边界层低空急流的数值研究

本文利用稳定层结条件下的二维夜间边界层模式,研究了自由大气中的波动及热力稳定度对夜间低空急流的发展演变的影响问题,从而初步研究了自由大气中的波动对边界层大气的反馈作用。指出了自由大气的波动对于大气边界层结构有相当大的影响,对边界层低空急流影响明显。     

苏州城区大气边界层低空急流特征分析

利用2012年苏州城区风廓线雷达的观测资料,从低空急流个例分析入手,选取1、4、7、10月四个典型月份,分析该地区边界层低空急流的时空分布及强度变化特征。结果表明:冬春两季低空急流发生频率最高,夏季出现频率最低。在4个典型月份里低空急流均表现出日落后出现频率升高,夜间保持稳定,日出后出现频率降低的特征。全年有80%的低空急流分布在900 m以下高度上,冬、夏季平均高度最低。全年低空急流风速70%以上集中在4~12 m·s~(-1),小于4 m·s~(-1)和大于20 m·s~(-1)的低空急流出现频率较低。     

低空急流与烟台市冬季降雪

低空急流对夏季降水的作用已有不少研究,我市冬季降水的原因及天气形势与夏季降水不尽一样。通过对1981—1990年有关资料的统计与分析,初步得到冬季造成中雪以上天气过程中低空急流的一些特征及其有关物理属性。     

环境场对边界层低空急流形成的影响

本文利用两层流的浅水波模式,讨论了环境场对边界层低空急流形成的影响,并得到了边界层低空急流的特征宽度为L₀=(ρ₂-ρ₁)/(ν₂ρ₂-ρ₁ν₁)L₀*C₀*,式中C₀*=√gh₂, L₀*=C₀*/f为Rossby变形半径,ρ₁,p₂和v₁,v₂分别为上下两层大气的密度和大尺度经向地转风,H₂为低层大气的厚度,g为重力加速度,f为柯氏参数,当高低层大气中的大尺度经向地转风的垂直切变越强时,所形成的中尺度边界层低空急流就越强;当低层大气中的温度增高和湿度增大、并且低层大气中的大尺度经向地转风越强、高度越低时,越有利于形成边界层低空急流。      

基于多普勒测风激光雷达的低空急流观测研究

基于相干多普勒测风激光雷达于2018年8月在山东德州获取的为期一个月的风廓线观测数据,进行了低空急流的判定、识别与统计分析。参考BONNER对低空急流的判定标准,对1 500 m高度以下的每10 min平均风廓线数据进行低空急流识别与统计,急流发生频率仅为3.6%。参考张世丰对低空急流的判定标准,统计了350 m高度以下10 min平均风廓线的低空急流风速、高度、风向及风切变等结构特征。急流发生频率为24.9%,急流速度主要介于6～10 m·s-1之间,急流高度出现3个峰值,分别位于110 m、160 m和220 m左右,急流风向主要为偏东风和偏南风。结果表明,多普勒激光雷达可以获取高时空分辨率的风廓线数据,进而可以有效检测低空急流结构的存在及其特征。     

关于低空急流

对低空急流的研究,近年来在我国颇为盛行,在《气象》上也发表过不少有关低空急流与暴雨的关系的文章。但究竟什么是低空急流,尚有讨论的必要。不可否认,在某些情况下我国的低空急流确实存在。而且在一定条件下,低空急流与暴雨天气息息相关。我总觉得,有些天气概念在泛用。一部分文章将低空     

山地边界层急流的观测特性及其成因分析

分析浙江上虞丘陵山区边界层风、温实测资料,发现在高压形势下,该地边界层急流具有频发性和显著特征。分析表明,丘陵山区地形热力差异导致的气层斜压性,起因于湍流强度日变化的惯性振荡,以及湍流交换引起的动量下传,是该地边界层急流产生的重要机制;而丘陵山区特有的空悬逆温的发生发展,则是急流得以持续的关键因素。     

低空急流述评

本文对两类低空急流的特征和差别做了叙述,一类是边界层内低空急流,另一类是边界层以上的天气尺度偏南风低空急流。然后,讨论了天气尺度偏南风低空急流中强烈超地转风的产生原因。     

北极低空急流和低层逆温特征观测分析

利用北冰洋冰表面热量平衡计划1997年10月中旬至1998年10月上旬的探空气球探测结果,分析了北极地区近地层逆温和低空急流特征.结果表明,96％的观测时次(11:15和23:15,协调世界时)出现近地层逆温,其中22％的逆温为贴地逆温,70％的逆温厚度在250～850 m之间,冬半年贴地逆温发生频率、逆温层厚度和逆温层内的温度变化都明显要大于夏半年.全年间低空急流出现频率为41％,平均高度为520 m,最大频率出现在150 m附近,70％的急流出现在600m高度以下.急流平均风速为10.6m·s-1,风速在4～13 m·s-1范围内的急流约占总数的75％,东和东南方向为全年急流的主导风向.根据对急流核和地面风速之间转换角分布的分析,惯性震荡可能是北极低空急流的主要成因.     

夜间低空急流的分析研究

本文利用北京325米气象塔取得的连续观测资料,分析了1979年9月5日夜间低空急流风温场的时空演变过程,这种低空急流的极值在夜间达到最大,其极值位置与逆温层顶的生长密切配合。低空急流是超地转的,超地转气流有一个惯性振荡周期。 低空急流的发展是起伏式的。急流的消散较快,当Ri ≤0.25达到切变不稳定的临界条件时加速崩溃。     

中国地区低空急流研究进展

概述了近40年来中国地区低空急流的研究成果,重点就我国低空急流的结构特征、可能机制及其对强对流天气的影响等进行了分析和总结,包括对低空急流按所在高度和风向两种方式进行分类、低空急流的空间分布和形成原因等.最后指出了目前研究的局限性及有待于进一步研究的问题,在我国针对低空急流本身结构特征的研究相对较少,应加强这方面的研究.     

低空急流与暴雨

低空急流与暴雨密切相关,了解它们之间的关系,对于提高暴雨预报的准确率有很重要的作用。我国广大台站工作人员在实践中早就注意到,当850毫巴或700毫巴的上游地区偏南风增强时,本地降水将会增大的现象,并以此找到了许多预报降水量的指标。不少单位对这个问题都曾进行过探讨。但由于资料的限制,对低空急流的事实及分析还存在一些分歧。为了共同讨论,现将对几个问题的认识,简述于下。一、低空急流的尺度和结构与暴雨有关的低空急流往往存在于西太平洋高压的西、北侧的西南气流中,其高度大约在800毫巴到600毫巴之间(高原地区可达500毫巴以上)。急流的左侧经常有切变线和低涡活动,伴有大片的降水带(在     

塔克拉玛干低空急流特征分析

利用2000~2013年ERA-Interim再分析资料对塔克拉玛干地区风速廓线进行分析,发现在多年平均状态下边界层内存在风速极大值中心,表明该地区可能长时间、广泛存在低空急流。为进一步判定、分析可能存在的低空急流及其季节变化特征,本文从最大风速发生高度、逆温以及风切变3个方面考虑,给出了低空急流的具体判定条件。通过客观判定表明,塔克拉玛干地区常年存在偏东方向低空急流,具有较高的发生频率,最大频率出现在8月份达68.4%,最小频率在12月份,为54.5%。急流中心高度和最大风速均存在显著的季节变化:夏季低空急流发展最高,平均高度位于地面以上339.6 m,冬季高度最低,平均高度237.7 m,春、秋季高度相近约为290 m左右;急流最大风速春、夏季最强,平均值高于7.5 m/s,秋季风速减弱为6.3 m/s,冬季达到最小值5.0 m/s。此外,分析还发现急流最大风速先随高度上升而增加,达到地面以上某一高度范围后,又随高度增加而减小。     

低空急流与暴雨

根据国际气象组织规定:在对流层600毫巴以下风速≥12米/秒的区域称为低空急流区。 低空急流与暴雨的关系十分密切。经验指出,较大范围暴雨的发生同在1—4公里高度间低空急流有密切关系。低空急流它是一支极不稳定的高速气流,它不仅能把低层水汽、热量集中往下游输送,使下游地区造成或增大位势不稳定,且能在其左前方范围内造成强烈的辐合上升运动,特别是,如在急流左侧有很强的切变正涡度时,则更有利于产生强上升运动。这些都是暴雨发生的重要条件。因此,国内外气象工作者都非常重视对低空急流的研究工作。事实证明,对于我国南方和北方的暴     

雷州半岛东南风边界层急流

从大量实测资料中发现,雷州半岛地区存在着一支稳定的东南风边界层急流。本文通过115个过程个例,讨论了急流的基本特征及产生急流的天气形势,指出这支急流与华南偏南风超低空急流在特征上存在明显区别。      

低空急流识别及急流轴自动绘制方法研究

低空急流对强对流天气的预报有重要意义。针对目前低空急流主要由手工绘制,存在效率低、易受主观因素影响的问题,本文基于MICAPS高空全要素填图数据中的探空站风场信息,提出了一种低空急流自动识别及急流轴自动绘制算法。算法从急流轴定义出发,依次从风速、风向、探空站分布、中轴线位置等多个角度对低空急流轴进行检测。经过传递闭包聚类、急流轴关键点提取、不同风向急流轴关键点归并、急流轴平滑等步骤,实现了低空急流自动识别及急流轴的自动绘制。测试表明,在识别的基础上自动绘制的急流轴具有位置准确、形态自然、能完整反映急流水汽输送路径、适应复杂环境低空急流等特点。在291组测试数据中未发现空报,准确击中率达到94.96%。     

低空急流与开封暴雨

低空急流与开封暴雨王长海（开封市气象局·４７５００３）１历史资料和技术标准历史资料：使用开封１９７７～１９９４年历史天气图资料，对６～８月份的暴雨个例进行普查。暴雨过程：凡２０ｈ～次日２０ｈ降水量≥５０ｍｍ，确定为一次暴雨过程。急流日：０８ｈ７００ｈ...     

乌鲁木齐冬季大气边界层温度和风廓线观测研究

为了进一步认识乌鲁木齐冬季大气边界层的结构特征及其对大气污染的影响,为改进城市空气污染预报和污染治理提供科学依据,利用2008年1月11—13日系留气艇对乌鲁木齐市城区大气边界层过程进行观测试验的资料,分析了观测期间乌鲁木齐风、温廓线和混合层厚度的变化特征,并探讨了大气边界层结构对乌鲁木齐大气污染的影响。结果表明:观测期间乌鲁木齐近地面全天存在悬浮逆温,且有时为多层逆温,大气层结稳定;受逆温层的影响,近地面全天风速都很小,均在4m/s以下,风向随高度变化规律明显;观测期间乌鲁木齐大气混合层厚度平均为274m。乌鲁木齐冬季大气边界层风、温廓线的特征及混合层厚度,对大气污染的影响作用显著,是造成该地区冬季多污染的主要原因之一。     

南京冬季雾多发期边界层结构观测分析

2006年冬季在南京北郊盘城利用系留气球探测系统、自动气象站等仪器对雾日和非雾日的边界层进行了监测,对比分析了两者的边界层结构。结果表明,非雾日主要为单层贴地逆温,并时常出现短时的双层结构,雾发展成熟时逆温则脱离地面。与非雾日相比,雾日平均雾顶之上温度日较差增大,雾顶之下则减小。平均风速的时间—高度分布在雾日和非雾日类似,在稳定性边界层中风速随高度出现一个或者两个极大值区。温度和比湿在非雾日没有显著的对应性,而在雾体内具有较好的对应关系,在雾顶升降过程中反相关。较强的逆温、较低的温度和较小的近地层风速是南京冬季成雾的背景条件。