东海北部冷涡海域夏季水文结构及涡动混合的研究

东海北部大陆架上存在着一个较大的冷涡,近十余年来,国内、外的海洋学专家依据多年调查所获得的温、盐度及海流资料对此冷涡进行了分析研究,得出该冷涡终年存在和中心位于32°00′N,126°00′E附近的结论(毛汉礼等,1986;蓝淑芳等,1984)。 夏季,该海域自温跃层所在深度至海底为东海北部底层冷水,苏育嵩等(1989)曾对该水团的形成及其季节变化作了详尽分析。冷水的存在和发展伴随产生反时针的密度环流。另外,冷水的东侧为西北向流动的黄海暖流,西侧为流向东南的黄海沿岸流,两者之间的切变效应以及反时针密度环流的存在是这里形成气旋型冷涡的主要原因。 1980年7月2-6日,中国科学院海洋研究所在东海北部冷涡附近海区布放了浮标阵(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ站),进行了同步测流,同时在A，Ⅲ，Ⅳ站进行了温、盐度连续观测;随后于7月6-23日又做了大面水文观测。作者引用上述资料进一步分析研究了该海区温、盐度分布特征及水团、海流结构,并重点讨论了冷涡附近海区的涡动混合问题,这对进一步揭示该典型海区的温、盐度逆转現象具有学术意义。调査站位如图1所示。     

台湾东北海域冷涡及其变异的遥感信息研究—Ⅰ、泠涡的季节性变化

利用NOAA卫星AVHRR传感器反演的MCSST图像，分析了台湾东北海域冷涡的季节变化，结果表明：（1）台湾东北海域冷涡终年存在，出现在彭佳屿附近海域、台湾岛北部沿岸海域和东岸北部沿岸海域3处，夏、各行业季有3涡或双涡并存现象。（2）彭佳屿附近海域冷涡，最早出现于3月底，最迟发生于11月中，冬季消失，表层形态、尺度、位置和强度有明显的季节性变化；（3）冷涡的季节性变化可能与黑潮锋面弯曲的摆动和台湾海峡水入侵东海陆架间的动力平衡有关。     

东沙海域温压场和热流值的计算及其特征分析

天然气水合物是一种由水的冰晶格架及其间吸附以甲烷为主的气体分子组成的固态化合物，相同气体成分水合物相对稳定的温压关系是根据BSR的赋存深度计算海底热流的理论基础。本文在系统调研国外基于BSR数据进行热流计算的研究成果的基础上，作者根据东沙海域水合物工区的地震资料，特别是BSR的深度数据．选择合理的计算方法和计算参数，对东沙海域BSR发育区的温度、压力和热导率、热流等进行计算。此外，本文还进一步分析了东沙海域BSR发育区的温压场和热流特征。该研究不仅对水合物发育区温压场条件等方面的理论研究具有一定的参考作用，而且为进一步通过热流数据估算BSR深度等方面的研究提供了合理的方法和参数。     

东沙海区海丘发现多底栖方式深水珊瑚

东沙岛周围海区发育众多深水(200~2 000 m)海丘,其中一些显示了明显的泥火山活动特征。近年的取样调查在多个底质差异明显的海丘都发现了非常丰富的深水珊瑚。为什么这些海丘上深水珊瑚兴盛尚不清楚。根据样品形态分析,初步识别的珊瑚既有以基座紧密固着于碳酸盐岩结核硬底的Madrepora oculate(多眼筛孔珊瑚)、Lochmaeotrochus(灌丛珊瑚)、Enallopsammia(突出海沙珊瑚)、Solenosmilia variabilis、Dendrophyllia(树珊瑚)、 Bamboo Coral (竹节珊瑚)、Golden Gorgonians (金柳珊瑚),还新发现有以鸭蹼状凹凸不平形底壳贴附于海底砂泥级生物碎屑的Desmophyllum dianthus(葵珊瑚)和尖底浅植于碎屑沉积中的Flabellum(扇珊瑚)、Crispatotrochus(卷轮珊瑚)、Balanophyllia(栎珊瑚),还有饼形、杯形能在软质海底缓慢自由移动的Fungiacyathus(蕈杯珊瑚)、Deltocyathusi(角杯珊瑚),指示在底质硬度及海流强度迥异的东沙海丘环境中有多种属珊瑚生长。大量具有机动性的深水珊瑚栖居于弱水动力海底,应更多依赖于栖居地本地而非海流带来的丰富食物,意味着东沙海区的泥火山活动泄漏的烃类流体可能是深水珊瑚食物的主要来源。泥火山的流体活动与珊瑚的兴盛可能具有相互指示意义。     

高空冷涡影响台风Meranti(1010)北翘路径的集合预报分析

路径突变是台风路径预报中的一个难题。2010年第10号台风Meranti（1010）在台湾岛南部海域西移过程中突然北折,而欧洲中期天气预报中心（ECMWF）集合预报对其北翘路径存在较大分歧。选取预报成功与不成功两组集合成员各8例,对比分析台风Meranti路径变化的主要原因。结果表明:（1）一个来自热带对流层上部槽的切断高空冷涡（UTCL）是该台风路径变化的一个重要影响系统。Meranti北翘路径跟它与UTCL的南北向耦合有关;（2）UTCL通过改变台风上层的环境气流影响台风引导气流。在UTCL移至台风北部过程中,台风的偏南风引导气流明显加强,有利于其路径北翘;（3）UTCL对台风Meranti北翘路径的影响还与其自身结构有关。水平环流宽且气旋性涡旋向下垂直伸展更深的UTCL对台风路径变化影响更明显;（4）位涡倾向方程的诊断分析表明,在TC与UTCL南北向耦合过程中,台风北部的正位涡水平平流项输送显著,有利于台风向北运动,且UTCL影响下产生的非对称风场在其中起主要作用。     

2012年黑龙江省一次特大暴雪成因分析

2012年11月11—12日黑龙江省出现了一次大范围暴雪天气过程。文章利用常规资料、区域自动气象站、NCEP1o×1o资料对其环境条件进行分析,探讨了天气形势特征以及物理量场与暴雪落区的对应关系。结果表明:500h Pa低涡和地面江淮气旋是此次暴雪天气过程的主要影响系统。在低涡暖湿切变与低空偏东急流出口区左侧出现暴雪。同时强降雪出现在850 h Pa涡度和200 h Pa散度大值区内;强上升运动大值区的位置及移动与暴雪过程的时空演变基本一致。低空西南急流和东南风急流使得暖湿气流被源源不断地输送到黑龙江省,并得以聚集,从而为降雪增强提供了有利条件。     

副热带东南太平洋海温对东北夏季降水的影响及可能机制

诊断分析表明,前期副热带东南太平洋海温尤其是前春海温与东北夏季降水存在持续稳定的负相关关系。无论是在年际时间尺度还是年代际尺度上,冬、春、夏季海温演变趋势与降水均呈反位相。尺度分离结果显示,关键区海温与降水的显著负相关主要依赖于其年代际分量,但年际分量也起到较重要贡献。相关分析和合成分析结果都发现,当副热带东南太平洋海温偏低时,其上空可激发出反气旋式距平风场,而在关键区海域西北部激发出气旋式距平环流。同时在所罗门群岛和菲律宾南部分别出现反气旋式和气旋式距平环流。西太平洋副热带高压(副高)位置较常年偏西,副高区为反气旋式距平环流。在东北地区西侧则为气旋式距平环流。在这样的环流背景下,副高西侧的南风加强了源自南海和西太平洋的暖湿气流和北方冷空气在东北地区的交汇,从而使东北夏季多雨。反之,当东南太平洋海温偏高时,其激发的气旋及反气旋距平中心和偏低年刚好相反,副高位置偏东,其西侧的南方水汽输送偏弱,同时东北冷涡也偏弱,冷暖空气汇合形成的低空辐合弱,东北降水因此偏少。这表明,副热带东南太平洋海温异常时确实能激发出一个从关键海区到东北地区的跨越南北半球的气旋-反气旋交替波列,引发北半球中高纬度大气环流异常,从而影响东北夏季降水。     

多普勒雷达资料在冷涡强对流天气中的同化应用试验

应用WRF模式的三维变分同化系统(WRF-3DVAR),对沈阳多普勒天气雷达资料在东北冷涡暴雨个例中的同化应用进行了试验.研制了多普勒雷达资料质量控制系统,实现了对径向风和反射率因子的直接同化,不但可以反演中尺度三维气象要素场,而且可以为模式提供初始场.以天气尺度资料为背景场同化多普勒雷达资料,WRF-3DVAR可以较好地反演冷涡中尺度对流系统的三维结构,反演的地面强对流辐散气流及在对流层中层涡旋都符合中尺度系统概念模型,通过与实际地面探测资料进行了对比,风场环流基本接近,同化了雷达资料的气象要素场可为预报业务提供较好的包含中小尺度系统的实时三维分析场.通过冷涡个例同化试验,应用WRF-3DVAR同化雷达资料后,中尺度模式对对流降水的预报总体有正的影响,对强对流中的一些中小尺度雨团的预报也略有改善.     

2008年5月东北冷涡持续性活动的异常特征分析

利用美国NCEP/NCAR的再分析资料和中国辽宁地区逐日降水资料,对2008年5月东北冷涡异常活动进行分析。结果表明：2008年5月东北冷涡活动较比历年明显偏多;500 hPa月平均高度场在50°—180°E范围内为典型的“Ω”阻塞高压环流形势,乌拉尔山与贝加尔湖之间的高压脊明显偏强;高度脊加强或维持时,在高度脊后西南方有暖平流输送,高度脊减弱阶段,在高度脊后西北方向有强冷平流输送;东北冷涡频繁活动时,贝加尔湖到中国东北地区高度场表现为强负距平,副热带高压与东北冷涡的位置密切相关,中国大陆东部副热带高压较比历年弱且位置偏东时,出现中涡的几率增大。     

苏尼特左旗春季一次大雨天气诊断分析

应用常规气象资料、卫星云图,对2009年4月23日苏尼特左旗对流性大雨天气的成因进行了诊断。分析了产生大雨的天气系统特征,大气垂直稳定度,产生大雨的水汽条件和动力触发机制。给出了产生大雨的对流云团演变特征。研究结果表明：对流性大雨是由高空冷涡、蒙古气旋共同影响产生的。低层强盛的偏南气流建立起水汽通道,把水汽源源不断地向大雨区输送。低涡槽结构和低层增温增湿气流侧向汇合,垂直涡度增大,辐合上升运动增强,对流不稳定能量释放,继而产生对流性大雨天气。