沙尘暴辐射强迫的锋生过程分析

本文利用锋面方程结合数值模式结果讨论了在沙尘辐射强迫下,影响锋生过程的物理机制,计算了不同的沙尘分布对这种锋生过程的影响。计算和分析结果表明:白天锋生主要是由非绝热加热和水平速度变形场共同产生的,垂直速度场对锋生的影响较弱,主要起锋消作用。水平温度梯度的平流对锋生(消)的影响都很小。晚上影响低层锋消的主要因子是非绝热加热项。 当沙尘降低时,沙尘辐射强迫的锋面强度和坡度都相应地减小。沙尘暴区中心上空的等熵混合层厚度也随之减少。     

东亚沿海气旋生成的数值个例研究

本文用ECMWF(欧洲中期天气预报中心)有限区域模式,对潜热释放和地面感热通量在一个东亚沿海气旋生成个例中的相对重要性,进行了研究。在包括所有物理过程的对照试验中,气旋的迅速发展同观测的结果类似。在无潜热反馈的试验中,当高空短波槽接近位于沿海的地面倒槽时,仅出现一个浅低区,但未出现进一步发展。这样我们可认为,这些物理过程的反馈促使斜压的强迫作用加强。在对照试验中,很好地模拟了大发展以前的一支越来越不平衡的副热带急流、一支非地转的低空急流和伴生的垂直逆环流,但在“干”试验(无潜热加热)中,它们未被模拟出来。潜热加热对加强急流环流和诸系统内的垂直耦合具有深刻影响。这看来促进了沿海迅速的气旋生成。感热加热对地面发展的影响约占18％。它有助于在沿海900百帕以下建立一个位温对比。当无感热加热时,模式潜热释放减少。无感热和潜热加热的试验结果表明,感热加热的影响部分地是通过湿过程而不是直接加热。     

定常辐散场产生的涡源和定常波能量传播

根据ECMWF1980～1988年的全球资料，确定了南北两半球对流层上层定常的辐散风所形成的定常涡源的位置、定常波能量传播路径及它们的位置关系，讨论了涡源的形成机制。由此揭示了热带西太平洋积云对流加热、风暴路径上的潜热释放、欧亚大陆冷源及青藏高原热力和动力作用等主要外源在冬夏南北半球定常波形成中的作用。     

地形影响沙尘传输的观测和模拟研究

文中基于观测资料和数值模拟方法,研究了东亚地形对中国沙尘传输的影响,结果表明:东亚地区沙尘天气多发区主要位于中国南疆盆地和内蒙古西部及蒙古南部.南疆盆地沙尘天气集中在盆地南缘;而蒙古、内蒙古西部沙尘天气主要出现在沙漠腹地.青藏高原东北侧到黄土高原中部是沙尘天气次多发区.蒙古、内蒙古西部沙漠腹地多发区的形成不仅由于这里提供了丰富的沙源,同时也具备了沙尘暴迅速增强的条件:阿尔泰-萨彦岭南侧的峡谷地形强迫形成峡谷急流,明显增强了该区域地面风速;萨彦龄山地南坡携带大量沙尘的向南下坡气流遇到东-西向的峡谷气流时受到阻挡形成聚集;同时,这一地区起伏的地表产生的地形波加强了地面起沙.这种大量沙尘在大气中聚集之后再进行传输的特征可以视为在大气中形成了沙尘"中继站".导致沙尘进一步向东输送的地形因素是阿尔泰-萨彦岭山地南侧的峡谷地形,而萨彦岭山地南坡的下坡气流和青藏高原东北侧的地形强迫绕流是导致沙尘向南输送的原因.由于青藏高原地形绕流的强大以及冷锋过程的相对频繁使得沙尘的向南输送更为强盛,这也是青藏高原东北侧沙尘天气多发区的形成原因.     

梅雨锋云带内α-中尺度对流系统周边水汽风的分析

应用准静止卫星水汽图像导出的风 (简称为水汽风 )分析东亚梅雨锋云带内中尺度对流系统 (MCS)在对流层上层的流出通道。结果表明梅雨锋云带内MCS有二类流出通道。一类MCS在对流层上层呈现为一个中尺度反气旋。MCS的东部有一支中尺度高空急流 ,这支中尺度高空急流向东流出后转向南 ,流入 2 0°N附近的南亚东风急流内 ,是MCS在对流层上层的主要流出通道。另一类MCS发生在中纬度西风急流的南侧。中纬度西风与MCS南部的偏东北风构成一个反气旋环流带。MCS前方的流出通道 (中尺度高空急流 )是中纬度西风急流的一个中尺度分支。梅雨锋云带内垂直方向水平风速切变小于 1m/ (s·10 0hPa) ,垂直方向“不通风”有利于云带内MCS的维持。初步分析验证了以前数值模拟得到的中尺度高空急流及其流出通道。     

两年来北京气象中心业务数值预报的进展

本文回顾了两年来北京气象中心业务数值预报的进展。对效果有明显改进的几个方面作了详细叙述。统计检验结果表明短期数值预报业务有一定改进,但与世界先进国家预报水平相比仍存在相当的差距。     

热带辐合带上台风发展的数值模拟

我们应用包含对流和大尺度凝结加热、洋面感热和潜热输送及边界层摩擦作用的五层原始方程模式,模拟了西太平洋热带辐合带上7504号台风ORA的发展。用σ坐标的平衡方程计算初始风场。试验结果得到热带气旋风场和温度场的非对称结构。适当改变初始场所做的几个试验表明:(1)辐合带两侧东西风的水平切变不一定是台风形成的唯一条件;(2)地面原先存在的扰动在台风发展过程中起着重要的作用;(3)台风发展中要考虑大尺度环境场的水汽通道。     

应用测风资料形成原始方程初值的一个方法

本文给出一个应用实测风和位势场形成原始方程模式初值的方法,取质量散度垂直积分为零作为约束条件。调整实测风,消去初始风场中的重力外波。计算结果是稳定的,预报的场是光滑的。这个方法尤其适用于形成产生暴雨的次天气尺度系统的初值。     

梅雨暴雨的涡度平衡与积云对流

应用天气尺度运动,讨论梅雨期间暴雨区内的涡度平衡。在对流层下层有一个涡度的积累,对流层上层有涡度的亏损。积云对流在涡度平衡中起重要作用。给出了一个基于一维定常积云模式的对流涡度参数化方案,并和天气尺度运动的计算结果作了比较。