“白鹿”台风(1911)残涡造成广西大范围暴雨成因分析

利用常规气象资料及EC再分析、卫星云图、雷达、中尺度自动站等资料,采用天气动力诊断分析方法,对"白鹿"台风(1911)残涡造成广西大范围暴雨的成因进行分析。结果表明,"白鹿"台风残涡暴雨是在有利的高低空环流形势和强水汽辐合条件共同作用下造成的。有利的环流条件使停编后的"白鹿"残涡强度维持、加强,卫星云图显示"白鹿"南半环云系发展旺盛、密实,雷达回波显示残涡螺旋云带的前端有新生对流发展、传播,从而造成广西大范围暴雨发生。     

扩展卡尔曼滤波在地磁导航中的应用分析

研究基于地磁场的自主导航,建立以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导以地磁场大小和地磁场矢量为观测量时的观测方程,通过引入EKF解决系统的非线性问题.最后,用matlab对地磁导航系统进行仿真,仿真结果表明EKF有很好的收敛性和稳定性,以地磁场矢量为观测量的导航精度要远高于以地磁场大小为观测量的导航精度,...     

子午线收敛角与长度比的一种简捷算法

关于子午线收敛角和长度比的计算公式在许多大地测量书籍中都已导出,但精度要求不同,公式推导方法就不同.子午线收敛角和长度比计算是大地测量学中的常规计算,但其公式推导较复杂,初学者难以掌握.本文提出了一种子午线收敛角与长度比的简捷算法,本法公式推导简单,便于理解,编写了相应的计算程序,与传统方法解算结果相同.     

一次非典型秋季冷空气暴雨过程分析

利用常规气象资料、加密气象站观测资料、1°×1°的NCEP再分析资料以及多普勒雷达资料,诊断分析2010年10月14～ 15 日广东南部的非典型冷空气暴雨过程.分析结果表明:(1)此次暴雨过程的中尺度特征较为明显;(2)垂直上升运动先于强降水出现前即有明显反映,而低层水汽辐合与降雨量级的同时性较为一致;(3)前期不稳定...     

远离热带风暴中心的大暴雨个例分析

2010年9月2-3日江苏淮北出现了较罕见的大暴雨过程,暴雨中心雨量为244.7 mm.分析表明,这次大暴雨过程产生在南海登陆的热带风暴“狮子山”倒槽中,暖湿气流在北上中与对流层低层相对冷的气团相遇,在暴雨区产生局地锋生,中层干冷空气的倾斜下侵,促使大气的斜压性增强,不仅产生了对流性不稳定,而且提供了有利于暖湿气流抬升的动力条件.在锋生作用下,气旋性涡度沿锋区发展.在暴雨发生过程中,西行热带风暴倒槽东部的偏南风和副热带高压西部的偏南气流,构成了一支补偿性质的低空急流,向暴雨区输送了充足的暖湿气流.     

利用高速收敛PSO或分解进行二维灰度熵图像分割

首先,定义了灰度熵并导出了相应的二维灰度熵阈值选取公式;其次,利用高速收敛PSO算法寻找二维灰度熵法的最佳阈值,并采用递推方式避免迭代过程中适应度函数的重复计算;最后,将二维灰度熵的运算转换到两个一维空间上,计算复杂度由O（L2）进一步降为O（L）。实验结果表明,与基于粒子群的二维最大Shannon熵法相比,所提出的两种方法的分割效果具有明显优势,且运行时间大幅减少。     

Grid convergence of variable-density flow simulations in discretely-fractured porous media

Grid convergence in space and time of variable-density flow in fractured-porous rock is systematically assessed. Convergence of the flow simulation is attained using both uniform and adaptive time-stepping. This contrasts to variable-density flow in unfractured porous media where grid convergence variable-density flow problems is almost never achieved. At high discretization levels, the number of fingers in fractured-porous rock is no longer influenced by spatial-temporal grid discretization, which is not the case in unfractured porous media. However, similar to unfractured porous media, the number of fingers in fractured-porous media varies at low discretization levels. Simulated convective pattern and penetration depth of the dense plume in fractured rock depend more on spatial discretization than on temporal discretization. The appropriate spatial-temporal grid is then used to examine some aspects of mixed convection in fractured-porous rock, characterized by the mixed convection number M. The critical mixed convection number M_c = 46 represents the transition between forced and free convection in fractured porous media, which is much higher than M_c = 1 in unfractured porous media. Thus, for mixed convective flow problems, the value of M_c is not a sufficient indicator to predict the convective mode (free convection-forced convection), and the presence of vertical fractures must be included in the prediction of convective flow modes.     

浙江天目山背风坡对流触发个例的对比分析

针对夏季副热带高压背景下浙北天目山附近的强对流天气个例,利用中尺度实况资料,分析了天目山对触发对流的作用。结果表明:浙江省夏季位于副热带高压边缘时,低层处于西南背景风时,在低Froude数条件下,气流经过黄山、天目山后在背风侧形成一段辐合线,在有利的热力条件配合下,容易触发对流。山地的热力强迫作用使地形上空新生了很多积云,积云分布基本与地形一致。同时,天目山背风侧出现一条积云线,其形成的原因是天目山背风侧辐合线的辐合抬升作用。背风侧辐合线尺度有几十千米,方向随环境风向转变。对流触发的位置位于这条辐合线上靠近山地的一端。这可能是由于山地热力强迫作用产生的积云移到辐合线上继续发展产生对流云,即山地的动力和热力作用共同触发了对流。     

一次由气旋发展与边界层东北气流触发的强对流天气分析

利用多种探测资料及NCEP/NCAR FNL 1°×1°再分析资料,对2019年4月24日发生在山西的大范围强对流天气进行了分析。结果表明：1）此次过程是在弱天气尺度强迫背景下,地面锋面气旋发展和低层偏东北气流伸入河套地区,触发了1个持续拉长状对流系统（persistent elongated convective systems,PECS）和1个β中尺度持续拉长状对流系统（meso-β-scale PECS,MβECS）发生发展造成的。2）与MβECS对应,雷达回波上表现为涡旋状的回波中镶嵌着多个对流单体,PECS则表现为4个线状回波和1个强降水单体风暴。雷达产品能更精细刻画较小尺度系统特征,但分类强对流的某些典型特征并不明显。3）物理量诊断揭示,低层锋生作用不仅使暖锋加强触发MβECS发展造成北部强对流,且使得冷锋加强和气旋发展,此背景下形成的边界层急流和地面中尺度系统导致中南部对流单体合并、加强并高度组织化。强对流范围和强度与涡旋或辐合线尺度及风场辐合强度密切相关,气旋内温压风湿场的扰动特征能更好地解释较小尺度系统形成发展的物理机制,且这些特征较强对流提前1～3 h出现,对强对流临近预报具有很好的指示意义。4）低层东北气流是干冷与暖湿空气的一个倾斜交界面,该面上各种要素并不均匀,围绕该支气流形成一个气旋式次级环流圈,是中尺度对流系统的重要触发机制;气流两侧存在较大纬向风垂直切变,是造成对流风暴传播、持续时间长的重要原因之一。     

Synoptic Characteristics Related to Warm-Sector Torrential Rainfall Events in South China During the Annually First Rainy Season

Warm-sector torrential rainfall (WSTR) events that occur in the annually first rainy season in south China are characterized by high rainfall intensity and low radar echo centroids. To understand the synoptic characteristics related to these features, 16 WSTR events that occurred in 2013-2017 were examined with another 16 squall line (SL) events occurred during the same period as references. Composite analysis derived from ERA-Interim reanalysis data indicated the importance of the deep layer of warm and moist air for WSTR events. The most significant difference between WSTR and SL events lies in their low-level convergence and lifting; for WSTR events, the low-level convergence and lifting is much shallower with comparable or stronger intensity. The trumpet-shaped topography to the north of the WSTR centers is favorable for the development of such shallow convergences in WSTR events. Results in this study will provide references for future studies to improve the predictability of WSTR.