高积云与天气

天空出现的各种云体,都是天气变化的某种反映,对未来天气变化有一定的指示作用。云天观测是县站做好短期预报的一个重要依据,它常能反映出天气系统的转换、持续和演变。所以,认真系统地观测云的形状及其发展演变,有很重要的意义。高积云一年四季都可出现,从它的外形、结构、排列、色泽以及成因可分为:透光高积云、蔽光高积云、积云性高积云、荚     

混乱天空高积云的分析

混乱天空高积云(CM9)和堡状高积云(CM8),都属中空不稳定云系。它们对于后期的降水天气都有较好的指示性。但CM9与CM8在指示后期降水发生的迟早、强度、性质和伴随的天气系统是有区别的。就是同一种CM9云,在西风带移动性系统占主导地位的春     

单块积云对环境大气能量的转换和输送

本文建立了一个二维弹性积云数值模式,利用西太平洋考察的平均探空资料,采用能量学方法,讨论单块积云对环境大气能量的转换和传输,为积云参数化提供依据。 文中计算了积云发展演变过程中各种形式的能量的变化。结果表明在云演变过程中释放的凝结潜热是积云发展的主要能量来源,但积云对大尺度的反馈主要不是凝结潜热直接加热大气,而是通过对流及蒸发等过程使积云对流影响的整个区域内大气位势不稳定减小,而离云较远的地区层结变得更不稳定。     

预兆坏天气的淡积云

书本上对淡积云天气意义的介绍 ,多是“晴天积云”、“天气睛好”及“睛天常见”等。但广州观测到的淡积云 ,也有预兆坏天气的 ,大致有以下几种情况。1　预兆当天有地方性阵雨的淡积云　　这种淡积云的特点是 :1淡积云生成的时间比睛天时早 ,0 7时左右便可生成 ,这表示大气不稳定。但需注意 ,要和从海面移入的淡积云区别开来。因为夏季睛天的后半夜 ,水体表面的温度比其上空低层气温降得慢 ,常有淡积云形成 ,有时有浓积云甚至积雨云 ,清晨随海风移入陆地 ,而陆地的温度比其上空低层的气温降得快 ,故移入的淡积云很快变成积云性层积云 ,并在 …     

散片、荚状高积云对天气的指示性

散片、荚状高积云(以下简称Ac)对天气具有很好的指示性。比如群众中常用“天上瓦片云,地上晒死人”、“天上鱼荚,找水泡茶”等形象的比喻来指明Ac对未来天气演变的指示意义。这是劳动人民几千年来对云与天气演变的关系的经验概括,具有一定的科学性,但也有其粗略性和局限性。因为大量实例证明,Ac(有时稳定的)出现,单就短时效而言,并不一定全是好天气的象征,有时却是降水天气甚至是强对流天气的前兆。据此不禁要问,为什么同是Ac这个“表象”,而反映的本质却截然不同呢?毛主席教导我们:“具体地分析具体的情况”,“不要被假象所迷     

一次夏季东北冷涡中积云发展过程的数值模拟

运用中国科学院大气物理所设计开发的三维冰雹云模式,对2002年7月11日至15日期间,发生在中国东北地区的一次由冷涡天气诱发的积云对流变化过程进行三维数值模拟。模拟结果表明:(1)冷涡诱发的积云自然降水呈中小尺度复合体的特征;(2)积云起源于低层暖湿区域里,并由强上升气流抬升到高层,得到充分发展;(3)冷涡中积云同样存在液态水累积区,一般出现在最大上升气流上,其中液态水含量随着积云的发展而变化,冰雹即在此液态水累积区0℃以下的区域内生长;(4)在模拟区域内,模拟出了多个积云单体的并合现象,而后发展为积云团;(5)模拟出的积云形态与雷达回波基本吻合。     

环境大气对积云发展的影响

为了能更实际客观地模拟天气的发展变化，在胡志晋教授的一维时变积云数值模式的基础上考虑了环境大气与积云群的发生、发展及降水之间的相互作用，保留了原模式所有的微物理过程，建立了一维积云时变套柱模式。此模式不仅能模拟积云，还可以模拟积云在层状云中发展变化，以及模拟环境大气具有辐合辐散场时积云的发展。     

环境大气对积云发展的影响

为了能更实际客观地模拟天气的发展变化，在胡志晋教授的一维时变积云数值模式的基础上考虑了环境大气与积云群的发生、发展及降水之间的相互作用，保留了原模式所有的微物理过程，建立了一维积云时变 套柱模式。此模式不仅能模拟积云，还可以模拟积云在层状云中发展变化，以及模拟环境大气具有辐合辐散场时积云的发展。     

积云对流和云物理过程调整对气候模拟的影响

本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 (LASG/IAP) 的大气环流谱模式SAMIL, 结合观测与政府间气候变化专门委员会第四次评估报告 (IPCC AR4) 大气模式集合平均结果, 以大气辐射通量为例, 诊断分析了物理过程调整前后模式对气候模拟的影响。旧版本SAMIL对大气辐射通量的模拟存在较大偏差, 经过大气辐射过程、 积云对流和诊断云等物理过程的调整后, 新版本SAMIL模拟的全球辐射通量的年平均结果与观测的偏差大幅减小, 其中大气顶能量收支的年变化及其平均值与观测更为接近。在积云对流方案调整基础上, 通过对诊断云物理方案的进一步调整, 新版本SAMIL对云物理量模拟更为合理, 在赤道辐合带等区域, 在很大程度上克服了单一积云对流物理过程调整引起的云宏观和微观属性不匹配问题, 能模拟出夏季气候平均辐射通量的全球分布特征, 尤其在东亚区域有较好的模拟能力。研究还表明, 在热带和副热带对流活跃区域, 当前SAMIL中积云对流过程偏差对辐射通量的模拟偏差有很大影响, 而模式中较为简单的诊断云方案也会将云宏观物理量模拟偏差带入云微观量模拟中, 也是主要偏差源之一。本文结果表明, 要继续提高SAMIL的模拟性能, 急需更新云物理参数化方案以改进云辐射过程的模拟, 同时也需要有针对性的研究积云对流和云物理过程之间相互作用, 并作进一步协同调整。     

三维积云数值模拟的进展

一、三维积云数值模拟的提出 积云数值模拟是用流体动力学方程和热力学方程组以及描写云物理过程的方程组,用电子计算机,通过计算云中各物理参数的空间分布和时间变化来说明云体发展的一种方法。它的发展已有20余年历史。一维积云模式可以详细了解云的垂直结构,在探讨云物理因子的相互关系和各因子的相对重要性时,它具有计算简单的优点,但是它不能反映水平方向的分布特征以及环境对云内物理量的作用,只能以参数化形式考虑云外空气的挟卷机制。Ma~- 1kus等首先用二维数值试验描述热对流发展。在此动力热力学方程组的基础上,     

三维积云数值模拟的进展

一、三维积云数值模拟的提出积云数值模拟是用流体动力学方程和热力学方程组以及描写云物理过程的方程组,用电子计算机,通过计算云中各物理参数的空间分布和时间变化来说明云体发展的一种方法,它的发展已有20余年历史。一维云模式可以详细了解云的垂直结构,在探讨云物理因子的相互关系和各因子的相对重要性时,它具有计算简单的优点,但是它不能反映水平方向的分布特征以及环境对云内物理量的作用,只能以参数化形式考虑云外空气夹卷入云的机制。周晓平首先用二维模式计算了积云的发展,十几年来,在了解云中微物理和宏观气流的二维图象方面有了很大进展,对各种动力因子在形成云方面的作用,也作了对比模拟,已经得到了比较完善的结果。但是二维模式只能反映平面图象和轴对称的气流模型,然而六十年代中期以来,雷达气象已经揭示出强对流风暴云体内实际上存在三维气流结     

观云识天气

云天观测是县站做好短期预报的一个重要依据,它常常能反映出未来天气系统的转换、持续和演变,并能预兆本地具体天气的变化。下面谈谈我在实践中体会较深的几个例子。 (一)高积云。它是一年四季常出现的,对这种云的系统观测,有助于报准未来三天的天气。在春夏两季,发现了高而薄的高积云时,就得连续观测:如     

云天观测中的问题

云的形成和演变不仅反映了当时大气的运动、稳定程度和水汽状况 ,而且也是预示未来天气变化的重要征兆之一。在地面气象观测中 ,云为目测项目 ,因此受到人为因素的影响。本文提出目前云的观测中存在的几个共性问题 ,供同行参考并希望引以重视。1　指示性云状几乎消失一般将对天气变化有指示作用的云称做指示性云。如 :堡状、荚状、絮状、钩状、波状、辐车奏状、开裂状、绢状等 8种指示性云。这些云的出现对测站未来天气的变化有着密切内在关系。如辐车奏状卷云或高积云大量侵入测站天空后 ,一般在 2 4～ 36ｈ将产生连续阴雨天气。这类辐车奏…     

堡状云的出现规律及其与降水的关系

一、前 言 云既是天气变化的产物,又能在一定程度上预示着未来天气的变化。尤其是一些指示性云,对未来天气的指示意义更为显著。我们分析了本站25年(1957—1981年)云的定时观测资料及1980—1981年对堡状云(包括堡状高积云和堡状层积云)连续观测(定时和非定时)资料结果表明,堡状云出现的时间不同,对本地区降雨天气的指示意义也不同。     

青藏高原上的淡积云

青藏高原上的天气、气候与平原地区相比,有许多独特的地方,这在各种气象要素上都有不同程度的反映,云就是其中之一。 本文旨在利用笔者在西藏考察期间在拉萨所拍摄的云态照片,对该地区淡积云的某些特征略谈一点粗浅的认识。     

指示性云与德州未来天气

云的形成、演变与天气变化有密切联系,指示性云是未来天气变化的征兆,能直接或间接地反映气层状况,对未来天气变化有一定的指示作用。如夏季出现絮状高积云,往往是雷雨天气的前兆。因此,对指示性云的观测具有重要意义。通过对德州站１９８７－１９９３年７年逐日四次...     

暴雨中积云对流的反馈机制

本文在分析梅雨期暴雨中尺度水热场特征的基础上,利用Nitta的云谱模式和积云对流参数化方法对暴雨区积云对流对环境水热场的反馈机制进行了诊断研究.结果表明,在暴雨过程中,主要是高云和低云两类云的活动,在对流层中层很少有卷出的积云;积云对流的补偿下沉气流强烈地加热和干燥环境大气,这种加热和干燥效应主要被积云卷出的液态水再蒸发所抵消;同时,在暴雨过程中还可能存在某种不同于积云卷出液态水的蒸发冷却和湿润环境大气的物理机制.     

积云数值模拟人工催化作业条件

本文应用一维定常积云载水绝热模式模拟计算了403个算例,得出盛夏积云的基本特征,确定盛夏积云是人工催化作业的主要对象.结合湖北省飞机、高炮人工降雨实际,用一维时变积云微物理过程双参数化模式模拟计算了作业日的自然云和催化云的变化,通过对比分析得出盛夏垂直发展旺盛的暖底(≥20℃)积云既具有暖云催化条件,又具有冷云催化条件.     

积云发展问题的数值试验

本文给出了一个三维轴对称的积云发展模式,考虑了凝结对流场的反馈影响,并假定环境的温度递减率和相对湿度随高度减小。在电子计算机上求得的数值解表明:当大气中有1℃左右的温度扰动时,则在二十分钟以内就可以发展成一块5—6公里厚的积云。在积云下部形成一个变化不大的湿绝热不稳定区,流场和温度场在积云发展后期变化也不大。而在积云上部的稳定层结中,流场和温度场随时间变化则比较大,从云中下部上升的对流泡到顶部形成波动。这与观测结果是相象的。     

看云报天气的点滴体会

云是大气中水汽凝结(凝华)成的水滴、过冷水滴、冰晶或其它的混合组成的可见悬浮体。云的生成及其变化是大气中各因素综合反映的产物。因此,云的生成、外形特征、量的多少、分布变化,不仅反映了当时大气的运动、稳定程度和水汽状况等,而且也可予示未来天气的变化。我站自一九六六年起建立了天物象观测方法,在观测中,把云的观测作为予报天气的一个重要方面,十年来的实践中,初步模索出一些云与天气变化的规律,对于报天气起到了一定的作用。现简述如下: