大气河对2013年“7.9”四川盆地持续性暴雨作用的诊断分析

2013年7月7～11日,四川盆地大部分地区出现了持续性强降雨天气(以下简称四川“7.9”暴雨).此次过程的降水中心稳定少动、降水强度及总量大、持续时间长,累积降水量最高达到了1000ram以上,造成严重灾害.为分析位于孟加拉湾地区的大气河对四川“7.9”暴雨的影响.利用NCEP/NCAR再分析资料,通过研究孟加拉湾大气河水汽对这次暴雨的作用及影响,得到的结果表明:此次持续性暴雨过程中,孟加拉湾大气河受西太平洋副高东撤影响,并在200 hPa和850 hPa高低空急流的共同作用下,不断向四川地区输送水汽.这种水汽输送一直持续到11日才停止,此时降水也趋于结束.在整个暴雨过程中,850 hPa上孟加拉湾大气河输送的水汽由于云贵高原阻挡,而绕开云贵高原在南海地区与西太副高外围的水汽以及南半球的越赤道气流汇合后,在低空急流左侧辐合气流作用下输送到四川盆地,为暴雨产生提供水汽.同时,700 hPa上的水汽直接越过云贵高原到达四川盆地.孟加拉湾大气河的这两种输送方式为四川盆地持续性暴雨提供了充足的水汽供应.     

高原南侧地形槽与孟湾槽的形成演变特征及其与南海夏季风建立的关系

使用1981—2000年NECP/NCAR再分析数据集资料,分析了全年各月大气环流特征,发现青藏高原(下称高原)南侧低空基本上存在一个常年正涡度带,这是高原近地面西风与其外围自由大气西风之间的气旋性切变的表现。特别是在90°E附近有一明显的地形槽,我们选取80°~90°E,25°N关键区域内的涡度作为表征该地形槽的指数,分析了高原南侧地形槽与孟加拉湾(下称孟湾)槽形成和演变特征的异同,并探讨其与南海夏季风建立的关系。结果表明,高原南侧地形槽的季节性演变与高原热源联系非常密切,其显著的4月突变和6月突变与高原热源发生跳跃性变化相联系。冬季高原冷却作用形成低空反气旋环流,叠加在原本增强的大尺度西风绕流上,促使高原地形槽减弱;由春入夏,高原加热作用形成低空气旋性环流,增大西风绕流作用,促使高原地形槽加深。高原地形槽加强南伸和斯里兰卡低涡持续北移直至二者相互打通是亚洲低纬度副热带高压带在孟湾上空最先断裂和孟湾槽形成的一种触发机制,此后槽前西南气流加强,副热带高压东撤,南海夏季风进一步东扩,最后导致南海夏季风建立。     

孟加拉湾晚第四纪的碳酸盐溶解旋回

孟加拉湾由于陆源物质大量输入产生稀释效应,使碳酸盐含量表现为冰期时减小、间冰期时增大的“大西洋型”旋回。通过对该区四支活塞岩芯的有孔虫溶解指数、浮游有孔虫沉积通量、CaCO₃ 沉积通量和 >16 0 μm粗组分沉积通量的分析发现,研究区碳酸盐溶解作用强烈,表现出冰期减弱而间冰期增强的总趋势,且溶解作用滞后于浮游有孔虫壳的氧同位素旋回,尤以氧同位素 4、5期的高溶解度情况与印度洋和太平洋氧同位素 5期晚期至 4期为CaCO₃溶解高峰一致。因此,孟加拉湾地区的CaCO₃ 旋回是大西洋型稀释作用与太平洋型溶解作用两者叠加的产物.     

孟加拉湾MD77190柱状样第3期的韵律沉积记录及快速气候变化

北印度洋孟加拉扇远源区的半远洋沉积记录在氧同位素第２期早期及第３期包含大量高频气候波动信号。该区ＭＤ７７１９０柱状样自第３期起由以富钙质生物壳体和贫钙质生物壳体为主要特色的两类沉积物构成韵律互层,它们的分布状态、互换频率及在生物和化学组分方面的细微变化反映出５９０００～２１０００ａＢ．Ｐ．期间研究区可与Ｈｅｉｎｒｉｃｈ和Ｄａｎｓｇａａｒｄ／Ｏｅｓｃｈｇｅｒ事件遥相对比的气候演化特征。有关的全球热传输机制有待深入探讨。     

斯里兰卡南部西向沿岸流在西南季风期间的动力学研究

北半球夏季,北印度洋环流主要受到西南季风流控制,将热带印度洋水体从西向东进行跨海盆输运,然而在斯里兰卡南部沿岸存在一支与西南季风流方向相反的西向沿岸流,即南斯里兰卡沿岸流（SSLCC）.本文主要利用ECCO2资料进行南斯里兰卡沿岸流的动力学特征研究.结果表明,SSLCC的形成和孟加拉湾局地环流密切相关.当斯里兰卡穹顶区（SLD）环流偏强时,斯里兰卡南部形成局地气旋式涡旋,斯里兰卡东部沿岸流在SLD西部向南流动,随着气旋式涡旋北部转向西流形成强的SSLCC.相比之下,SLD较弱时,沿岸流仅存在斯里兰卡东部沿岸,斯里兰卡东部沿岸流无法向西转向,SSLCC和西南季风流一起向东流动,其可能的主要原因是局地风应力对SLD产生的强度影响.研究还表明,SLD强度对SSLCC流向和强度有着重要影响.     

孟加拉湾若开海域晚新生代构造变形及其对油气的控制作用

利用钻井、二维和三维地震资料,剖析了孟加拉湾若开海域晚新生代的构造变形特征,探讨了构造变形对油气的控制作用。区域深度地质剖面揭示,研究区南部仅发育底部滑脱层(深度10 km),而北部则发育底部滑脱层(深度12 km)和中部滑脱层(深度4 km);受滑脱层的控制,研究区南部仅发育一套构造层,而北部则发育变形不协调的上、下两套构造层;南部背斜的南北向延伸距离、波长及背斜间隔距离均明显大于北部。通过北部局部构造精细解析表明,研究区北部变形相对较复杂,上构造层主要发育近南北向的背斜和次级张扭性右旋走滑断层,二者形成时间分别为晚第四纪和晚第四纪末。若开海域晚新生代的构造变形对圈闭形成、油气运聚和保存条件具有重要的控制作用。指出研究区南部平缓褶皱带构造—岩性复合圈闭具备形成大油气田的条件,是下一步油气勘探的重要目标。     

登陆孟加拉湾风暴结构个例分析与数值模拟

采用NCEP-NCAR再分析资料,分析了2006年4月29日登陆缅甸并造成云南省强降水过程的孟加拉湾风暴结构。并且利用美周新一代中尺度WRF（weather Researchand Forecast）模式对2006年4月28～30日云南强降水过程进行了数值模拟研究。结果表明：孟加拉湾风暴登陆前后结构具有明显变化,从基本对称结构演变为非对称结构,WRF模式较好地模拟出盂加拉湾风暴登陆前后环流场特征和风暴移动路径以及造成云南强降水雨带的分布特征。     

南支槽与孟加拉湾风暴结合对一次高原暴雪过程的影响

利用NCEP/NcAR逐6 h 1°×1°。再分析资料与常规和非常规观测资料,对2007年11月云南德钦高原暴雪产生的原因进行了研究,探讨南支槽与孟加拉湾风暴结合对高原东南部强烈天气的影响过程。结果表明:(1)在南支槽和孟加拉湾风暴结合的天气尺度条件下,槽前偏南风低空急流受高原大地形阻挡产生的高原切变线是高原暴雪的直接影响系统;(2)由于地形和冷空气的作用,上升运动向北倾斜使高原对流层中上层首先出现上升运动,整层上升运动在高原切变线和次级环流上升支的共同作用下强烈发展。孟加拉湾风暴北上与南支槽结合、高原切变线北移和风暴低压临近使德钦上升运动出现三次增强;(3)南支槽前偏南风低空急流向北输送水汽,部分水汽被抬升到高空,部分水汽绕过高原东南角向下游输送。高空水汽经高原上空沿着高空西风急流向下游远距离输送。高、低空水汽通道不重合往往会影响高原及其下游强降水落区的预报。受高空水汽输送影响,高原东南部纵向岭谷区具有高层大气最先增湿的特征,近地层水汽通量长时间强烈辐合有利于高原暴雪的形成;(4)上游冷空气沿南支西风到达孟加拉湾,促使南支槽加深和维持有利于引导盂加拉湾风暴北上,南支槽前偏南风低空急流把暖湿空气输送上高原,同时横槽转竖冷空气从高原南下,冷暖空气在德钦交汇形成强锋区也是暴雪产生的一个有利条件。(5)高原暴雪的锋区结构具有中纬度锋面天气特征,在暴雪发生的锋区附近,满足倾斜位涡发展和条件性对称不稳定。     

热带大气对单一型赤道非对称热源的响应

本文采用Gill模式得到了热带大气对单一型赤道非对称热源响应的理论解析通解,从理论上完善了单一型赤道非对称热源激发的赤道非对称的大气响应结果。同时在单一型赤道非对称热源的位置、强度及范围变化对大气响应的影响方面做了详细的研究。当热源中心位置北移,北半球气旋强度增加、位置北移,同时赤道辐合气流减弱而越赤道气流增强;当热源强度增强(减弱),热源激发的大气响应整体增强(减弱),但大气分布型不发生变化;当热源范围不断增大(减小)时,北半球气旋强度增强(减弱)、位置西移(东移)、范围增大(减小),同时越赤道气流增强(减弱)。将上述结论应用于分析孟加拉湾地区海温对夏季风爆发影响的研究,指出当孟加拉湾地区经向最大暖海温位于赤道附近时,其两侧表现为Rossby波响应的Gill型气旋环流,而海温暖轴北移后,其南侧激发出有利于季风爆发的越赤道气流,这是Rossby重力混合波对热源响应的结果。这是上述理论结果的一个很好例证,同时也为孟加拉湾夏季风的爆发给出一种动力学解释。     

1998年南海、孟加拉湾夏季风期间动能收支特征

该文采用1998年加密观测资料经同化处理后得到的客观分析格点资料, 对南海地区和孟加拉湾地区的动能收支进行了诊断分析和对比, 得出: B区夏季风爆发, 其850 hPa区域平均总动能表现为爆发性增长, C区则表现为一个逐步增长的过程.越赤道气流通过南边界的动能输送对B区夏季风建立贡献很大, 西边界动能输入对C区夏季风建立也起了十分显著的作用.季风盛行期, B区夏季风动能的发展维持主要是动能水平通量散度的贡献, 其中西边界动能的流入贡献最大, 孟加拉湾夏季风的变化主要为印度季风影响所致; C区夏季风动能主要是依靠其区域内动能制造来维持.对于850 hPa层, B区主要通过斜压过程制造动能, 正压过程破坏更多的动能, C区主要是正压过程制造动能.两区对流层高层都为动能主要流出区, 而对流层低层, B区为动能流入区, C区为动能流出区.