水、陆不均匀条件下大气边界层结构的模拟研究

应用2004年白洋淀野外观测实验资料,对白洋淀地区水、陆不均匀分布条件下的大气边界层开展了数值模拟试验,结果表明:由于下垫面的热力差异,在360多km2的白洋淀地区,地表特征分布的不均匀可以引发弱的局地环流,影响大气边界层内温度和湿度的空间分布;在500m高度以下,下垫面不均匀分布对湍流动能有明显影响.最后将模拟结果与观测资料进行了对比检验.     

一次梅雨锋暴雨的数值模拟及位涡诊断

在对2005年7月11—12日发生在长江中下游地区的一次暴雨过程进行天气分析的基础上,利用MM5数值模式对这次暴雨过程进行模拟,模拟结果及客观分析对比表明,MM5基本上成功地再现了这次暴雨过程。对模式输出的高分辨率结果进行诊断分析,发现梅雨锋暴雨期间,暴雨区上空对流层中低层有平行于雨带的位涡（PζV）、湿位涡垂直分量（MζPV1）的正值区以及湿位涡水平分量（ζMPV2）的负值区,而分布在高层相当位温（eθ）线密集带上PζV、ζMPV1正值中心以及ζMPV2负值中心沿该密集带传向低空。干空气侵入在这次暴雨过程中有重要作用,对流层高层西风分量下传将高纬高层高位涡干空气带到低纬暴雨区低层,促使对流层低层对流发展,从而产生强降水。     

“碧丽斯”台风暴雨影响广西的湿位涡诊断分析

应用湿位涡理论，对发生在广西境内由台风减弱的低压引发的大暴雨过程进行诊断。结果表明：暴雨产生在θe面陡峭密集区附近，θe陡立密集区附近易导致湿斜压涡度发展；当对流层低层MPV1〈0，同时MPV2〉0时，暴雨易发生，暴雨产生在高低空正负湿位涡柱的下方；对流层高层高值湿位涡下传，使得对流层低层稳定度降低，导致对流不稳定能量释放，有利于暴雨产生。低层西南暖湿气流加强，不稳定能量在释放的同时不断得到补充，使得暴雨增幅。     

2006年1月漯河市暴雪天气过程的诊断分析

利用常规探空和地面资料以及NCEP再分析资料,对2006年1月漯河暴雪过程进行了诊断分析,结果表明:高空阶梯槽的形成和维持,为这次强降雪过程提供了有利的环流背景,中低空低涡切变线是主要影响系统;冷平流的持续使近地面层气温降至0℃以下,有利于雪的形态维持;高层辐散与低层辐合的耦合,使上升运动加强;低空急流输送了充沛的水汽,大气中水汽处于饱和状态有利于提高降水的转化率。     

利用动能量度热带风暴的破坏力

飓风Katrina(卡特里娜)造成的灾难以及最近有关飓风与全球变化的研究引起科学界关于热带气旋强度及其破坏潜力的讨论。气候学家试图搞清楚飓风发生是否越来越频繁,由于沿海地区变得越来越脆弱,飓风的影响是否变得越来越具有破坏性。飓风Katrina影响地区的人都在纳闷,为什么一个比飓风Camille(卡米尔)还弱的风暴会造成如此巨大的破坏。尽管飓风强度可用来比较不同飓风的最大持续地面风,但不能用来量度飓风的破坏潜力,因为它没有考虑风暴影响范围大小。在2007年4月的Bulletin of the American Me-teorological Society杂志上Mark Powell与…     

2004年9月川渝大暴雨期间西南低涡结构及其环境场的分析

采用NCEP再分析资料、常规观测资料、卫星云图资料及地面降水资料, 对2004年9月2日～8日发生在川东和重庆的大暴雨的影响系统及其环境场作了分析研究。结果表明, 此次暴雨分为三个阶段, 降水系统主要有两个:第一、三阶段的主要降水系统是低空切变线；第二阶段的主要降水系统是西南低涡, 而西南低涡影响期内的雨量最强、范围最大。西南低涡开始时为一β中尺度系统, 最后发展达α中尺度系统。其影响时间从4日00时到6日06时 (国际协调时）, 持续了54小时。本文对此次暴雨过程所做的研究表明, 川东地区的特殊地形, 500 hPa高空小槽以及700 hPa、 850 hPa低层鞍型流场均是西南低涡产生和维持的重要条件； 西南低涡上层为暖性结构； 在暴雨过程中有20个雨团接连发生, 中尺度系统是这次暴雨的直接影响系统；对水汽收支的计算表明, 水汽可能来自于低纬度热带地区。本文还对西南低涡与东北低涡的异同作了比较。     

一次广西大范围暴雨过程分析

2004年7月9~12日,广西东北部和南部出现了一次大范围暴雨天气过程,暴雨导致部分河流超警戒水位。现简要分析了这次大范围强降雨的原因,主要是华北低槽在东移加深过程,与北涌的西南季风云系相遇,从而进一步加强次级环流所造成的。华北低槽在缓慢东移过程中,引导河套的冷空气南下入侵到广西。同时,在副热带高压西侧由于季风云系北涌,华南西部盛行西南气流,南北风在广西境内交换,高空槽的南伸为冷暖空气交换提供了次级环流加强的条件,为强降雨天气的产生提供了有利的动力条件,它直接产生的动力不稳定扰动是造成这次暴雨天气的主要原因。另外,西太平洋副高处于加强期,对高空槽起到阻挡作用,使低槽东移缓慢或滞溜,恰遇西南季风爆发与北方弱冷空气汇合,造成持续性暴雨天气的产生。在11日850hPa图上可分析出,切变线的右下方,出现一支西南-东北向的低空急流,急流核位于广西中部,入口在北部湾,出口在湖南东部,平均风速达到16m.-s 1,大暴雨出现在广西东北部,24h达到7站,从而验证了这种低涡切变线配合形势,是造成华南暴雨、强对流天气发生的主要触发机制的结论。重点分析了高空环流形势的演变以及物理量场配置的一些征兆,发现在850hPa比湿场图上,广西东部有一狭长的比湿高值带,它正好位于高低空急流系统之间,q值普遍在14g.k-g 1以上,最大值达到了16g.k-g 1。表明有充足的水汽输送带为暴雨区提供了源源不断的水汽和不稳定能量。在10日8时的850hPa水汽通量图上,高值区位于广西的东北部,中心达到了22g/cm.hPa.s,满足强对流天气发生条件(指标20g/cm.hPa.s),所以广西境内出现最的强降水在10日和11日,也都发生在桂东北,而沿海地区的强降雨则是由季风云团北涌过程在沿海迎风坡作用所形成。随低槽移近,在850hPa涡度图上,8日20时正涡度中心位于广西西北上空,广西西北部暴雨开始,11日08时850hPa正涡度中心达到极大,中心数值达40×10-5~60×10-5S-1,并且复盖整个广西大部分地区,这天正是广西暴雨最多的一天。     

2004年7月24日～26日玉树地区大降水分析

本利用实况资料、ECMWF、T213数值预报产品等资料，对2004年7月24日～26日玉树地区大降水天气进行了分析。结果表明：这次大降水过程是发生于大的环流系统(中亚大槽、东亚大槽和西太平洋副热带高压)由强转弱的背景之下，由高原低涡、切变线与高原槽共同作用的结果。另外，分析表明，中尺度对流云团的活动对局地大雨的产生有重要贡献。     

一类奇异孤波解及其在高原低涡结构分析中的应用

文中利用相平面分析法 ,由非绝热大气运动方程组导出了与非线性重力内波有关的 Kd V方程 ,然后用直接积分法得到两类有意义的孤立波解 ,重点分析了一类具有间断点的奇异孤立波解的特征 ,初步建立了此波解与一类青藏高原暖性低涡的联系 ,讨论了高原加热和层结稳定度对高原低涡生成和移动的影响 ,并且从理论上论证了高原低涡具有与热带气旋类低涡( Tropical cyclone- like vortices)类似的涡眼和暖心结构     

青藏高原切变线暴雪中尺度分析及其涡源研究

利用天气图和Ｔ６３资料分析１９９６年１月中旬青海牧区降雪过程,指出这场暴雪是由于北支冷空气和南支暖湿气流结合形成具有中－α尺度结构的高原切变线引发的暴雪过程,其主要触发信号是切变线高层正变涡。诊断表明,对高层正变涡起主要贡献的是平流项和扭转项,此两项正贡献都号背景场上青藏高原南北两支西风争流适当配置相互作用有关。