夏季南亚季风系统中期变动过程中的200hPa辐散环流

本文用合成资料讨论了夏季南亚季风系统中期变动过程中200hPa辐散环流的变化,揭示了一些有意义的新事实:(1)南亚季风区到太平洋信风区存在两个主要的辐散中心,它们分别位于菲律宾以东海面和西太平洋的加罗林群岛.前者存在明显的东西振荡过程,它和南亚季风环流的中期变动有密切的联系,后者位置稳定少变,但强度变化明显.(2)对澳大利亚高压起着主要作用的是源自加罗林群岛辐散中心的南支辐散气流,而不是源自南海的辐散流;在源自上述两个辐散中心的南支辐散气流的共同作用下,在澳大利亚以西海面上还维持一个独立的辐合下沉实体,其强弱变化有明显的准双周振荡过程.(3)在黄淮地区存在一个与东亚大陆季风雨带相对应的次级辐散中心,其向南的辐散气流与源自南海到西太平洋向北的辐散气流在东亚大陆的副热带地区汇合下沉,引导西太平洋副高伸入大陆;一旦这一次级中心消失,副高随即退出大陆.(4)当菲律宾以东海面的辐散中心移到中南半岛,则与加罗林群岛辐散中心之间的辐散气流在南海地区辐合下沉,这时该地区赤道反气旋活跃,表明其动力性质明显.     

夏季南亚季风系统中期变动过程中的200hPa辐散环流

本文用合成资料讨论了夏季南亚季风系统中期变动过程中200hPa辐散环流的变化,揭示了一些有意义的新事实:(1)南亚季风区到太平洋信风区存在两个主要的辐散中心,它们分别位于菲律宾以东海面和西太平洋的加罗林群岛。前者存在明显的东西振荡过程,它和南亚季风环流的中期变动有密切的联系,后者位置稳定少变,但强度变化明显。(2)对澳大利亚高压起着主要作用的是源自加罗林群岛辐散中心的南支辐散气流,而不是源自南海的辐散流;在源自上述两个辐散中心的南支辐散气流的共同作用下,在澳大利亚以西海面上还维持一个独立的辐合下沉实体,其强弱变化有明显的准双周振荡过程。(3)在黄淮地区存在一个与东亚大陆季风雨带相对应的次级辐散中心,其向南的辐散气流与源自南海到西太平洋向北的辐散气流在东亚大陆的副热带地区汇合下沉,引导西太平洋副高伸入大陆;一旦这一次级中心消失,副高随即退出大陆。(4)当菲律宾以东海面的辐散中心移到中南半岛,则与加罗林群岛辐散中心之间的辐散气流在南海地区辐合下沉,这时该地区赤道反气旋活跃,表明其动力性质明显。     

一次局地短时强降水的成因和预报误差分析

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和多普勒天气雷达资料,对2016年8月6——8日潍坊一次强对流天气的成因和预报误差进行了分析,结果表明:1) 500 hPa冷涡底部低槽、850 hPa低涡切变线和地面倒槽是主要影响天气系统,数值预报对此次天气过程的影响系统预报偏差大,而预报员对数值预报依赖程度高是此次预报失误的主要原因; 2) 850 hPa以下强的水汽辐合是强降水发生的重要条件,低层辐合和高层辐散配置导致的强垂直上升运动是暴雨产生的动力机制,位势不稳定因中高层的冷空气入侵下沉得以加强; 3)列车效应和强回波维持少动是造成短时强降水的重要回波特征,逆风区的发展和移动对于判断强降水的落区有指示作用,多普勒雷达反演风场中的中尺度辐合线是导致局地强降水发生的直接原因; 4)风廓线雷达水平风场可以连续地反映降水过程中风场垂直结构及其变化,降水发生前探测高度明显升高,中高层冷空气侵入时间与强降水的时段相对应。     

山东沿海偏北大风的天气学模型和物理量特征

应用观测资料和MICAPS3气象资料显示系统,分析研究了近十年山东沿海7级以上偏北大风的特征。对两年内36次区域性大风个例,以地面影响系统为主,把偏北大风分为四种类型:冷锋型、温带气旋型、回流冷空气型和北上热带气旋型,建立了偏北大风的天气学模型。分月份、分类型统计分析了偏北大风期间地面气压梯度、锋后冷高压强度、锋前低压强度、高低压之间的气压差、850 hPa锋区强度、850hPa偏北风风速、850hPa24h变温,给出了阈值和平均值;分析研究了各类型9级以上偏北大风气象要素的临界值。对各种类型偏北大风的物理量空间结构和形成机理进行了研究,结果表明:冷锋偏北大风在中低层为较强的下沉运动,低层辐散,有高空动量下传,偏北大风主要是快速南下的冷空气、下沉运动造成的辐散风和高空动量下传的共同作用;气旋型偏北大风在高空为正涡度、低层辐合、整层为上升运动,北大风主要取决于快速旋转的气旋性环流和向气旋中心的辐合运动;回流型偏北大风的中高空为上升,近地面层为下沉,偏北大风主要是低层快速南下的冷空气的水平运动。     

山东半岛一次中β尺度暴雨的数值模拟分析

利用NCAR/PSU的中尺度大气非静力模式MM5,对2004年8月5日发生在山东半岛的1次中β尺度暴雨过程进行了数值模拟和分析.将模拟的位势高度场、风场、降水与实况进行对比分析,在模拟结果比较合理的情况下,着重对发生暴雨的动力学机制进行了分析.结果表明：黄海中部高能区和副高边缘的高比湿带的维持造成对流不稳定,类似“干线”的特征有利于储存对流不稳定能量.在850hPa散度场上,山东半岛存在辐合辐散交替出现的链式分布,这揭示了重力波的存在;沿辐合辐散交替出现中心连线,作涡度、散度的垂直剖面,显示出重力波的垂直结构特征;重力波过程对暴雨天气的发生、发展有触发、组织和加强作用,天气尺度切变线辐合加强对重力波有激发作用.     

一次猛烈低压大风的诊断分析

对舟山海域一次猛烈的低压大风过程进行了诊断分析。结果表明:地面气旋的强烈发展是由于其与高空疏散槽前的正涡度平流中心、辐散中心和暖平流中心在垂直方向紧密耦合的结果,高空急流的活动和加强进一步促进了地面气旋的发展,地面气旋发生发展在青藏高原上空西北急流出口区的左侧和日本海上空西南急流入口区的右侧。地面气旋的发展和冷空气共同作用造成的强气压梯度是引起海上强风的主要原因;高空西南急流轴附近激发出的次级环流下沉支中往南的非地转风,加大了地面风速;对流层中下层垂直环流由上升运动转为一致的下沉运动,引起动量下传进一步加大了地面风速。     

2012年7月鲁东南地区连续大暴雨过程成因分析

通过常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料和加密自动站资料,对2012年7月7—10日连续发生在鲁东南地区的两次大暴雨过程进行了成因分析。分析表明:副热带高压的西伸北抬和稳定维持使西南低空急流长时间维持为大暴雨连续发生提供了充足的水汽和能量。第一次过程鲁东南位于切变线南侧和西南急流左侧;第二次过程鲁东南位于低涡东南象限和地面气旋东北象限。强降水中心位于850hPa高能舌顶端和925hPa高能中心重合处。第一次过程无明显冷空气,是边界层的强辐合和上升运动造成了强降水;第二次过程近地面有冷空气侵入,辐合和上升运动中心到达700hPa把水汽输送到较高的高度,有利于高效率降水的产生。     

2002年20号热带风暴风场非对称研究

用实测资料分析了2002年20号热带风暴(下面简称TCTropicalcyclone)风场分布,结果表明:TC从扰动到成熟期,风速分布均不对称,强风区位于台风东北部。但当TC进入北部湾后,受地形影响,强风区位于台风东南部。随着TC的加强,强上升运动有向TC中心靠近趋势,上升最大值高度有上升趋势,TC进入北部湾后,上升及下沉运动均是加强,上升最大值仍出现在350hPa层附近,TC中心以北有强下沉运动。TC登陆后内区仍有强上升运动,上升最大值出现在500hPa层附近,TC北侧有深厚的下沉运动。TC有暖心结构,350hPa附近增暖最明显,最强水汽辐合出现在850hPa附近的南半圆内。     

舟山群岛海域一次大风过程的诊断分析

对舟山群岛一次冷空气大风过程进行了诊断分析.结果表明:大风产生在典型的贝湖脊型横槽形势下,高空横槽的转竖使得冷空气从低层到高层开始向南爆发.冷空气南下与东海低压强烈发展造成的强气压梯度以及中低层冷平流的作用是造成强风的重要原因.高低层散度场的耦合以及高空锋区过境时产生的动力下沉运动造成强烈的动量下传,进一步加大了地面风速.     

相似路径台风“摩羯”（1814）和“温比亚”（1818）影响南通降水差异成因分析

为探讨相似路径台风“摩羯”（1814）和“温比亚”（1818）影响南通降水的差异原因,从天气形势、物理量场等方面进行分析,利用水汽通量、假相当位温、湿位涡、垂直螺旋度等物理量对降水进行诊断,得到以下主要结论：1）两台风移动路径主要受副热带高压和冷空气的影响,副热带高压边缘气流为主要引导气流。两台风均有追随200 hPa辐散中心移动的趋势。2）较强冷空气的侵入、鞍形场中的缓慢移动、强正涡度和强盛上升运动、强水汽输送且低空长时间水汽辐合、大气斜压性增强和风垂直切变增大均是台风“温比亚”造成南通更强降水的原因。3）水汽通量辐合增强,低层正涡度中心、强上升运动,低层假相当位温大值区叠加上空假相当位温梯度带,垂直螺旋度增大与正值发展高度均与台风强降水有明显对应。     

两次大风过程的对比分析

文章对两次冷空气结合低气压大风过程进行了对比分析,揭示了海上低压轴向的突然向西北转变而引起的地面气压梯度的迅速加大是造成浙北沿海大风的重要原因之一。同时,揭示了两次过程由于高低层辐合辐散差异而引起的大风区上空两类不同的高低空垂直下沉速度分布特征,指出动量下传作用在地面造成风速的加大主要决定于对流层低层下沉速度(而非中层),这可能是两次大风过程地面气压梯度接近,而实际风力却差一级的原因。     

辽宁东南部一次强降雪天气的成因分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料、多普勒雷达资料等对2015年2月25日辽宁东南部一次强降雪过程进行分析。结果表明:此次强降雪过程发生在低空切变线东侧暖湿区对应高空急流出口区左侧的辐散区内,有强的水汽辐合中心;地面偏南气流受山前地形抬升作用在强降水区形成风向辐合和850 hPa以下急流中心,是造成强降雪的主要原因之一;暴雪过程开始前6 h出现温度平流随高度减小的配置,假相当位温空间分布上锋区的形成,有利于不稳定层结的建立; 8～12 h前正涡度平流、中低层风向辐合带、近地面冷空气层的建立以及次级环流的形成加强了上升运动,对强降雪预报具有很好的指示作用;在降水相态是雨或雨夹雪时,雷达回波最大强度达到40～45 dBZ,而强降雪时回波强度为20～25 dBZ;当大连本站850 h Pa温度以及1 000 hPa与850 h Pa两层等压面之间的厚度处于雨雪转换临界值时,大连南部为雨或雨夹雪,北部为雪,此时出现强降雪,回波高度基本在6 km以下,最强回波25～35 dBZ维持在1 km以下,近地层为弱偏北风,与其上的西南风在边界层形成切变层,将暖湿气流抬升,为强降水提供动力条件。     

华北冷涡背景下青岛三次混合型对流天气环境场条件对比分析

利用探空观测资料,对比分析华北冷涡背景下青岛三次混合型对流天气过程环境场条件,揭示出现短时强降水、雷暴大风和冰雹天气时的水汽、稳定度和垂直风切变差异特征。分析结果表明:500 hPa上冷涡中心位于42°N的华北冷涡、850 hPa低涡系统和偏南风急流以及地面气旋是这三次混合型对流天气的影响系统;在这三次混合型对流过程中有无雷暴大风天气的环境参数区别比较显著:有雷暴大风表现出了相对较干的中低层和中层存在浅薄湿层的水汽层结,无雷暴大风的则是上干下湿和中层大气干燥的层结特征;稳定度差异决定了对流强度的差异:同时出现短时强降水、雷暴大风和冰雹的对流天气的层结不稳定度最强,表现为较大的850和500 hPa温差(大于30℃)以及较强的0~3 km垂直风切变(大于12 m·s^-1);出现短时强降水和大风的大气层结稳定度最弱,相应的环境参数值也最小;在强不稳定层结和低层水汽充足的条件下,大于12 m·s^-1的0~3 km垂直风切变对青岛地区雷暴大风和冰雹的预报预警有较好的指示意义。     

应用谱分析方法分析预报南沙海区冬季大风

利用(1989年11月一1999年3月)冬季北半球500hPa候平均高度资料，分析了南沙海区冬季大风(简称为南沙冬季大风)与北半球中、高纬西风带中的超长波、长波活动的关系。结果表明：中、高纬强冷空气爆发南下是造成南沙冬季大风的最主要原因；当中、高纬的角动量输送达到一定数值后，伴随南沙海区会出现一次大风过程，在南沙冬季大风出现前期，偏高纬度的角动量有一次同步向北输送过程，使中、高纬西风增强，结果还表明：纬向扰动动能大多集中在超长波段内，经向扰动动能随纬度的不同主要集中在2—6波波段内。文中在这一基础上分析得出南沙冬季大风的预报指标.     

FURTHER ANALYSES OF THE STRUCTURE OF TYPHOON NO.7507 Ⅰ. KINEMATICAL FIELDS

By utilizing the denser upper-air observations from the Okinawa region and the Japanese islands during August 17-23, 1975, the structure of Typhoon 7507 formed in this area has been analysed. It has been indicated that the cyclonic tangential wind maximum occurred in the eastern sector of the typhoon and the strongest inflow occurred in the southern portion of the typhoon about 150 km away from the typhoon centre. There was a deep inflow layer below the 300 hPa level. The anticyclonic outflow was the strongest at 150 hPa and was located in the NE quadrant of the typhoon. The convergence mainly took place in the southern part of the typhoon, while the divergence occurred at the lower and middle levels in the northern sector of the typhoon. The pattern of vorticity and vertical motion field were characterized by the similar asymmetry.     

Oceanic eddy-driven atmospheric secondary circulation in the winter Kuroshio Extension region

In the winter Kuroshio Extension region, the atmospheric response to oceanic eddies is studied using reanalysis and satellite data. The detected eddies in this region are mostly under the force of northwesterly wind, with the sea surface temperature (SST) anomaly located within the eddy. By examining the patterns of surface wind divergence, three types of atmospheric response are identified. The first type, which occupies 60%, is characterized by significant sea surface wind convergence and divergence at the edge and a vertical secondary circulation (SC) aloft, supporting the “vertical momentum mixing mechanism”. The SCs on anticyclonic eddies (AEs) can reach up to 300 hPa, but those on cyclonic eddies (CEs) are limited to 700 hPa. This can be explained by analyzing vertical eddy heat transport: When northwesterly wind passes the warmer center of an AE, it is from the cold to warm sea surface, resulting in stronger evaporation and convection, triggering stronger upward velocity and moist static heat flux. For the cases of CEs, the wind blows from warm to cold, which means less instability and less evaporation, resulting in weaker SCs. The second type, which occupies 10%, is characterized by divergence and a sea level pressure anomaly in the center, supported by the “pressure adjustment mechanism”. The other 30% are mostly weak eddies, and the atmospheric variation aloft is unrelated to the SST anomaly. Our work provides evidence for the different atmospheric responses over oceanic eddies and explains why SCs over AEs are much stronger than those over CEs by vertical heat flux analysis.     

湖北省两类典型极端降水过程气象因子异常特征对比

利用NCEP/NCAR再分析数据和其他常规观测数据,对湖北省两类典型极端降水型(南北气流汇合型、南北槽叠加型)的天气背景及气象因子异常特征进行分析,结果表明:南北气流汇合型500 hPa上形成南北气流汇合形势,低层切变线南侧南风发展异常强盛,地面上冷锋入暖槽形成静止锋,动力因子(850 hPa涡度、200 hPa散度)...     

斜压能量转换引起台风暴雨的动力计算

本文以7406与7411号台风登陆后出现突然性大风区引起突然性的暴雨中心为例,从能量的角度出发,对出现大风区引起暴雨中心的物理机制进行了计算分析,结果表明:当台风(指7406和7411号台风,下同)受干冷空气影响前后,有明显的能量转换,即有效位能向动能转换,正能量区对应大风区,大风区的辐合区对应于暴雨中心。这种配置关系是由斜压能量转换引起大风区产生的。     

舟山市一次冬季暴雨、大风天气过程分析

应用卫星云图、常规观测资料及T213数值分析产品,分析了2004年12月3~5日发生在浙江东部地区的暴雨和舟山市沿海的大风过程。分析结果表明:这次天气过程是由台风倒槽和冷空气及深厚的高空槽共同作用引起的;台风环流引起的东南低空急流为暴雨区输送了大量的水汽和不稳定能量;冷空气的侵入加上深厚的高空槽引起的低空辐合、中高层辐散,促使了东海低压的剧烈发展,产生了猛烈的大风。