华北平原两次大气波导CINRAD/SA超折射回波分析

利用CINRAD/SA雷达资料结合探空实况对2007年7月8日和8月23日发生在华北平原的两次不同类型的大气波导进行了分析。结果表明:大气波导与大气温度、湿度等气象要素的垂直分布密切相关,不同类型大气波导的气象要素垂直分布存在差异,并在CINRAD/SA雷达产生不同类型的超折射回波,当雷达站存在表面波导时,形成了2层模式超折射回波;当雷达站存在抬升波导时,形成了3层模式超折射回波。超折射回波能够反映低层大气的垂直结构变化,2层模式超折射回波预示着雷达站附近大气层结稳定;3层模式超折射回波表示雷达站附近存在低层湿冷、上层干热的大气垂直结构。超折射回波主要分布在太行山东部平原地区,超折射回波目标的可视位置与实际位置存在偏差,特别是高度偏差较大。不同类型的超折射回波对未来天气具有一定的指示意义,可为雷达回波空间定位及强对流天气的监测、预报提供科学依据。     

PDP—11微机在污染气象分析中的若干应用

木文就大气环境评价中,有关大气垂直稳定度判定及风向、风速、稳定度类别联合频数及颁率等的计算编制了 FORTRAN-Ⅳ应用程序。该程序按 Pasquill 方法,由输入的逐日逐次云量、风向、风速等判定 P、S 级别,并进行而统计,打印偷出风向、风速、稳定度类别联合频数表,以及风向、稳定度类别联合出现频率,风速(或风速倒数)均值表。程序中包括了对输入的原始数据的校核部分,简化了原始数据的核对工作。     

CINRAD/CC雷达探测冰雹云特征个例分析

利用马鞍山C波段多普勒雷达对2005年6月15日凌晨发生在安徽省江淮地区的冰雹云进行追踪观测,应用探测获得的资料结合大气层结热力结构,分析了产生冰雹云的大气稳定度和对流不稳定能量(CAPE)。雷达回波分析表明,这次冰雹云在平面位置显示(PPI)上具有入流缺口和辉斑回波(TBSS),在垂直剖面上具有强大的回波悬垂和有界弱回波区的回波墙等特征。对气象产品如风暴跟踪信息(STI)、垂直累积液态含水量(VIL)和中气旋的分析,证实了这次降雹的最大直径为50 mm左右。     

利用测温声雷达回波图估算大气扩散的一种参数化方法

本文提出了一种基于湍流扩散统计理论的利用声雷达回波图估算大气扩散参数的新方法。这种新方法,仅需要从声雷达回波图上读出边界层结构的信息并取得常规地面测风资料,即可利用参数化公式进行计算,不需进行Pasquill稳定度分类。 所应用的参数化公式用外场观测资料进行了检验,表明公式计算结果与观测值比较符合。这种方法计算得到的扩散参数也与P-G扩散曲线进行了比较。     

桂林初春一次冰雹天气过程分析

利用常规气象资料、FY-2G卫星资料和桂林多普勒雷达资料,对2016年3月19日夜间桂林一次冰雹天气过程的环境条件和雷达回波演变和结构特征进行了详细分析。结果表明:过程发生在地面暖低压和低空急流共同发展,暖切附近的不稳定层结条件下;合适的-20℃和0℃层高度、上干下湿层结以及强的垂直风切变有利于产生冰雹;冰雹发生前反映大气不稳定度的各项参数发生显著变化,对于做出冰雹的潜势预报具有很好的指示意义;强回波中心强度超过60dBz、具有倾斜结构和V型缺口、 VIL值维持在40kg·m^-2以上、回波顶高维持在12km以上的雷达回波特征可用于识别冰雹。     

2008—07—21贵州暴雨过程成因分析

利用常规观测资料、雷达回波等资料,分析2008-07-21-23贵州产生暴雨的天气系统特征、大气垂直稳定度,产生暴雨的水汽条件和动力触发机制,给出了产生暴雨的对流演变特征.研究表明:对流性大暴雨是由副高、副高西侧的低槽系统、西南低涡的共同影响产生的;降水发生前后我省处于高能区,大气处于强烈的对流不稳定状态.     

夏季雷暴云雷达回波特征分析

根据南昌713雷达2000年6－7月取获的雷暴云回波资料，结合雷电灾害实况，对夏季雷暴云回波特征、天气形势及大气稳定度进行初步分析。结果表明，强雷暴云回波特征为：最大顶高达17－18km，最大强度达55dBz；大多数强雷暴云回波的强度为40－45dBz，主要产生在水平尺度大于30km的雷暴团和雷暴短带上，强雷电与强降水、雷雨大风、冰雹等强对流天气一样，与地形有关，而且均来自强烈发展的雷暴。     

结合毫米波雷达提取降水条件下风廓线雷达大气垂直速度的研究

风廓线雷达主要是利用大气湍流对电磁波的散射作用,在晴空条件下对大气风场等进行探测。在降水天气下,风廓线雷达能同时接收到大气湍流回波和雨滴的散射回波信号,其探测到的回波功率谱中降水信号谱和大气湍流信号谱叠加在一起,使得大气的运动被雨滴的运动信息所掩盖,给后续的大气风场反演带来误差。而毫米波云雷达在降水天气下仅能探测到云雨粒子的回波而无法探测到大气湍流回波,基于这一差异结合毫米波云雷达资料对风廓线雷达功率谱数据进行订正,剔除其中的降水回波信息,进而获取正确的大气运动垂直速度。通过一次典型弱降水天气过程的雷达资料对该方法进行了可行性验证,并将计算得出的大气垂直速度与传统双峰法提取的大气运动垂直速度及原始风廓线雷达垂直速度进行了对比分析,显示在弱降水天气下该方法能有效消除降水对风廓线雷达垂直速度测量的影响,提高弱降水天气下测速准确率,并且在湍流谱极其微弱的情况下该方法也能准确地获取到大气运动垂直速度信息。但是云雷达回波在降水时会有衰减,虽然是弱降水也会导致在高层距离库上的订正效果变差,故目前只适用于弱降水时低距库处的降水订正。      

县站大气垂直稳定度的一种判定方法

夏季,做好雷雨、冰雹天气预报,对于农业生产具有重要意义。而大气中是否蕴藏着大量的不稳定能量,则是能否形成雷暴天气必不可少的重要条件之一。因此,在雷暴天气预报中,大气垂直稳定度的判定具有重要的作用。     

强台风“山神”外围超级单体引发的龙卷分析

利用雷达、探空、自动站等资料及数值模拟对2012年10月南海强台风“山神”引发龙卷的外围雨带中超级单体的结构特征和环境场特征进行分析,结果表明:⑴ 超级单体既有大陆性超级单体特征(有弱回波区、强的回波悬垂和中气旋等),又有热带对流回波特征(回波质心高度和强的回波高度低);⑵ 当超级单体发展时,云内有较强的倾斜下沉气流,下沉气流向前流出有利于右后侧气流的流入,使得单体进一步发展,同时下沉气流使得云底高度下降,加大发生龙卷的概率;⑶ 龙卷发生前的环境场中层有干冷空气侵入,增加了大气不稳定度,同时低层具备较强的垂直风切变和低的抬升凝结高度的有利条件;⑷ 除地形摩擦辐合抬升有利于垂直涡度增加外,局地的三角洲地形也有利于局地垂直涡度增加,大大增加发生龙卷的概率。      

福建沿海区域大气稳定度分类方法对比研究

利用福建沿海某个厂址所建的100 m气象铁塔观测数据,采用2018年1月1日至2018年12月31日塔层所获取的风向、风速、温度的观测资料以及地面站太阳辐射表观测的总辐射值和净辐射值,用太阳辐射法、温度梯度法、温度梯度—风速法、理查逊数法计算大气的稳定度。从观测区域各类稳定度结果四季的分布、各类稳定度频率的日变化和不同来流情况下各类稳定度的分布三个方面,分析了这四种方法在该地区稳定度分类结果的不同。鉴于该区域日间辐射强、低层风速值较小的特点,四种分类方法中以温度梯度—风速法和理查逊数法对本区域大气稳定度的划分适用性比较好。     

北京地区大气稳定度垂直分布特征

基于北京325米气象铁塔观测资料,分析了北京地区大气稳定度垂直分布特征、日变化特征、季节变化特征.     

一种新的大气稳定度分类方法

提出了一种运用灰色聚类理论对大气稳定度进行分类的新方法,用该方法及上海江湾站1993年1、4、7、10四个月的逐时常规观测资料对当时当地的大气稳定度进行了分类,最后与国标分类法所得结果进行了比较,得到了更优、更合理的类分布,说明该方法是大气稳定度分类中一种简单、实用而且效果更好的新方法。     

The high frequency of neutral stability occurrences as determined by two practical atmospheric stability classification methods for an urban area

Atmospheric stability classes were determined by two atmospheric stability classification methods for the Taipei municipality in this study. In addition, meteorological conditions associated with neutral stability were investigated for the causes of the high frequency of cases of neutral stability. More than 80% of the occurrences in the neutral stability class were associated with the high cloud amounts according to the two methods.     

Some Aspects of Atmospheric Dispersion in the Stratified Atmospheric Boundary Layer over Homogeneous Terrain

The ability to simulate atmospheric dispersion with models developed for applied use under stable atmospheric stability conditions is discussed. The paper is based on model simulations of three experimental data sets reported in the literature. The Hanford data set covered weakly stable conditions, the Prairie Grass experiments covered both weakly stable and very stable atmospheric conditions, and the Lillestrøm experiment was carried out during very stable conditions. Simulations of these experiments reported in the literature for eight different models are discussed. Applied models based on the Gaussian plume model concept with the spread parameters described in terms of the Pasquill stability classification or Monin–Obukhov similarity relationships are used. Other model types are Lagrangian particle models which also are parameterized in terms of Monin–Obukhov similarity relationships. The applied models describe adequately the dispersion process in a weakly stable atmosphere, but fail during very stable atmospheric conditions. This suggests that Monin–Obukhov similarity theory is an adequate tool for the parameterization of the input parameters to atmospheric dispersion models during weakly stable conditions, but that more detailed parameterisations including other physical processes than those covered by the Monin–Obukhov theory should be developed for the very stable atmosphere.     

THE GENERALIZED LIAPUNOV STABILITY FOR ATMOSPHERIC SYSTEMS

The stability theory that describes the local stability of atmospheric systems is set up by the generaliz-ed Liapunovian second method on the basis of the nonequilibrium statistical physics. A combinedhydro-thermodynamic stability criterion for the atmosphere is derived in light of the constructedgeneralized Liapunov functional which is suitable to describing the atmospheric system defined by thesystem of partial differential equations, and the concept and criterion of the hydro-thermodynamicstability are first introduced into the atmospheric thermodynamics, thus many ways of atmosphericmotions with the background of macroscopic thermodynamics are explained.     

塔中秋冬季大气稳定度频率分布

采用温度梯度法、理查逊数法、总体理查逊数法分别分析塔中地区秋、冬季的大气稳定度的差异以及大气稳定度的分布频率特征.结果表明:不同的方法对大气稳定度的计算结果有很大影响,采用Ri法和BRi法能够较好的反映塔中秋冬季大气稳定度的变化;塔中秋、冬季大气层结以稳定层结为主,不稳定层结出现频率次之,中性层结出现的频率最小;秋季、冬季稳定度频率有一定差异,秋季中性层结、稳定层结频率小于冬季,不稳定层结大于冬季.     

大气背景场对云中液态水反演结果影响

基于机载对空微波辐射计GVR讨论应用BP神经网络算法反演液态水路径时大气背景资料对反演结果的影响，为合理选择训练样本获取更准确的液态水观测数据提供依据，同时有利于了解反演算法的探测适用范围。文章选择多个历史探空资料，按照历史资料时间序列长度、季节和区域进行分类，建立不同类样本集训练BP神经网络获取反演方程，选择样本检验集模拟计算每类反演方程的反演精度，通过反演精度对比分析大气背景资料差异在反演云中液态水时造成的影响。结果表明训练样本的大气背景时空差异影响反演结果，在一定时间范围内增加历史资料序列长度可以减小大气背景差异对反演误差的影响，但当时间序列长度到达一定程度时，增加历史样本量将不再是提高反演精度的一种有效措施。季节分类可以减小大气背景差异对反演误差的影响，但在实际应用中，资料分类带来样本容量减小，对一定时间序列长度的历史资料，按照季节进行分类并不能有效提高垂直累积液态水的反演精度。     

西安市近10年大气稳定度和边界层厚度特征

利用西安市1996～2005年逐日24个时次的气象资料,运用修正的Pasquill稳定度分类方法和国标GB/T3840-91规定的边界层厚度计算方法计算出逐日逐时次的稳定度等级和边界层厚度,分析了各类稳定度频率和不同稳定度条件下大气边界层厚度的逐年、逐月变化规律。结果表明:西安市大气稳定度出现的频率以稳定类为主。近10年来不稳定类和稳定类有缓慢上升的趋势,中性类有缓慢下降的趋势。稳定类和不稳定类随季节变化非常明显。西安市春季大气边界层厚度最高,夏季次之,冬季最低。     

基于数值预报及上级指导产品的本地气温MOS预报方法

利用恩施基准站2008—2011年地面实测资料、数值预报产品、上级台站指导产品,采用M(数值模式预报)、E(天气学经验)、D(诊断分析)相结合的方法(简称MED),从气温变化的影响因素如大气稳定度、温度平流、水汽条件等设计具有物理意义的预报因子。或根据需要进行因子的组合叠加利用,并将指导产品直接作为预报因子。利用常规统计预报方法(逐步回归),将高、低温实况作为预报对象来建立地方气温预报模式。结果表明:将天空状况进行分型后建立地方气温MOS预报模型,并对应高低温一般出现时间段来选取数值预报产品因子进行预报,对本地气温预报质量的提高有积极的意义;模型建立过程中,综合采用了MED相结合的方法,并应用了数值预报再加工因子,考虑了天气系统变化对气温的影响,增强了数值预报的解释应用能力;参考客观数值模式产品、上级业务部门指导产品相结合的综合MOS预报方法,建立地方气温MOS预报是提高本地天气预报准确率的有效尝试。检验结果也表明,本地气温MOS预报效果较好,明显高于指导预报,已较好应用于实际业务中。