不同选样方法对Pilgrim&Cordery设计暴雨雨型的对比研究

采用宜昌市主城区国家基本站长序列的逐分钟降雨过程资料,利用PilgrimCordery法(简称"PC法")比较通过自然降雨过程和最大历时过程两种降雨场次样本选样方法推求的设计暴雨雨型,并分析结果差异。结果表明:基于自然降雨过程和最大历时过程选样,利用PC法推求的宜昌市主城区短历时设计暴雨雨型基本都为单峰型,且雨峰均出现在整场降雨过程的前1/3时段。两种选样方法推求的短历时设计暴雨雨型的雨量分配比例存在较大差异,自然降雨过程选样推求的雨型雨峰峰值占总雨量的比例相较于最大历时过程的数值偏大,更为突出。实际工程设计中,设计师应当根据最大历时过程的选样规则进行推求,结合一定重现期下各个历时的降雨量值,进而得到各历时时程分配的具体雨强;计算得到宜昌市主城区重现期2a历时60、120、180 min的雨峰时段雨强分别为1.16、0.86、0.72 mm/min。     

湿层结参数非常数时雨团模型中的位势不稳定

建立了圆柱坐标下湿层结参数在垂直方向不为常数时的非轴对称雨团数学模型,着重讨论了其中的位势不稳定问题。抽象出了暴雨发生前期、盛期和发生后的三种典型湿层结参数的垂直分布。得到了此时位势不稳定的判据,分别给出了不稳定扰动增长率与稳定扰动振荡圆频率的上、下界。并在该参数取分2段常数的情况下,进行了解析求解。得到以下结论:该模型雨团在水平方向可有螺旋结构,这与用雷达资料得到的实际情况一致。在暴雨发生前期,有位势不稳定发生;且螺旋臂条数越多,雨团半径越小,不稳定增长率的上界越大。在暴雨盛期,整层为弱位势稳定层结,无位势不稳定发生;扰动螺旋臂条数越少,半径越大,其振荡圆频率下界越大。在暴雨结束后,整层为强位势稳定层结,也无位势不稳定发生;扰动螺旋臂条数越多,半径越小,其振荡圆频率的上界越大。在该参数取为2段常数情况下,且下层与上层其分别为负、正值时,有位势不稳定发生,且雨团的螺旋臂越多、半径越小及不稳定层次越厚,其增长率越大。该不稳定雨团的垂直结构在下层大体为半个正弦波,波长随不稳定层次的增厚而增大;在上层则为指数分布,且随高度增加迅速趋于0。     

2014年南京青奥会开幕式日降水过程数值模拟研究

为评估2014年南京青奥会开幕式日的人工催化消减雨作业效果,利用中尺度数值模式WRF对当日的云降水过程和催化作业开展数值模拟。本文系第一部分工作。首先对常用的八种云微物理方案的降水模拟效果进行评估,进一步选取Thompson和Milbrandt-Yau两个微物理方案对此次降水过程的云系结构和降水形成机制进行对比分析。模拟结果表明,采用Thompson和Milbrandt-Yau两个方案模拟的云系结构和降水形成的微物理机制是一致的。开幕式当天影响奥体场馆的降水由弱的积层混合云系产生,降水过程以冰相微物理过程为主。雪的融化是雨水的主要源项,Thompson方案中雪的融化对雨水的贡献率为72%,Milbrandt-Yau方案为60%,蒸发则是雨水的主要汇项,Thompson方案中蒸发对雨水的消耗率达94%,Milbrandt-Yau方案为95.6%。     

2020年5月17日和6月1日山东强冰雹风暴双极化特征分析

利用济南、青岛和烟台S波段双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及天气实况,对2020年5月17日和6月1日两次强对流天气过程的关键环境物理量和风暴低层强冰雹区偏振量、三体散射、强冰雹衰减等偏振特征等进行了分析.结果 表明:1)两次强对流天气都具有大的温差和强垂直风切变,中层较干.5月17日山东半岛0～6 km垂直风...     

湖南沅水五强溪水库鱼类资源现状及其历史变化

水电工程对鱼类生境和资源多样性具有重大的影响.于2012年4月-2014年3月,对湖南省沅水五强溪水库鱼类资源进行调查,以了解五强溪水库建成20年后鱼类资源的现状及多样性变化.结果表明,在五强溪水库共采集鉴定鱼类86种(包括引进种5种),隶属7目18科58属.种类组成以鲤形目种类数最多,占总种类数的66.28%.在五强溪水库库尾、库区和坝下江段,鱼类物种数分别为54、67和52,其中,库区与坝下江段之间鱼类群落为中等相似,库区与库尾、库尾与坝下江段之间鱼类群落为中等不相似.在生态类型上,水库鱼类呈现多样化特征,以湖泊定居性、杂食性和底栖性鱼类居多,分别占总种类数的68.60%、55.81%和41.86%.各江段渔获物组成存在一定差异,但黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、鲤(Cyprinuscarpio)、鲫(Carassius auratus)、蒙古鲌(Culter mongolicus)等在各江段均占有较高比例.渔获物产量和规格以库区较高,库尾、坝下江段偏低,鱼类小型化现象明显.与五强溪水库建成前相比,本次调查水库库区江段鱼类种类减少46种,降幅为40.71%,一些常见经济鱼类如鳤(Ochetobius elongatus)、白甲鱼(Onychostoma sima)、瓣结鱼(Brevifilis brevifilis)、长吻鮠(Leiocassis longirostris)等没有发现.     

基于不同标准的四川强降温时空分布和区域特征

采用近56 a四川省156县（市）逐日平均气温和最低气温资料,按照不同的强降温标准,研究四川强降温过程的时空分布和区域特征。结果表明：强降温频次距平的逐年时间序列基本呈“增加—减少”的年代际变化特征,年际波动较大,整体呈弱减少趋势。强降温频次的突变点在1990年,且自2005年后单站强降温频次的减少十分显著。盆地、攀西和川西高原的区域性强降温过程发生时间存在不同步性,主要原因是冷空气路径、影响系统及四川特殊地形和气候特征存在差异。区域性强降温频次盆地最多,攀西和川西高原少,单站强降温频次川西高原北部最多。     

长生命史飑线在强、弱对流降水过程中的异同点分析

利用常规气象资料、自动站资料、NCEP再分析资料和多普勒雷达资料,对发生在我国中纬度地区不同对流环境下两次长生命史飑线过程的物理机制和中尺度特征进行了分析。结果表明:(1)飑线在近地面层有较强的水汽辐合,但强对流降水过程中的飑线湿层深厚,水汽辐合的层次更为深广、强度更强,存在较低的抬升凝结高度。(2)高层强冷平流与低层暖平流的叠加是飑线的共同特征之一;不同之处在于弱对流降水过程中飑线不稳定层结的建立更多地依靠高层冷平流的作用,有更高的温度直减率,具有弱降水超级单体的一些特征;强对流降水过程中飑线低层暖平流的加强也是造成大气不稳定的重要原因,θse在中层呈现出湿中性层结特征,存在更大的热力不稳定度,是典型的强降水超级单体特性。(3)长生命史飑线的发展离不开强环境风垂直风切变;强对流降水过程中垂直风切变主要是风速随高度变化而产生的,弱对流降水过程中垂直风切变主要表现为风向随高度的变化。(4)飑线沿着出流边界和引导气流方向移动。(5)飑线在雷达回波上的共同点:都出现典型弓形回波,减弱的标志亦是阵风锋逐渐远离回波主体,弓形回波逐渐断裂,强回波后侧的层状云回波面积开始增大;不同点在于弓形回波的演变方式不同,弱对流降水过程中的弓形回波有超级单体风暴的典型结构,而强对流降水过程中弓形回波的形成是由强降水超级单体的发展而来,单体结构明显不同于经典超级单体中非降水或弱降水超级单体。(6)速度场上低层存在着径向速度的大值区,中低层有辐合,并伴有中气旋存在,中层存在明显的MARC(Mid-Altitude Radial Convergence)。1km高度以下的径向速度大值区、MARC和中气旋对地面灾害性大风有提前预警作用。     

华北两次气候异常事件成因浅析

文章利用NCEP再分析图，根据华北2000年1月冷湿多雪白灾、4月暖干强沙尘暴的情况，对其气候异常特征、环流异常特征、太平洋SST场变化以及南方涛动的ENSO事件等进行图解分析．指出华北气候异常事件与大气环流、北太平洋SST异常有关．造成了冬季1月东亚阻高和春季4月北太平洋-白令海阻高明显偏强、偏北，而二者的强度和位置又决定东亚大气环流的位相和天气特点。两次气候异常事件与1月东亚反气旋频发过程、4月东亚气旋频发过程存在密切的关系。     

甘肃河西走廊春季强沙尘暴与低空急流

使用NCEP/NCAR全球再分析网格点资料(2.5°×2.5°纬度/经度)和我国区域性沙尘暴过程历史资料,分析了春季大气环流特征及低空急流与甘肃河西走廊春季强沙尘暴的关系。结果表明,在东亚中纬度高空维持纬向强急流锋区的情况下,极易造成甘肃河西走廊春季强沙尘暴的低空急流产生。揭示了沙尘暴形成的大尺度环流动力影响因子的事实,指出可将产生这种低空急流特征的西风带大型环流的调整过程,作为甘肃河西走廊春季强沙尘暴天气的预警信号,而低空急流的位置及强度又可作为沙尘暴强度及沙尘暴发生和影响区的预报指标。     

基于LAPS的一次局地强冰雹过程分析

利用LAPS资料同化系统分析场及微波辐射计资料等,从热力、动力等方面分析2008年6月3日湖南常德澧县一次局地强冰雹事件,并对强冰雹形成的环境条件和机理进行研究.结果表明:同化了雷达资料的LAPS分析场能揭示该冰雹事件较精细的动力结构,但其刻画的热力参数无明显改善;强风暴出现在强的风垂直切变、位势不稳定和水汽含量较大的湿润环境中,水汽辐合中心位于1 000-925 hPa,冰雹发生区南面存在一倾斜的、强度较大的水汽辐合区域;触发超级单体(冰雹)的主要系统为位于对流层中低层的中小尺度气旋,高层为反气旋辐散区,主要表现为对流层顶层等熵面上位势涡度向超级单体发生区(对流层中层)的发展,中层主要是干冷的西北气流;LAPS输出的各种物理量场可用来诊断强对流运动发展,尤其对冰雹这类中小尺度天气系统结构有较强的解释应用能力.