报,有一定的参考价值,对于了解斜压环境中的对流系统的发展机制和参数化,本文的结果也有一定意义。     

用单部多普勒雷达径向速度资料反演的风场资料及其应用

利用安装在南京气象学院的天气多普勒雷达收集到的雷达资料,分析了在江淮流域大暴雨后期静止锋附近风场的中尺度结构特征。结果表明:静止锋附近的近地面层为冷平流,往上为暖平流。低层吹东北风,随着高度增大,风速减小,在2km高度附近风速最小,以后转为西南风,并反映出水平风场中存在垂直切变。     

云水酸化数值模式计算

假定形成在硫酸、硫酸盐和硝酸盐核上的云滴,溶解酸、碱性气体在很短时间达到气—液平衡,进行了云水酸度的数值模式计算。计算结果表明,云水酸化不仅与云空气中酸、碱性气体和气溶胶粒子组分的初始浓度有关,而且还与云含水量有关。     

湖北省雨量之分布

绪言湖北省位於长江中游,(约自东经108°—116°北纬29°—33°)据云梦平原,面积约六十一万方里,地势西北高於东南,襟江带汉,湖泊星罗,滨水有四十馀县之多,自古有泽国之称。全省田庐除一部分在山区者外,大半恃堤防为之保障,设不幸而遇淫潦,则数十县富庶之区,尽成一片汪洋,国富民命,损失不可胜计。民国二十及二十四年之大水灾,迄今犹令人谈虎色变!夫水旱饥馑之灾,虽由於天变之剧     

水稻净光合的模拟研究

根据农业气象学和植物生理学的基本原理，利用人工气候箱盆栽试验观测资料，建立了水稻净光合模拟模型，确定了模型有关参数，探讨了水稻叶片的净光合能力与温度、光照等气象条件之间的本质联系，为研究水稻植株干物质积累、分配规律和产量预报提供了理论依据。     

青藏高原及其周围植被对夏季气候影响的套网格数值试验比较

利用钱永甫有地形５层原始方程模式,与颜宏等复杂地形条件下有限区域细网格模式进行单向嵌套,即初始场采用前者计算５ｄ后,得到各特征等压面上的高度场和湿度场,向后者每２４ｈ输送一次边界值。地－气模式采用经Ｄｅａｒｄｏｒｆ植被参数化修正的地面热量平衡方程进行耦合。在此基础上进行了夏季（７月）有植被和无植被两种情况的数值试验。有植被情况模拟的高度场、温度场与实测场的相关系数高于无植被的情况。试验发现,有植被比无植被情况的海平面气压场、低层高度场、潜热输送、整层大气湿度和降水量有所增加,而温度场和大陆热低压强度有所降低。     

OBJECTIVE CLASSIFICATION OF THE TRACKS OF TROPICAL STORMS IN THE BAY OF BENGAL

An objective analysis of tropical cyclone tracks is performed, with which the tracks of 131 tropical storms (TSs) in 1972-2011 are separated into three types that move west-, north- and northwestward, denoted as Types A, B and C, respectively. Type A (21 TSs and 16% of total) has the origin in the southwestern Bay of Bengal, with the TS in a unimodal distribution as its seasonal feature, occurring mainly in autumn; 18 of the 21 TSs (taking up 90%) land mostly on the western Bay coast (west of 85°E); 5% of Type-A TSs attains the wind speed of >42.7 to 48.9 m/s. Type A has little or no effect on Tibet. Type B (74 TSs, 56.6% of the total) has its preferable origin in the central Bay of Bengal, with the TS in a bimodal distribution as its seasonal pattern. This type denotes the travel in the north in spring, with the landfall of 67 of the 74 TSs (accounting for 91%) mainly on the middle coast of the Bay (85° to 95°E), and 19% of the TSs reaching the wind velocity of >42.7 to 48.9 m/s, which exert great effect on Tibet and it is this TS track that gives strong precipitation on its way through this region. Type C (36 TSs, 27.5% of the total) has its main origin in the southern part of the bay, and these TSs are formed largely in autumn, moving in the northwest direction, and 23 of the 36 TSs (64%) land mostly on the western Bay coast, lasting for a longer time, with almost no impact upon Tibet.     

气象场相关结构对EOFs展开稳定性的影响

本文从矩阵扰动理论出发,提出利用矩阵的范数(norm)作为度量气象场随机扰动的稳定性指标,并由此间接推估EOFs展开的稳定性。经理论论证、数值试验和实例计算表明,气象场的相关性越好,达到稳定相关结构所需样本越小,由此得到的EOFs稳定性也越好,反之则不然。上述规律又直接受样本大小n和站点数目p的影响。对于不同的气象场来说,达到稳定EOFs的样本临界值不同,必须警惕EOFs展开有可能不是稳定的。     

亚洲夏季风爆发的基本气候特征分析

利用统一的亚洲热带夏季风爆发指标,重新制作了季风爆发日期的推进图,确证了亚洲热带夏季风最早在热带东印度洋与中印半岛中南部爆发的观点,这发生在26候(5月10日前后),28候(5月20日前后)在南海地区相继爆发,这两个地区的爆发是属同一季风系的不同爆发阶段。以后通过对海陆热力对比、季节内振荡等多方面的分析,对夏季风的爆发机制问题进行了深入的研究,提出了气候学意义下影响亚洲热带夏季风爆发的关键影响因子。在此基础上,给出了夏季风最早在热带东印度洋-中印半岛-南海地区爆发机理的一种概念模式图,即大气环流的季节进程是季风爆发的背景条件;而中印半岛及其邻近地区对流活动和感热与潜热加热的迅速增强与北推、印缅槽的强烈加深,以及高原东部地区的西风暖平流作用是夏季风爆发的主要驱动力,其结果是使经向温度梯度首先在这个地区反向并建立强的上升运动区,使热带季风和降水迅速发展和加强;来自不同源地的低频30—60 d和10—20 d季节内振荡的锁相则是夏季风爆发的一种触发因子,正是这些因子的共同作用导致了亚洲热带夏季风在这个地区的最早爆发。     

环境场作用与西南低涡移动的初步分析

本文将西南低涡视为迭加在环境场上的一个扰动,把考虑环境场和非绝热作用下的次天气尺度扰动方程组写在一个简单斜压两层模式上,根据西南低涡的特点对方程组作一些近似处理,导得了反映低层(700hPa)西南低涡移动特征的移矢诊断方程。由此分析了影响西南低涡移动的主要因子,得出了一些定性结果。最后,利用移矢诊断方程作了低涡移动的实例计算分析,其结果与实况比较一致。     

大气静力稳定度的铅直分布和不同风速铅直廓线对天气系统发展的影响

采用一个准地转三层模式,对于高低空不同层结及不同风速铅直廓线下的斜压不稳定性问题进行了分析和讨论。指出:(1)大气层结特征对斜压不稳定的影响不仅表现在对不稳定临界波长和临界风速切变的制约上,而且其铅直分布的不均一性决定了大气的各个层次对斜压不稳定的贡献大小;扰动的斜压发展主要取决于静力稳定度较小的那些层次内的热力、动力学条件,在这些层次内,扰动也最为明显。(2)高低空风速比中空为大的“高低空强风型”风速铅直分布最有利于扰动的不稳定发展,在这种风速铅直廓线下,不稳定波波谱较宽,不稳定波临界波长和最不稳定波波长也较短。