气旋形成与扰动发展机理的数值试验

应用六层全隐式原始方程模式,对地面气旋形成与扰动发展的机制进行了数值试验. 首先,构造了接近实际的理想带状温压场和相应的扰动场.试验表明在带状环流上如果在低空加上一个类似锋区的扰动,便会有锋面气旋很快地发展起来,并逐渐趋于锢囚阶段,和实际大气的锋面气旋生命史很相似.但若扰动在对流层中层,则地面气旋形成过程较慢,强度也弱.如果初始扰动位于对流层高层,则地面形成的气旋在结构上和切断低压类似,不像锋面气旋.     

极地气流内部生成的气旋

关于温带气旋的生成问题,一般都采用挪威学派的气旋模式,即认为气旋是由热带和极地气团之间极锋上的波状扰动发展而成的。但是近年来通过许多实例分析表明;气旋也能够在极锋后极地气流后部或极地气团内部形成。这种气旋,相对的比较小,在卫星云图上都伴随一个逗点云系,类似于一般锋面气旋,并有强锋区(强斜压区)与之相配合,但在地面除了活跃的个例能够分析出锋面外,往往地面的温度不连续表现不     

无锋面气旋

一、各式各样的无锋面气旋报纸与电视上常见的地面天气图,出现无锋面气旋是相当多的.其中,以下几种情况还不属这次讨论范围. 1、由于白天日射作用下陆地升温,而在内陆产生的低压. 2、台风及其他热带气旋. 3、在大陆上实际明显存在较完整的锋带,但由于大陆的空气干燥而不出现坏天气,还由于其它原因而习惯不分析锋面的情况.     

春季江淮气旋波的某些特征

我国江淮气旋波有它独有的特点,预报它的新生,有时也有难处。因此,它是日常天气预报工作中比较注意的一个问题。本文着重分析它的新生与发展问题。 普查1961—1963年,1968—1971年3到5月的资料。当地面图上(凡是40°N以南130°E以西的我国东部地区范围内)有一条闭合等压线的锋面气旋波出现时,就算有一次气旋新生,都在统计之列。总共有92个气旋波,锋面气旋波形成时,最低闭合等压线的气压,一般都在1000—1015毫巴之间,尤以1005—1010毫巴为最多。在锋面气旋波形成之前,等压线的形状一般成倒V形,通常称为倒槽。这点与古典锋面气旋波的初始阶段不相同。     

“4.28”青藏高原气旋产生沙尘暴、 冰雹天气系统结构分析

青藏高原气旋造成的多种天气现象可引起沙尘暴、 冰雹天气过程\.在2007年4月27日20:00~29日00:00历时32 h的高原气旋造成甘肃民勤出现沙尘暴, 陇南出现雷阵雨天气, 西和县出现冰雹天气\.该气旋持续时间长, 影响范围大\.本文分析了此次青藏高原气旋的形成过程, 即冷锋的形成完成气旋的波动; 在北切南槽贯通、 连接的过程中, 伴有正涡度平流的短波槽围绕主高空槽移动, 形成了气旋的辐合中心, 槽区两侧温度差异形成两支冷暖输送带, 锋面过境处为地面最大风速区, 是气旋的生成阶段。气旋生成后, 在气旋前部, 低层低湿、 辐合上升, 高层的动量沿锋面下传, 出现沙尘暴; 锋面锢囚时冷空气在槽区堆积形成凝结核, 在陇南造成强对流天气, 形成冰雹。     

温带气旋暖锋后弯云图特征及结构成因分析

尽管关于温带气旋发展和演变的观点不尽相同,但目前普遍被接受的两种模型是:挪威气旋模型、Shapiro和Keyser模型。以FY-2E卫星云图为基础,先给出8个温带气旋过程实例,然后结合常规高空、地面观测及NCEP的1°×1°再分析场等资料,通过个例分析,对暖锋后弯气旋发生发展的环流背景、结构及成因进行分析。结果表明:(1)卫星云图显示东亚陆地上温带气旋存在T-bone结构和暖锋后弯的事实。(2)温带气旋发生在500 h Pa东亚大陆中高纬两脊一槽的背景下,槽加深及下游脊的发展有利于气旋的发展,与经典温带气旋发生发展的环流背景类似。(3)2012年5月11—13日个例分析表明蒙古气旋中存在锋面波动、锋面断裂、T-bone结构和暖锋后弯、暖核被隔离现象;暖核可从地面向上伸展到600 h Pa。(4)在地面气旋初生和发展阶段,地面气旋中心西侧高低层正相对涡度区呈后倾结构;当高低层正涡度区几乎垂直重合时,地面气旋停止发展;气旋中心西侧对流层中低层的锋区一直存在。(5)当高低层涡度平流差值为正、300 h Pa正涡度平流引起的辐散叠加到对流层中低层锋区之上,地面气旋才会生成和发展。逐渐增强的暖平流从气旋中心的东部和北部向气旋的西部和西南部输送,从而形成了卫星云图上的T-bone结构和暖锋后弯现象。     

急流切变线暴雨的诊断分析

一、前言 通常,梅雨雨带位于低空700hPa江淮切变线及地面静止锋之间,如果切变线上有西南涡东移,在长江中下游地区往往有锋面气旋生成并伴有暴雨。此时雨带和暴雨区可用切交线和地面锋加以确定。当地面锋很弱     

2002年3月19日沙尘暴爆发条件分析

使用沙尘暴预报模式的输出资料，对2002年3月19～21日的一次特强沙尘暴过程作动力诊断分析。结果表明，该次沙尘暴由蒙古气旋后部冷锋锋生产生的偏西北大风引发。近地面风速的垂直切变和地面热通量的加大，都可使边界层湍流加强扬起地面沙尘。地面锋区附近风场的强水平切变，锋面垂直环流及锋后斜压转换的作用，将地面卷起的沙尘带到高空，引发强沙尘暴。     

锋面波发展演变与气旋形成的数值研究

本文将锋面作为密度的零级不连续面，对锋面上扰动的非线性发展演变进行了数值研究，所用的锋面模型是f平面上的浅水、两层模型，差分格式具有位涡拟能守恒和动能守恒的性质。锋面波的发展与初始扰动尺度有关，天气尺度的扰动可以维持较长的发展时间，形成较大振幅的波动，其结构类似于具有锢囚锋结构的气旋，相反，较小尺度扰动不易形成锢囚锋结构。同时，锋面波的发展演变受Richardson数(Ri)的影响，Ri越小，锋面波发展的时间越长，波动振幅越大；Ri越大时，锋面波发展的时间越短，波动容易衰减。锋面波的发展类似于气旋的形成过     

多光谱云分类技术在锋面云系中的应用

将逐个修改聚类和模糊聚类的多光谱云分类技术应用于2002年6月10日03时锋面气旋云系的识别,并采用同一时次的地面常规观测与其进行了对比分析。结果发现,两种聚类方法对典型锋面气旋云系均有较好的识别能力,分类结果与天气概念模型云层分布情况一致;逐个修改聚类对组间差别较大的情况分类效果较好,而模糊聚类却对性质相近的类别有较好的识别;卫星图像分类结果与地面常规观测比较一致,但在层云、积云、层积云等性质较为相近类别的识别上存在一定差异。     

引发东北极端暴雪的黄渤海气旋爆发性发展机制

利用高分辨率观测资料和ERA5再分析资料, 分析造成2021年11月7—8日东北极端暴雪的温带气旋结构特征及爆发性发展机制, 结果表明:温带气旋发生在高空冷涡背景下, 地面气旋在黄海形成后出现爆发性快速增强并沿东北地区东部北上。地面降雪区主要分布在气旋西侧, 且降雪强度与气旋的发生发展密切相关;地面气旋在爆发性发展后由叶状云系演变为逗点涡旋云系, 并表现出明显的锋面断裂和暖锋包卷;其垂直结构也先后出现高空锋区断裂、干暖核形成和中性锢囚锋区加强;西伯利亚高压脊、华北高空槽和东北高压脊3个异常中心构成Rossby波列, 随着高度异常中心不断东移及波能量向下游地区频散, 华北高空槽区的波作用通量明显增大导致华北冷涡快速增强, 涡度因子的急剧增大有利于地面气旋爆发性发展;随着平流层位涡高值区沿等熵面不断向南发展和向下传播, 导致中层冷涡快速发展并向下伸展, 诱发地面气旋爆发性增强。     

经向切变线暴雨落区分析

应用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对有静止锋和无锋面的两类经向切变线的暴雨落区从地面形势、高低空系统配置及冷暖空气的相互作用等方面进行精细分析,补充完善低涡、切变线类天气系统暴雨落区位于低涡东南象限的一般概念模型,以满足精细化预报的需求.结果表明:有地面静止锋配合和无锋面的两类经向切变线,在空间结构上有显著差异.由于有静止锋配合的切变线系统具有锋面结构,锋面抬升作用显著,暴雨的第一落区位于地面倒槽顶端;其次,由于冷暖空气相互作用阶段不同,在地面中尺度气旋发展成熟阶段,由于干空气侵入暖湿输送带上空,在静止锋前暖区中,出现暴雨第二落区.在无锋面配合的经向切变线过程中,地面不存在南北风交替的锋面系统,除了低涡东南象限较强的水汽辐合造成的暴雨区,850 hPaθe高值区、高比湿舌和弱水汽辐合重合的区域,由于潜在对流不稳定造成另一个暴雨区,且不需低空急流存在.     

东北冷涡暴雨的成因分析

1 引言 东北冷涡一般指活动在我国东北和内蒙古地区具有一定强度的高空冷性涡旋。本文规定:高空500hPa和700hPa出现闭合的等高线、地面图上无锋面气旋的高空冷性涡旋,并且在此天气形势下,东北地区出现3个或以上气象站     

层状云的雨滴谱分档数值模拟研究

通过建立雨滴分档模式,结合部分观测资料,对中国北方常见的三类典型层状云系:强锋面抬升层状云系、气旋尺度辐合层状云系及弱锋面抬升层状云系的云中水成物总比含水量、降水强度及地面雨滴谱进行了数值模拟,并与观测值进行了比较分析。结果表明,雨滴分档模式较一般使用的单参数Marshall-Palmer（M-P）分布的参数化模式更能反映雨滴的自然演变特征。     

锋面波发展演变与气候形成的数值研究

西文将锋面作为密度的零级不连续面，对锋面上扰动的非线性发展演变进行了数值研究，所用的锋面模型ｆ平面上的浅水、两层模型，差分格式具有位涡拟能守恒和动能守恒的性质。锋面波的发展与初始扰动尺度有关，天气尺度的扰动可以维持较长的发展时间，形成较大振幅的波动，其结构类拟于具有锢囚锋结构的气旋，相反，较小尺度扰动不易形成锢囚锋结构。     

春季西风槽降水的判别预报

我市春季主要受中纬度西风带控制,由于西太平洋副热带高压位置偏南,所以西风带波动很容易向东传递。西风槽是引起我市春季降水的最明显而又最重要的天气系统。春季,西风槽一般与地面的锋面气旋相配合,但也有时在地面图上只能分析出倒槽或冷锋,地面无明显的对应系统一般是很少见的。所以,对西风槽降水的判别,是春季降水预报的关键。     

用时间剖面图预报彬县3月份浮尘或扬沙的一点经验

每年3月份，正是锋面气旋或冷锋活动频繁时期，由于北上的暖空气不是很强，水汽不是很丰沛，冷空气尽管活动频繁，但却造成的降水不大，一般都是小雨或小雨关雪，县站预报员用天气图方法，都能作出正确的订正，而对冷锋或气旋式系统影响所造成的S或天气现象，由于天气图方法不是很直观，容易被预报员所忽视，不能很好地为当地一些特殊行业服务，那么结合几天天气形势（看天气图），找出影响我县的天气系统，主要是地面冷锋，700hPa气旋性切变，500hPa强大冷高，再配合时间剖面图上的单站要素，当出现以下情况时，本站当天或第二天将出现S…     

一次次天气尺度气旋性风场扰动的特大暴雨过程

雨季对流层中下部的涡旋或地面气旋是极为重要的暴雨系统,为广大气象工作者所注意。但有时暴雨的产生既没有出现这些明显的暴雨系统,也没有天气尺度的锋面或低压相伴随。松本诚一等提出了中间尺度的天气系统,指出了带有暴雨团的中、小尺度     

几类区域性暴雨雷达回波模型

以2007-2008年湖北省暴雨过程为研究对象,按区域性暴雨过程的定义,通过分析地面雨量资料筛选出32次区域性暴雨过程.在对比分析多普勒天气雷达反射率因子回波形态、结构、暴雨落区以及主要影响天气系统的基础上,概括了湖北省区域性暴雨雷达回波模型.结果表明:典型区域性暴雨雷达回波形态有逗点状暴雨回波、涡旋状暴雨回波、涡带结合型暴雨回波和带状暴雨回波等4类,它们分别与锋面上中尺度气旋波扰动、川东低涡系统的发展、低涡发展与梅雨锋结合和气旋波上准静止锋面切变线的形成等紧密相关.     

天气学的发展概要——关于锋面气旋学说的四个阶段

参照流体力学发展的4个阶段,以锋面气旋模型为例将天气学也分为:"古代"、经典、近代和现代4个发展阶段。"古代"天气学的代表是1863年航海家Fitz-Roy绘制的第一个风暴概念模型,它是对实践经验的总结,但不失其科学性;100年前挪威气象学派锋面气旋模型是基于牛顿力学的经典天气学代表,确立了斜压性是天气变化机理的核心,但将锋面视为物质面是其有悖流体连续性原则的重大缺陷;50年前芝加哥学派的锋面气旋三维模型是基于对准地转动力学理论深刻物理洞察力的近代天气学代表;20世纪末暖锋后弯卷入爆发性气旋模型是高科技时代基于大规模数值计算的现代天气学代表。在大数据时代,现代天气学需要学习和继承近代天气学用深刻的物理洞察力来分析天气学问题。