太阳能热气流发电技术研究进展及其在新疆戈壁沙漠地区的应用潜力

阐述了近年来国内外太阳能烟囱发电技术的研究进展,介绍了太阳能热气流发电技术的基本原理和特点。基于对新疆气候资源分布状况的分析,认为在戈壁沙漠地区太阳能热气流发电技术具有巨大地应用潜力,初步分析了有利和不利的气候条件,并建议对太阳能热气流发电的气象条件进行精细化的分析普查,选择合适地点,先建立小型太阳能热气流示范电站;对太阳能热气流电站所带来的环境效应进行评估,为必要的科学试验和技术论证提供实验平台。     

强雷暴个例云内闪电与上升气流及液水含量关系的三维数值模拟

利用建立的三维闪电数值模式,模拟研究了北京2001年8月23日一次强雷暴发展过程中的云内闪电通道特征及其与上升气流和液水含量（LWC）之间的关系。结果发现：在强雷暴发展过程中,由于雪晶往往在上升气流相对较弱及LWC较低的地方形成、发展,与霰粒子之间的非感应起电过程首先发生在这些区域,然后发生电荷分离。因此,云内闪电往往在上升气流较弱和LWC相对较低的区域触发。闪电触发后,上行先导延伸区域的LWC较小,而下行先导延伸区的LWC取决于强风暴云发展的阶段。强风暴成熟期发生的闪电,下行先导可以延伸到较大LWC区,而无法延伸到LWC最大区。强雷暴衰退期发生的闪电,下行先导可以延伸到LWC最大区。     

New evidences on the climatic causes of the formation of the spring persistent rains over southeastern China

The spring persistent rains (SPR) over southeastern China (SEC) are a unique synoptic and climatic phenomenon in East Asia. A former study has found that the southwesterly flow which lies on the southeastern flank of the Tibetan Plateau (TP) is one of the deflected westerly flows of the TP, and it is suggested to be the direct climatic cause of SPR. This study found that the southwesterly flow is also highly correlated with the sensible heating of the southeastern TP in interannual variability, in addition to having a high correlation in seasonal variability. These facts suggest that the thermal forcing of the TP is another important climatic cause of SPR. Numerical sensitivity experiments further prove that the mechanical and thermal forcings of the TP are the climatic causes of the formation of the SPR. On the other hand, the Nanling Mountains and Wuyi Mountains (NWM) over southeastern China not only increase the SPR precipitation amount evidently, but also make the SPR rain belt move to the south by blocking the strong southwesterly flow.     

山东省一次冰雹云过程的数值模拟

利用中国气象科学研究院的三维对流云模式,对发生在山东省的一次强降雹天气过程进行了数值模拟,并将模拟结果与雷达观测资料进行了检验.分析了风暴各发展阶段的流场结构和回波结构特征及微观物理量的分布及其演变.结果表明:雹胚源区出现在主上升气流前侧上升气流向辐散下沉气流的转向处,在垂直方向上位于最大上升速度上方;冰晶碰并过冷水形成霰和冰雹,冰雹粒子在气流循环处生长.研究结果对实际防雹业务有一定参考意义.     

青岛奥帆赛场不同背景条件下的海陆风特征

对青岛奥帆赛竞赛海域不同背景条件下的海陆风进行分析,并用高分辨率数值模式进行了模拟实验。结果发现,不同背景气流,海风的发展状况有很大差异。均压场、西向气流、弱的东向气流都有利于海陆风的发展;南向气流最不利于海风的发展;北向气流虽有利于海陆风发展,但海风强度取决于背景气流强度:气流越弱,海风越强。700～1500m高空为不太强的北风时有利于海风环流的生成;因与补偿回流反向,较强的南风则会严重抑制海风环流的发展。胶州湾和崂山东侧强南风轴会迫使气流在奥帆赛场附近分支而使风速明显减小;太平山、浮山等的阻滞作用也会使该区域气流减速。有利于奥帆赛场海风发展的条件是:(1)晴天,适当的海陆温差;(2)较小的地面气压梯度;(3)700～1500m平均经向风为不太强的北风;(4)地面图上的地转风为非南向等。实践表明:以上分析结果,都对奥帆赛场风的预报有重要的参考意义。     

模式低空急流结构与水汽输送精度的数值试验

本文所使用的中尺度模式ＭＭ４改进了水汽平流的计算精度，引入了Ｐｒａｔｈｅｒ和Ｂｏｔｔ两种高精度正定闰流差分格式。首先探讨了仅考虑模式平流过程的情况下不同平流差分格式的误差特征对模式结果的可能影响。结果显示：ＭＭ４中原有的水汽平流差分格式在水汽梯度较大处产生水汽负值，而引入搞精度格式能正确模拟水汽为分布的特征，对不同精度的水汽平流分格式作了数值试验，不同格式下模式的低突急流结构有较明显差别，水汽输送     

近地层组合法确定湍流通量精度的研究

近地层组合法的实质是将廓线法和地面能量平衡方程联立而计算湍流参数和通量的一种方法。本文利用实测的脉动场和平均场的同步梯度资料研究组合法的精确性及其应用价值。     

“96.7”新疆特大暴雨强度和落区

着重从高、中、低空三支气流的相互作用及次天气尺度、中尺度系统和地形的影响，对暴雨的强度和落区进行了分析研究。指出在高、中、低空三支气流共同作用时，才有利于产生强的暴雨过程。同时对暴雨过程的间歇性问题，也提出了一些初步认识。     

沙丘背风侧气流及其沉积类型与意义

在腾格里沙漠东南缘对现代沙丘表面气流、沉积过程的野外观测结果表明,由于区域气流、沙丘形态及其相互作用等的不同使沙丘背风坡气流发生变化,在此发现三种背风坡次生气流 :分离流、附体未偏向流和附体偏向流。前者以弱的反向流为特征多发生在横向气流条件下坡度较陡的背风坡;后二者具有相对高的风速,其中附体流多发生在坡度缓和的背风坡,其方向在横向气流条件下保持原来的方向,而在斜向气流作用下发生偏转且其强度为原始风入射角的余弦函数。根据背风坡气流方向及强度,作者阐述了不同区域气流环境中沙丘背风坡沉积过程、层理类型及特征,探讨了交错层产状与区域气流方向之间的关系.     

热带气旋内部非对称积云对流对其移动的影响

在一个简单的两层板对称CISK模式中，我们考虑了热带气旋内部非对称积云对流的作用，并由此推导出热带气旋移动的动力学速度公式。利用SPECTRUM-90这套热带气旋试验资料，本文着重分析了热带气旋内部非对称积云对流对其运动的影响，以探索热带气旋移动与引导气流偏差的可能机理。计算结果表明，考虑积云对流非对称作用产生的动力学速度确能明显改善热带气旋的路径预报效果，尤其对于一些疑难路径，这种改善作用更突出。因此，CISK理论不仅是热带气旋发展和维持的重要机制，而且对热带气旋移动的影响也不可忽视。