河南省北部一次暴雪天气过程诊断分析

利用常规观测资料和FY-2C射出长波辐射资料,采用物理量诊断分析方法,对2009年11月10~12日出现在河南省北部的暴雪过程进行了综合分析。结果表明:(1)在稳定的环流背景下,低空急流、地面河套倒槽与回流形势同时强烈发展,造成持续性暴雪天气。(2)物理量诊断结果显示,深厚的湿层和持续的水汽辐合为暴雪的产生提供了充沛的水汽;中低层辐合、高层辐散垂直结构的持续存在有利于低层垂直上升运动的持续加强,从而触发不稳定能量不断释放;中低层正涡度、中高层负涡度结构的稳定维持,为强降雪天气提供了动力条件;冷暖空气稳定对峙是造成暴雪持续、增幅的重要原因之一。(3)OLR特征分析表明,OLR6 h低值中心与6 h最大降雪中心密切相关。     

2000年以来福州地区夏季极端高温的新特征及成因探讨

近几十年来,全球气候变暖背景下夏季中国大陆大中城市的极端高温事件趋于频繁,其时空格局发生了显著变化,并对社会经济环境造成了严重的影响。中国气象局最近发布的数据表明,福州市因高温天数最多而被称为中国"第一火炉",一度引起热议。本文利用逐日的观测资料建立了多个极端高温指数(极端高温天数、极端最高气温、平均最高气温和炎热指数等)序列,综合分析了在1960~2013年间夏季福州市极端高温的变化趋势,并与传统的"四大火炉"城市(重庆、武汉、南昌和南京)做了比较。结果表明:福州市的高温指数在20世纪60、70年代并不突出,但在1970年代末和1990年代初经历两次转折后,均有显著的上升过程,其中,极端高温天数、日最高平均气温和相对湿度在2000年左右均发生了一次显著的突变;进入21世纪后,除了在年平均极端最高气温不如重庆高外,其他各项极端高温指数均超过传统的"四大火炉"。分析还表明,21世纪初以后,中国东部沿海地区特别是福州市的极端高温是由大气环流变异引起的,其贡献主要源自低层水平和垂直温度平流的异常,而局地非绝热加热的贡献较小。此外,近十年来,西太平洋副热带高压的明显西伸也有利于夏季中国南方城市的极端高温事件的频繁发生。     

采用质点跟踪方法对物质输运方程平流项数值格式的改进

用数值模式对河口海岸地区的物质输运进行计算时,平流项的数值格式必须要能对物质浓度锋面进行正确处理,以避免产生过多的数值耗散或频散。本文中设计了一种在网格内设置一些质点并对质点进行跟踪的格式计算平流项。结果表明,质点跟踪格式在一维情形下无频散和几乎没有耗散,在二维情形下无频散和在水深变化剧烈的地方基本避免了垂向数值耗散。与其他数值格式的耗散性和频散性相比,本文中设计的数值格式明显地提高了物质输运方程中平流项的计算精度,在河口海洋物质输运的计算中具有较大的应用价值。     

珠江口内伶仃洋河口湾盐度输运机理

为了评价物质入海通量对地区的影响,有必要对入海通量进行统计分析,并对其控制因子进行研究.由于机制分解方法物理概念清晰,采用此方法.从物质平衡入手,分析物质输运机理,描述不同类型河口的特点,并在实测资料的基础上,研究珠江口内伶仃洋河口湾的盐度输运,对比各动力因子对盐度贡献项的大小,结果表明盐度纵向净通量主要是由纵向净平流输运控制,斯托克斯漂移和垂向净环流引起的盐度输运也不容忽视.     

一次早台风暴雨的湿位涡分析

0601号强台风"珍珠"是1949年以来5月份登陆我国最强的台风之一,与西风带系统在低纬度相互作用是早台风的预报要点.通过台风暴雨过程的湿位涡(MPV)分析,从湿位涡和湿位涡平流的的角度探讨西风带系统在早台风暴雨中的作用.结果表明:对流层中高层冷空气以漏斗状高MPV1柱的形式在江淮地区的维持及漏斗底部正MPV1向南入侵强台风环流,触发不稳定能量储存和释放,是此次早台风暴雨强度大的重要原因,同时也是台风登陆后迅速填塞,降水快速减弱的重要因素之一.正MPV2中心与暴雨中心有较好的对应.MPV2平流与MPV1平流量级相当,湿斜压作用与正压作用同样重要.     

海洋水平环流输送对印度洋表层盐度的调整机制

本文利用Argo表层盐度、OSCAR海流等数据,基于盐度收支方程的平流输送项来阐述海洋平流输送对热带印度洋表层盐度的调整作用;利用淡水输运量计算公式揭示6条关键断面海洋平流输送对表层盐度空间结构的调整机制。结果表明,海洋平流将赤道西印度洋和阿拉伯海的高盐水输送到低盐海域的赤道东印度洋和孟加拉湾、安达曼海;将赤道东印度洋和孟加拉湾、安达曼海的低盐水输送到高盐海域的赤道西印度洋、阿拉伯海以及赤道南印度洋海域,起到了调整印度洋盐度基本平衡的作用。断面淡水输运量的分析结果表明,导致苏门答腊岛西部海域的强降水中心与低盐中心不重合,澳大利亚西部海域的强蒸发中心与高盐中心不重合的主要原因是水平环流所致;夏季,来自赤道西印度洋和阿拉伯海的高盐水在西南季风环流的驱动下,入侵孟加拉湾,是导致孟加拉湾夏季表层盐度较高的主要原因。     

首都机场平流雾特征分析与预报

对2007年2月21日造成首都机场大面积进出港航班延误及取消的平流大雾过程进行了天气形势、物理量场的特征分析,并与2000年1月16日一次典型的平流雾过程进行对比分析,进而对首都机场2000—2007年所有平流雾过程进行统计、对比分析,力图找出平流雾天气的特征。最终总结提出了首都机场平流雾预报的着眼点：在符合大雾产生的弱天气形势下,管区东南部存在大片雾区时,如果通县及首都机场均在凌晨出现暖平流导致的地面异常增温或温度长时间维持不变,加之本场风向转为偏东风或东南风,就应考虑平流雾产生。     

Three-Step Difference Scheme for Solving Nonlinear Time-Evolution Partial Differential Equations

In this paper, a special three-step difference scheme is applied to the solution of nonlinear time-evolution equations, whose coefficients are determined according to accuracy constraints, necessary conditions of square conservation, and historical observation information under the linear supposition. As in the linear case, the schemes also have obvious superiority in overall performance in the nonlinear case compared with traditional finite difference schemes, e.g., the leapfrog（LF） scheme and the complete square conservation difference（CSCD） scheme that do not use historical observations in determining their coefficients, and the retrospective time integration（RTI） scheme that does not consider compatibility and square conservation. Ideal numerical experiments using the one-dimensional nonlinear advection equation with an exact solution show that this three-step scheme minimizes its root mean square error（RMSE） during the first 2500 integration steps when no shock waves occur in the exact solution, while the RTI scheme outperforms the LF scheme and CSCD scheme only in the first 1000 steps and then becomes the worst in terms of RMSE up to the 2500th step. It is concluded that reasonable consideration of accuracy, square conservation, and historical observations is also critical for good performance of a finite difference scheme for solving nonlinear equations.     

巴彦淖尔市一次寒潮天气动力机制分析

使用常规气象观测资料,采用天气学原理和天气动力学诊断分析方法,从寒潮环流背景和动力机制,对2012年11月2-4日发生在内蒙古巴彦淖尔市一次寒潮天气过程进行了分析.结果表明:①乌拉尔山高压脊强烈发展东移,脊前偏北急流带南移、南下低涡与转竖低槽合并,冷空气向南爆发,造成了此次寒潮天气过程.②850 hPa冷平流区向南扩展的速度比地面气温24h负变温区向南扩展速度超前12 h左右,强盛的冷平流是造成气温骤降的主要原因.③300 hPa偏北急流轴左侧风速有气旋性切变,右侧有反气旋性切变,加大地面气压场的气压梯度,产生“梯度风”.高空槽前暖平流、槽后冷平流,暖区上升、冷区下沉,形成对流运动.低层由冷区指向暖区的水平运动和暖区上升运动构成垂直方向上次级环流,次级环流的下沉支处于高空急流轴入口区左侧下方,使高空急流动量传递到地面,低层水平运动(冷区指向暖区)加大了地面风速.     

豫北一次持续性大雾的成因分析

本文应用MICAPS探空资料(第五类站点数据)及地面观测资料(第一类格点数据、第四类站点数据)和NCEP再分析资料,对2009年11月13~14日发生在豫北地区的一次大雾天气过程的形成、持续及其性质转变的原因进行分析,发现地面中尺度辐合线(区)的时空分布与大雾过程有时间上的伴随关系。水汽通量输送和温度平流的变化以及地面辐射降温的共同作用导致了这次大雾的性质在持续过程中发生了转变,即由辐射雾变成平流雾。分析表明:13日08时之前豫北的降雪带来的充足水汽和夜间晴朗少云微风造成的辐射降温是形成辐射雾的主要原因;13日14时开始在豫北水汽通量输送加大和暖平流不断加强的同时地面持续降温,使得暖湿空气在较冷的下垫面冷却导致辐射雾转变为平流雾。