卫星资料变分分析"98·7"武汉-黄石地区特大暴雨中尺度锋面对流特征

采用卫星TOVS反演资料变分-滤波处理技术对1998年7月20～23日武汉-黄石特大暴雨成因进行了诊断分析,研究结果揭示了武汉-黄石特大暴雨过程呈类似中尺度对流复合体(Mesoscale Convective Complex,简称MCC)的中尺度锋面对流系统特征,提出了"98@7"特大暴雨过程存在显著的对流系统的复合偶极子特征,中尺度急流核的垂直复合体结构,中尺度锋面"湿舌"异常特征以及大尺度梅雨系统中的中尺度锋面的"冷楔"以及高层"暖盖"结构,上述综合特征描述了"98@7"特大暴雨过程类似MCC系统的三维中尺度锋面结构物理图像.采用卫星资料变分-滤波处理方案提出大尺度梅雨系统中突发性特大暴雨的中尺度物理模型,其诊断分析及研究结论对"98@7"异常特大暴雨的成因及其形成机理提供了新的研究思路.     

台湾岛地形诱生次级环流系统对热带气旋异常运动的影响机制

对经过中国台湾岛和海南岛、吕宋岛、日本诸岛以及朝鲜半岛的热带气旋在过岛前后的运动、结构和强度的时空变化进行了统计诊断分析。研究结果表明,台湾岛附近热带气旋运动左偏（定义为偏于以前路径的左侧）机率最大,且台湾岛周围是产生诱生低压的高频区。采用理想东、西风环境场作为数值模拟背景场,数值研究了岛屿地形强迫与台湾附近的环境流场的相互作用及其对热带气旋运动偏转的影响,提出了岛屿地形强迫、背景场和热带气旋涡旋三者相互作用对热带气旋路径突然转折影响的观点,即台湾地形有利于环境场中诱生出一对偏差偶极涡,这对诱生偏差偶极涡将导致逼近岛屿的热带气旋产生运动方向的突然偏折,且在不同基本气流条件下,岛屿地形对热带气旋运动可能产生显著不同的影响。     

季风流管动力学特征研究

在我国夏季风盛行时期,大陆在副高北侧往往有一条东西走向的切变线或准静止锋降水带,沿着降水带上有上升运动,而在切变线或准静止锋雨带南面是东西走向的副高脊线,沿脊线上有下沉运动。在这两者间出现了北面为上升运动,南面为下沉运动的经向环流圈,这个东西方向长达1千多公里的次级垂直环流圈结构就象“东西走向的管子”。本文将夏季中国大陆上沿着副高北侧东西向切变线或准     

正压原始方程模式采用准拉格朗日格式的预报试验

本文设计了一个时间积分采用准拉格朗日格式的台风路径预报的正压原始方程模式。模式采用海绵型开放边界,使边界附近的预报有所改进。采用海绵型边条件和准拉格朗日平流格式后,模式的计算稳定性较好。积分24小时,区域总能量和涡度拟能变化小于1%。在用实际观测资料所做的台风路径预报试验中,初始风场的散度是作为源项加到连续方程中的。对比试验结果表明:有实际源项的初始场的预报优于无源项和源项被人为改变了的初始场的预报,从而说明起始风场中包括非地转部分有利于改善台风路径预报。     

北半球冬季大气环流动力、热力结构对CO_2温室效应的响应特征

本文研究了北半球冬季大气环流结构对CO_2温室效应的响应特征。本文数值试验表明,CO_2浓度加倍可导致净向上长波辐射通量和热力结构经向分布的变化。CO_2温室效应引起热力结构的变化亦可形成北半球范围的“反三圈经向环流”,这反三圈经向环流可能会削弱平均经向环流以及东亚冬季风。     

海洋加热场与科氏参数对台风影响的数值试验

本文研究了海洋加热场与科氏参数两类热力、动力因子对台风发生、发展的影响效应。由于洋面海温的非均匀分布及科氏力随纬度的变化,因此台风涡旋的移动将受到不同下垫面海温加热场及科氏力参数的作用,本文探讨了台风风场结构、径向内流、暖心结构与海温变化的相关特征,根据数值试验,分析了海洋加热场及台风环流反馈效应。本文的计算结果表明,台风北移过程中,科氏参数的变化对于台风发展的影响不仅与起始纬度f_0有关,还与f随纬度的变化率,即β因子有关,处于较低纬度的北移台风由于两者的综合效应引起台风切向风速的增强较之高纬的更为显著。     

STUDY ON THE STABILITY STRUCTURE OF SYNOPTIC SCALE SYSTEMS,THE BIFURCATION OF PHASE.PATH CHARACTERISTICS AND THE INFLUENCE OF THE TIME-OSCILLATION OF HEAT SOURCE

This paper discusses the stability structure and the bifurcation of phase path characteristics of synopticscale system.The analytic results show that the catastrophe of the synoptic scale disturbance may be caused bythe nonlinear effects of barotropic and baroclinic instability and advection of ambient large-scale flow.Also,foregoing nonlinear effects on the speed of development and decay of the system are presented in the processesdeviating from or approaching to equilibrium state.It has been found that there is a resonance phenomenonbetween the time-oscillation of heat source and the atmospheric disturbance.     

中国东部旱涝与东亚“纬向驻波”环流型相关关系的数值试验

亚洲是世界著名的季风区,我国降水分布特征与东亚行星尺度环流型背景以及大地形结构有密切关系。本文采用p-σ坐标原始方程模式,着眼于西太平洋副热带高压与大陆热低压系统强度及其相互配置关系,即相应于东亚夏季风不同强度,与东亚海陆热状况密切相关的“纬向驻波”特征,研究夏季风流型与中国东部降水分布的相关。本文数值试验研究了东亚夏季风基本气流汇合特征与海陆纬向驻波环流型的相关;夏季暖湿区分布,暖湿舌形成与中国东部降水关系。还研究了我国东部雨带形成的高、低层流场的动力结构以及南亚高压活动特点。