不等距分层的散度和垂直速度修正量计算式

用运动学方法计算垂直速度比较简便。只要资料允许,原则上适用于计算各种尺度的垂直速度。丁土晟等曾对各种垂直速度计算方案作过比较,认为 O'brin 方法修正的垂直速度与降雨区对应关系最好。故目前在天气诊断分析中已广泛应用。计算修正量,一般采用分层计算的办法。仇在资料不足或地面海拔变化大的地方,分层往往不容易恰当合适,算出的修正量也会     

关于虹吸雨量计虹吸线不垂直时的订正

台站使用的虹吸式雨量计，由于使用日久或因调试安装不当，极易造成虹吸线不垂直的现象，从而影响记录精度，特别是对年报表中15个最大降水量时段的批取和起止时间的确定有很大影啊。发现此类问题，除了及时调试，使其恢复正常之外，本文对已出现的记录，提出一种订正的方法．供参考。1准备工作准备两个透明度较好的大号三角尺，在其上面严格依照自记纸上的时间间隔刻＿LS分钟、Ic分钟、ZO分钟等15个最大降水量时段要求的时间线，要求时间线与直角三角形的一边平行，一边垂直。2雨量订正如图所示，移动三角尺ABC，使ABC上任意一时间线…     

不等距分层中尺度η坐标暴雨模式的设计及数值试验

运用加权平均法构造垂直不等距差分格式,设计了16层不等距分层的中尺度η坐标暴雨模式。模式对地形的描述更加细致。对1998年6、7月降水集中的两个时段的降水进行了数值模拟试验,结果表明,不等距模式运行稳定,在暴雨预报方面比等距模式有显著提高。特别是暴雨的范围、中心位置及强度预报得更好,虚假暴雨区大大缩小。     

不同垂直坐标系对垂直速度计算的影响

近年来,随着高精度中尺度数值预报模式和多尺度统一模式的发展,与之相关的一些非静力中尺度模式技术也随之提了出来,垂直坐标系的影响问题就是其中之一。本文借助于高精度美国新一代数值预报模式WRF(Weather Reseach and Forecast),模拟分析了两种不同的坐标系对模式大气中垂直速度计算的影响。试验结果表明,不同的坐标系对大气垂直速度大小计算存在着差异,特别是当分辨率提高时,不同垂直坐标系对大气垂直结构的刻画的差别更加明显。由于垂直速度与降雨过程密切相关,垂直速度的计算差异必然影响模式对降雨过程的描述。理想试验结果表明,在气压地形追随坐标中气压梯度力的计算对地表气压计算很敏感。     

不等距差分格式的计算紊乱问题

本文用物理分析方法研究不等距差分格式和大小网格相配套的格式中存在的计算紊乱问题,指出在一般情况下,当扰动由粗网格进入细网格时,在粗网格一侧将产生二倍格距的寄生伪反射;若扰动由细网格进入粗网格,在细网格一侧也产生上述的寄生伪反射;而且当振动频率较高(“超高频条件”)时,波动能量几乎全部变为寄生伪反射波,产生严重的计算紊乱。因此设计计算格式时,必须注意避免形成“超高频条件”。文中还比较了三种构造不等距差分格式的方法:(a)坐标变换法(b)加权平均法(c)Isaacson法。指出:当不出现超高频条件且波长>6δs时,三法都可给出较小的寄生伪反射率,而以(b)法为最优。但当波长较短且无超高频条件时只有(b)法才能给出较小的寄生伪反射率。     

有关垂直速度计算的一些问题

1984年4月28日至5月6日,国家气象局气象科学研究院研究员、《气象学报》主编廖洞贤同志,应广西气象学会的邀请,赴南宁讲学,现根据广大听课者的意见,廖洞贤教授特将有关垂直运动速度计算方法整理出来,现予发表,以供大家学习参考。     

根据卫星资料估算雷暴垂直速度

1.前言垂直速度是天气分析预报的一种基本参数,但垂直速度不象水平速度那样能直接观测。通过云和降水现象的出现常能间接推断上升运动的存在。但垂直运动的定量计算往往要通过ω方程、绝热方法或者类似的间接方法。近来开展的复式多普勒雷达资料则是一种例外。本文是根据地球气象业务卫星或地球静止业务环境卫星(SMS/GOES)快速扫描窗的红外通道资料(间隔5分钟),采用简易方法估算雷暴云顶的垂直速度。云顶黑体最低相当温度 T_(BB)随时间的变率转换成垂直速度 W 的关系式是:     

一种新的垂直速度计算方法

在流体的不可压缩条件下,本文通过连续方程给出了一种新的垂直速度计算方法,称为z方法。通过实验得出:z方法下同样可以得出水平涡度与垂直运动的关系,即水平涡度矢量逆时针旋转时,对应上升运动,顺时针旋转时对应下沉运动。通过有效性验证得出:本文的方法在高层具有比较高的可靠性,在低层可靠性比高层稍弱,在中层则不甚理想。通过与p方法求解出的垂直速度的效果进行比较,得出p方法略好于z方法。     

基于机载观测资料订正雷达比及其垂直分布特征

雷达比是激光雷达反演气溶胶光学特性的重要参数和影响因素。利用北京地区2016年一次清洁过程（12月10日）和两次污染过程（11月15～18日和12月16～19日）的微脉冲激光雷达、机载浊度计和黑碳仪以及多种地基观测设备,综合研究基于飞机观测订正雷达比的方法及其分布特征。清洁过程地面PM_2.5浓度低于40 μg m?3;污染严重时期的PM_2.5均高于150 μg m?3且能见度低于5 km,污染过程1存在高空传输的特征。研究结果表明相较于采用单一的柱平均雷达比,利用本文方法获得的雷达比垂直廓线反演得到的气溶胶消光系数和光学厚度更接近原位跟踪观测,精度均有提升。基于此方法获得的雷达比在污染发展不同时期垂直分布差异较大,主要分布在19～76 sr之间,清洁时期雷达比较小且垂直分布差异不大。污染过程1雷达比随高度波动增加至边界层顶（19～45 sr）;污染过程2严重期边界层内雷达比随高度由70 sr降低到20 sr;边界层以上均呈现小幅波动变化。边界层内雷达比垂直分布与气溶胶来源特别是高空气溶胶传输有密切联系,混有沙尘的区域传输显著提升了所在高度的雷达比值。边界层以上雷达比受少量大粒子或者强吸收性的气溶胶粒子的影响波动变化。边界层内消光系数增大时雷达比呈增加趋势;当相对湿度高于40%,边界层内雷达比随相对湿度增加而增大。     

再论不等距差分格式的计算紊乱问题

不等距差分格式中存在的计算紊乱问题在文章[1]中已有较好的研究,那里比较了三种构造不等距差分格式的方法,给出了“超高频”条件的表达式,并指明:当出现“超高频”条件时,波不能穿透“界面”,由细网格一侧传到粗网格一侧,而在细网格一侧产生完全的伪反射.但该文没有分析所有可能的情况,本文再用物理分析和数值试验的方法对该文未曾分析的情况进行了详细研究,主要结果有:1.在特殊情况下,即在频率等于临界值时,理论和数值试验结果都表明,不仅在细网格一侧有伪反射,而且在粗网格一侧还有放大的透射波.2.当区域中布多种网格时,不     

基于GIS陕南商洛地区农业气候资源垂直分层

以陕南商洛地区为例, 选取适当的农业气候区划及垂直分层指标, 利用GIS空间分析及制图功能, 在实现指标空间化基础上, 采用模糊综合评判方法, 实现山区农业气候垂直分层。结果表明:商洛地区在不同气候带内可分别划分3个垂直气候层:北亚热带山区有温热易旱层 (低于700 m)、温暖半湿润层 (750~1250 m) 和温凉冷凉湿润层 (1250~1800 m); 暖温带山区包括温暖易旱层 (800~1100 m)、温凉半湿润层 (1100~1500 m) 和冷凉湿润层 (1500~2500 m)。并对各层适宜发展农业生态类型进行了评述。     

利用雷达垂直廓线对广州地区降水估测订正的初步分析

利用雷达反射率因子垂直廓线技术,对2010年4月29日广州地区一次较大范围内混合型降水过程进行了平均垂直廓线特征分析,并在此基础上对雷达定量降水估测进行了订正.结果表明,选定区域内雷达回波稳定少动,不同时段的垂直廓线的高低空变化均不大;在反射率因子垂直廓线中有一个极大值区为零度层亮带;在零度层亮带以上,反射率因子随高度增加迅速减小.进一步结合降水站点评估表明,直接利用雷达最低仰角估测的降水量偏低,而利用反射率因子垂直廓线技术订正后的降水估测的准确度提高,绝对误差率由订正前的28.9％下降到13.7％.     

基于垂直温度梯度对WRF-RUC模式山东2 m温度订正研究

为了减小观测站实际地形高度与对应模式地形高度的差异给2 m预报温度带来的误差,基于垂直温度梯度设计两种订正方案:第1种方案假定整层大气温度垂直梯度为-0.006 5℃·m-1;第2种方案计算了距离观测站实际地形高度最近的两层模式温度间的垂直梯度。利用两种方案对天气与预报快速跟新循环(简称WRF-RUC)模式2016年10—12月山东逐日2 m预报温度进行订正并对比订正前后的预报效果,对高度差异最大的泰山站2 m预报温度的订正效果进行研究。结果表明:(1)山东大部分观测站的实际地形高度与对应模式地形高度差异较小,导致两种方案订正效果不明显;(2)对泰山站2 m预报温度的订正,第1种方案在预报前期有正效果,在预报后期出现负效果;第2种订正方案在整个预报时段呈现正效果;(3)WRF-RUC模式2 m预报温度存在负的系统偏差,导致第1种方案在预报后期对泰山站2 m预报温度的订正存在负效果,第2种方案有效克服了逆温影响,对泰山站2 m预报温度的订正效果更优。     

计算垂直速度应注意的几个问题

垂直速度,无论对降水,大气运动过程中能量的转换和平衡,或能量、水汽、动量的传递,都是一个不可缺少的角色,特别对灾害性天气,如暴雨、台风等,其作用更为明显。这些,对广大预报人员来说,是早已熟知的。目前,许多台站都在进行垂直速度的计算,工作中发现了一些问题。这些问题,有些牵涉较多,一时还不易解决。但有些还是可以讨论的。计算垂直速度有很多方法。一般说来,每个方法     

边界层特征参数对边界层顶垂直速度的影响

本文从正斜压及有层结时的边界层相似理论及阻力定律出发，由边界层顶垂直速度与地面湍应力的关系求出了层结、粗糙度、它们的水平梯度及地转风的水平梯度、斜压性对w的影响的解析式，可用于模式计算。计算结果表明层结影响可使w差1-２个量级，不稳定时粗糙度影响也使w差几倍。除地转涡度决定w外，地转风、层结稳定度和粗糙度及其水平梯度也起了重要作用，还讨论了斜压性的影响。     

关于低纬边界层顶垂直速度的计算

提出了一个由低纬地（海）面风计算边辊层顶垂直速度的方法，得到了低纬边界层顶生趣速度的一些特征，指出了惯性项及β效应的重要作用。     

用雷达反射率因子估算大气垂直速度

本文利用实测雨滴谱资料,统计出雨滴在静止大气中的平均多普勒下落速度V_T与雷达反射率因子Ze(dB)的线性关系,计算结果表明,用此统计关系估算V_T的精度比文献1中“M3-方法”估算V_T的精度有明显提高,而且实用性较强。     

山地农业气候资源优势分区,垂直分层及其利用

分析了黑龙江省山地农业气候资源的特征，并进行了优势分区。同时，采用多元回归方法，建立了黑龙江省山地热量资源的推算公式。重点对山地主要农业气候资源的垂直分布特征进行分析，并依据海拔高度及农业生产和环境特征对各山区进行垂直分层。最后提出对山地农业气候资源利用与保护的建议。     

基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究

基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法,有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台,通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置,以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验,明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测,并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明:实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据,可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。     

水银气压表安装不垂直的误差分析

地表单位面积上所承受的静态大气柱的重量,谓之大气压力。气象上常用的测压仪器,有水银气压表和弹性气压表两种。本文就水银气压表安装不垂直所引起的误差及其排除方法作一简单分析。希望能对气象台站获得较准确的气压测量数值有所帮助。大家知道,水银气压表使用时必须垂直悬挂。通常的方法是把水银气压表挂到挂钩上,待停止摆动后加以固定,就认为水银气压表已经垂直了。事实上,用这种方法固定