Diagnostic analyses of convective events — The effect of propagating gust fronts

This paper is devoted to the testing experiment of a postprocessing tool aimed at the objective analysis of propagating gust fronts in a given convective environment. The tool is being developed to be applicable in the operational mode by utilizing NWP model outputs. The experiment was carried out on two summer convective cases which occurred in the Czech Republic. The cases were numerically simulated by the limited area NWP model LM COSMO with the horizontal resolution of 2.8 km. They represent different types of convective systems, both accompanied by objectively identifiable gust fronts and causing heavy precipitation. The event from July 2000 was characterised by the development of isolated thunderstorms. The other event from July 1998 was a long-lasting and organised convective system — a squall line. The hypothesis was that the developed postprocessing tool is capable to evaluate the role which downdraft outflows played in the decay and initiation of convective cells by interaction with convective environment and thus in prolongation of convection lifetime.The procedures of the Objective Analysis of Gust Fronts (OAGF) were applied to the thermodynamic outputs of the LM COSMO. The aim was to determine the position of gust fronts within the domain and to assess their speed of movement and the potential to initiate convection according to the properties of ambient vertical shear and stability as well as humidity conditions ahead of the respective downdraft outflows. In addition, the Radar Simulation Model (RSM) was employed to monitor the simulated convective systems in arbitrary PPI and RHI scans and to verify qualitatively the LM COSMO precipitation forecasts.The case studies has confirmed the applicability of the LM COSMO–OAGF chain and RSM, which may represent the potential for improving the operational nowcasting of hazardous convection phenomena. In both simulations, the objective gust fronts moved on into the vertical shear-favourable environment for triggering new convection. In addition to the dynamical organisation, there were also favourable stability and humidity conditions in the area of forced upward motions in the simulation of the event from July 2000.     

慢滑移及相关脉动和慢地震研究的历史和现状

观测表明,慢滑移事件通常发生在活动断裂带内,为发震层之下的短暂滑移,能够造成地表的瞬态运动。与慢滑移密切相关的慢地震能够发射出频率在一定范围内的脉动信号,但不造成灾害性事件。慢滑移和慢地震很可能是断裂带上形变能释放的基本方式,其观测有可能为人们更深入地了解断裂带的动力学过程提供基础和依据。本文重点介绍近10年来关于慢地震和慢滑移事件的研究历史和现状。目前对慢滑移引发的地表形变和慢地震发射的脉动信号特征有了深入细致的研究,开展了对慢滑移的数值模拟和慢地震定位的研究;但对慢地震和慢滑移发生的位置、两者的关系以及物理机制等方面还存在很多争论和问题。     

长武地区三角洲前缘短期基准面旋回与储层成因特征

长武地区延长组78、油组三角洲前缘储集砂体,按成因可分为三大类5种类型,各种类型砂体的成因明显受基准面升降、可容纳空间和沉积物补给量之间变化关系的影响。在基准面上升过程中,可容纳空间/沉积物补给量的比值对砂体成因特征的控制作用主要表现为:小于l时,以截削式河道砂体为主;大于1时,则为完整式河道砂岩。在基准面下降过程中,可容纳空间/沉积物补给量小于l时,以孤立式河口坝砂体为主;大于1时,则以远砂坝砂体为主;在水下坡折带沉积区,则为复合式坝砂体。基准面升降过程中,短期基准面旋回的规律性变化,影响着不同成因的砂体类型的分布特点。     

梅雨锋的典型结构、多样性和多尺度特征

在天气尺度梅雨锋的天气学定义基础上,利用GMS-5静止卫星红外云图、常规气象探空资料、NCEP再分析与最终分析资料对2002年长江流域典型梅雨期6月26—28日和二度梅期间7月23日、1998年5月梅雨与7月二度梅共4个梅雨锋个例进行了分析与比较,归纳了梅雨锋结构多样性;并着重对典型梅雨期的梅雨锋发展过程、水平以及垂直结构进行了多种物理量场(包括风场、温度场、急流、锋区、假相当位温、散度、垂直速度、静力稳定度等)的综合分析。结果表明,不同的个例,不同的地区和时期,一次梅雨过程的不同阶段,梅雨锋的结构和性质都有可能不同,它可以从比较接近极锋的性质过渡到接近赤道锋的性质。在水平结构上梅雨锋是在高、低纬度不同尺度的环流系统共同作用下形成的,从而造成了梅雨锋结构具有丰富的多样性。对典型梅雨锋结构进行综合分析表明梅雨锋对流层中下层锋面由强假相当位温水平梯度形成;梅雨锋南侧为暖湿气团、北侧为变性气团;梅雨锋南面为西南季风、北面为偏东气流;梅雨锋的上升运动和强降水主要发生在梅雨锋的前沿;梅雨锋上方对流层上半部存在与副热带高空急流相配合的高空副热带锋;对流层上部的高空热带东风与副热带高空西风急流构成了梅雨锋降水的高空辐散流场。根据典型期梅雨锋以及二度梅倾斜型梅雨锋的对流层上、中、下水平环流特征,给出了梅雨锋的多尺度概念模型,主要包括中低纬度系统相互作用、对流层高层的行星尺度的环流系统副热带高空西风急流、高空热带东风急流与南亚高压、对流层中层的副热带高压与北方的短波槽以及对流层低层的行星尺度季风和切变线。     

淮北地区一次强风暴的弓形回波分析

2005年7月16日淮北地区发生了一次强风暴天气过程。主要使用新建成的阜阳CINRAD-SA多普勒天气雷达观测资料,辅以天气图、本站高空观测、地面观测资料,对此过程进行了综合分析。结果表明：这是一次以灾害性大风为主、有雨暴相伴随、局部还有冰雹发生的强对流天气过程。影响系统是一条中-β尺度的弓形飑线回波带。弓形回波带是由更早些时间出现的弧形的阵风锋触发而成的。中层干冷空气的侵入加强了对流云体中的下沉气流和低层出流,形成阵风锋。在如何综合应用如此丰富的雷达产品做好临近预报方面作了初步的尝试。     

一次江淮暴雨的数值模拟及暴雨落区的诊断分析

利用MM5模式对2003年7月一次江淮暴雨过程进行了数值模拟,结果表明：MM5对本次暴雨落区的模拟较为成功。应用模拟结果对假相当位温、水汽通量散度、z-螺旋度及湿位涡等几个综合性物理量进行了诊断,得出的主要结论为：本次暴雨发生在高能舌的前部、能量锋区南缘和低空急流左前方三者叠加的区域;水汽通量散度比较好地反映本次暴雨的强度和落区;z-螺旋度不仅能反映降水系统,对降水系统的移动也有预报指示意义;本次暴雨过程中湿斜压性和涡度垂直分量与热力不稳定对湿位涡有同等大小的贡献。     

非地转湿Q矢量的改进及其应用

在完全考虑非绝热加热项作用的前提下,从原始方程出发,推导出改进后的非地转湿Q矢量(Qq),以及用其散度作强迫项的ω方程,将其应用于一次梅雨锋暴雨诊断分析,结果表明:改进后的非地转湿Q矢量对同时刻地面降水的反映能力较岳彩军改进的湿Q矢量(QM)、原非地转湿Q矢量(Q*)、非地转Q矢量(Q#)有显著的提高;在整个梅雨锋暴雨过程中,500 hPa高度上的Qq矢量散度辐合场的辐合强度及其辐合中心位置对同时刻的降水强度及雨区位置有非常好的指示作用;Qq矢量的垂直分布揭示了次级环流的方向和强弱,暴雨位于次级环流的上升支附近.     

1999年6月长江中下游梅雨暴雨的环流特征分析

利用客观分析资料和加强观测期资料,对1999年6月发生在我国长江流域的持续性梅雨期降水过程的大尺度环流特征进行了分析,结果表明:(1)1999年梅雨期,我国长江中下游强降水带状分布非常明显,强降水主要发生在长江中下游地区,强降水带呈东西向分布,并且雨带的南北边界非常清楚。(2)在对流层低层,从孟加拉湾来的西风气流和西太平洋副热带高压前缘的东南气流在长江流域维持,为此次强暴雨过程产生和发展提供了有利的大尺度条件。高空急流和低空急流的存在和维持为此次梅雨锋暴雨过程的发生提供了有利的抬升机制,而对流层中低层的中性对流不稳定特征则为持续性暴雨过程的发生提供了有利的不稳定机制。(3)梅雨锋区对流层低层的水汽辐合非常明显,水汽输送主要来自孟加拉湾和西太平洋,同时南海季风槽在向梅雨锋区输送水汽的过程中起到了非常重要的作用,它是热带海洋地区向我国内陆输送水汽的通道。(4)平均纬向风速u对流层高层出现了与高空西风急流与高空东风急流相对应的两个强风速核;径向平均风速v在400 hPa以下层次盛行南风,而在400 hPa以上的高层盛行北风;受两侧下沉气流的制约,梅雨锋降水带南北两侧存在位势不稳定层结中的不稳定能量无法释放,因此没有出现明显的降水。     

大芦家地区渐新统东二1亚段三角洲前缘砂体微相及储集性研究

通过岩芯、录井、测井资料的综合分析,发现大芦家地区渐新统东二段主要由三角洲前缘亚相组成,砂体的成因类型主要包括三角洲前缘亚相的河口坝、水下分流河道、水下天然堤和决口扇、席状砂、远砂坝。它们不仅具有各自独特的沉积特征和测井相特征,而且其空间储集物性的分布也各不相同。此外,它们还具有较强的层内非均质性,层间非均质性和平面非均质性却较弱。     

三维复杂域非结构化六面体网格全自动生成方法

使用自适应有限单元法在三维复杂域内求解水工及岩土工程问题,讨论了应用行波法在多介质三维复杂块体内六面体单元网格的自动生成过程。其特点是对不规则区域具有较强的适应性,并考虑了节理单元的自动生成。