青藏高原东侧700毫巴切变线的天气气候特征

我们用1960—1969年10年的合成风资料研究了青藏高原东侧700毫巴切变线的天气气候特征。发现它是高原东侧边界层流场中的系统,各月都有,冬季最南,夏季最北。它与一般切变线的涡度和垂直速度场不同,主要是地形动力影响形成的。在切变线南北各有一个南北方向的环流圈。切变线附近没有大的温度梯度,但却存在着巨大的湿度、云量和降水梯度。     

夏季青藏高原不同类型切变线的动力、热力特征分析

利用1979-2009年NCEP 2.5°×2.5°月平均资料及2000年以来的1.0°×1.0°每日4次再分析资料,诊断分析了高原切变线的平均动力和热力特征、不同行星尺度环流背景下的横切变线特征和高原竖切变线特征。结果表明,多年平均的500 hPa横切变线处于高原上相对暖湿区中,辐合上升运动与正涡度带吻合;不同行星尺...     

夏季青藏高原500毫巴切变线的结构与大尺度环流

本文利用科实资料对1979年5—8月青藏高原切变线进行分析后发现:高原切变线可以分别在东西风带分界的零线附近、西风带中和东风带中产生。由于大尺度环流背景的差异,相应地其热力结构、动力结构等也有显著的不同。依性质可区别为暖性、斜压性和冷性三类。其中冷性切变线的厚度可达到300毫巴以上。     

2000-2007年夏季青藏高原低涡切变线观测事实分析

利用2000-2007年共计8年的逐日08:00和20:00 500 hPa高空资料,结合地面降水资料和TRMM资料,对高原低涡切变线进行了普查分析,获得了对高原低涡切变线活动的一些新的认识.(1)在青藏高原上,切变线活动比低涡活动更活跃.(2)21世纪初的8年间,低涡、切变线出现个数最多的在6月,最少的在9月.2002年和2006年分别是高原低值系统相对活跃和相对不活跃的年份.2006年川渝持续的高温干旱可能与高原低值系统活动不活跃有关.(3)低涡、切变线生成的源地分析表明,高原低涡、切变线主要出现在海拔高度较高和地形坡度陡峭的地区,高原加热和陡峭地形的动力作用可能是低涡、切变线形成的原因之一.(4)高原低涡、切变线不易移出高原.低涡移出,主要是伴随低涡切变线过程东移.(5)低涡、切变线经常相伴或相继出现,对高原及高原以东天气产生重要影响.     

一次高原低涡与高原切变线演变过程与机理分析

对一次东移高原低涡减弱、高原切变线生成并在有利的环流背景下东南移,进而引发川渝强降水的高原切变线生成机制以及演变过程进行了初步分析。首先引入描写热带气旋的Okubo-Weiss（OW）参数（V_OW）来定量表达低涡、切变气流中旋转和变形的相对大小,确定高原切变线的潜在生成区域和发展状况。得出在高原切变线生成阶段,500 hPa等压面上V_OW值由正转负,V_OW负值带可以很好地指示高原切变线的潜在生成区域。V_OW负值强度与高原切变线强度有很好的相关性。高原切变线上以V_OW负值中心为主,但也会存在正值中心,说明在切变线上也会有气旋性涡度。此个例高原切变线以伸缩变形为主,高原切变线沿变形场的拉伸轴分布。然后通过涡度方程和总变形方程进一步分析了高原低涡减弱、高原切变线生成的动力机制。高原低涡的减弱、消失主要受散度项的影响,时间演变分析表明系统由强气旋性涡度的高原低涡演变为强辐合性的高原切变线。总变形方程中的扭转项对高原切变线的生成贡献最大,其次为水平气压梯度项,散度项最小;当高原切变线上以拉伸变形为主时,不利于其上高原低涡的发展,切变线可能是影响低涡发展的背景流场。     

对一次突然降雪的初步探讨

1974年1月12日上午我区西部的一次降雪,雪量不大,但出现得很突然。它不是出现在低压、低槽、切变线之类降水天气系统的影响下,而是出现在700毫巴高压范围和500毫巴脊线前部的下沉气流区域中。这就与一般的降水情况显著不同。探讨一下这次比较特殊的降雪,对逐步认识这类降水,可能会有一定的帮助。     

高原切变线的客观识别与时空分布的统计分析

本文利用计算机客观识别技术,稳定地识别出高原切变线并分析了高原切变线的气候特征。通过对比三套常用的高分辨率再分析资料（ERA-Interim、NCEP CFSR和JRA-55）在高原地区中低层大气的适用性,筛选出与高原地区500 hPa风场较为吻合的NCEP CFSR（National Centers for Environmental Prediction Climate ForecastSystem Reanalysis）再分析资料作为基础数据,根据人工判识切变线的基本标准与计算机几何学知识,定义了高原切变线的客观识别标准。对客观识别出的2005~2015年高原切变线与《青藏高原低涡切变线年鉴》中的结果进行对比分析与验证,并在此基础上统计分析了近11年高原切变线的气候特征。高原切变线年均生成49.4条,其中东部型切变线年均38条,是高原切变线的基本型;高原切变线维持时间多为6 h;切变线两侧的水平散度、垂直涡度和总变形三个物理量的大值区均出现在94°~95°E。客观识别高原切变线的方法可以较为高效地识别高原切变线,为高原切变线研究提供了新的途径。     

东亚夏季副热带平原和高原地区切变线特征的对比研究

生成于东部平原地区的江淮切变线和西部青藏高原地区的高原切变线,都处在东亚副热带相同纬度带上。为深化对地形高度迥异的江淮切变线和高原切变线的认识与理解,基于ERA-interim再分析资料和合成分析方法,从切变线与暴雨关系、切变线三维结构特征、切变线附近风场与环流特征以及切变线结构演变中的热力机制等方面对二者进行对比研究。结果表明:（1）江淮切变线分为暖切变线、冷切变线、准静止切变线和低涡切变线4类,高原切变线分为高原横切变线和高原竖切变线2类。江淮切变线与高原切变线均与暴雨关系密切,夏季,有近70%的江淮切变线会产生暴雨,暖切变线暴雨对江淮地区切变线暴雨的雨量贡献最大,低涡切变线暴雨的降水强度最大但发生频率较低;近60%的高原横切变线给高原主体地区带来暴雨,超过55%的竖切变线造成高原东侧及其邻近地区暴雨。（2）江淮切变线与高原切变线均为边界层系统,特征层次分别位于850 hPa和500 hPa。时空尺度上,江淮冷切变线和高原横切变线水平尺度分别可达1000 km和2000 km,垂直伸展厚度分别可达5 km和2 km,生命期分别可达48 h和96 h;江淮切变线和高原横切变线在垂直方向上均有从低到高向北倾斜的特征。（3）江淮冷切变线与高原横切变线风场与环流特征存在差异,江淮冷切变线北侧为东北风,南侧为西南风;高原横切变线东、西两段风场有所不同,其西段类似于江淮冷切变线,东段在不同发展阶段风场有明显变化。（4）江淮冷切变线与高原横切变线的动力结构和热力结构存在差异。动力结构上,二者均位于正涡度带内,正涡度中心强度都在强盛阶段达到最大。热力结构上,江淮冷切变线附近低空锋区特征明显,其西段位于暖湿区内,东段位于干冷区内;高原横切变线南侧具有明显的高温、高湿特征,切变线北侧存在锋区结构。（5）切变线附近的大气非绝热加热与高原横切变线和江淮冷切变线演变关系密切,垂直非均匀加热作用是高原横切变线和江淮冷切变线发展增强最为重要的因子。二者热力结构有差异,减弱机制不同,干冷空气的侵入会导致高原横切变线强度减弱甚至消亡,江淮冷切变线的强度减弱则与南方暖湿空气的向北侵入有关。      

移出与未移出高原的高原切变线背景环流对比分析

利用NCEP再分析资料,采用对比分析方法,对2000-2004年汛期（5～9月）青藏高原（下称高原）上高原切变线活动过程进行了普查和分类,并对移出与未移出高原的高原切变线的生成日,移出高原的高原切变线的移出日与未移出高原的高原切变线的强盛日的背景环流特征场进行了对比分析。结果表明,500hPa层上,两槽一脊的背景环流形...     

一次高空槽在青藏高原上诱发切变线的Q矢量分析

通过对1982年6月1—6日一次高空槽在青藏高原上诱发切变线的过程进行了Q矢量分析，发现高原切变线产生、维持在明显的呈东西向的500 hPa Q矢量辐合带内，而且低层500 hPa ▽·Q0。这说明宽广的上升运动的存在和加强，是产生、维持切变线的重要机制。高原切变线的产生、维持还与锋生情况有一定的关系。     

夏季青藏高原对它附近流场影响的数值试验

本文利用简单的两层模式和椭园体地形,以纬向气流及常定热源为初始场,进行了青藏高原对它附近环流系统的热力和动力影响的各种数值试验,得到以下一些初步的定性结论: 1.夏季高原上500mb切变线的形成发展主要决定于它的动力影响,但它的热力影响也起到了加强作用。西南低涡的生成在一定条件下完全决定于高原的动力影响,而高原的热力影响是不利于它生成的。孟加拉湾低压的存在也可能与高原的动力作用有关。 2.在青藏高原上空的西风风速较弱时,高原的加热作用对100mb青藏高压的形成与维持影响很大,此时高原南边的热源即使比高原的强很多倍,对这个高压形成的影响也不大。高原的动力作用对100mb青藏高压的生成维持是不利的。     

一次高原切变线过程的数值模拟与阶段性结构特征

利用非静力中尺度数值模式WRF并结合NCEP-FNL分析资料、常规气象观测资料、FY-2F卫星TBB数据以及CM ORPH降水资料,对2014年6月29日至7月1日的一次高原横切变线过程进行了数值模拟并分析了其演变过程中降水、热力、水汽和动力的结构特征。结果表明,WRF模式较成功地模拟了此次高原切变线过程的降水量和落区。在高原切变线活动期间,不同阶段结构特征存在明显差异。切变线附近通常对应TBB-20℃的云区;随着切变线的发展,TBB值降低,在云区内有多个TBB-60℃的对流活动中心,对应主要降水期;在切变线减弱阶段,TBB值升高,降水趋于结束。高原切变线存在"南暖北冷"的热力结构,在切变线发展维持阶段呈现高层稳定、低层不稳定的垂直分布特征;高原切变线也是水汽的聚集带,水汽通量散度的转变对高原切变线的发展具有一定指示作用。在切变线初生阶段和维持、发展阶段,垂直方向上存在正涡度中心和辐合中心,呈现对流层低层正涡度和高位涡中心相耦合的动力结构;气旋式切变有利于高原切变线上正涡度的维持;散度场上的低层辐合、高层辐散的结构特征有利于切变线上垂直上升运动的发展;高原切变线上的辐合带先于正涡度带开始减弱、消失是高原切变线减弱的一种特征信号。     

一次高原切变线过程的数值模拟与阶段性结构特征北大核心CSCD

利用非静力中尺度数值模式WRF并结合NCEP-FNL分析资料、常规气象观测资料、FY-2F卫星TBB数据以及CM ORPH降水资料,对2014年6月29日至7月1日的一次高原横切变线过程进行了数值模拟并分析了其演变过程中降水、热力、水汽和动力的结构特征。结果表明,WRF模式较成功地模拟了此次高原切变线过程的降水量和落区。在高原切变线活动期间,不同阶段结构特征存在明显差异。切变线附近通常对应TBB<-20℃的云区;随着切变线的发展,TBB值降低,在云区内有多个TBB<-60℃的对流活动中心,对应主要降水期;在切变线减弱阶段,TBB值升高,降水趋于结束。高原切变线存在"南暖北冷"的热力结构,在切变线发展维持阶段呈现高层稳定、低层不稳定的垂直分布特征;高原切变线也是水汽的聚集带,水汽通量散度的转变对高原切变线的发展具有一定指示作用。在切变线初生阶段和维持、发展阶段,垂直方向上存在正涡度中心和辐合中心,呈现对流层低层正涡度和高位涡中心相耦合的动力结构;气旋式切变有利于高原切变线上正涡度的维持;散度场上的低层辐合、高层辐散的结构特征有利于切变线上垂直上升运动的发展;高原切变线上的辐合带先于正涡度带开始减弱、消失是高原切变线减弱的一种特征信号。     

东亚地区5—7月平均大气加热场和月平均环流变化

本文利用多年月平均资料分析了5—7月东亚上空月平均环流变化,并计算了月平均大气加热场。发现5—7月高原上大气加热场的出现,低层早于高层,西部早于东部;海、陆上空大气加热场的分布符号相反。 高原附近500毫巴月平均西风环流变化,从5—6只是缓慢的,而6—7月却有一突变;200毫巴相反,西风减弱5—6比6—7月更明显。高原南部500毫巴西风6—7月减弱明显,并变为东风,这可能与高原地区7月加热最强有关。而高层200毫巴西风5—6月的明显减弱,是属于更大范围环流的季节变化。     

夏季高原季风中断过程长短的一些热力学判据

夏季高原天气可分为两大型,一型是高原季风活跃,这时低层500mb以下的季风低压和切变线活动频繁,为高原的多雨期;另一型是高原季风中断型,这时500mb上常表现为伊朗高压东移或太平洋高压西伸控制高原,高原天气晴朗少雨。这两大天气型的维持时间长短差别很大,如季风中断型(500mb上为高压控制)最长可维持20天以上、短者仅1—2天。为了预报它,人们进行了很多研究工作,但到目前为止,多着眼于大型环流的调整等方面,从天气动力学的角度来提练预报指标。而现在比较一致的看法是:中期天气过程是动力和热力作用同等重要。因此从热力学的角度也是值得研究的。     

高原东北侧暴雨天气系统剖析

回顾五十年代初期,由于认识了500毫巴青藏高原低槽活动的规律,提高了对高原东侧(包括宁夏、甘肃、陕西等地)降水天气的预见性。随后又进一步注意到高原槽区中还包含有低涡、切变线。并盛行一种看法:夏半年高原低涡是高原东侧一些地区暴雨的主要影响系统,低涡移出高原后不仅能造成西北区东部的暴雨,有时还能影响到华北、东北等地。那么低涡是怎样下高原,又是怎样加强的?大体上有以下看法:自高原移出的低涡(或正涡度)与东侧边界层中低涡(或正涡度)叠置,冷空气进入低涡后斜压发展;高原低涡东移出高原时遇到200毫巴辐散场。总之是着眼于完整的高原低涡(或正涡度)东移下高原。预报实践中也看     

北半球500毫巴月平均超长波的若干特征及其在我国长江下游六、七月份旱涝预报中的应用

为了客观地描述500毫巴月平均环流的主要特征,并探讨中高纬度500毫巴环流与后期长江下游降水的关系。本文首先对中高纬度500毫巴月平均高度场按切比雪夫—傅里叶混合多项式进行展开,然后对月平均图上的超长波活动进行分析,并应用所得的展开系数进行模糊聚类。分析结果表明:(1) 500毫巴月平均高度场上的超长波有着明显的季节变化特征,旱涝年的波谱特征有显著差异;(2) 春冬中高纬度超长波,特别是三月份一波槽脊的位置和西风强度与夏季长江下游的降水有较好的关系,与夏季东亚环流形势也是相关的。     

高原涡与高原切变线伴随出现的统计特征

高原涡、高原切变线是影响高原地区最主要的天气系统。利用2005-2016年NCEP/CFSR高分辨率再分析资料,采用客观识别方法,统计分析了高原涡、高原切变线伴随发生的数量、生成的先后顺序和源地等。结果表明,近12年来,客观识别的高原涡年平均生成45个,高原切变线年均生成48条,30%左右的高原涡与高原切变线伴随出现,相伴出现的现象在整个高原均有发生。两者伴随出现时,高原切变线往往先于高原涡生成;当高原涡伴随高原切变线出现时,高原切变线的维持时间较长;而无论是否有高原切变线伴随,高原涡的维持时间基本保持不变。     

近三十年北半球500毫巴月平均环流场的变异

北半球500毫巴月平均环流图是我国最常用的高空资料之一,至今已积累了三十余年资料。我们对三十年来整个北半球的500毫巴月平均环流场进行一些分析,发现在整个半球范围内存在着比较显著的阶段性的长期振动。为了突出长时段的振动以及计算方便起见,我们主要分析每十年的平均环流场的变化。即把三十年的资料分成1951—1960、1961—1970、1971—1980年三个年代,分别作出各月500毫巴每十年的月平均环流图和距平图。首先着重分析1月和7月月平均环流场的变异,其次揭露了不同地区和不同季节的变异特点,最后指出这种环流场的变异对我国天气气候变化的影响。 一、1月份500毫巴月平均环流场的变异特点 图1a、b、c分别为五十、六十和七十年代的1月份500毫巴高度距平平均图。由图可见,各距平中心位     

1979年夏季青藏高原天气系统的若干新事实

1979年5—8月青藏高原气象科学实验期间, 在西藏西部地区新建了狮泉河等4个的探空站。根据对4站实測资料和原有测站的资料分析, 初步得出一些重要的高原天气学事实,如夏季高原低涡源地分布, 高压的周期振荡,100毫巴南亚高压的月际平均位置和6月份高压中心是怎样登上高原的。通过新、 旧资料的分析比较,说明狮泉河等4站探空资料对高原天气研究的重要性。用新资料还得出:1979年100毫巴高压平均位置6—7月不在高原,8月平均中心位置在高原32°N、87°E附近。