关于Doppler雷达VAD技术的讨论

Doppler雷达VAD技术可以从距离圈上的Doppler速度随方位角的分布廓线中提取背景风场的散度。但是,通常Doppler雷达观测到的距离圈上的Doppler速度一般都是不完整的。为了计算散度,必须插补上所有缺侧方位上的Doppler速度,这就使应用VAD技术得到的散度带有不客观的成分。该文利用Doppler速度随方位角的分布具有一阶简谐曲线的特点,提出了用对称法计算散度的方法,从而避免了对Doppler速度方位廓线进行人为插值。文中还针对用VAD技术计算出的不同高度上不同水平面积的散度量级不同的问题,提出了对散度进行面积修正的方法。     

文摘

电表上的“度”:原为计算耗电量的单位,一度为1千瓦/小时的电能.自来水表上的“度”:即表明用户用了一吨水.眼睛片的“度”:指的是镜片屈光度的100倍.一般酒的“度”:指含酒精的体积百分比浓度.啤酒中的“度”.指每升麦芽     

文摘

电表上的“度”:原为计算耗电量的单位,一度为1千瓦/小时的电能.自来水表上的“度”:即表明用户用了一吨水.眼睛片的“度”:指的是镜片屈光度的100倍.一般酒的“度”:指含酒精的体积百分比浓度.啤酒中的“度”.指每升麦芽     

海陆分布对全球水平涡度场影响的初步分析

本文计算了地表面、800、400毫巴三个层次上的全球水平涡度场,探索了全球水平涡度场的主要特征,并讨论了海陆分布对全球水平涡度场的影响。通过计算初步明确:(1)全球水平涡度场总体具有带状规律性;(2)海陆分布对全球水平涡度场的影响主要是通过加热作用;(3)不同纬度的海陆分布对水平涡度场的影响亦异。     

湖北省两类典型极端降水过程气象因子异常特征对比

利用NCEP/NCAR再分析数据和其他常规观测数据,对湖北省两类典型极端降水型(南北气流汇合型、南北槽叠加型)的天气背景及气象因子异常特征进行分析,结果表明:南北气流汇合型500 hPa上形成南北气流汇合形势,低层切变线南侧南风发展异常强盛,地面上冷锋入暖槽形成静止锋,动力因子(850 hPa涡度、200 hPa散度)和水汽因子(大气可降水量)异常特征显著;南北槽叠加型500 hPa上形成南北槽叠加形势,低层或边界层形成显著低涡切变,地面上暖低压强烈发展,动力因子(200 hPa散度、925 hPa涡度)和不稳定因子(700 hPa温度平流)异常度比例偏高。最后给出了两类集天气背景与气象因子异常度配置于一体的极端降水天气概念模型。     

中尺度强暴雨系统高低层散度的非对称发展

利用散度方程,从动力学上研究了中尺度强暴雨系统高低层散度演化,揭示了系统发展强盛期高层辐散大于低层辐合的物理机制.     

β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理机制 II.涡旋Rossby波的形成

使用二维中尺度横波型扰动的动力学方程组,探讨了该扰动的各种物理量场分布特征以及能量来源。结果表明,这种横波型的天气系统中扰动气压p′和扰动涡度ζ′在水平x方向上处于同位相或者反位相,扰动散度D′和扰动垂直速度w′在水平x方向上也处于同位相或者反位相,而扰动涡度ζ′与扰动散度D′在x方向上传播的位相相差π/2,只不过它们在垂直方向z上的分布结构有所不同。局地区域扰动发展的总能量来源主要是来自于平均场的有效位能和平均场的基流动能。最后,利用横波型扰动的总涡度守恒方程对涡旋Rossby波形成的物理机制做出了解释,并且提出了梅雨锋暴雨中β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理过程。采用中尺度MM5模式的数值试验结果,也得到了与动力学理论上相一致的结论。     

辐散风和瞬变的涡度通量的异常对定常波年际异常的强迫作用

研究了１９８２／１９８３年１２—２月对流层上层由辐散风和瞬变的涡度通量所产生的涡度源异常对定常波异常的强迫作用。结果表明，瞬变的涡度通量辐合的异常有抵消或耗散辐散风产生的涡度源异常的趋势；定常波的异常是在这两种强迫力的共同作用下维持的。同时还表明，对１９８２／１９８３年的情况，热带和赤道中东太平洋上的涡度源异常以及中纬度北太平洋上的涡度源异常都对太平洋／北美地区的大气环流异常起了重要的作用。     

一个计算球面不规则多边形内平均涡度、散度的方案

到目前为止,气象上已出现许多种计算涡度、散度的方案。如三点法(三角形法)、有限差分法(网格法、又称u、v分量法)、有限元插值法、面积膨胀率法、球面上的三角形法、以及在三角形法上通过地球投影发展而成的计算大范围散度、涡度的方案。纵观这些方案,有两个问题没有很好地解决。一是球面上任意多边形内涡度、散度的计算,二是测站间风矢的连续性假设。除文献[4]外,上述方案都是在平面上计算涡、散度,有的方案计算周界长度或网格距时,虽然计算的也是地表弧长,但最终结果都是在球面拓展为平面的情况下得到的,这样做会给计算精度带来影响。文献[4]虽在球面上计     

北半球冬季副热带高压带维持的涡度机制

本文利用涡度平衡方程讨论北半球冬季副热带高压的维持,计算发现,30°N副热带高压带地区,大型扰动所造成的涡度输送的辐散是维持这地区反气旋涡度的主要因子,这种辐散作用所造成的反气旋涡度主要发生在对流层上层,平均经圈环流对地转祸度的输送可以把它引导到对流层下层来。此外,我们还根据涡度输送的计算,讨论了西风急流的维持。向北的扰动涡度输送在45°N上空达极大值,因此它对中纬度西风和纬向平均急流的维持起着重要作用。但30°N上空,扰动的涡度输送为零,而平均经圈环流对地转涡度和相对涡度的输送都比较大,因此,可以认为副热带急流是在平均经圈环流作用下维持的。     

β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理机制Ⅱ.涡旋Rossby波的形成

使用二维中尺度横波型扰动的动力学方程组,探讨了该扰动的各种物理量场分布特征以及能量来源.结果表明,这种横波型的天气系统中扰动气压p'和扰动涡度ζ'在水平x方向上处于同位相或者反位相,扰动散度D'和扰动垂直速度w'在水平x方向上也处于同位相或者反位相,而扰动涡度ζ'与扰动散度D'在x方向上传播的位相相差π/2,只不过它们在垂直方向z上的分布结构有所不同.局地区域扰动发展的总能量来源主要是来自于平均场的有效位能和平均场的基流动能.最后,利用横波型扰动的总涡度守恒方程对涡旋Rossby波形成的物理机制做出了解释,并且提出了梅雨锋暴雨中β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理过程.采用中尺度MM5模式的数值试验结果,也得到了与动力学理论上相一致的结论.     

一次西南低涡形成过程的数值试验和诊断 II:涡度方程和能量转换函数的诊断分析

本文是对第一部分的数值试验结果进行涡度方程以及位能、散度风动能和旋转风动能之间的能量转换函数诊断分析,并讨论了地形动力作用和潜热加热影响西南低涡形成和发展的物理过程.结果表明:从涡度收支上看,地形和潜热加热通过增大辐合使涡度增加.从能量转换上看,在低层地形和潜热加热加强位能向散度风动能转换以及散度风动能向旋转风动能转换;在高层,地形通过加强旋转风动能向散度风动能转换,使高空辐散增强,而潜热加热通过加强位能向散度风动能转换亦使高空辐散增强.     

一次西南低涡形成过程的数值试验和诊断——Ⅱ:涡度方程和能量转换函数的诊断分析

本文是对第一部分的数值试验结果进行涡度方程以及位能、散度风动能和旋转风动能之间的能量转换函数诊断分析,并讨论了地形动力作用和潜热加热影响西南低涡形成和发展的物理过程.结果表明:从涡度收支上看,地形和潜热加热通过增大辐合使涡度增加.从能量转换上看,在低层地形和潜热加热加强位能向散度风动能转换以及散度风动能向旋转风动能转换;在高层,地形通过加强旋转风动能向散度风动能转换,使高空辐散增强,而潜热加热通过加强位能向散度风动能转换亦使高空辐散增强.     

也谈Rossby长波理论及其“悖论”

鉴于罗斯贝长波理论无辐散假定与物理学波动概念之间的矛盾,文章讨论了牵连涡度和相对涡度之间的相互转换实际上都需要通过散度才能实现。从地转适应理论的角度看,罗斯贝无辐散的假定实际上是假定地转适应过程无限快,和物理学的波动概念并不抵触。最后从流线和轨迹的区别分析了长波中散度的分布特征及其与长波移速在物理上的关联。     

書報述評

Isentropic AnlysIs(等位温層分析)*,C.G.Rossby著,載美國氣象學會氣象業報,18卷,6-7期之201-210頁:應用位置溫度和比較濕度二因子來分析天氣,不過是氣象界近数年間的事,但他在氣象學演進的過程中,却放出了異樣的光彩,因為這兩因子,不但富保有守性,並且還有動力學的意義。現在我們分析天氣、不僅僅從經驗上或實際上可以體會得到,並且在理論上也奠定了鞏固的基礎,因為現在的分析法,已從平面進到立體,二度進入三度。在一九二八年Bergeron發表了‘天氣三度分析論’,我們對於天氣的     

物理量实况传真图在区域暴雨预报中的应用

1980—1983年江淮梅雨期间,我们对安徽省气象科学研究所计算并发布的几个主要的物理量(实况)图进行了分析,并用其作安庆地区区域暴雨预报,收到了明显的效果。现将对物理量图的分析和应用情况分述如下。 一、几个主要物理量要素图的分析 由于形成暴雨需要强烈的上升运动、充沛的水汽输送和大气层结的不稳定等条件。因此我们着重分析了物理量传真图上的涡度、水汽通量南分量和相当位温等3个因子。 1.涡度ξ。 涡度可以解释为沿某一单位面积上周界的环流,它表示单位面积上空气旋转的平均情况。当空气按逆时针旋转时为正,顺时针旋转时为负,即一般槽区为正涡度,脊区为负涡度。实际上由于切变涡度的影响,正涡度的中心并不在低压区的低值中     

接地电阻测量不确定度分析与计算

本文主要介绍测量接地电阻不确定度的计算方法.首先介绍了测量不确定度与误差的基本概念和它们之间的对比;然后根据JJF1059-1999<测量不确定度评定与表示>,说明不确定度A类、B类以及合成标准不确定度、扩展不确定度的计算方法,并通过举例将测量不确定度及其计算方法引入防雷装置接地电阻测量值的分析、计算和评判上.     

四川盆地持续性暴雨发生的一类环流特征研究

利用NCEP1°×1°的资料研究了四川盆地一类持续性暴雨特征,结果表明：（1）在伴有西太平洋副热带高压西伸和其南侧有热带低压系统扰动的大气环流背景下,其水汽供应环流形势体现为东南气流输送,这主要与副高和热带低压系统相互扰动有关,而与大部分造成四川盆地暴雨的西南气流输送有差异。（2）局地涡度的变化对大尺度环流背景场的分布起到重要的作用,在副高西伸稳定的边缘,局地涡度变化为负,在槽区和热带低压扰动区域内,局地涡度变化为正,而局地涡度的正负变化,取决于涡度方程各项的变化大小,在850hPa上,雨区局地正涡度的增加可能与热带低压的局地正涡度输送有关,而这一过程可能主要山正涡度平流来完成。（3）局地正涡度变化范围和中心较好程度上对应着雨区的范围和中心,可以作为一个判断降水落区的预报要素来参考。     

一个大型天气过程转变的分析

本文选取了1958年1月9日—14日亚洲上空一次横槽南下的例子,进行了天气学分析和数值分析。分析指出,这次横槽是与500毫巴上乌拉尔高压脊后有一速度散度的辐合区和对流层下部从西南向东北方向的暖空气输送区的建立和破坏有关联。由上述这两个区域的建立和破坏,引起了呈东北—西南轴向的乌拉尔阻塞高压发生一次建立和崩溃过程。随着阻塞高压的崩溃,使横槽南下,并引起一次寒潮过程。在横槽南下的过程中,我们还分析了涡度方程各项对涡度变化所起的作用。结果指出,涡度平流项是最重要的。而散度项的计算值则过大,且与涡度变化的实际结果不相称。最后,作者求出了涡度方程各项的五天积分数值,并考察了各项的页献。     

高空急流对青藏高原切变线影响的数值试验与动力诊断

利用NCEP 1°×1° FNL分析资料和中尺度数值模式WRF对一次青藏高原（简称高原）切变线过程进行了数值试验,主要研究高空急流强度对高原切变线的影响,并结合ω方程分析了影响高原切变线上垂直上升运动的若干因子。研究得出高空急流的强度对低层风场有重要影响,急流增强会使高原切变线上的风切变增大,切变线变长,同时高空急流强度的增强也有利于高原切变线上水汽的辐合。高空急流可通过影响高层辐散、低层辐合的散度场垂直配置对高原切变线上的正涡度柱与辐合上升运动产生作用。ω方程的诊断分析表明,温度平流的拉普拉斯项对高原切变线上的垂直上升运动起主导作用,低层暖平流有利于切变线上产生上升运动。高空急流强度的变化对差动涡度平流项的影响要大于温度平流拉普拉斯项,高空急流强度的增强会放大差动涡度平流项和温度平流项的正贡献,从而更加有利于上升运动及高原切变线的维持。