青藏高原与落基山背风气旋的对比分析(一)——天气结构

本文分别选用了一个东亚(EA)和北美(NA)的背风气旋进行对比分析.分析了两者的天气形势、动力和热力结构的差异.由于青藏高原和落基山地形对气流的不同影响,北美水汽从墨西哥湾向北输送,东亚水汽从南海向东北输送,因而,NA的对流不稳定区成南北带状分布;而EA的则成东西带状分布.EA的初生时,正压不稳定作用是主要的;在发展中,起主导作用的是斜压不稳定.     

青藏高原和落基山对气旋的动力影响

本文利用北京气象中心的业务预报模式(B模式),采用全风速调整方案,进行了绕流、爬坡等各种数值试验,研究青藏高原和落基山对气旋的动力影响。结果表明,气流绕青藏高原而行,产生的散度场与东亚的气旋生成区和路径匹配;在青藏高原主体下游,高层辐合,抑制了我国大陆东部的气旋发展。在北美,落基山对大气的动力影响以爬坡为主,由于气流在迎风坡上升,空气绝热冷却,在背风面大规模下沉增温,对流层低层形成暖脊,这对背风锋生和背风气旋的发生发展有着直接的影响;另外爬坡作用也是美国中西部干线形成的主要原因。     

IPV耦合现象与背风坡气旋产生

1.引言高层和低层等熵位涡(IPV)距平的相互作用,对斜压不稳定和温带气旋的形成提供了一种简明的描述(Hoskins等,1985).最近,这种提法作为背风坡气旋产生的一种似乎可信的理由,已经引起人们的注意(如,Mattocks和Bleck,1986).但是,这种机制能否成立还需由理论的和观测的依据所证实.这里,用戈达德大气实验室(GLA)的资     

北美和东亚背风气旋的统计分析

本文利用十年（1964—1973）的天气图资料,分析了东亚气旋的地理分布和季节分布,并与北美气旋分布进行对比分析。     

青藏高原背风坡MCC发生发展的实例研究(Ⅰ)——MCC与中尺度扰动的联系

本文应用带通滤波分析方法,详细分析了1984年7月24～25日发生在青藏高原东南坡的一次MCC过程与中尺度扰动的联系,结果表明:MCC的发展演变与中尺度扰动密切相关,两者属于同一系统的两种表现形式。只有当MCC发展到强盛期时,中尺度扰动才呈现出类似热带系统性质的低层气旋辐合、高层反气旋辐散的准园型深厚系统。此时,MCC中心与扰动涡旋中心完全重合。而在MCC初生和衰亡阶级,MCC中心与扰动涡旋中心不一致,MCC对应低层中尺度气旋环境东部,高层反气旋环流西南部。对MCC初生,发展和消亡三阶段的中尺度扰动涡度,散度的诊断得知,深厚的扰动正涡度、辐合对应于MCC的发生和发展;弱而浅薄的正涡度、辐合则对应于MCC的减弱和消亡。     

青藏高原地形对孟加拉湾热带气旋影响的对比研究

本文用我们的实验室模拟、个例诊断分析的结果与综合分析方法得到的热带气旋的典型结构相对比，进一步探讨了高原地形对孟加拉湾热带气旋的影响（消亡及降水等）机制问题。     

青藏高原背风坡MCC发生发展的实例研究(Ⅱ)——MCC发生发展的动力机制

本文应用动力诊断分析方法,详细分析了1984年7月24——25日发生在青藏高原东南坡的MCC过程,探讨了以下三方面的问题:(1)、MCC发生、发展的环境场特征;(2)、MCC发生、发展的物理机制;(3)、MCC移动与环境气流的联系,得到了一些有益结果。     

热带气旋形成的观测分析——(二) 不发展系统与发展系统的比较

一、引言这是一组研究热带气旋发展论文的第二篇,在第一部分(McBride 1981)构成的12组合成资料,反映西北太平洋和西北大西洋平均热带海洋天气系统,合成资料包括台风前期,飓风前期和不发展的云团,也包括热带气旋各个加强阶段。第一部分中,描述合成资料基本的热力学和动力学结构,在这个     

青岛奥帆赛期间二个黄淮气旋暴雨对比分析

利用青岛多普勒雷达数据、地面自动站、Profile垂直风廓线等多种探测资料和NCEP的再分析资料,对2008年8月17日和30日奥帆赛期间两个影响青岛的黄淮气旋暴雨进行对比分析。结果表明:(1)黄淮气旋不同位置的影响造成降水量的变化十分明显,黄淮气旋的降雨中心有两个:主降雨中心在气旋中心附近,次降雨中心在垂直于气旋移动路径的左侧。次降雨中心的强弱与气旋的强度有着密切的关系。8月17日降水是由黄淮气旋中心过境,主降雨中心造成的,30日降水是由黄淮气旋的次降雨中心造成的。这两个中心都可以造成山东半岛及青岛地区的强降雨和雷电大风等灾害性天气。(2)黄淮气旋的移动路径和500hPa的引导气流的经向度有关,气旋强弱与850hPa冷空气的强度有关。(3)黄淮气旋有明显的中尺度特征。在主降雨中心,气旋中心的前部和气旋中心附近,有较强的回波,多呈块状和大的带状;次降雨中心(即移动方向左侧)也有较强的回波,但多为细条状,就是有块状回波持续时间也很短。说明两个不同的降雨中心,主降雨中心的有核性和次降雨中心的边缘性的特征。由于雷达的探测距离和性能所限,黄淮气旋的主降水中心和黄淮气旋移动方向左侧的次降雨中心不能用一部雷达清楚的共同显...     

青藏高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的特征分析

利用1980年到1990年和1998年讯期共13个暴雨个例,反演高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的具体形式.经等压面和垂直剖面上若干物理量分析,揭示了高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的一些主要特征.结果表明:大气内部压能场与流场非平衡强迫既是高原天气系统和背风坡浅薄天气系统发生、发展和东移的动力机制,又是这两类系统耦合相互作用的动力条件.涡度局地变化率的正值区对两类系统的移动有动力牵引作用.经、纬向环流剖面,揭示了两类系统耦合相互作用的前期征兆、开始和结束标志、能量、水汽条件等.两类系统耦合相互作用的结果将导致耦合相互作用的区域产生暴雨等强烈系统耦合相互作用的概念模式.     

青藏高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的特征分析

利用１９８０年到１９９０年和１９９８年讯期共１３个暴雨个例，反演高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的具体形式。经等压面和垂直剖面上若干物理量分析，揭示了高原天气系统与背风坡浅薄天气系统耦合相互作用的一些主要特征。结果表明：大气内部压能场与流场非平衡强迫既是高原天气系统和背风坡浅薄天气系统发生、发展和东移的动力机制，又是这两类系统耦合相互作用的动力条件。涡度局地变化率的正值区对两类系统的移     

山地背风坡气旋生成初始阶段的急流动力学与地转适应过程

本文通过数值实验,探讨了高层位势涡度平流与背风坡气旋生成的关系。使用等熵坐标原始方程模式,模拟了曾产生“母体气旋”的冷锋上波扰动的发展。研究了山地阻挡冷锋前进时对扰动发展速度的影响,以及高层急流增强时对挑动发展速度的影响。急流的增强是通过山地强迫抬升气流改变地转位势涡度和求解相应的质量场及速度场来实现的。实验指出,冲击山脉的急流强度和背风坡的气压下降是密切联系的。     

假谱诊断分析模式——(二)理想场与实例检验

本文利用理想解析流场及FGGEⅢ_b实况资料,对假谱诊断模式进行了检验,並与二价和四阶差分法的结果进行了对比。结果表明,对于次天气尺度的诊断分析而言,在给定格距条件下,假谱分析方法最好,四阶精度差分法次之,而通常用的中央差效果较差。因此假谱诊断模式对短波的诊断具有较高的精度,更适合于次天气尺度系统的诊断分析。     

青藏高原和落基山脉对ENSO影响的比较研究

本文利用耦合气候模式研究了“有/无”青藏高原和落基山脉对厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）的影响,并从温度变率方程的角度详细分析了ENSO变化的成因,结果表明:移除青藏高原或落基山脉均会造成ENSO变率增强;ENSO变率在无青藏高原试验中增强的幅度比在无落基山脉试验中更大。ENSO变率在地形敏感性试验中的变化与热带太平洋平均气候态的改变密切相关。移除青藏高原后热带太平洋信风减弱,大气对流中心东移,混合层变浅,温跃层变平,呈现出El Ni?o型海温分布,这些平均态的变化使海表风应力敏感性,Ekman抽吸敏感性以及温跃层敏感性幅度增强,最终导致ENSO振幅增大60%。然而,在移除落基山脉的情景下,热带太平洋信风变化更加复杂,大气对流中心稍有东移,混合层加深,温跃层变平,呈现出类La Ni?a型海温分布。这些变化增强了风应力敏感性和温跃层敏感性,最终导致ENSO振幅仅增大15%左右。本文研究表明,在地质时间尺度上青藏高原和落基山脉的抬升均抑制了ENSO变率。     

气旋冷暖区暴雨对比分析

利用常规资料及MM5的模拟分析结果,对山东两次气旋影响产生不同暴雨落区的天气过程进行了对比分析。研究了气旋冷区和暖区暴雨的高低空系统配置、相当位温的水平及垂直分布、垂直运动及散度的垂直分布。结果表明：冷区暴雨具有明显后倾结构和较强斜压锋区,暴雨出现在850hPa θe暖湿舌后部密集区,其垂直运动沿锋面大范围抬升,动力条件更强;而暖区暴雨高低空系统重合,暴雨出现在850hPa θe暖湿舌里。这些特征可为暴雨落区预报提供参考。     

浙江天目山背风坡对流触发个例的对比分析

针对夏季副热带高压背景下浙北天目山附近的强对流天气个例,利用中尺度实况资料,分析了天目山对触发对流的作用。结果表明:浙江省夏季位于副热带高压边缘时,低层处于西南背景风时,在低Froude数条件下,气流经过黄山、天目山后在背风侧形成一段辐合线,在有利的热力条件配合下,容易触发对流。山地的热力强迫作用使地形上空新生了很多积云,积云分布基本与地形一致。同时,天目山背风侧出现一条积云线,其形成的原因是天目山背风侧辐合线的辐合抬升作用。背风侧辐合线尺度有几十千米,方向随环境风向转变。对流触发的位置位于这条辐合线上靠近山地的一端。这可能是由于山地热力强迫作用产生的积云移到辐合线上继续发展产生对流云,即山地的动力和热力作用共同触发了对流。     

热带气旋干湿特征的对比分析

热带气旋属于热带天气系统，由于其生成地及生命史的大部分时间基本都在洋面或海面上，所以就其自身来说，有着充分的水汽资源，但在它的移动路径中，随着环境场的不断变化，其影响地区也并不是都有很强的降水产生，针对这一问题，引入了干湿热带气旋概念，并选取了３个较为典型的个例，对它们的天气形势及物理量场作了对比分析，得到了些有有益的结果。     

相似路径热带气旋“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)暴雨对比分析

一般认为相似路径台风的影响大致相似,但实际上相似路径台风的风雨分布尤其是暴雨分布往往有很大差异,因此,对相似路径热带气旋“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)暴雨成因的对比分析有助于加强台风暴雨发生机制的认识和预报。“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)逐日降水分布对比分析表明,两者登陆前降水分布类似,而登陆后降水分布差异比较大。利用NCEP/GFS 1 °×1 °分析资料对热带气旋登陆前后天气形势、水汽通量和水汽通量散度进行诊断分析,结果表明：“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)登陆前引起浙闽沿海地区大降水主要是热带气旋外围偏东气流和地形共同影响下形成。“海棠”登陆后,维持在浙江东部沿海东南风急流不断输送水汽到“海棠”倒槽内引起浙东南沿海强降水,深入内陆后,降水主要由“海棠”自身环流携带的水汽辐合引起的,降水比沿海地区明显减弱;而“碧利斯”登陆后,有明显的南海季风环流输送水汽并入热带气旋南侧环流,在其南侧形成偏南风急流,使南侧水汽输送得到明显加强,造成“碧利斯”南侧水汽通量辐合,北侧水汽通量辐散,南侧降水比北侧降水强很多;深入内陆后,“碧利斯”环流仍维持并引导北方槽后弱冷空气渗透到其西南侧,使南侧降水进一步增幅。本文还探讨了包括热带气旋外核在内区域平均垂直风切变和热带气旋强降水落区的关系,结果表明：“海棠”和“碧丽斯”大暴雨落区均对应于暴雨区区域平均垂直风切矢量左侧水汽通量散度负值区。“海棠”垂直风切变矢量平行于移动路径并指向移动路径后方是造成“海棠”强降水分布在其移动路径右侧的重要原因,“碧利斯”垂直风切变矢量平行于移动路径并指向移动路径前方是造成“碧利斯”强降水分布在其移动路径左侧的重要原因。因此,利用垂直风切结合水汽输送条件可以作热带气旋大暴雨落区预报可能是一种比较有效的方法。     

夏季陆地爆发性气旋的模拟与诊断分析

利用观测资料、FY-2C卫星云图和NCEP再分析资料,对2003年6月22—23日黄河下游的气旋爆发性发展过程进行天气学分析和中尺度数值模拟与诊断,研究这次爆发性气旋的发展特征。结果表明：河套高空槽东移与山东南部的切变线合并产生这次爆发性气旋。MM5数值模式可以很好地模拟夏季陆地爆发性气旋发展过程。夏季陆地爆发性气旋发生在与高度场气旋性弯曲相重合的高空急流出口区,气旋从急流出口区右侧向左侧行进的过程中爆发性发展。气旋爆发性发展需要高空有急流,低空有西南和东南风急流为其提供强的暖平流和水汽通道。气旋的爆发性发展伴随着上升运动强烈发展,上升运动区高层强辐散、低层强辐舍。气旋爆发性发展在高能场中,大气具有强对流性不稳定。     

青藏高原背风坡地形对西南涡过程影响的数值试验

在一个有三重水平结构的台风数值模式基础上，发展了一个能考虑青藏高原及其背风坡不同尺度地形的数值模式，用于９８１年７月１２日２０：００￣７月１４日２０：００西南涡个例的数值研究。模式中设计了全地形、１／３地形和无地形三种方案。对比试验结果表明：全地形对西南涡的移动和发展、形状和范围均能较成功地模拟，降低地形或无地形时，模拟则不成功。全地形时急流轴为偏北方向，而在１／３地形或无地形时，急流走向为偏东方