台风“桑美”的数值模拟和地形敏感性试验

用WRF模式对0608号台风“桑美”进行了数值模拟研究,较为成功地模拟出了台风路径和降水,但模拟的台风中心气压远高于实况。为研究“桑美”登陆期间地形的抬升作用对其降水及结构的影响,通过改变特定区域内的地形高度设计了一组敏感性试验。结果表明,台风登陆过程中地形抬升作用对台风降雨量有显著的增幅作用;台风中心位势涡度、气流垂直上升速度、水平水汽通量散度明显增大;地形抬升机制在台风登陆时刻达到最强。     

河西西部一次大到暴雨过程诊断分析及数值模拟

利用实况降水资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料和数值模拟结果,对2011年夏初河西走廊西部一次大到暴雨过程进行了分析。结果表明,这次暴雨过程的成因是"北高南低"的环流形势和南、北方暖湿空气与干冷空气交汇而形成的。此次过程水汽来源较多,为暴雨的发生提供了充分的水汽条件;暴雨发生前,大气能量有个积聚的过程,在暴雨发生时能量开始释放,最后到暴雨结束,能量释放完毕;暴雨发生时,降水落区上空整层均为上升气流,这种强上升运动不仅使暖湿空气辐合抬升,且在上升过程中释放潜热,加热大气,使垂直运动增强,形成正反馈;700 hPa Q矢量辐合区走向与雨区走向基本一致,出现降水区域的Q矢量辐合中心值要-3×10-15hPa-1·s-3,但Q矢量辐合强度与暴雨强度并没有较好的对应关系,这表明Q矢量的辐合区能较好的预报暴雨及较大降水的落区,但没有较好的预报出暴雨强度;通过数值模拟可知,实际降水大值中心基本上与模拟的大降水中心吻合,高分辨率的模拟结果能分析出此次降水过程影响系统的移动和发展,模拟的MCAPE和雷达反射率因子等物理量均对此次降水过程有较好的指示意义。     

Deformation characteristics of the ‘7.20' heavy rainfall event in North China

本文通过将变形引入到非均匀饱和湿大气动力框架下的非地转Q矢量中验证了变形对驱动与强降水有关的垂直运动中的重要性。进一步,为了将变形更好地应用于降水诊断,将变形与其他动热力因子结合,提出位势形变参数,并推导了其倾向方程。研究表明,位势形变与强降水有密切相关性,其包含与降水有关的关键动热力要素,从而使位势形变能够抓住强降水产生的动热力学要点,对降水有良好指示追踪意义。     

黑潮延伸体海洋中尺度涡旋:四套数据的比较

在不同的中尺度涡数据中,涡旋的识别,跟踪方法以及物理参数的定义存在差异,因此需要对涡旋结果进行相互比较和验证.本文比较了Chelton,GEM-M,Faghmous和Dong四套中尺度涡数据在黑潮延伸体区域的基本特征.结果表明,各数据的中尺度涡数量,特征和轨迹均存在差异.经过归一化处理后,涡特征的地理分布和时间变化高度...     

“尼伯特”台风暴雨过程中温州北部和南部降水差异的成因分析

利用温州地面自动气象站资料和日本0.5°×0.5°分析资料,对2016年7月8—9日"尼伯特"台风暴雨过程中温州北部与南部降水差异的成因进行分析。结果表明:1)北部东南气流较弱,降水小;南部受东南低空急流影响时间较长,有利于产生强降水。2)北部水汽辐合弱,提供的水汽有限;南部水汽辐合强,提供的水汽充足。3)南部的SWEAT指数高于北部,强降水的不稳定条件优于北部。4)北部低层辐合弱,高层辐散弱,低层非地转湿Q矢量辐合小,上升运动弱,降水也弱;南部低层辐合强,中低层和高层辐散强,低层非地转湿Q矢量辐合大,上升运动强,有利于产生强降水。     

淮河流域东北部一次异常特大暴雨的数值模拟研究 Ⅱ: 不稳定条件及其增强和维持机制分析

利用"淮河流域东北部一次异常特大暴雨的数值模拟研究Ⅰ"的数值模拟结果,分析了几种不稳定对流涡度矢量(CVV)与中尺度深湿对流系统之间的关系,并分析了不稳定条件的增强和维持机制,结果表明:(1)中低层对流不稳定是深湿对流系统发生的先决条件,由于低层存在辐合,使得周围湿空气向暴雨区集中,对流单体在暴雨区汇聚,且发生合并增强,台风左前方向暴雨区输送对流不稳定能量等,是使得暴雨区对流不稳定重新建立和加强的重要机制.(2)深湿对流系统的中低层不仅有对流不稳定,而且还有斜压不稳定、条件对称不稳定,而中高层必须有湿斜压不稳定和条件对称不稳定.深湿对流系统中高层西(北)侧为负MPV2柱,东(南)侧为正MPV2柱;(3)深湿对流系统中惯性不稳定柱与惯性稳定柱相间分布,西(南)侧为负CVV柱,东(北)侧为正CVV柱,负CVV柱对深湿对流起激发作用;(4)惯性不稳定、湿倾斜不稳定和条件不稳定产生强的倾斜式对流,而强的倾斜式上升运动加强了深对流系统北侧高层的南风分量,因深对流系统南侧低层出现补偿性下沉气流,因而低层南风加强,高低空急流中心的加强会进一步加强对流的发展,使得惯性不稳定、湿倾斜不稳定及条件不稳定增强和维持,这是一个正反馈过程.(5)在暴雨中心以东维持一顺切变环流,同时暴雨中心的浅对流单体吸收来自南方的水汽和不稳定能量,中尺度辐合线与β中尺度涡旋对对流单体起组织和增强作用,对流系统中辐合、辐散柱相间分布,强散度柱与强涡柱互伴互耦,都有利于形成中尺度深湿对流系统,使不稳定向纵深方向发展,从而使得不稳定得到增强和维持.     

椭球和圆柱形大粒子的光散射相矩阵

基于射线光学原理,本文提出了处理弯曲表面大粒子散射问题的一种数值方法;计算了空间随机取向的旋转椭球形和有限长圆柱形大粒子的散射相矩阵。该计算结果可用于大气辐射传输和大气遥感。     

北京市区大气中单个硝酸盐粒子的特征

本文采用试剂薄膜法和Ｘ射线能谱分析了北京市区大气中含硝酸盐的单个气溶胶粒子特征。粒子按粒径分为粗粒子（d＞1 μm）和细粒子（1 μm≥d＞0.1 μm），结果表明:粗粒子和细粒子中都有含硝酸盐的粒子，而且发现了许多纯硝酸盐细粒子。文中对这些粒子的形成机制进行了详细讨论。     

华北地磁感应矢量时空特征分析

在验证了Robust方法求取地磁转换函数的可靠性之后,将之应用于华北13个台站超过5年的地磁数据中,得到了地磁感应矢量的时间变化序列.结果发现,在各个台站及其不同周期的地磁感应矢量时间变化序列中,都不同程度地存在明显的年变背景特征;使用谐波拟合法提取了其中的长期背景(大于6个月)成分.重点分析了640s周期的地磁感应矢量时间变化序列,结果发现大多数台站的长期背景变化相位一致,显示出较明显的季节性变化特征;根据对其统计分析得到的特征量在空间上的分布特征推断,华北盆地在壳内可能存在一相对高导层;去掉其长期背景成分后的频谱分析显示,地磁感应矢量存在大约一个月的周期特征,这可能与地磁活动的太阳自转周期(27天)变化有关.     

态矢量--分析地震活动性的一种新方法

态矢量来源于统计物理学，是一种对连续场进行粗粒化描述的方法。现移植到地震学中用以定量地刻画地震活动性的演化，取得较好的结果。作者分析研究了几个著名震例(海城地震、唐山地震、昆仑山口西地震)，发现地震前其态矢量均有显著的变化，因此认为它可能是大地震的一种前兆，而用之于地震预报。