环流调整机制的动力学剖析

本文从基本方程出发,求得并讨论了层结参数方程和位势涡度方程。从位势涡度方程可以看出:①绝热无摩擦大气运动中的位涡守恒仅在正压条件下或者在地转平衡条件下才能成立;②在无摩擦大气运动中,绝热假定同热流量垂直方向按A_0(x、y、t)ρ~(R/C_ρ)分布在正压或满足地转平衡条件下是等效的;③位涡从不守恒到重新守恒的过程,即动力激发数M→0的过程是斜压地转偏差产生和热流量输送改变的过程。这种过程我们称之为动力激发适应过程。 通过对上述过程的讨论,我们进一步探讨了环流调整(包括斜压地转偏差的产生和适应)的机制和条件。由于斜压地转偏差的产生同适应过程一样是快过程,因此环流调整是一个快过程。当R=U/fL和中够小时,容易发生环流调整。 最后我们还讨论了大气运动的动态平衡的破坏和建立。指出:斜压地转偏差的产生是在位涡不守恒情况下产生的,而地转偏差的适应却是在位涡守恒的情况下进行的;环流调整时间是同天文潮汐力场转折性变化和热流量分布的转折性变化时间是同步的。     

1998年副热带高压中期数值预报产品的误差分析

通过统计和动力学分析结果的验证,可以得到:(1)欧洲中期数值预报产品是预报副高中期活动的重要依据,并且预报值的平移订正不可能对预报准确率有多大的改进。(2)不考虑天文潮汐可能是1998年欧洲中期数值预报产生较大误差的重要原因。(3)进一步分析找到二条判断欧洲中期数值预报因不考虑天文潮汐将发生较大误差的指标: ① 当交点月奇异点月下点 54.7 线与当日20时500 hPa的 50～150 E 范围内副热带急流槽线相重合,并与等温线夹角 α>60 °时,那末若以奇异点后0～2天作为初日,欧洲中期数值预报120 E 588线北界预报将出现连续三天大于等于2个纬距的连续性错误(7/9),反之,将不出现连续性错误(13/13);② 在不满足上述情况下,如果54.7 跋咄ü至迅备咧涞脱骨保?则在交点月奇异点当日出现离散性错误(5/7),反之,将不出现错误(6/6)。(4)1999～2000年汛期实际应用结果基本上证实了上述二个指标。     

与天气系统发生和发展有关的非均匀饱和湿位涡理论分析

在动力气象理论方面，无论大尺度、中尺度还是小尺度大气运动，对于同一尺度之内大气运动演变机制，有着相当完美的讨论。然而，对于不同尺度天气系统之间转换演变机制讨论，即使因为它与天气系统的出现和发展密切相关而显得非常重要，却很少涉及。为了讨论这个重要的转换演变机制，在导出无粘滞非均匀饱和湿位涡（NUSMPV）方程的基础上，首先，通过对这方程进行数理分析证明：在非均匀饱和湿绝热大气运动中，干区和饱和区之间的不饱和区的NUSMPV是不守恒的，并进一步证明：只在次饱和区（0．78〈q/q1〈1），NUSMPV不守恒才是明显的，而在其它不饱和区，NUSMPV是接近守恒的。接着，根据守恒的相对性原理，通过NUSMPV无因次形式的讨论，把大气运动分成三类，即NUSMPV守恒，准守恒和不守恒运动。然后用数理分析方法讨论了各类运动的出现条件，时空之间关系，物理机制和一些特征。最后分析了不同尺度之间天气系统的转换机制，指出：当与狭义NUSMPV（P0）有关的涡管项（A）和非绝热加热项（B）之间的动力不平衡（A＋B）／P0减少，以至NUSMPV守恒条件满足时，大气运动将主要通过非常快的频散适应过程继续失去不平衡能量，从较小尺度向较大尺度转换；而当（A＋B）／P0增加，以至NUSMPV不守恒条件满足时，大气运动将主要通过非常快的外源激发过程，而从较大尺度向较小尺度转换。无论上述两种转换过程是那一种，一旦产生都将持续进行，直至大气运动重新回到NUSMPV准守恒运动状态。     

亳州市电视铁塔倒塌事故的气象原因

通过实地调查和气象资料分析，得出造成1999年8月30日亳州市教育电视台电视铁塔倒塌事故的气象原因是由于受飑线袭击，铁塔承受了超过满足国家GBJ9－87所规定的铁塔设计风速，此外铁塔位于形成喇叭口形状的两座高楼中的一座上，两座高楼由于特殊结构而形成狭管效应，造成局部风速增大，使铁塔所承受风速比开阔地的风速还要大，从而造成倒塌事件。根据这一分析，得出一些有益结论，能对高层建筑与铁塔建筑设计规范的修正提供借鉴意义。     

台风活动对ECMWF副高中期活动预报能力的影响

本文通过统计分析发现 :欧洲中心中期数值预报 ( ECMWF)产品可作为预报副高中期活动的重要依据。然而 ,对台风环流的处理失当可能是导致欧洲中心数值预报产品 12 0°E588线北界 72小时预报产生大于 5个纬距严重错误的主要原因 ( 2 2 / 38)。当台风进入关键区 ,即进入近海和大陆区时 ,以当日分析场作为初始场的欧洲中心中期数值预报产品 12 0°E588线北界 72小时预报基本都发生大于 2个纬距的错误 ( 14/ 19)。反之 ,则很少发生错误。当台风生成或消亡时 ,以当日分析场作为初始场的欧洲中心数值预报产品 12 0°E588线北界 72小时预报也将发生大于 2个纬距的错误 ( 2 3/ 2 8)。但是台风活动对 130°E588线北界预报影响不大。     

合肥东南引风口对城区热岛调节作用的评估

通过观测资料分析，认为合肥市东南引风口的夏季通风作用对合肥市夏季城市热岛强度起到一定的调节作用。并通过热量平衡方程的数值模拟，分析了该区域下垫面状况的改变对合肥市区夏季平均温度的可能影响。     

等标污强指数及增度—新增大气污染源布问题再探

本文针对大气污染布局问题，在多源高斯模式基础上，通过简化，论证，引进等标污强指数和增度概念，以综合考虑气象因素以及污染源的强度，方位和距离。     

关于高层建筑采暖和空调的气象参数的讨论

针对高层建筑的建筑特点,探讨了涉及高层建筑采暖和空调问题的若干气象参数的计算和修正。为充分利用高层建筑气候资源,保证室内标准环境,降低能耗提供了有益的结果。     

中纬度突发性暴雨的可能先兆特征

通过对湿位涡（MPV）不守恒过程出现条件的讨论，理论上证明了：在中纬度突发性暴雨产生前，①必定存在着深对流高度范围内δθ^＊/δz迅速趋向于零的过程。②斜压向量沿广义位温梯度有一分量。③接近饱和的不饱和层足够厚。达到深对流高度。④处于含有大量水汽和液态水的云团和云块附近。1999年合肥2次突发性暴雨确实都有体现上述4个必要条件的2种共同特征现象。⑤在暴雨生成之前，在合肥上空存在着深厚的双层干区（在多普勒雷达VWP图上表现为深对流高度范围内的两层连续无资料区），首先，随着上层干区顶部的湿冷空气开始下滑，上层千区开始从上到下消失，接着，当下滑空气停止下滑而开始上升时，下层的干区开始消失，最后在两层干区完全消失时，带来突发性暴雨的中尺度对流系统就突然出现。⑥同时在云图上，南下冷锋云带在逼近合肥市分裂成两部分，以至在断裂处几乎没有云和雾，而在周围则存在着含有大量液态水和水汽的两块云团。而在冷锋云带通过合肥后，带来突发性暴雨的中尺度对流系统就在几乎没有云和雾的断裂处爆发。