台风螺旋雨带云结构和降水形成机制研究

应用数值模式结果,选择台风登陆后两个不同时次螺旋雨带中两个强降水中心,对台风螺旋雨带的云结构和降水形成机制进行诊断分析.结果发现螺旋雨带云结构和降水形成机制有如下特点:在9～13 km高空范围内冰晶的非均质核化非常活跃,冰晶转化率高于台风眼壁暴雨数倍,但是冰晶通过贝吉龙过程生长为雪、雪通过凝华增长生长为霰的过程相对台风眼壁很弱,螺旋雨带雨水形成微物理机制以霰粒子融化成雨水(pgmlt)为主,冰相粒子转化率大值区位于垂直上升气流大值区,8 km高度霰收集雪(dgacs)干增长是最主要的冰相粒子生长过程,与北方层状云比较,螺旋雨带暴雨冷云中的凝华过程和撞冻过程非常活跃.螺旋雨带云水凝结过程呈双峰型,位于7～8 km高度冷云区的云水凝结峰值较大,暖云区0.5～1.5 km高度云水凝结峰值次之.     

中国季降水量的气候噪声和潜在可预报性估计

利用中国130个测站1961—2004年的日降水量资料,使用低频白噪声延伸法和方差分析法估计了中国季降水量的气候噪声方差和潜在可预报性。结果表明：中国季降水量的气候噪声方差由南向北、由沿海向内陆逐渐减小,且有明显的季节变化,夏季最高,其次是春秋季,冬季最小,而且内陆的季节变化比东南沿海的季节变化显著。季降水量的潜在可预报性有较大的季节和区域差异,但总体来说,全国大部分地区的季降水量是潜在可预报的。以绝对误差小于均方差0.68倍作为预测正确标准,全国大部分地区季降水量的预报正确率上限为50%-60%。     

归一化植被指数与降水量、土壤湿度的关系

归一化植被指数是描述植被绿度及生长状况的指数，由于植被生长依赖于环境条件因此ＮＤＶＩ与环境参量的关系是应用ＮＤＶＩ监测环境状况的基础。分别应用位于中国北部的干旱及半干旱地区的降水量资料对ＮＤＶＩ与降水量之间的关系地分析，结果表明仅在干旱半干旱地区生长季末的累积降水量与累积ＮＤＶＩ存在着显著的非线性关系，相关系数为０．７８。     

影响高空探测高度的若干因素及提高探测高度的对策

通过对高空探测高度的分析可知:降水、净举力和空气阻力、球炸率是影响探测高度的主要因素。针对各个影响因素,找出提高探测高度的方法。     

1948-2001年全球陆地6-8月降水长期变化的时空特征

采用PREC/L的全球陆地月降水资料,研究了1948-2001年全球陆地6-8月降水长期变化的时空特征.结果表明,在该时段内,6-8月降水量较大的区域是全球几个主要的季风区,而且季风区的降水均方差较大;全球陆地6-8月降水量以负趋势为主要特征,降水量明显减少的区域是热带非洲,中国的淮河以北,俄罗斯的东部,中、西西伯利亚,朝鲜,南亚等8个区域;降水量增加的区域是加拿大北部、格陵兰中部等4个区域;全球36个纬度带中共有12个纬度带6-8月降水量趋势变化达到了0.05显著性水平的Monte Carlo检验,但是只有1个纬度带(65～60°S)是正趋势.全球陆地6-8月降水量正趋势的范围是很小的.初步探讨了ENSO与全球陆地6-8月降水量趋势变化的关系.     

大气对流边界层中的涡漩结构

大气边界层中存在尺度从几百米到几十公里的大涡漩运动.它们在边界层中动量、热量、水汽等垂直输送中起重要作用.作者从边界层中对流和上部稳定层中波动相互作用的观点,发展得出大涡结构的对流波动理论.根据此理论,大涡的波谱构成主要由上、下层大气中风向、风速、层结以及两层之间的温度跃变等因素决定.本文根据卫星云图和天气资料分析了一次冷空气爆发流经暖洋面上形成云街、对流单体以及它们之间的相互演化的过程,并用对流波动理论,依据各阶段的大气条件计算出它们的波数构成,并得出了垂直速度、辐合带、界面扰动的分布,解释了云街、对流单体的形成、结构及相互转化的原因.     

集合预报及其在中期天气预报中的应用

作者概述了集合预报的基本概念，集合预报中期天气预报中的意义与作用，现有的主要集合预报产品以及集合预报在美国美国国家气象中心和欧洲中期天气预报的业务运行。简要介绍了我国国家气象中心在动力延伸预报和集合预报方面的试验研究情况。     

“雅安天漏”研究 III：特征、物理量结构及其形成机制

本文的这一部分首先进一步分析了第二部分的预报结果,结果发现,在本文第二部分所建立的模式,不仅较好地预报出了24小时总降水量,而且也较好地预报出了“雅安天漏”的降水特征和降水中的物理结构。模式基本上抓住了形成雅安降水的主要影响因子。然后通过一系列精心设计的数值模拟试验得到了形成雅安降水的可能机制。     

NATURE OF PRECIPITATION AND ACTIVITY OF CUMULUS CONVECTION DURING THE 1991 MEIYU SEASON OF CHANGJIANG-HUAIHE RIVER BASIN*

Seasonal variability regarding the nature of precipitation and the activity of cumulus convection during the 1991 Meiyu season of Changjiang-Huaihe River Basin(Jianghuai)has been investigated by calculating apparent heat source/apparent moisture sink and analyzing TBB(cloud-top blackody radiation temperature)data.It is found that three periods of strong ascending motion during the Meiyu season lead to three episodes of heavy rain,and the latent heat due to the precipitation is of the sole heat source of the atmosphere.The nature of precipitation shows distinct seasonal variability,from frontal precipitation of the first episode to the extremely strong convective precipitation of the third episode.TBB field of East Asia may well reflect not only the intensity of convection and rainfall,but also the movement of rain belt and convection belt.In the whole Meiyu season.convection belt mainly stays in Jianghuai.but may shift within the domain of East Asia.Its locating in Jianghuai or not determines the maintenance or break of Meiyu.In the third episode,the narrow convection belt over Jianghuai is mainly caused by southwest monsoon which takes moist and convective atmosphere from tropical ocean.     

Characteristics of secondary circulations over an inhomogeneous surface simulated with large-eddy simulation

Large-eddy simulation is used to study secondary circulations in the convective boundary layer modulated as a result of horizontally varying surface properties and surface heat fluxes over flat terrain. The presence of heat flux heterogeneity and its alignment with respect to geostrophic wind influences the formation, strength and orientation of organized thermals. Results show boundary-attached roll formation along heat flux maxima in the streamwise direction. The streamwise organization of the updrafts and downdrafts formed downwind of heterogeneities leads to counter-rotating secondary circulations in the crosswind plane. The distribution of resolved-scale pressure deviations shows large pressure gradients in the crosswind plane. Spanwise and vertical velocity variances and heat flux profiles depict considerable spatial variability compared to a homogeneous forest simulation. Secondary circulations are observed for various ambient wind scenarios parallel and perpendicular to heterogeneities. In the presence of increased wind speed, thermals emerging from the heat flux heterogeneity are elongated, and organize along and downwind of large-scale heterogeneity in the streamwise direction. Simulation with a reduced heat flux shows a shallower circulation with a lower aspect ratio. Point measurements of heat flux inside the roll circulation could be overestimated by up to 15–25% compared to a homogeneous case.