假相当位温的新算法及其应用

本文引入以气压、温度、水汽压(或相对湿度百分数)为参数的假相当位温新算法和计算程序来计算地面假相当位温的θ_(se),θ_d,θ_(sed)和θ_r[‰]等物理量。并以θ_r[‰]时间剖面图简例说明其在气象站大降水预报中的可能应用。     

全国各省市气象科技期刊文摘⑧

1 关于热态函数廓线特征天气学意义研究《解放军理工大学学报》2001年第2期郝为锋解放军理工大学气象学院211101摘要对热态函数位温(θ)、未饱和空气的假相当位温(θse)、饱和空气的假相当位温(θ'se)等的计算分析表明：(1)热态函数廊线θ(P)、θse(P)、θ′se(P)的组合型式和天气过程的发生、发展存在良好的对应性；(2)热态函数廓线型式的演变对天气的进程具有相当的敏感性和吻合性；(3)热态函数廓线组合特征对天气性质具有一定的标志性和指示性。因此，热态函数廓线组合型式和演变特性，具有明显的天气意义，从强天气的预报角度看，这是…     

梅雨锋暴雨和梅雨锋生函数

梅雨锋锋面两侧温度对比很不显著,而湿度差别则较明显。因此在个例研究中分析梅雨锋垂直结构的剖面图上常用θ_(se)取代θ的分析而取得较好的结果。本文分析了1981年梅雨锋降水与低空梅雨锋——700毫巴θ_(se)密集区的关系,用梅雨锋生函数公式计算了1981年6月22—26日淮河流域一次静止锋的生消演变过程,并且讨论了强锋生中心和暴雨产生的关系,希望能对台站作梅雨锋分析有所帮助。     

假相当位温(θ_(se))的精确计算及其查算表

鉴于假相当位温(θ_(?))在埃玛图解上的图解值的严重不精确性,本文直接利用国际气象组织公布的饱和水汽压(E)和水的汽化潜热(Lv)的实测值,对θ_(?)进行了精确计算,並将计算结果制成一套可根据初始状态量(p,t,td)查算θ(?)等的查算表。这套以实测数据为基础的θ_(?)查算表,不仅避免了图解求θ_(?)过程的粗糙性,而且消除了来源于确定E、Lv的经验公式的误差,从根本上保证了θ_(?)的精确性,对气象业务部门和科研部门都具有相当的实用意义,同时也为修正埃玛图解奠定了基础。     

“莫拉克”台风暴雨过程中湿位涡场的演变特征

利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,计算了2009年第8号台风“莫拉克”引发浙江沿海地区强降水过程的湿位涡(MPV)和假相当位温(θse),重点分析了正压项(MPV1)和斜压项(MPV2)的正负值变化特征.结果表明,通过判断大气对流不稳定处,θse陡立面密集区,能量锋较强区域,同时结合上升运动,可以作为判断强...     

锋面假相当位温图和它对中国寒潮冷锋上界变化分析的应用

本文提出了锋面假相当位温(θ_(se))图作为分析锋面的一种工具.根据个案例子的锋面上界 θ_(se)图分析,发现锋上 θ_(se)还不是均一的,并且它的极值随时间有着相当可观的变化.本文讨论了这结果,指出这表明锋面不是一个简单地总是由同一物质总组成的物质面,而是在锋前锋后连续不断的经历着锋生锋消过程,有着它自己的新陈代谢的一种构造.最后讨论了这些事实在锋面分析和数值预报上的意义.     

基于溃变理论的沙尘大风天气预测研究

依据溃变理论和溃变V-3θ结构图的信息数字化,预测天气的转折性变化取得了应用的有效性突破。文中针对沙尘大风天气的预测分析,利用单站探空资料的特性层资料,通过V-3θ图直观反映大气层结的滚流方向、稳定度和水汽含量等信息,以此判断大风、沙尘天气的转折性变化。结果表明,沙尘大风发生前,V-3θ图中位温(θ)、露点温度的假相当位温(θsed)曲线非常靠近,θ曲线左倾明显,整层大气存在顺滚流,且对流层上层存在"超低温"现象;当θsed曲线数值增大,明显靠右,则表明沙尘大风天气将结束。溃变图方法显示了简捷、直观和应用有效的特征。     

应用物理量预告图作暴雨预报

1983年5月20日到8月10日,我们共接收北京气象中心播发的物理量预告图325张。通过对这些资料的统计分析和应用,感到它们对县站短期大—暴雨等转折性天气的预报有较好的参考价值。 我们对16张物理量预告图进行了统计分析,从预报时效上看,36小时预告图的时效以24—36小时为宜;48小时预告图以36—48小时为宜。从预报效果来看,700毫巴36小时T-Td图;700毫巴36、48小时和850毫巴36小时水汽通量图;700、850毫巴全风速图;700毫巴36小时θ_(se)图以及700毫巴36、48小时垂直速度等9张图,在降水预报中效果较好。当然,对于某一个天气系统,只用1—2张图是很难报出来的。尤其对强降水天气过程,更应全面分析水汽输送、层结稳定度、垂直速度以及高低空急流的所在位置。     

关于计算湿绝热线的讨论

一、引言“温度-对数压力图解”这样的简易工具,今后很长时间仍有广泛的用途。目前,它是我国台站分析预报雷雨、冰雹、飑线等强对流天气的一种基本图表。然而,很多人已经注意到,我国正式印行的“温度-对数压力图解”上的湿绝热线有明显的误差,用它查出的θe(即θse)与用电子计算机根据公式计算的数值可差3—5℃。本文的目的,讨论计算湿绝热线的各种公式,并将其数值结果与“图解法”比较,以提供绘制新“图解”的可靠参考。     

巴彦淖尔市暴雨过程的V-3θ图特征分析

运用天气学分析方法和图结构分析方法,对2014年5月23日巴彦淖尔市突发性局地暴雨过程进行了分析。结果表明:此次强降水过程是在中高纬稳定的大尺度环流背景下,受中低层低压倒槽、切变线辐合抬升,同时配合一支来自孟加拉湾西南水汽输送共同作用完成的。强降水发生前12h时即可从对流层顶超低温,θse和θ*线的多层折拐,以及θse和θ*线的距离远近等方面判断出水汽饱和程度、积云所在高度,从风场信息可以判断出大气的滚流状态及水汽来源所达高度,结合上游台站图V-3θ分析可以判断水汽的来向和输送强度,从而做出强降水的预报。θse和θ*曲线在500~300h Pa距离较大,而在500h以下高度距离较近,说明低层偏湿而高层偏干,且θse50℃有对流天气发生的显著特征,|θse-θ*|的差值在中间层较大,而在高低层较小,呈现一种中间偏干上下偏湿的蜂腰式结构,θse和θ*曲线在700h Pa以下近似垂直于温度轴,或与温度轴成钝角,θse和θ*曲线基本为准平行分布表明中低层的层结极不稳定,大气湿度很大,有利于对流天气发生。     

宜春"20020614"大暴雨个例分析

利用常规天气图和假相当位温以及垂直稳定度等,对"20020614"宜春大暴雨进行了分析.发现造成这次大暴雨的机制是2支气流辐合所致,其物理量θse反应出能量充分,锋区明显;垂直稳定度反应其不稳定区位置对我区出现大暴雨天气很适宜.     

θ_(se)和降水的统计关系

假相当位温θｓｅ是大气的一个温湿特征量,等压面上的假相当位温的大小,取决于温度和湿度的大小。在温度变化不大时,θｓｅ值的大小可定性反映大气湿度的大小,因此可根据θｓｅ的大小来判断空气中水汽含量的多少。低层大气中水汽条件,是降水形成的基本条件之一。为寻求θｓｅ和降水的关系,利用西华县气象局地面气象资料,统计了地面θｓｅ和降水的关系,结果发现：夏季（６～８月）０８时θｓｅ连续３～４天＞８０℃时,未来４８ｈ内出现降水的几率较高。但也有例外：１９９４年８月１２日０８时西华站地面θｓｅ为９５℃,未来连续几…     

湘北特大致洪暴雨的中尺度分析及数值模拟

利用地面加密观测资料、卫星云图和长沙多普勒天气雷达资料,结合GRAPES_Meso中尺度数值模式模拟结果,对2010年7月8—9日湘北特大致洪暴雨过程进行综合分析。此次大暴雨过程形成的环境条件是低层切变线维持并诱发出地面风场辐合线,产生强烈的垂直上升运动,配合丰沛的水汽输送和高不稳定能量释放。造成局地强降水成因有:（1） 两个β中尺度强对流云团发展合并加强且停滞少动;（2） 在暴雨旺盛阶段,岳阳临湘强降水区的假相当位温θse线呈“ ”型结构,低层的假相当位温348线呈暖舌,向上伸展到630 hPa左右,而高层θse为向下凹的“漏斗”形状,这种层结热力结构不稳定强,非常有利于对流运动,很容易触发大暴雨发生;（3） 观测结果表明其维持机制是大暴雨发生在带状长回波带内,超过50 dbz的雷达回波强度稳定少动维持近4 h,导致强降水的持续性。      

四川盆地不同强度短时强降水物理量特征对比分析

利用2007—2017年5—9月四川盆地84个国家自动站逐小时观测资料和时间间隔6 h的ERA-Interim再分析资料,分析了四川盆地不同强度短时强降水发生发展所需的热力、水汽和垂直风切变等条件,并对不同强度短时强降水的环境物理量特征进行了对比。结果表明,极端短时强降水的抬升凝结高度、自由对流高度和平衡高度(EL)均高于普通短时强降水,EL可以较好地区分极端短时强降水和普通短时强降水,约75%的极端短时强降水和普通短时强降水分别发生在EL高于258.6和658.2 hPa的环境下。极端短时强降水的对流有效位能(CAPE)和对流抑制能量值同样高于普通短时强降水,约50%的极端短时强降水和普通短时强降水的CAPE值分别高于792.5和451.9 J·kg~(-1)。不同强度短时强降水的850和500 hPa假相当位温差(θ_(se850)-θ_(se500))差异显著,极端短时强降水的θ_(se850)-θ_(se500)数值明显高于普通短时强降水,10℃可做为区分二者的参考阈值。约50%的短时强降水大气整层可降水量(PW)超过58 mm,不同强度短时强降水的PW差异不明显,但极端短时强降水具有较为明显的上干下湿垂直分布特征。垂直风切变和上升运动对四川盆地不同强度短时强降水的区分没有明确的指示意义。     

西风槽与副高相互作用的暴雨过程动热力场结构特征分析

利用常规气象观测、自动气象站加密观测、NCEP/NCAR(1°×1°,逐6 h)再分析以及FY 2C卫星云图等资料,分析了2007年8月15—18日发生在山东的一次暴雨过程中,西风槽与副热带高压(以下简称副高)相互作用三个阶段的热力、动力场结构特征。结果表明:整个过程先后经历了副高西进切变线缓慢西移、横槽南压副高减弱和横槽转竖副高南撤三个阶段,三个阶段的共同特征是中低层有切变线和θ_(se)锋区;700 hPa有低空急流;产生暴雨的对流云团具有后向传播特征,生命史中多次发生合并。三个阶段的不同点是:(1)副高西进过程中,锋区随高度向北倾斜,坡度小,切变线和θ_(se)锋区均为后倾,为典型的暖锋降水。暴雨区范围大,强度均匀,位于850 hPaθ_(se)锋区与暖脊的交界处的水汽辐合中心附近。饱和区宽广,伸展高度高。低层气旋性辐合、切变线辐合、锋面抬升是触发暴雨的动力机制,低空急流是暴雨增强机制。(2)副高减弱过程中,干冷空气分别从低层和中层侵入θ_(se)暖脊,θ_(se)锋区随高度先向北后向南,呈交错倾斜现象,坡度大,为典型的强对流降水,上升运动最为激烈。暴雨区范围小,强度大,分布不均,位于θ_(se)暖脊垂直方向轴线附近。饱和区狭窄,伸展高度高。锋面抬升运动是触发对流性强降水的主要动力机制,对流层中层干冷空气入侵是强降水的增强机制。(3)副高南撤过程中,θ_(se)锋区随高度向南倾斜,坡度大,呈前倾特征,为典型的高空槽降水。暴雨区狭长分散,强度弱,位于850 hPa切变线上、θ_(se)暖舌靠近锋区一侧。饱和区狭窄,伸展高度低。低层切变线辐合抬升是触发强降水动力机制,中层干侵入是降水增强机制。     

物理量传真图在降水预报上的应用

北京气象中心于1983年7月正式开始发送数值预报物理量传真图,其种类繁多,有温度、温度露点差、风、涡度、散度、垂直速度、水汽通量、厚度、θ_(se)、两层θ_(se)差、两层散度差、变高等.这些物理量不仅给出了预报时刻大气温压场的基本特征,而且还给出了与天气变化密切相关的各种物理量特征.根据我们二年多的实践,发现在某一月份或某一季节,降水天气及重要天气的发生,物理量场的分布特征及其演变是有一定规律性的.通过对物理量传真图网格点资料的检验,我们找到了一些定性的预报指标,并从16个物理量中筛选出了6个物理量,建立了0、1权重MOS预报方程,对有无小量以上的降水预报效果较好.     

简化的两个参变数模型的图解数值预报

在本文中作者给出了用图解计算500毫巴24小时形势预告图的方法和实际操作步骤。应用这个方法作者计算了三张500毫巴预告图,结果和实况还大致相似。     

南京地区闪电定位资料与探空资料的应用分析

利用江苏省闪电定位系统的观测资料,结合南京探空资料,分析了以南京探空站为中心的1°×1°的经纬度范围内,在两次探空放球时间段内所发生的闪电情况.分析表明,沙氏指数、700 hPa与1000 hPa假相当位温θse差、500 hPa与700 hPa假相当位温θse差、1000 hPa温度、500 hPa温度对南京地区闪电活动的实时预警有比较明显的作用,并定义了闪电概率指数,可用于预报0～30 min内闪电的发生概率.本研究对南京地区雷电实时监测与预警有参考价值.     

“碧利斯”引发强降水过程的湿位涡诊断分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料,计算了2006年第4号强热带风暴“碧利斯”过境引发强降水过程的湿位涡（MPV）和假相当位温（θse）,分析了其湿位涡中尺度时空分布特矸,探讨了湿位涡发展、减弱与暴雨增幅、减弱的相关性,并结合假相当位温分布对此次强降水发生发展机制进行了分析。结果表明,850 hPa层湿位涡负值中心与强降水区域均有较好的对应关系,强的降水区域在850 hPa层位于湿位涡负中心的暖湿气流一侧,与负中心相距1个纬距左右,MPV负值中心大小可反映降水强度;在低纬地区,MPV的湿正压项MPV1负值区、MPV的湿斜压项MPV2正值中心北部以及θse等值面陡然向地面转折处是预报强降水中心落区的一个判据;MPV1负值增长期,MPV2由负值向正值过渡期,对应降水增幅期;     

锋面短时强降水系统发展模态的环境因子浅析

利用探空和地面加密自动站逐小时观测资料,对2010—2011年汛期发生在锋面上的四次具有不同发展模态的短时强降水过程的降水系统环境场特征进行了分析。结果表明:对于产生短时强降水的中尺度对流系统(MCS),地面假相当位温(θse)等值线密集区和地面切变线的分布形态及运动是影响其系统模态发展和移动方向的关键因素,且对流单体的新生还与地面辐合区密切相关。纬向型MCS的θse等值线密集区呈纬向分布;经向型MCS的θse等值线密集区呈经向分布;转向型MCS的θse等值线密集区则由经向转为纬向分布。不同发展模态MCS的强降水持续时间与地面θse高值区的持续时间关系密切。