夏季西北太平洋热带对流层上部冷涡的分析

本文提供了夏季西北太平洋上空热带对流层上部冷涡出现的频率和典型云型。冷涡云型的特征是:冷涡中心附近是少云区,外部是大范围云带。对冷涡结构的分析表明:冷涡中心附近的少云区,在对流层里是干和冷的,它对应着天气尺度的下沉运动。冷涡外围的多云带是一条湿舌,从对流层下部向上直伸到400—300毫巴,并对应着天气尺度的上升运动。冷涡的特定结构,为台风初期发展,提供了一种可能的有利背景条件:1.在其外部云带里提供了穿过对流层中部的高θ_(se)通道。这条通道有利于维持强烈的上升运动,有利于扰动的存在。2.在其中心附近的少云区里,提供了补偿的下沉运动。这也是扰动能够存在所必需的。     

夏季影响我国大陆的热带对流层上部冷涡

本文普查并分析了1979—1984年7、 8月份影响我国大陆的10个热带对流层上部冷涡。在有利的流场条件下常移入我国大陆上空, 造成成片的雷暴区, 因此它不同于由西风槽中切断出的“干涡”,是一种值得注意的天气系统;与冷涡相伴随的云型有三种,其中有一种是最主要的。雷暴区一般出现在冷涡中心以西的低层暖湿上升、 中高层辐散区处, 并呈南北向椭圆型, 它与Sadler所描述的大洋上情况不同, 陆上冷涡流场和温度场的垂直结构基本上保留了在大洋上时的特征, 湿度场的分布却有自己的特点。     

热带对流层上部切变线与低空赤道西风的关系

我们用1978年静止卫星云图和热带200mb天气图以及1976、1977年的部分资料,对夏季西北太平洋对流层上部切变线及其与低空赤道西风活动的关系进行了探讨。     

夏季热带对流层上层超长波的振荡机制

本文应用波数—频率空间的动能方程,采用ECMWF/WMO资料,讨论了1983年6月11日至8月13日64天热带对流层上层200百帕东风带纬向平均气流以及各种尺度波动动能的振荡机制。动能20天左右的周期振荡特别明显,纬向平均气流、2—7波动能都具有20天周期的振荡。1波动能似乎存在40天左右的周期振荡.另外,1波、4波及7波动能的准一周振荡也很显著。纬向平均气流动能20天左右的振荡主要是由于平均气流与波动相互作用的强弱变化引起的。波动动能的振荡原因是多方面的,有效位能的转换、侧边界的气压做功以及波动间的非线性作用都很重要。波动动能的高、低频振荡之间存在明显制约关系。在低频振荡出现峰值时,高频振荡的振幅最大;在低频振荡出现低值时,高频振荡的振幅最小。     

夏季热带对流层上层超长波的维持机制

本文应用波数空间的动能与有效位能方程.采用ECMWF/WMO资料,讨论了1983年6月11日至8月13日64天热带对流层上层200百帕东风带纬向平均气流与超长波的动能和有效位能的维持机制。发现夏季热带东风气流是正压稳定的,波动向平均气流输送动能。2波在与其它波动发生非线性作用时是一个动能源。另外侧边界的气压力作功与非线性项的边界辐合作用对热带超长波的动能维持亦有重要贡献。     

中纬度对流层上部的能量变化

能量在大气中是一个主要的因素,大气中一切的现象之所以能发生,都是因为大气有适当的能量的供给和变化。大气中能量的式样很多,不同式样的能力有不同的重要性,研究各种式样的能力的多寡和它的变化是很有意义的,因为大气环流     

热带对流层波动性扰动的特性

1.东风波 (1)发生分布 在热带平流层的大尺度波动被发现以前,人们已经知道在热带对流层中存在着波长更短的波动性扰动。平均而言,低纬对流层盛行东风,在东风带中常常观测到自东向西传播的扰动,这种扰动称为东风波。以前,主要是在资料比较丰富的西太平洋和加勒比海分析这些东风波,从而知道东风波的周期为3～6日,波长2000～5000公里。其后,由于在热带地区运用谱分析等定量分析方法,在热带中部太平洋、非洲大陆西部、热带大西洋、印度洋孟加拉湾等地区也发现有同样的波动存在。     

高密度云导风资料所揭示的发展和不发展热带气旋的对流层上部环流特征

国家卫星气象中心建立了一套云导风计算的算法，自１９９７年以来，国家卫星气象中心使用该算法，利用ＧＭＳ－５卫星的数据计算出西北太平洋上的１．２５经续度网格的卫得云导风。利用这套资料，对西北太平洋带气旋发展的问题进行了研究。通过研究发现，热带气旋通常是由对流层上层的西风急流引发的，那些西风急流可能是由深入到热 的中纬度槽所引起的，在盛夏季节，吹向热带对流层上部槽（ＴＵＴＴ）赤道一侧的西风也有可能引发台     

新疆对流层中上部水汽输送特征研究

使用3年逐日逐时GMS-5水汽图像资料，经过增强处理后，对新疆地区对流层中上部的水汽输送过程进行了初步分析，发现对流层中上部进入新疆的水汽输送通道主要有西南、醅和西北3个通道，新疆对流层中上部水汽主要来自西方。     

对流层重力波的主要研究进展

重力波是一种普遍存在的大气波动,它对全球大气动量和能量的传播以及多种天气的激发具有重要作用。本文回顾了20世纪60年代初期以来国内外关于惯性重力波的研究进展,主要从以下四个方面简要总结了有关重力波的主要成果:重力波的基本定义和属性、激发源、现有的探测手段和分析方法,以及对暴雨、台风和大气环流的影响。在此基础上,初步讨论了重力波研究领域可能存在的问题,以及今后进一步开展的研究方向。     

大气对流层重力波研究进展

重力波对暴雨等强对流天气有着触发机制的作用,甚至影响着大气环流、大气结构和演变.综合近50年来国内外有关大气对流层重力波的研究成果,为重力波的进一步研究提供参考.多年研究表明：暴雨等强对流系统、山脉地形等为对流层重力波波源;重力波强度与风垂直切变、背景绝对涡度成正比,传播速度与波的振幅、水平波宽成正比,重力波在稳定大气中得到了加强,潜热加热有利于重力波的形成;重力波的探测手段为微压器、卫星、雷达观测等,通过重力波探测目前基本掌握了重力波的日、月、季节的活动规律.     

北京地区对流层中上部云和气溶胶的激光雷达探测

介绍了近年来研制的一台多波长激光雷达及其探测对流层高云和气溶胶的实验,并依据探测结果重点分析了北京2000年1月至4月对流层上部云和气溶胶在532 nm波长的消光系数分布特征.结果表明:从6 km至11 km的气溶胶光学厚度值在0.0152至0.0284之间变化,均值为0.0192.从6 km至11 km的云光学厚度值在0.014至0.23之间变化.观测到的单层高云的厚度最大为6 km.4月6日,近年来最强的一次沙尘暴袭击北京.4月7日北京地区无可见云,激光雷达探测结果表明,从4 km至10 km高度范围内,存在一层厚度约为6 km的气溶胶粒子层,消光系数峰值处于8 km附近,比晴天无云时的消光系数值约大一个数量级.估计这是一层沙尘气溶胶,系由远距离输送至北京形成的.     

热带平流层与对流层之间相互作用的研究进展

以热带平流层和对流层大气中的准两年振荡和ENSO现象,以及热带平流层和对流层交换（STE）过程为主轴,介绍了热带平流层和对流层大气相互作用方面的一些研究进展。众多的研究结果表明,平流层准两年振荡（QBO）和对流层准两年振荡（TBO）存在潜在联系,但二者之间相互作用的物理机制还不是很清晰。QBO对平流层大气中化学成分的空间分布具有显著的影响,但其中的化学-辐射-动力反馈作用目前还未得到充分的研究。以往的研究提供了ENSO影响热带平流层大气令人信服的证据,但影响的程度和范围还未形成一个共识,其中一个原因是平流层内的ENSO信号受到火山喷发和太阳活动的干扰。一些研究指出ENSO事件通过改变行星波的强度和传播对极地平流层大气产生影响,而平流层过程也会对ENSO的发生、发展和演变产生影响,但其可靠性需要进一步的确证。目前,一个较一致的结论是全球变暖会导致热带上涌增强,STE加快。然而,影响热带STE的大气过程较多,特别是季风系统和热带深对流系统对STE的贡献还需要深入的分析研究。      

Raman激光雷达探测对流层中上部大气温度分布

介绍了一台氮分子(N2)Raman激光雷达系统.利用N2分子Raman散射和气溶胶及分子的Mie-Rayleigh散射信号,通过同时订正分子、气溶胶和臭氧的衰减,反演出对流层中上部大气密度和温度的垂直分布,其结果与常规球载无线电探空仪探测资料对比,在8～18 km范围内表现了较好的一致性.其中,二者测量的温度在9～15 km高度内相对差别小于4 K.     

热带南大西洋对流层臭氧极大值的气象环境

在南非西部的对流层观测到臭氧的极大值．为研究臭氧极大值的气象环境，此文描述了南大西洋１０月的气候流型，并利用欧洲中期天气预报中心的分析场及高分辨率谱模式预报场对１９８９年１０月中的６天做个例分析。考察了水平和垂直运动，并给出了从臭氧极大值区域开始的三维后向轨迹。把臭氧的初始纬向对称分布作为被动示踪物，然后由全球模式预报的三维气流进行平流。被动示踪物模拟的结果表明，仅靠三维平流的作用就可能在观测的地区产生臭氧的极大值。在巴西上空，如果是由对流过程将生物量燃烧的生成物带到对流层高层，大约用５天时间可以向东传到臭氧特征层．在热带南大西洋显著的下沉区表明，平流层的影响也是产生臭氧极大值的一个因素。行星尺度和瞬变天气尺度的环流在臭氧传输过程中都起重要作用、总之，看来对流层臭氧的极大值是水平和垂直平流、来自生物量燃烧区的传输以及平流层的影响共同作用的结果。     

热带副热带对流层中上层水汽场分析研究

利用GMS-5卫星水汽通道资料分析了1995年夏秋季热带对流层中上层水汽场的分布及其变化。分析表明：南印度洋-澳大利亚-南城市平洋地区是夏秋季对流层中上层最好干的地区，赤道太平洋、北太平洋是相对干区；夏秋季南亚和中国南部是对流层中上层最潮湿的地区，夏季比秋季更潮湿，反映出季风在这一地区的活动特点，月平均水汽场从8月到9月，高湿带观点华北平原突然南跳到南海海面，表明对流层中上层的水汽场在9月份发生突变，比大气环流的10月突变早1个月完成；青藏高原夏季东南部为湿区，秋季西北部为湿区。     

热带对流层大气低频振荡机制的初步研究

本文从赤道β平面近似下的线性化扰动方程组出发,基于第二类条件不稳定(CISK)理论,研究了热带对流层大气准40天低频振荡的动力机制。研究发现,当对流层中、上层存在较大的对流凝结加热时可激发出纬向波数为1、周期为40天左右的不稳定Kelvin波,它以每天8到11个经度的相速缓慢向东移动。由此指出,观测到的热带对流层大气30—50天的低频振荡可能正是这种由对流凝结加热所驱动的缓慢东移的Kelvin波的具体表现。这可对热带对流层大气30—50天低频振荡现象的动力机制给以初步的物理解释。      

热带对流层波动性扰动的特性(续)

2、5日周期的气压波 在热带地区的谱分析中,人们知道,地面 气压存在一种不同于由东风波引起的4～5 日周期的振荡。图5.23(图略)表示热带中 太平洋赤道附近坎顿岛上地面气压的时间变 化。由图可知,地面气压在30～40日变化的 长周期变动上,叠加有振幅约1mb的4～5 日周期振荡。这种气压的4～5日周期振荡, 不只限于热带太平洋,在其它热带地区亦存 在,估计是一种整个热带地区的振荡。图 5.24(图略)是将热带各地区7个测点地面 气压变动的谱求平均的结果。由图可知, 除了存在周期为20—50日的大的长周期变动 外,在4～5日周期上也存在功率谱峰。反     

热带对流层顶层结构的变化特征和趋势

利用1989～2008年欧洲中期天气预报中心高时空分辨率的再分析资料以及1980～2019年的大气化学—气候模式模拟资料分析了热带对流层顶层(Tropical Tropopause Layer,T TL)结构的变化特征,并且预测了其未来变化趋势.结果表明,TTL结构存在明显的季节和空间变化.其厚度在北半球的春、秋两季比...     

东亚对流层上部和平流层中下部大气环流的初步研究

根据1957—1961平东亚九十余个探空站的记录,对东亚对流层中上部和平流层中下部的大气环流特点作了初步的分析,得到如下几点结果: 1.在冬季,对流层中上部的气压场和风场特点和过去研究的结论基本一致。在夏季,高原部分的环流特征却和过去的结论不同,夏季在高原上对流层中部出现微弱的气旋性环流,但在300毫巴已在反气旋的控制之下,而且反气旋的势力愈往上去愈强,在100毫巴处高原上空的反气旋达到最大强度,这是与青藏高原的热力性质有关系的。此外,从1月到7月东亚对流层上部的气压场和风场变化甚大,在中高纬度气压场有相反的趋势,并且副热带高压脊线从冬季的北纬15°位置移到夏季的北纬28°。 2.在东亚沿海,中纬度的几个测站在平流层中部的温度年变程呈双峰型,最高温度出现在1月和6—7月。在低纬度温度的年变程也呈双峰,但位相与中纬度相反。低纬温度年变化特点与辐射有关;中纬度的温度年变化,经过计算表明,1月的高峰与温度平流有密切关系。 3.东亚对流层中上部和平流层中下部风场的季节变化,与对流层中下部一样显著。从夏到冬的环流季节变化过程,高低空有一致性,而从冬到夏的环流季节变化过程,高低空变化并不一致。