夜间中尺度对流复合体形成前环境条件的演变

１９８５年６月１４日，在中部风暴试验俄克拉何马－堪萨斯初步区域试验（ＰＲＥ－ＳＴＯＲＭ）外场阶段生成了一个很强的夜间中尺度对流复合体（ＭＣＣ）．它出现在美国气候上中部暖季降水夜间最大中心附近．本文应用专门的无线电探空测风资料和地面中尺度站网资料研究了支持ＭＣＣ生成的环境条件在夜间如何演变的．这里所研究的ＭＣＣ是一个ＭＣＣ系列中的第４个，是在准静止地面锋以北１００—３００公里处向东北东方向传播的三个ＭＣＣ中的一个．ＭＣＣ经历其最强烈发展区域的特点是，最初在浅薄的楔状冷气团之上为干燥和静力稳定状态（由前面过境的ＭＣＣ造成）。昼夜变化的低空急流和锋的边界之间的相互作用不到３小时就使锋面以上５０百帕厚的气层内气块的平均对流有效位能（ＣＡＰＥ）局地增加２０００Ｊｋｇ（－１）以上。我们的分析表明，当１）由于昼夜调整的低空急流把潮湿的、高θｅ空气向北输送到锋面以上更冷的对流层中层环境区，因而出现特别高的ＣＡＰＥ时，和２）当低空急流末端北部附近特别强的绝热中尺度上升在急流轴上空引起显著的冷却时，准静止地面锋以北地区便成为夜间ＭＣＣ发展的有利地区．冷却作用和强水汽平流一起消除了对流抑制作用［在自由对流高度（ＬＦＣ）以下的负Ｃ     

常规资料揭示的中尺度对流复合体的环流结构

用常规地面和高空资料考察发发生在１９９２年７月２３－２４日的中尺度对流复合体的环流结构，涡度和散度场的客观分析清楚地展示出ＭＣＣ的中－α尺度环流。在对流层上部是一个中尺度反气旋式辐散环流，在对流下部是一个气旋式辐合环流。这种环流结构是与ＭＣＣ的所具有的中层涡旋。在地面上是一对正负涡度与ＭＣＣ相配合，而不是象北美ＭＣＣ中的地面中－高压和尾部低压。     

东北地区中尺度对流复合体的卫星云图特征

通过１０年（１９８３－１９９２年）卫星云图资料的分析，综合归纳了东北地区中尺度对流复合体（ＮＭＣＣ）的基本特征及其发展演变过程，由于受地理条件的影响，ＮＭＣＣ与美国大平原以及我国西北和华北平原上的ＭＣＣ有明显差别，作为一类特殊的对流性天气系统，ＮＭＣＣ与一般中尺度对流云图特征有明显差异。     

中尺度系统与台风降水增幅的关系

利用１９９０年ＳＰＥＣＴＲＵＭ试验加密观测资料，分析了９０１２（ＹＡＮＣＹ）台风降水增幅的成因，台风造成的区域降水６４％为强降水率降水，其时间变化与台风位置的南北振荡有关。中－α尺度暴雨区与台风西侧的东北风急流以及台风倒槽相联系。中－β尺度暴雨区与地面强东风区、东风气流的扰动、中尺度辐合区、中尺度气旋、中尺度锋区和中尺度锋生区密切相关。     

影响吉林省的MCC特征分析及预报探讨

ＭＣＣ是中纬度地区的中－α尺度对流系统,可以引起多种多样的对流现象,包括雷暴、大风、冰雹、暴雨等灾害性天气,最初是在１９８０年由美国的Ｒ．Ｍａｄｄｏｘ发现并命名。在东北地区也发现了与ＭＣＣ类似的对流系统。本文根据ＮＭＣＣ（东北地区中尺度对流复合体）的定义,普查１９８３－１９９２年１０年的卫星云图资料,选出影响吉林省的ＮＭＣＣ个例进行分析,给出影响吉林省的ＭＣＣ特征,并对预报问题进行探讨,以供预报业务参考。１影响吉林省的ＭＣＣ标准ＮＭＣＣ定义如下１：（１）在云图上出现的圆形或椭圆形孤立中尺度云团,…     

TCM—93期间镶嵌在台风Robyn中的中尺度对流系统的结构

文章通过热带气旋运动（ＴＣＭ－９３）小型外场试验期间两次飞行研究了镶嵌在台风Ｒｏｂｙｎ环流中的一个中尺度对流系统（ＭＣＳ）。此ＭＣＳ最初形成在台风中心北面，但通过位于Ｒｏｂｙｎ与北侧的副热带高压脊之间的强盛中层偏东风很快向西平流移动。与ＭＣＳ出现的同时，台风由向西西北移动转为向北缓慢移动。本文研究ＭＣＳ的结构以便分析台风Ｒｏｂｙｎ移动的改变是否与ＭＣＳ的对流层中层涡旋环流有关。     

一次沙尘暴中尺度低压和沙尘输送的数值模拟

利用ＰＳＵ／ＮＣＡＲ中尺度数值模式（ＭＭ４），以常规观测资料为初始场，成功地模拟了造成“９４．４．５”沙尘暴天气的主要天气系统张掖热低压。并通过给原有的中尺度模式系统加入沙尘输送方程和驱动地面沙尘抬升参数化方案，用改进后的中尺度数值模式系统，成功地模拟了沙尘抬升和输送，与实况比较一致。     

一次由低涡东移引发的中尺度对流复合体生成环境分析

用常规天气图、云图资料及ＬＡＦＳ、ＭＭ４客观分析资料，对１９９３年８月４日傍晚到夜间生成于鲁西南地区的一个由低涡引发的中尺度对流复合本的环境条件进行了诊断分析。结果表明，这个中尺度对流复合体产生于副热带高压北侧的西风带高脊后部、低层低涡前部的地面东西向弱静止锋附近。产生前，其环境大气已处于极端不稳定状态下。低空偏南急流不断将暖湿气流输送到处于对流不稳定区内的静止锋上，被强迫抬升激发出的中β对流云团，在低涡前部合并加强，最终导致了中尺度对流复合体的生成。     

鲁西北中尺度对流复合体环境场特征

通过对鲁西北一次典型的中尺度对流复合体（ＭＣＣ）环境物理量场特征分析,从一个侧面揭示了鲁西北ＭＣＣ生成、发展的环境条件。结果表明：ＭＣＣ发生在副高西北侧深厚的高能级、准饱和、潜在不稳定的气层中,５００ｈＰａ东移的中支短波槽是ＭＣＣ的触发系统;高、低空急流和低层辐合流场对ＭＣＣ的生成和发展具有重要的作用。     

新一代Penn State／NCAR中尺度数值模式MM5

新一代ＰｅｎｎＳｔａｔｅ／ＮＣＡＲ中尺度数值模式ＭＭ５王鹏云（中国气象科学研究院）美国宾州大学（ＰｅｎｎＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）和国家大气研究中心（ＮＣＡＲ），从七十年代中期起研制的ＰｅｎｎＳｔａｔｅ／ＮＣＡＲ中尺度数值模式ＭＭ４（早期为ＭＭ...     

CSU－RAMS模式在区域气侯模拟中的应用

将ＣＳＵ－ＲＡＭＳ（中尺度）数值模式改造成“区域气候数值模式”以及进行区域气候数值模拟的试验研究。说明将有限区域中尺度数值模式与ＧＣＭ模式嵌套应用到区域气候数值模拟研究上能够取得有意义的结果。它能在一定程度上改善ＧＣＭ模式的不足。可以更为细致地描述大气环流的变化特征,是了解区域气候变化的有效方法之一。     

CSU－RAMS模式在区域气侯模拟中的应用

将ＣＳＵ－ＲＡＭＳ（中尺度）数值模式改造成“区域气候数值模式”以及进行区域气候数值模拟的试验研究。说明将有限区域中尺度数值模式与ＧＣＭ模式嵌套区域气候数值模拟研究上能够取得有意义的结果,它能在一定程度上改善ＧＣＭ模式的不足,可以更为细致地描述大气环流的变化特征,是了解区域气候变化的有效方法之一。     

鲁中生成中尺度对流复合体的环境条件分析

结合１９９６年７月３０日鲁中地区中尺度对流复合体的诊断分析，对盛夏鲁中生成ＭＣＣ的条件，进行了分析探讨。指出；鲁中ＭＣＣ产生在西太平洋热带高压西北部边缘潜在不稳定区内的东西向切变，静止锋附近。低空暖湿的偏南气流，在静止锋上被强迫抬升，引起中尺度对流云图不断新生，合并，是ＭＣＣ生成的主要机制之一。     

93．8强对流暴雨天气过程分析

利用增强红外卫星云图和常规天气图资料，分析了１９９３年８月４日至５日出现在我省鲁南和鲁西南的一次强对流暴雨天气过程。发现在有利的环流形势和天气条件下，这次强暴雨过程先后出现了两次中尺度对流复合体ＭＣＣ，并产生强地面降水，ＭＣＣ云顶温度与地面降水有一定的对应关系，ＭＣＣ的产生和发展与西风带短波槽和切变线辐合带及地面气旋联系紧密，特别是低空西南急流是ＭＣＣ产生特大降水不可缺少的暖湿气流输送通道。通过对流场和不稳定能量场的分析，对这次暴雨过程有了更深的了解。     

中尺度对流系统红外云图云顶黑体温度的分析

采用ＧＭＳ卫星红外云图的云顶黑体温度（ＴＢＢ）等值线分析方法，对１９９２年８月初在中国３个地区，不同环流背景下发生的中尺度对流系统（ＭＣＳ），即西南低涡内、西太平洋副热带高压的西北边缘和副高内部的ＭＣＳ进行了分析。结果表明，ＴＢＢ等值线分析方法能较细致地揭示ＭＣＳ的形成过程。冷云盖周围ＴＢＢ等值线疏密所反映的云顶温度梯度，对ＭＣＳ的发展有很好的指示意义。文中还给出了一个在消散阶段出现涡旋状结构的ＭＣＳ。这种涡旋结构不同与北美发现的中层中尺度气旋，它可能是凝结加热所产生的对流层高层的高压反气旋环流的反映。     

青藏高原地面拖曳效应对春季大季环流影响的数值研究

用一个在ＮＣＡＲ的气候模式基础上改进和发展起来的ＣＣＭ１（Ｒ１５Ｌ７）－ＬＮＷＰ长期数值预报模式，以国家气象中心１９９２年４月１日客观分析资料和ＮＣＡＲ的固定个例（１９７５年１月１６日）为初始场，进行当期数值预报试验，研究了青藏高原地面拖曳效应对春季大气环流的影响，结果表明，当月平均的青藏高原地面拖曳系数与全球其他陆面月平均拖曳系数之差由０．０００８增大至０．００４时，预报效果得到了明显改进。青藏     

对北京地区一次局地灾害性暴雨的数值模拟分析

利用美国国家大气研究中心（ＮＣＡＲ）和美国宾州大学（ＰＳＵ）联合研制的中尺度非静力模式ＭＭ５（Ｖ．２），有用三重网格双向嵌套技术，对北京延庆地区的一次暴雨过程进行了数值模拟，并探讨利用中尺度非静力模式ＭＭ５对重点城市进行短期天气预报的方法。结果表明：ＭＭ５模式能够预报出实际发生的β中尺度降水，在有利的大尺度环境下，暴雨的局地分布特征受中尺度条件制征。在适当的地形，水汽和能量条件下，由地形扰动而形成     

“96.8”河北特大暴雨地面中尺度系统分析

通过常规气象资料、卫星云图及地面加密观测资料的诊断分析发现,在影响河北产生“９６．８”特大暴雨的两个中－α尺度云团中,有６个地面中尺度雨团（１小时降雨量≥１０ｍｍ,生命史≥３小时）先后形成,与之伴随的有多个地面中尺度系统,它们的形成及活动、发展都与地面湿斜压锋区及地面辐合场的分布有重要关系。     

中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（二）模式物理过程

中尺度业务数值预报试验模式系统原理和应用（二）模式物理过程陈伟民，王强（兰州中心气象台７３００２０）物理过程是中尺度模式的重要组成部分，主要涉及到行星边界层物理过程、地面能量平衡、水汽循环等问题。中尺度业务数值预报试验模式系统（简称ＭＯＮＦＥＭＳ）的...     

西太平洋区域二甲硫酸及其他硫化物的模拟研究

本文利用一维光化学模式，以二甲硫醚（ＤｉｍｅｔｈｙｌＳｕｌｆｉｄｅ，简称ＤＭＳ）为源模拟了西太平洋对流层的硫化物循环。ＤＭＳ海－气通量由“ｓｔａｇｎａｎｔ－ｆｉｌｍ”模式进行计算。尽管海洋大气中ＯＣＳ浓度比ＤＭＳ大一个量级，但它对ＳＯ２的贡献很小，ＤＭＳ仍是海洋大气中ＳＯ２的主要源。在大气垂直湍流输送过程中，ＤＭＳ白天与ＯＨ反应，夜间与ＮＯ３反应被氧化成ＳＯ２，ＳＯ２大部分通过非均相转化形成Ｈ２ＳＯ４。模拟结果与ＰＥＭ－ＷＥＳＴ－Ａ观测资料对比，取得了较好的一致性。