青藏高原和洛矶山脉对气象场日变化影响的对比分析 (一)温压场

本文利用大气中五层、下垫面中一层的全球初始方程数值模式,模拟了青藏高原和洛矶山脉对该地区中夏季气象场日变化的影响。所用的模式中包括了各种非绝热加热因子,还包括太阳辐射的日变化。所用的地形也较实际。计算进行了6.5天,取第6天的结果为青藏高原地区白天的代表(洛矶山地区为夜间),第6.5天的结果为青藏高原地区夜间的代表(洛矶山地区为白天),第5.5天到第6.5天的平均为全日平均的代表。本文是全部模拟结果的第一部分,除了全球模式中极区处理方法的简要介绍外,主要给出青藏高原和洛矶山脉对温压场日变化影响的对比分析。主要结果如下:与平原及海洋地区成鲜明对照,山脉和高原地区上空的温度场与高度场有明显的日变化特征。其中温度场的日变化振幅随着高度衰减,而高度场的日变化振幅在对流层中是随高度加强的。其日变化振幅及日变化影响的垂直厚度与地形大小成正比,青藏高原地区的温度场的日变化振幅最大值可达 9℃,在500mb上仍然明显;而洛矶山地区振幅的最大值为 5℃,它仅能影响到700mb上空。高度场的日变化也有类似的结果。无疑,天气系统和日变化振荡之间的非线性相互作用的机制,是在这个地区的实际预报工作中必须考虑的重要因子。这种显著的日变化振荡在形成和维持这些地区的天气系统中所起的作用     

青藏高原与四川盆地夏季降水日变化的对比分析

采用2006-2008年自动气象站和2002-2008年TRMM（Tropical Rainfall Measurement Mis-sion）多卫星降水分析（Munti-satellite Precipitation Analysis,TMPA）的夏季（6～8月）逐时降水量资料,分析了青藏高原（下称高原）及周边地区夏...     

青藏高原对夏季天气气候日变化影响的数值试验

以前研究青藏高原对中国和亚洲地区的季风环流和气候特征的动力和热力影响,多限于它们的纯动力作用,而它们的热力作用常常被完全忽略掉。但是,在巨大的高原及其周围地区的大气之间,因为辐射特性的差异,常常有明显的水平温度差,这种实际存在的温度场差异必然会在气压分布及环流特征上反映出来。从叶笃正、高由禧等的“青藏高原气象学”所分析的资料(见该书第3章)可发现,在冬夏两季高原地区的位势高度场均有明显的日变     

夏季青藏高原对流系统移出高原的气象背景场分析

利用1998-2004年6-8月共21个月的ISCCP对流路径集资料,结合NCEP/NCAR再分析资料和TRMM 3B42降水资料,采用合成统计分析方法,对夏季生成于青藏高原（高原）地区的对流系统进行了分类对比分析,目的在于研究各类高原对流系统动热力场的水平和垂直结构特征,探讨各类对流系统能否移出高原的气象背景场差异。结果表明,夏季高原对流系统主要生成于青藏高原中东部,存在两个高发中心。夏季高原对流系统按照对流系统的移动路径可以分为未移出高原、向南移出高原和向东移出高原3类。高原对流系统的移动、发展和生成源地没有直接关系,主要决定于气象背景场。当生成的高原对流系统上升运动强、水汽条件优越时,其强度不断增大,利于对流系统维持发展并移出高原,如果这类高原对流系统处于强西风气流控制下,容易向东移出高原,如受较强偏北风气流影响,则容易向南移出高原;而当生成的高原对流系统上升运动弱、水汽条件不理想时,其强度不断减弱,不利于对流系统发展移动,高原对流系统在高原区逐渐消亡。      

青藏高原北侧地区干湿年夏季垂直环流差异的对比分析及青藏高原的热力影响

为了分析西北干旱的形成原因，本文首先利用高原北侧地区５站历年夏季的降水量资料等，制定了该区的干湿标准，划分了历年夏季的干湿等级。接着又利用ＥＣＭＷＦ的格点资料等对比分析了该区干湿年夏季间垂直环流的差异，也探讨了青藏高原地面热状况与高原北侧干湿状况的联系。其主要结论是：１）文中制定的以降水标准差为判据的干湿标准适合西北干旱区；２）高原北侧干湿年夏季间在高原北侧和高原上的垂直环流存在明显差异；３）青藏高原地面热状况与上列差异有关，也即青藏高原的热力作用是西北干旱的重要成因之一。     

夏季青藏高原对它附近流场影响的数值试验

本文利用简单的两层模式和椭园体地形,以纬向气流及常定热源为初始场,进行了青藏高原对它附近环流系统的热力和动力影响的各种数值试验,得到以下一些初步的定性结论: 1.夏季高原上500mb切变线的形成发展主要决定于它的动力影响,但它的热力影响也起到了加强作用。西南低涡的生成在一定条件下完全决定于高原的动力影响,而高原的热力影响是不利于它生成的。孟加拉湾低压的存在也可能与高原的动力作用有关。 2.在青藏高原上空的西风风速较弱时,高原的加热作用对100mb青藏高压的形成与维持影响很大,此时高原南边的热源即使比高原的强很多倍,对这个高压形成的影响也不大。高原的动力作用对100mb青藏高压的生成维持是不利的。     

青藏高原加热场对中国夏季降水的影响

利用青藏高原秋季０ ．８ ｍ 地温资料,对青藏高原加热场进行描述。通过对高原加热场与我国夏季降水的相关性分析发现,高原加热场与我国夏季降水呈负相关关系。     

夏季青藏高原热力场和环流场的诊断分析 II:环流场的主要特征及其大型垂直环流场

本文使用经过青藏高原气象科学实验测站观测资料订正过的欧洲中心FGGE-Ⅲb资料,对1979年7月月平均进行分析,计算了垂直速度、散度、垂直剖面函数和速度势函数等物理量以及上升气流轨迹,给出了夏季高原主体地区环流场的主要特征和详细的高原地区不同经纬度剖面垂直环流场的特征和分布. 配合夏季高原高层强大稳定的反气旋高压带,高原主体地区为整层上升气流区,但ω场有东西两个上升中心,它们是两个对流活动上升中心,两部的中心位于狮泉河和改则之间偏北的地区,东部的位于那曲一带. 本文给出了高原地区三个主要的经向环流圈(南北两侧下沉的小环流圈、跨赤道的季风环流圈)的经度位置和高原地区与西太平洋之间发生遥相关的主要纬度位置,发现在跨赤道的季风环流圈中,在赤道以南的下沉气流主要来自高原与15°N之间,从高原上升的气流仅在对流层上部(200hPa左右)跨过赤道.从高原西部上升的气流往往从非洲至印度尼西亚一带跨过赤道,而从高原东部及其东侧我国大陆上升的气流往往下沉在太平洋和北大西洋地区.     

青藏高原地面加热场日变化对亚洲季风区大气环流的影响

利用1982-1996年每天两次的NCEP丙分析资料，研究青藏高原地面加热场的日变化对亚洲季风区环流的影响。结果表明；青藏高原地面加热场的日变化是引起亚洲季风区大气环流日变化的主要因子，青藏高原地区，阿拉伯海，盂加拉湾和菲律宾附近地区是四个主要的日变化显著区，青藏高原地区是垂直运动的负值日变化中心，其它三个区域的日变化与青藏高原地区的日变化有反相关系，这种特征一年四季都存在，但各显著区域范围的大小，中心位置及环流日变化的强度随季节有不同程度的变化，青藏高原加热场日变化对我国东部地区环流的影响主要发生在夏季。     

夏季青藏高原热力场和环流场的诊断分析——Ⅱ:环流场的主要特征及其大型垂直环流场

本文使用经过青藏高原气象科学实验测站观测资料订正过的欧洲中心FGGE-Ⅲb资料,对1979年7月月平均进行分析,计算了垂直速度、散度、垂直剖面函数和速度势函数等物理量以及上升气流轨迹,给出了夏季高原主体地区环流场的主要特征和详细的高原地区不同经纬度剖面垂直环流场的特征和分布. 配合夏季高原高层强大稳定的反气旋高压带,高原主体地区为整层上升气流区,但ω场有东西两个上升中心,它们是两个对流活动上升中心,两部的中心位于狮泉河和改则之间偏北的地区,东部的位于那曲一带. 本文给出了高原地区三个主要的经向环流圈(南北两侧下沉的小环流圈、跨赤道的季风环流圈)的经度位置和高原地区与西太平洋之间发生遥相关的主要纬度位置,发现在跨赤道的季风环流圈中,在赤道以南的下沉气流主要来自高原与15°N之间,从高原上升的气流仅在对流层上部(200hPa左右)跨过赤道.从高原西部上升的气流往往从非洲至印度尼西亚一带跨过赤道,而从高原东部及其东侧我国大陆上升的气流往往下沉在太平洋和北大西洋地区.     

夏季青藏高原大气的结构和平均流场的维持

我国关于青藏高原对大气环流影响的研究,过去大多限于较大范围的动力作用和冬季情况。近年来对于夏季情况和高原热力作用的影响的研究也逐渐多了起来。夏季高原的近地面是个低压环流,对流层上部和平流层下部是个大高压,整个对流层是个高温区。夏季青藏高原上的环流另一特点是对流活动广泛而强度也比较大。近年来国外的气象工作者从卫星云图上发现在高原腹地夏季对流云占总云量的80%以上,每10万平方公里内有20—50个发展很好的积雨云,这是一个很可观的密度。     

夏季东半球中低纬日平均气象场和非绝热加热场模拟特征的初步分析

本文利用P—σ混合坐标系原始方程模式对夏季东半球中低纬的气象场相非绝热加热场进行了数值模拟。从模拟得到的日平均温压场、流场及降水量场与实况的对比分析中可以发现,高空300hPa的南亚高压、海平面大陆低压这一对夏季东半球的半永久性气候系统,对流层低层以索马里急流为主的越赤道气流均被成功地模拟出来了。降水量的模拟基本上也是成功的,但从降水的性质来看,有明显不足的是热带海洋地区的对流性降水。 在气象场基本符合实况的前提下,文章讨论了非绝热加热场的分布特征及其性质。指出大陆是热源区,其中90°E以东的加热场是大尺度凝结加热的贡献,大陆西部的加热区是以感热加热为主。模拟较差的是热带海洋区。     

夏季青藏高原地面热源和高原低涡生成频数的日变化

通过1981—2010年NCEP/NCAR再分析资料,分析出夏季青藏高原地面热源具有强烈的日变化,白天高原是强热源,夜间高原地面转变为弱热汇,日较差可达420 W·m~(-2),呈由西向东递减分布。其中地面感热和潜热加热的日变化均十分明显,日较差分别可达300 W·m~(-2)和200 W·m~(-2);感热加热的日变幅由西北向东南递减,而潜热加热由南向北递减。同时,利用人工识别的高原低涡数据集初步分析了夏季高原低涡生成频数的日变化,发现夜间生成的高原低涡频数略高于白天,其中00 UTC的低涡源地主要在西藏那曲和林芝(工布江达),12 UTC低涡源地主要在西藏那曲和青海玉树。     

基于高分辨率OLR资料的青藏高原和南亚地区夏季对流日变化特征

利用2004-2017年静止气象卫星Kalpana-1的高分辨率(空间分辨率0.25°×0.25°,时间分辨3 h-次,每天8个时次)射出长波辐射(Outgoing Longwave Radiation,OLR)资料,分析了青藏高原和南亚地区夏季对流的日变化特征,并结合ERA-Interim分析资料和中国常规降水观测资...     

基于静止卫星探测的夏季青藏高原云分布及其日变化分析

我国新一代静止气象卫星首颗卫星风云四号先进成像仪AGRI(Advanced Geosynchronous Radiation Imager)具有更多的观测波段、更高的光谱分辨率和更高的时空分辨率，能够以较小的卫星天顶角获取完整的青藏高原观测图像，但尚未开发利用青藏高原地区的风云四号卫星云产品开展相关研究。本文基于FY-4A/AGRI提供的青藏高原地区像元级云图像，研究分析夏季青藏高原地区云分布及其日变化的特征和规律。研究发现高原南部和东南部区域云出现频率远高于高原其他地区；高原地区云频具有明显的昼夜变化，最高云频发生在12:00（当地时间，下同），最低云频出现在04:00；高原南部地区云频具有日出后增长速度最快、增长幅度最大、最先达到最高值的特征；当高原云频在当地正午达到最大值时，极高云频沿主要山脉分布，具有明显的地形依赖特征；云顶最大频率高度超过12 km的区域集中在雅鲁藏布江河谷及其北侧，念青唐古拉山脉附近，以及横断山脉东界以西地区；云顶最大频率高度日变化与云频的日变化存在显著不同。本文同时就青藏高原复杂地形对云分布和日变化的强烈影响进行了讨论。     

青藏高原与落基山背风气旋的对比分析(二)——诊断分析

本文对第一部分所选的东亚和北美的背风气旋个例继续进行诊断分析。利用Q矢量诊断了两者的锋生函数和垂直运动,同时对两者进行了涡度收支、热量和水汽收支的计算,对比分析了两者物理量的分布特征。结果表明:北美的锋生与落基山地形影响有关,在落基山东侧,对流活跃;而东亚的锋生与海洋上感热和水汽蒸发有关,气旋入海后,对流作用加强。     

青藏高原和四川盆地夏季对流性降水特征的对比分析

本文利用TRMM(Tropical Rainfall Measure Mission)多种探测结果,针对青藏高原和四川盆地各两次对流性降水天气进行了对比分析,结果表明:(1)高原降水系统以对流云降水为主,弱降水样本数量高,由孤立零散的块状降水云团组成,对流中心离散,降水范围小,雨区极不均匀,垂直发展厚度浅薄,降水粒子数量少,雨滴小,潜热释放以地面以上2~5 km高度层为主,夏季近地面层冰晶粒子含量高,降水过程中云顶亮温与地表雨强之间的相关性差,云顶亮温越高的对流云团其闪电频数越高。(2)盆地降水系统强降水样本数量高,由一个主降水系统和周边零散的降水云团组成,降水范围大,对流中心相对集中,雨区较均匀,垂直发展厚度高,对流系统深厚,雨滴大并集中,潜热释放呈一致的双峰型结构,峰值分别出现在7和16km高度上,冰雹粒子在对流层较高层含量高,云顶亮温与地表雨强之间呈显著的负相关,盆地的闪电频数显著高于高原地区,且闪电活动主要集中在亮温偏低的降水云体中。     

夏季青藏高原地表能量变化对高原低涡生成的影响分析

利用1986-2015年夏季一日4次的ERA-Interim再分析资料,统计分析了近30年来夏季青藏高原地表感热、潜热通量以及高原低涡的时空分布特征,同时选取夏季高原低涡生成的关键区,利用相关性分析,合成分析等方法探讨了夏季高原地表感热、潜热通量与高原低涡生成频数之间的可能联系。结果表明,从时间变化特征来看,1986-2015年夏季高原低涡共出现915次,其中关键区内共出现697次,占总数的76. 18%,且其出现次数呈明显的下降趋势,在关键区内,30年间地表感热通量总体呈下降趋势,而潜热通量则呈较弱的上升趋势;从空间变化特征来看,低涡生成的关键地区恰好对应于地表感热通量平均值的较大值区以及地表潜热通量平均值的较小值区。当处于夏季高原低涡偏多年和偏少年时,关键区内地表能量的分布有明显差异:当关键区内地表感热通量偏强时,容易产生高原低涡;而当关键区内地表潜热通量偏强时,则不易产生高原低涡。     

O3和海温对夏季流场的影响

在原球圈范围的P－σ坐标模式中，加入了O3和海洋混合层的作用，对7月中、低纬流场作数值模拟试验，并进行了对比分析。结果表明，O3和海温混合层对夏季环流的影响是重要的。考虑了O3和海洋混合层作用，其模拟结果更接近实况。指出，在天气、气候预报中，有必要考虑Q3和海温异常的影响。