热带大尺度大气运动的多时态特征

本文采用多时间尺度方法分析热带大气的大尺度运动,得到了三个阶段的运动性质。结果表明,热带大尺度大气运动与中纬度大尺度大气运动一样,具有双适应现象,即第一阶段由于重力波频散,产生了地转适应;第二阶段由于长波频散,产生了位涡适应。 同时指出,运动的三个阶段的演变过程,可以统一为位势涡度适应过程,这是一种非线性过程,而地转适应是位涡适应的初级阶段。      

几十年来大气环流与大尺度动力学的研究进展及2000年研究展望

一、大气环流与大尺度动力学的研究进展近几十年来,国际上关于大气环流与大尺度动力学的研究取得很大进展。一方面由于观测技术的提高使得全球大气环流的观测资料不断增多,不断揭示出许多大气环流规律;另一方面由于数学、物理学,特别是计算机与计算数学的蓬勃发展,使得大气环流与大尺度动力学从一种简单、定性论述的学科变成一种比较严格的数理学科。大气环流与大尺度动力学是气象学上一对孪生兄弟,大气环流的发展不断提出动力学问题,而动力学的重大突破加深了人们对大气环流的认识。大气环流应包括两个部分:一是从整体来看全球大气的运动形态、运动特征及其物理机制;二是它的各个组     

大气动力学的一些问题

大气动力学的基本问题,也是自然流体力学中的一些基本问题.大气运动是极其多种多样的.在时、空尺度上以及在形态和性质上都有很大差别.大体上说可以分为全球规模的和行星尺度的运动——即所谓大气环流、大尺度天气系统、涡旋、波动、对流以及边界层湍流.我们这里只讲关于前三者的一些问题. 一、大气环流和大尺度运动的动力学 1.在引力和旋转力场中流体运动的一般特点简言之,大气运动是由地球吸收太阳辐射能所推动的.然而它又是在地球重力场和旋转力场作用之下.     

末次冰期东亚区域气候变化的情景和机制研究

用一嵌套在全球大气环流模式中的区域气候模式,通过数值试验和对内外因作用的机制分析,探讨了以末次冰期为背景的大尺度强迫引起的大气环流和区域内下垫面条件异常等中尺度强迫影响区域气候变化的过程和机制。大尺度强迫和区域内局地的中尺度强迫通过不同的热力和动力学过程影响大气运动状况和区域气候的变化。末次冰期大尺度强迫引起的全球大气环流背景的变化是形成冰期和现代区域气候差异的主要原因。     

关于积云对流对环境作用的述评

在研究大气运动时,往往按时间长短和范围大小分成不同的尺度。这是因为不同的运动尺度反映了不同的物理本质,也决定了该种大气运动影响的范围。这种分尺度研究运动的方法,有利于突出主要矛盾,搞清问题的主要性质。但是这种做法並不等于说不同尺度的运动相互之间是截然分隔而互不相关的,事实上,它们是互为条件而相互影响的。 首先指出积云尺度的运动能影响大尺度的是Riehl,Malkus,他们认为厚的积云对流在热带大气平衡中有重要作用,以后他们和Yanai讨论穿透积云塔在热带气旋的形成和增长方面的作用时指出,高层冷心涡旋转化成暖心结构,主要是积云中凝结潜热释放的结果,並且建议积云对流作为一个加热机制必须在大尺度运动中以参数化形式加以考虑。Charney,Eliassen考虑了边界层辐合,首先提出积云对大尺度运动作用的公式。Kuo认为,潜热对大尺度环流的作用主要是通过深厚的积云对流释放,而不是平均垂直运动产生的。他指出,积云在消散时,通过和环境空气混合,对平均大气的热和水汽平衡施加影响,而积云的产生量取决于大尺度水汽辐合和近地面的水汽向上输送。他在1974年     

海温异常影响长期天气过程研究的进展

众所周知,地球大气的运动,广泛受到下垫面的影响,特别是下垫面的加热效应对大尺度大气运动的影响更为重要。由于地球表面海洋占整个面积71%,所以海洋作为大气运动的下垫面的主要组成部分,对于大气运动可产生控制作用。同时,海洋具有较大的热惯性,其热容量比大气大1200倍之多,这样,海洋是一种大气储存热量的机构。对于长期     

干旱区绿洲诱发的中尺度运动的模拟及其关键因子的敏感性实验

利用一个非静力平衡的、高分辨的、二维中尺度大气数值模式，并在仅考虑简单过程的情况下，模拟了干旱区中绿洲所诱发的中尺度运动，并进行了这种中尺度大气运动的强度对绿洲水平尺度、绿洲与周围环境的水平热力差异、大尺度背景场水平风速和大尺度地表加热率等一些重要物理参数关系的敏感性实验研究。研究发现：中尺度大气运动强度随水平热力差异的增大而加强，随背景场水平风速和大尺度地表加热率增强而分别减弱。但随绿洲水平尺度的变化并不像前三个因子一样为单调函数，而是在绿洲水平尺度为20km时中尺度大气运动最强，绿洲水平尺度更大或更小时中尺度大气运动强度均会减弱。通过统计甘肃省河西地区的绿洲水平尺度分布规律，发现绿洲分布最集中的尺度在15－25km，与模拟所得到的能源发最强中尺度运动的绿洲水平尺度基本一致。     

大尺度环境场对热带气旋影响的动力分析

文中基于正压大气运动的基本方程组 ,把大气运动场分解为大尺度环境场和热带气旋环流 ,采用动力分析的方法 ,分析了有 /无大尺度环境场作用的热带气旋运动特征。结果表明 :无环境场时 ,热带气旋的运动遵循位涡守恒原理、热带气旋的定常运动满足相当地转风平衡关系 (f 平面近似 ) ,其等位涡线和等压能线均与流线重合 ;有环境场时 ,热带气旋的运动不再遵循位涡守恒原理、其定常运动的等位涡线和等压能线也均与流线不再重合 ,但热带气旋的定常运动满足准相当地转风平衡关系 (f 平面近似 )、等相当压能线与流线重合。最后还能过建立有 /无大尺度环境场作用的热带气旋强度变化及移动速度的方程式 ,定性地分析了大尺度环境场对热带气旋强度变化及移动的影响。     

大尺度浑沌现象的数值研究

近来,关于大尺度大气运动的浑沌形态及其天气意义的研究已取得了初步的结果。本文在文献[1][2]的模式中进一步引入地形作用和β效应,多组数值积分的结果指出:大尺度的浑沌现象在模式大气中仍然存在,这种浑沌的出现与流型对称性的中断有关。      

频散效应对Rossby波动量和热量输送的影响

本文分析了扰动的频散效应对Ｒｏｓｓｂｙ波动量和热量输送的影响，分析指出：（１）频散效应是大气大尺度运动中扰动动能向平均动能转换（即能量逆转）的根本原因，也是扰动有效位能转化为扰动动能所必不可少的。（２）正压大气大尺度运动扰动动能转化为平均动能的充分条件为基本气流水平切变的特征宽度Ｌ（１）小于临界宽度Ｌｃ≡｜γ     

城北高架点源对西湖风景区影响的研究

运用高斯扩散模式和实测扩散参数，计算了杭州市城北工业区几个高架点源排放的大气污染物对西湖风景区的影响及其时空分布。结果表明，在一定的气象条件下，城市高架源排放的二氧化硫等大气污染物对西湖风景区空气质量有影响。控制和减少城北高架源的排放有利于西湖风景区空气质量的改善。     

埃玛图微机制作及对流有效位能的计算

该文阐述了微机制作简化埃玛图的思路和方法,介绍了与对流密切相关的大气能量参数ＣＩＮ、ＣＡＰＥ的计算方法,分析了两个实例,并对文中设计的大气能量计算方案的应用前景进行了讨论。     

北京地区急诊死亡与气象要素关系的探讨

对北京急诊死亡人数与气象要素进行了逐步回归分析,结果表明：逐月、旬死亡人数与同期平均气温或平均最低气温呈负相关,与平均气压呈正相关。影响脑血管和循环系统疾病逐月死亡人数的主要气象因子为月平均气压,呈正相关。呼吸系统疾病和呼吸衰竭逐月死亡人数分别受月平均最高气温和月降水量的影响,呈负相关。所有回归方程都反映出冬季（气温低、气压高、降水少）死亡人数多,夏季（气温高、气压低、降水多）死亡人数少。     

The advances in the studies on general circulation and large-scale dynamics,and their prospects for the year of 2000

In this paper, we review the progress made in the studies on general circulation and large-scale dynamics. We divide the advances in the studies on the atmospheric circulation and large-scale dynamics into 4 stages, i.e., the studies on atmospheric wave dynamics; the studies on the observational facts of general circulation; the numerical studies on general circulation; and the studies on planetary wave dynamics, wave-mean flow interaction and nonlinear dynamics. Moreover, the prospects of the studies on the atmospheric circulation and large-scale dynamics for the future are also made in this paper.     

The Vertical Structures of Atmospheric Temperature Anomalies Associated with El Nio Simulated by the LASG/IAP AGCM： Sensitivity to Convection Schemes

The vertical structures of atmospheric temperature anomalies associated with El Nio are simulated with a spectrum atmospheric general circulation model developed by LASG/IAP (SAMIL). Sensitivity of the model’s response to convection scheme is discussed. Two convection schemes, i.e., the revised Zhang and Macfarlane (RZM) and Tiedtke (TDK) convection schemes, are employed in two sets of AMIP-type (Atmospheric Model Intercomparison Project) SAMIL simulations, respectively. Despite some deficiencies in the up...     

西宁地区沙尘暴天气的环流特征及其预报

通过青海省气象台建立的沙尘暴天气档案中影响西宁地区的23次沙尘暴天气个例，从高空环流形势、地面冷空气强度、热力不稳定条件三方面入手进行了分析，总结出了预报西宁地区沙尘暴天气的短期及短时预报着眼点。     

北京地区一次降雹过程和冰雹微物理特征

对2000年5月17日降雹现场进行了实地考查，同时收集了部分冰雹样品，进行了冰雹切片实验，分析研究了雹谱、雹击带和冰雹的微物理结构特征。应用天气图、雷达探测冰雹云回波和探空资料，分析了冰雹云形成的天气条件、大气层结和冰雹云回波结构。     

Simulating the impact of the large-scale circulation on the 2-m temperature and precipitation climatology

The impact of the simulated large-scale atmospheric circulation on the regional climate is examined using the Weather Research and Forecasting (WRF) model as a regional climate model. The purpose is to understand the potential need for interior grid nudging for dynamical downscaling of global climate model (GCM) output for air quality applications under a changing climate. In this study we downscale the NCEP-Department of Energy Atmospheric Model Intercomparison Project (AMIP-II) Reanalysis using three continuous 20-year WRF simulations: one simulation without interior grid nudging and two using different interior grid nudging methods. The biases in 2-m temperature and precipitation for the simulation without interior grid nudging are unreasonably large with respect to the North American Regional Reanalysis (NARR) over the eastern half of the contiguous United States (CONUS) during the summer when air quality concerns are most relevant. This study examines how these differences arise from errors in predicting the large-scale atmospheric circulation. It is demonstrated that the Bermuda high, which strongly influences the regional climate for much of the eastern half of the CONUS during the summer, is poorly simulated without interior grid nudging. In particular, two summers when the Bermuda high was west (1993) and east (2003) of its climatological position are chosen to illustrate problems in the large-scale atmospheric circulation anomalies. For both summers, WRF without interior grid nudging fails to simulate the placement of the upper-level anticyclonic (1993) and cyclonic (2003) circulation anomalies. The displacement of the large-scale circulation impacts the lower atmosphere moisture transport and precipitable water, affecting the convective environment and precipitation. Using interior grid nudging improves the large-scale circulation aloft and moisture transport/precipitable water anomalies, thereby improving the simulated 2-m temperature and precipitation. The results demonstrate that constraining the RCM to the large-scale features in the driving fields improves the overall accuracy of the simulated regional climate, and suggest that in the absence of such a constraint, the RCM will likely misrepresent important large-scale shifts in the atmospheric circulation under a future climate.