强风暴和风暴系统——科学根据、方法和关键问题

一、强风暴结构关于强热力对流的性质,目前了解的一直是来自1946年的“雷暴计划”。根据这种多方面的现场计划的结果,把小—中规模的“气团”雷暴认为在一定程度上是次单体或“胞”的随机结合,这种单体或“胞”的生命史约30分钟,虽然雷暴本身的生命可以长得多。在美国东南部地区夏季几乎每天都出现这种风暴,那里盛行暖湿的低层气流和弱风速切变。在美国中西部最常见的强而可能造成灾害的风暴,较典型的是春季发展于强环境风切变下的情况。近来由Marwitz所论述的某些例子包括多单体风暴、所谓超单体风暴以及在极强的切变下发展的各种超单体。     

集中暴雨的分析

1.引言预报有无出现大雨的可能及降雨区和平均量,是利用天气图资料及电子计算机的雨预报等资料。但是,从气象台和高空观测网的关系来看,这些资料所对应的量级是100公里。关于中尺度现象的短时间大雨,就得使用地区气象观测网、雷达观测及气象卫星等资料。经验丰富的预报员中,有人能根据天气图资料预报短时间大雨,但这得从在大尺度场中发现这种征候作起。对于寿命只不过是数小时的短时间大雨,即便在半天之前,要预报它何时、何处及有多大的降水也是个困难问题。但当伴随大尺度扰动时,即使是短时间大雨,也有可能作出部分预报。对于难报的短时间大雨,目前正通过AMeDAs(气象资料自动获取系统)和雷达系统的配合进行研究。     

厄尼诺现象的研究

厄尼诺(El ni(?)o)现象是一种异常的海洋和大气现象,是海—气相互作用的结果。其特征是在秘鲁和厄瓜多尔附近尺度为几千公里的洋面上出现异常暖的表面水,对当地渔业会造成灾难性的后果,对太平洋及其东西两岸广大地区的天气和气候也有显著的影响。因此它是海洋学家和气象学家,尤其是长期天气预报的科研工作者所关心的问题。但是,对于和厄尼诺现象有关的许多重要物理问题还不清楚,包括起始机制、暖水来源以及东部和赤道海洋环流之间的动力学交换。Wyrtki(1975)曾提出一种假设,认为厄尼诺现象是由南半球信风系统的大范围迟缓所引起的。Hurlburt 等(1976)曾通过对厄尼诺现象的开始和初期发展进行简单的数值模拟,认为内部开尔文波和罗斯贝波对典型的厄尼诺现象期间东部和赤道太平洋区域之间的海水交换具有重要     

国外暴雨研究的发展动向

自从四十年代天气雷达问世之后,人们逐步认识到,中纬度气旋中的大部分较强的降水过程是三类尺度过程综合作用的结果:降水区域是由气旋尺度决定的,雨区呈大的中尺度带状分布,在这些带中镶嵌着小对流单体。近年来,国外大尺度数值天气预报中对降水区域的预报已取得了一定成绩,但雨量一般报得偏小,尤其是暴雨预报的水平很低(2,3)。这与一般业务数值模式分辨率小,难于描述中尺度系统是分不开的。尤其是,对于各类尺度天气系统之间相互     

热带气旋运动的动力—统计预报业务试验

一、引言近年来,许多热带气旋具有运动异常的性质,从而暴露了纯统计系统所固有的弱点,并促进了动力和统计—动力模式的发展。因此,Miller(1972)等用一种七层模式进行试验,而Neumann和Lawrence(1973)介绍了一种统计—动力模式,即NHC73,它采用美国气象中心的原始方程模式的输出作为统计预报系统的输入。1973年和1974年飓风季节,用NHC73的两种方案在业务预报中作了试验。本文评论了NHC73的发展,介绍了两年中的试验结果,以及提出了将统计、动力概念用于热带气旋预报的发展途径。二、数值预报资料的统计应用 Klein和 Glahn(1974)介绍了两种已成功地将数值预报资料引入统计预报结构的方法。其一是所谓“完全预报”法,另一种称模式输出统计法,简称     

AFOS对业务预报的影响

进入八十年代以来,美国国家天气局的AFOS系统(气象业务和服务自动化系统)已进入业务运转阶段,美国的气象技术人员对AFOS系统的建设多数持肯定态度,甚至有的文章提出:八十年代是美国气象业务的     

厄尼诺现象及其对长期天气和气候变化的影响

一、引言 近十年来,由于世界气候异常的频繁出现,以及人们日益认识到长期天气和气候变化对人类社会造成的影响,因而关于长期天气变化及气候异常成因的研究引起气象学家们的广泛关注。长期天气和气候变化的原因是多方面的,而许多研究往往是从温度入手,因为热状况及其演变最能反映长期天气和气     

数值天气预报的回顾与展望

一、数值预报的历史用数值方法计算天气系统的发展,最初是由理查森(Richardson)提出来的(1922)。但当时限于缺少资料和计算装备以及尚存在着其他问题必须解决,因而他的工作做为预报是一个明显的失败。但是,理查森方法的许多方面与最近的数值预报方法的发展是很接近一致的。特别是他的计算是根据原始方程,并直接根据所能导出的一切主要的物理定律,引进了一些物理过程——辐射、湍流、凝结等的影响。     

国外天气预报工作状况

一、两种看法关于天气预报的发展,近年来国外也存在着不同看法。美国的C·S·拉梅奇(Ramage,1976,1978)认为,由于大气所固有的各向异性的湍流运动,现有的一些天气预报方法,如统计预报、动力预报等都已没有再改进的余地;他甚至认为,1976年美国的预报水平还不如没有卫星、没有电子计算机的1957年好,而且今后也不大可能使预报水平有所提高。日本也有人感叹,近九十年中,日本的天气预报水平只提高了5％左右。进展太慢。但另有些人则持不同看法。如R·J里德(Reed,1977)回顾近百年来天气预报的发展历史,认为五     

美国的业务数值天气预报

在本文中,我们评论了近来美国国家气象中心的区域和业务数值天气预报的改进、所带来的预报技巧性能的发展,以及近来的主要研究领域。同时,也简要地介绍了在未年5年中可望出现的变化。