山丘地形的陆面过程及边界层特征的模拟

将模式NP-89的陆面过程参数化方法应用到北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式中, 得到了一个较理想的三维陆面过程及边界层模式, 利用这个改进的三维模式对20 km×20 km范围的山丘地形的陆面过程及边界层特征进行了数值模拟。模拟结果表明, 由于地形阻挡所造成山后的湍流较山前强, 进而造成近地面温度梯度和感热支出小, 最终造成山后的温度比山前的温度明显偏高; 而且随着山高的增加, 这种现象更加明显, 即该模式对山丘地形条件下的陆面过程和大气边界层特征具有较强的模拟能力; 模拟结果合理, 对研究过山气流形成机制、起伏地形大气边界层物理特征和污染物的扩散具有理论和应用价值。     

桂北山区两次突发性大暴雨触发及维持机制分析

利用常规观测资料、区域自动站资料、柳州多普勒雷达资料以及ERA5再分析资料对2020年6月24日(“6·24”过程)和7月9日(“7·9”过程)广西柳州元宝山地区先后出现的突发性局地大暴雨过程进行了分析,探讨这两次过程的触发因子。结果表明：在低层偏南暖湿气流持续输送的前提下,元宝山脉动力抬升进一步增强了山脉附近垂直上升运动;白天大量积聚的能量导致热力条件非常不稳定,地面中尺度辐合线及局地地形形成的中尺度辐合中心和大尺度环流的配合致使对流系统先在元宝山脉南侧触发起来,“列车效应”以及高效率、低质心的降雨系统使得小时雨强和累积雨量极大;两次过程与850 hPa西南气流风速脉动密切相关,高温高湿的暖湿气流在元宝山地区强烈辐合为暴雨增幅提供了有利条件,有利于强降水在柳州北部地区维持;“6·24”过程近地层有弱冷空气侵入,低层水汽饱和、中高层有干冷空气卷入;“7·9”过程近地层没有冷空气侵入,湿层深厚,整层为高温高湿的环境。     

2008年黔西南冰冻灾害天气形势分析及影响评估

2008年1月13日~2月14日的冰冻灾害是黔西南有气象记录以来最重的一次冰冻灾害,共造成154万人受灾,直接经济损失3.4亿元。利用高空和地面气象资料,分析了此次冰冻灾害的天气成因。结果表明:冰冻灾害是在大气环流形势稳定背景下发生的,对黔西南农业、交通、电力和通讯的危害最大。高空阻塞高压和低涡在南支槽和西南暖湿气流的长时间配合控制下是此次冰冻灾害形成的主要原因。乌拉尔山至贝加尔湖阻塞高压、中亚到西亚地区的低槽、鄂霍次克海至贝加尔湖低涡和南支槽是主要影响天气系统。贵州上空中低层的逆温长时间维持,以及冷暖湿空气交汇于中国西南、长江中下游以南地区而形成低温阴雨是造成黔西南冰冻灾害的一个重要原因。黔西南地形呈西北高东南低分布,境内山脉对气流的移动有阻挡作用,从而使黔西南中部以北地区受灾比东南部严重。     

利用多普勒天气雷达分析凉山州“5.4～5．10”区域性雷雨天气过程

利用凉山州气象局多普勒雷达资料，分析了2005年5月4日影响凉山州北部、西部雷暴天气过程的雷达回波强度、多普勒雷达速度特征。结果表明：雷暴云团在生成发展过程中，经历了生成、消散、再生成并不断移动。回波柱状结构清晰，零速度线不明显，谱宽值不高的特征。     

细网络非静力二维高阶闭合模式对山体流场特征的模拟分析

本文采用二阶矩湍流闭合方案，分别就非静力和准静力两种条件建立ＰＢＬ数值模糊，并模拟了二维山脊流场的结构，计算二维山体对气流平均场和湍流场的影响，计算结果表明，无论是平均场还是湍流场，采用准静力假设都会造成模拟结果的较大偏差，且对平均场的影响比对湍流场的影响更为显著，两种模式计算结果的差别还随地形坡度和背景风增大而增大。     

西太平洋副热带高压西伸过程的合成特征及其可能机理

利用1970~2000年6月NCEP/NCAR逐日再分析资料,根据(20~30°N,115~125°E)区域内500 hPa的涡度变化选取了12次西太平洋副热带高压西伸过程,合成了西太平洋副热带高压西伸过程中对流层高层和低层的环流演变特征。结果表明,(20~30°N,115~125°E)区域内500 hPa负涡度的增加对应着西太平洋副热带高压的西伸过程。在副热带高压西伸过程中,对流层高层南亚高压的中心位置虽然稳定少动,但是由于日本东南部反气旋的西移,使得南亚高压东侧的脊明显地加强东伸,这可能对对流层中层副热带高压的西伸具有重要作用。在对流层低层,源于澳大利亚北侧的气流越过赤道向北传播,经由南海季风槽后到达我国江淮流域,从而影响副热带高压西侧的偏南气流。     

一次雪面降温引起的异常寒冷天气分析

本文通过两次同日期而不同年份的异常寒冷天气的对比分析，揭示了内蒙东部雪面空气降温形成的强冷高压。计算了雪面辐射引起的近地面气层降温，其结果与实况很接近。参照气团垂直减温率算得雪面空气的净降温值。强冷高压在北高南低地形上气流顺坡南下，在津京冀近地面气层形成了超低空急流，促使当地气温剧烈下降，且其降温强度与内蒙的雪面降温值非常吻合。最后，按地形上空温压分布的力管场结构给出了发生下坡风的物理图像     

梅雨期一次黄淮气旋发展的干侵入特征分析

利用水汽图像、等熵气流、θse等物理量，对2003年梅雨期的一次黄淮气旋发展过程进行了分析，试图揭示干侵入在黄淮气旋发展中的作用。分析结果表明：与干侵入相联系的水汽图像暗区的移动、发展变化与黄淮气旋的发展、加强、减弱对应关系较好。水汽图像暗区前部依气旋的发展加强、维持、减弱而主要出现在黄淮气旋西侧、南侧和东侧。分析垂直环流表明，干侵入来自对流层中上层，与水汽图像暗区有较好的对应关系，在气旋发展强盛期下沉气流区自西向东、自南向北推进。高空动量下传促使地面气旋发展，从而使中、低层大气变得非常干燥。335K等熵面上的流场特征、等熵面陡峭处与水汽图像暗区的对应关系较好。θse的垂直剖面能反映干侵入特征。等熵面在垂直方向的折叠可使对流层中下层出现潜在对流不稳定区。θse=335K位温舌能较好地反映天气系统的三维结构和干侵入特征。自高层向下传递、加强的位涡变化能反映干侵入的动力特征。     

南支气流对高原低涡移出青藏高原影响的诊断分析

利用NCEP再分析资料对2001年以来移出青藏高原后活动时间长(>48小时)的3次高原低涡在南支气流影响下移出高原的个例,进行了325°K等熵面分析、500hPa水汽输送、涡度平流的诊断分析,得出了南支气流影响高原低涡移出高原的共同特征与差异,给出了南支气流对高原低涡移出高原影响的综合作用的概念模型。丰富了高原低涡东移的认识,为高原低涡洪涝暴雨的预报提供了科学依据。      

9208高炮人工增雨分析

利用1992年8月13日切变线影响过程，实施了高炮人工增雨作业。作业区大部分降雨30-80mm，局部120mm，增雨效果显著。这表明，此次催化的云体一积雨云是最佳的高炮作业云体。由于影响本区的云体0℃层高度在5km以上，作业采取70′度和80度的高射角发射，爆炸点高度在5km以上，碘化银炮弹可直接进入负温层。碘化银微粒随云中上升气流和湍流在云中继续上升和扩散．不仅延长了碘化银微粒在云中的滞留时间，而且也使人工冰核可捕获到更多的过冷水滴．增大降水。此外．还采用分次作业的方式，使云中保持一定的人工冰核浓度，让云中含水量更多地转化为降水。