“09.5”广东特大暴雨过程的螺旋度特征

分析“09.5”广东特大暴雨过程的水平螺旋度和垂直螺旋度分布特征,结果表明:两者的作用有所不同.水平螺旋度有较好的预示性,与天气系统相对应;垂直螺旋度与暴雨的落区和强度有良好的对应,反映了天气系统的维持和发展状况以及天气现象的剧烈程度.螺旋度作为一个重要的物理量,对暴雨的分析预报有一定的指示作用和应用价值.     

基于Google Maps的“全球眼”视频监控系统的气象应用

“全球眼”(Global Eyes)视频监控系统是基于网络的数字化图形图像远程传输和处理系统,在很多领域都得到了应用,基于Google Maps设计,实现了“全球眼”气象视频监控系统,以B/S方式灵活地实现了“全球眼”气象视频监控.系统将视频监控技术与Google Maps结合起来,为气象服务提供了一套丰富直观的具体实况视频图像素材库,在气象网站、气象影视、多媒体气象电子显示屏等气象服务中得到很好的应用.“全球眼”视频监控系统在气象服务工作中的应用对防灾减灾工作有着重要的现实意义,为气象服务提供了实时的视频图像以及稳定、可信和有效的气象分析数据,也大大增强了防台防汛等气象服务能力.     

“八五”科技攻关湖北再显身手

《台风、暴雨灾害性天气监测、预报技术研究》已被批准列为"八五"国家科技攻关项目,编号85-906.该项目的最终目标是:1.建立东海、南海沿海台风监测网和长江、黄河流域部分地区暴雨监测网;2.建成国家、东海、南海区域以数值预报为基础的台风客观预报系统,建成东南沿海各省以应用数值预报产品为主的台风客观预报系统;3.建成国家长江和黄河流域部分区域以数值预报为基础的暴雨客观预报系统,建成长江、黄河流域某些省以应用数值预报产品为主的客观预报系统;4.提高和完善国家和地方的台风、暴雨预警报服务系统.项目共设有10个课题.我省是洪涝灾害多省份,"七五"攻关奠定了坚实的基础,具有雄厚的科研力量和良好的设备条件,又有地方政府及其财政部门对气象工作的一贯重视和大力支持.这对争取"八五"攻关课题极为有利.在     

湖州市“4·2”大风天气过程成因分析

2012年4月2日,湖州市及其周边地区出现了一次强风天气过程.本次过程具有强度大、持续时间长等特点.为探讨强风的成因,利用常规的地面、高空观测资料、物理量场及雷达回波资料进行了诊断分析.结果表明,本次强风过程是在低层冷锋、高层冷涡横槽影响下,由冷锋触发产生的中尺度系统飑线和锋后梯度风产生的冷空气大风混合在一起造成的.     

成都市“9.20”区域暴雨特征分析

灾害性天气(暴雨、强对流、雾、高温与干旱)的准确预报是目前世界上仍未完全解决的问题."9.20"区域暴雨、大暴雨由于发生时间晚,前期为阴雨天气的流场给预报带来了更大的难度.成都市气象台用溃变原理V-3θ图结构分析方法结合大尺度环流背景、影响系统、T106物理量预报场的分析和本站暴雨模式,及时准确的预报出了"9.20"区域暴雨、大暴雨过程.该文特征分析意在总结出成都地区暴雨预报新的有效的方法.     

“2004.7”沙澧河流域特大暴雨成因分析

应用常规、加密气象资料及卫星云图,分析了2004年7月16～17日沙澧河流域特大暴雨成因.结果表明：高、低空急流耦合区中西南低涡及MCC特征云团的形成和维持是造成此次特大暴雨的直接影响系统.提出利用逐时的中尺度辐合中心、卫星红外云图云顶亮温及雷达回波降水率做中尺度雨团量级预测思路.     

力觉临场感遥操作机器人(3)：环境的动力学描述

力觉临场感遥操作机器人系统是一个典型的人-机-环交互系统.环境是遥操作机器人系统最终的环节,也是操作者感知和作用的对象,环境的动力学特性对整个遥操作机器人系统的控制性能会产生直接的影响.通过分析环境在力觉临场感遥操作机器人系统中的动力学特性,建立了环境在碰撞接触、线性平稳接触和非线性平稳接触3类情况下的动力学模型,并给出了模型的等效阻抗形式,为力觉临场感遥操作机器人系统的分析提供了基础.     

植物挥发性有机物的初步研究

2000年1～6月期间,美国国家大气研究中心(NCAR)和中国科学院大气物理研究所的科学家发展了一套自动的气相色谱系统和分析方法,用于分析大气中的挥发性有机物.此系统性能稳定,重复性好,对美国大气研究中心附近的大气进行了采样分析.作者简单介绍了此自动系统以及采样分析结果.     

近年来我国暴雨中尺度系统研究的某些进展

本文重点介绍了近年来我国气象学者对暴雨中尺度系统研究的某些进展,涉及有关暴雨中尺度系统及其触发机制、动力学、热力学、数值模拟、微物理结构、卫星云图和雷达回波分析问题,并分析了暴雨中尺度系统的研究前景.     

重庆“98.06.28～07.02”大暴雨过程分析

1998年6月28日～7月2日,由于高原低值系统和低空急流等系统的触发作用,在三峡库区出现了一次连续性的区域暴雨大气过程,本文通过对产生这次过程的影响系统、中尺度流场和物理量场的分析,揭示了该场过程发生、发展的成因。     

低层平流层高低压中心的分布特征

本应用德国自由柏林大学气象研究所的北半球平流层资料，分析了多年各月平均图上的高低压中心，然后统计在各纬带和在各区块上的频数，得到两个主要结果：（１）北半球低层平流高压中心在夏季经常出现于极圈，而低压中心在冬季也经常出现于极圈，连同大规模东西风风系的转换，两形成强烈的反相季变；（２）高压中心在冬季还经常出现于太平洋等地区。这说明地表海陆分布的热力不均匀，在紧贴着对流层低层的平流层里也有所反映。     

曲率修正线性平衡方程及其在变分同化风压约束中的应用

针对强涡旋系统（热带气旋、一些中尺度系统）变分同化分析中风压平衡约束关系的特点,提出了一个新的风压平衡约束关系——曲率修正线性平衡方程,它具有形式与线性平衡方程相同,并清晰地包含了曲率的作用,同时,当曲率较小时可退化成线性平衡方程。曲率修正线性平衡方程能方便地应用于中国数值预报研究中心开发的三维变分同化分析系统Grapes3DV中,试验结果证明其具有较好的效果和较理想的特性,提高了分析质量,并改善预报水平。     

1990年代初夏季东北亚低压的年代际转变

夏季东亚地区对流层低层受到一个陆地低压系统控制;该低压中心位于东亚的北部地区,文中称之为东北亚低压。基于NCEP/DOE、NCEP/NCAR、ERA-40和ERA-Interim四种不同的再分析数据,本文分析了夏季东北亚低压的年代际变化特征,并进一步探讨了其转变的可能物理机理。研究结果表明夏季东北亚低压在1990年代初期存在一次显著的年代际转变, 之后低压强度减弱。对应此次年代际转变,东北亚地区对流层位势高度呈现为正压结构的正异常,其南侧的高空西风急流中心强度减弱。进一步,基于观测和简单线性斜压模式模拟结果,我们提出环贝加尔湖地区夏季气温增加可能是导致1990年代初期之后夏季东北亚低压减弱的原因。     

影响山东的黄淮气旋暴雨落区分析

应用常规观测资料、NCEP再分析资料,对比分析了山东两次春季黄淮气旋暴雨落区异同点。发现春季影响山东的黄淮气旋暴雨区集中出现在气旋中心北侧的偏东风中,且主要位于东北气流中。暴雨区偏北的程度,与影响系统的后倾程度及我国东北地区是否存在高压有关。当系统明显后倾时,锋面坡度小,暖湿气流沿锋面向北爬升的更远,暴雨区更偏北;当我国东北地区存在高压时,其南侧东北气流经渤海侵入850 hPa低涡后部,与低涡前东南气流在风向上渐近辐合,在低涡北侧产生辐合中心,从而产生暴雨区。此外,地面东北风形成的冷垫,有利于南方暖湿气流向北爬升。实际暴雨落区预报中,需综合分析系统的空间结构、周围系统的影响及温度场的配置等。     

河套地区一次强沙尘暴天气过程分析

文章利用Micaps系统、地面常规观测气象资料,通过对高空、地面、风场、物理量场及卫星云图特征分析表明:前期的干暖气候及上游充足的沙源是形成巴彦淖尔市沙尘暴不可缺少的环境因素和物质基础;500~700hPa贝加尔湖低涡底部的西北气流风力在16~30m·s-1,并形成一支急流带,冷平流在10个纬度内有5根等温线的密集带,等高线与等温线交角≥45℃,是形成沙暴天气的前提条件之一;影响河套地区的地面冷锋,其后部的地面冷高压紧随其后,高低压之间气压梯度及地面风的加大以及沙尘暴出现前期近地面气温增温明显,大气层结不稳定度显著增大,为沙尘暴天气的爆发提供了动力条件和热力条件;通过对物理量场的分析,整层的干暖条件、强烈的上升运动及低层辐合高层辐散形成的次级环流的垂直作用,是沙尘暴发生发展的动力源泉;高空涡旋云系的发展配合地面辐合上升气流,表明了高低空强烈的抽吸作用对沙尘暴爆发的贡献。     

东南沿海3月连阴雨中的地面陆-海高压

利用１９９３～１９９６年３月份欧洲中心数值预报资料、天气图资料及东南沿海９站地面天气实况资料,对连阴雨部分物理量场的分布、降水的日变化、降水落区等因素进行综合分析。结果表明,陆－海高压是连阴雨天气中最直接、最直观、最重要的天气系统。     

1979—2013年ERA-Interim资料的青藏高原低涡活动特征分析

为了更好地了解青藏高原多尺度地形的动力作用,并为改良数值模式中地形的表示方法奠定基础,通过采用2010年青藏高原西南部6个地面台站的观测资料以及4种不同分辨率的分析(再分析)资料,分别估算了冈底斯山及整个青藏高原主体范围内的地表气压拖曳,得出了青藏高原可能存在的拖曳类型,并且分析了青藏高原气压拖曳的一些特征。得出如下主要结论:由罗斯贝波产生的波动拖曳作为行星尺度的拖曳对青藏高原地区总拖曳的贡献最大;同时,青藏高原范围内存在着大量与天气过程密切相关的天气尺度的拖曳;对于冈底斯山对气流的中尺度动力作用的进一步分析可知,夏季基本全为气流分离,冬季500 hPa以下为气流分离,500—200 hPa为气流分离和波动破碎的混合区,而200 hPa以上的平流层则为重力波的产生及其破碎区域;冈底斯山地区的地表气压拖曳主要集中在3000—5000 m高度,并且,冈底斯山总拖曳的方向近乎与山脊垂直;地表气压和地形高度资料的分辨率越高,所能分辨出的更小波长的气压拖曳也越多,估算出的高原主体范围内的拖曳值也越大;变压梯度和地形梯度是影响气压拖曳的基本因子,但地形梯度对拖曳的影响最终是通过气压梯度来实现的。     

龙卷风与旋衡风的动力学分析及其统一认识

通过对旋衡风的受力分析,验证旋衡风遵守的基本物理原理:即旋衡风旋转的气流具有的离心力与其所承受的气压梯度力平衡。提出了龙卷风与旋衡风的统一认识:即龙卷风是旋衡风超高速旋转的极端存在形式。依据旋衡风所遵守的基本原理对龙卷风(或旋衡风)建立物理模型,根据该模型对龙卷风的角速度、密度以及其旋转气流层半径进行了参数化描述。依据龙卷风的模型分析探索龙卷风的压强差梯度场,得到龙卷风中心到边缘距离的气压变化值与龙卷风半径及其旋转气流层的角速度、密度的关系,并提出相关计算的数学表达式,以及龙卷风具有的能量与龙卷风旋转气流层各参数的关系。龙卷风及旋衡风的旋转运动还受其本身角动量守恒的制约,并论证了龙卷风旋转气流层的密度与半径以及角速度的关系。     

The Earliest Onset Areas and Mechanism of the Tropical Asian Summer Monsoon

The multi-yearly averaged pentad meteorological fields at 850 hPa of the NCEP/NCAR reanalysis dada and the TBB fields of the Japan Meteorological Agency during 1980-1994 are analyzed. It is found that if the pentad is taken as the time unit of the monsoon onset, then the tropical Asian summer monsoon (TASM) onsets earliest, simultaneously and abruptly over the whole area in the Bay of Bengal (BOB), the Indo-China Peninsula (ICP), and the South China Sea (SCS), east of 90°E, in the 27th to 28th pentads of a year (Pentads 3 to 4 in May), while it onsets later in the India Peninsula (IP) and the Arabian Sea (AS), west of 90°E. The TASM bursts first at the south end of the IP in the 30th to 31st pentads near 10°N, and advances gradually northward to the whole area, by the end of June. Analysis of the possible mechanism depicts that the rapid changes of the surface sensible heat flux, air temperature, and pressure in spring and early summer in the middle to high latitudes of the East Asian continent between 100°E and 120癊are crucially responsible for the earliest onset of the TASM in the BOB to the SCS areas. It is their rapid changes that induce a continental depression to form and break through the high system of pressure originally located in the above continental areas. The low depression in turn introduces the southwesterly to come into the BOB to the SCS areas, east of 90°E, and thus makes the SCS summer monsoon (SCSSM) burst out earliest in Asia. In the IP to the AS areas, west of 90°E, the surface sensible heat flux almost does not experience obvious change during April and May, which makes the tropical Indian summer monsoon (TISM) onset later than the SCSSM by about a month. Therefore, it is concluded that the meridian of 90°E is the demarcation line between the South Asian summer monsoon (SASM, i.e., the TISM) and the East Asian summer monsoon (EASM, including the SCSSM). Besides, the temporal relations between the TASM onset and the seasonal variation of the South Asian high (SAH) are discussed, too, and it is found that there are good relations between the monsoon onset time and the SAH center positions. When the SAH center advances to north of 20°N, the SCSSM onsets, and to north of 25°N, the TISM onsets at its south end. Comparison between the onset time such determined and that with other methodologies shows fair consistency in the SCS area and some differences in the IP area.     

2001年春季中国北方沙尘暴的环流动力结构分析

通过对2001年春季中国北方5次沙尘暴的高度场，涡度场，散度场和风场的分析，研究了沙尘暴强盛期的环流动力结构。结果表明，在5次沙尘暴强盛期有相似的环流动力结构特征。在沙尘暴强盛期的高度场上，蒙古国有深厚的低值系统，乌拉尔高压发展，其间的强气压梯度是沙尘暴的动力源；低值系统有正涡度中心支持，外围是负涡度区，其间有强涡度梯度带；低值中心伴随有低层辐合高层辐散的垂直结构，易于发生近地面大风和上升气流，有利于地面起沙上扬，形成沙尘暴，大风区与强涡度梯度带一致，强风带切变形成的涡度输送有利于加强低值系统，进而增强风场。