东北冷涡云系人工增雨作业效果的检验和分析

根据辽宁地区的东北冷涡降水天气过程的规律和特点,利用气象台站网的常规观测资料,用事后划分影响区和对比区的移动分区区域回归方法,对东北冷涡降水云系的人工增雨作业效果进行了综合分析。结果表明:(1)辽宁省1992—2004年6~8月对东北冷涡云系人工增雨作业的平均增雨效果为22.44%。(2)有95%以上的可信度证明辽宁省的人工增雨有正效果。(3)物理检验分析证明,作业方法及催化部位基本是合理的,催化作业是有效的。     

哈尔滨一次典型暴雨天气的诊断分析

本文主要利用系统环流形势、T639数值模式预报、物理量场以及卫星云图等资料对东北冷涡造成的哈尔滨暴雨天气进行分析,由于冷涡控制时间较长,将不同时段以及与冷涡系统相互配合的不同系统进行了分型分析,并就对应的不同的冷涡的特点做了说明,然后对主要降水时段中尺度分析,寻求降水形成的内在原因;并分析冷涡控制时期内低压中心的变化情况;结合实况场将T639数值模式进行对比,并就降水范围以及量级分析物理量场所对应的指标性判断,将各种数值预报模式进行比对,尤其副高位置的变化对哈尔滨市降水量级的影响,结合卫星运行的变化总结此次暴雨所具备条件,最后分析了此次冷涡天气长时间控制对哈尔滨温度预报的影响。     

东北冷涡引发的局地暴雨数值模拟研究

利用CDAS-NCEP/NCAR 再分析资料,应用Penn State/NCAR的高分辨率中尺度模式MM5V3-7,成功模拟出2005年7月9—12日东北冷涡诱发的一次连续雷雨过程,重点分析了7月9日造成沈阳及周边地区的一次局地暴雨过程,并对其中的一个连续发展的中β尺度对流系统的演变、中尺度结构特点进行了研究。结果表明：冷涡总是以水平旋转的中高层的干冷空气堆作为其结构特点。在冷涡的东南侧高空干冷堆的边缘区域,轨迹呈直立状,从行星边界层向上穿越整个对流层,显示出该地区存在强对流。干冷堆的边缘区域下方的低层暖湿输送是冷涡局地强对流发展的关键。局地对流发展时,出现干冷堆的边缘区域的S_e上下层接近或者打通现象。     

东北冷涡的Q^→矢量诊断分析

应用准地转Ｑ矢量论，将８０年以来出现的９次东北冷涡进行了诊断分析，逐个计算了不同时次和层次的Ｑ矢量散度，旋度并分析了它们与冷涡强度演变的时空配置关系。结果表明，Ｑ矢量散度和旋度对东北冷涡的加强和减弱有着指示意义。     

东北冷涡暴雨的成因分析

东北冷涡一般指活动在我国东北和内蒙古地区具有一定强度的高空冷性涡旋。本文规定：高空500hPa和700hPa出现闭合的等高线、地面图上无锋面气旋的高空冷性涡旋，并且在此天气形势下，东北地区出现3个或以上气象站日雨量大于等于50mm的暴雨，其中必须在一个省内至少有2个站暴雨，为东北冷涡区域性暴雨日(以下简称冷涡暴雨)。本文应用1980～1989年历史天气资料，对于冷涡暴雨的时空分布规律和成因进行了统计分析和物理诊断分析，在冷涡暴雨形成的环境物理条件及其热力、动力特征方面得出一些有益的结论，有助于深化认识冷涡暴雨与气旋暴雨形成的不同物理特征，为冷涡暴雨的预报提供物理因子和预报着眼点。     

一次持续缓动型东北冷涡及其强降水落区研究

本文通过分析2013年6月29日-7月5日的一次东北冷涡系统,发现冷涡东侧的高压脊形成阻塞形势,东侧偏南急流和西侧西北急流的共同作用,是造成冷涡移动方向偏北,并在黑龙江中西部维持直至衰亡的两大重要因素。东侧具有阻塞形势的冷涡,冷涡的移向为北上,东移较少。冷涡的形成和消亡与高层阻塞形势的建立和消亡相关。同时冷涡的活动可能与副高脊线南北活动相关。偏南暖湿急流的水汽输送和冷涡中心西南的干切人是冷涡活动过程中产生强降水的重要因素。降水落区与偏南急流的位置相关,初期围绕偏南急流,成熟期整个冷涡气旋云带附近均有降水,冷涡中心南部暖湿急流和干冷空气交界地区量级较大,是发生暴雨的主要地区。     

两次华北冷涡过程雹云结构特征及AgI催化效果数值研究

用三维完全弹性非静力平衡雹云模式模拟了不同低涡雹云演变特征和人工引晶催化效果,结果表明:冷涡雹云中不存在大量的过冷雨滴,过冷水几乎是由云滴组成的,雹胚形成以云霰转化为主,由冰相过程形成降水粒子。近地面有薄逆温层云体,云底温度高,云中垂直运动强,云中过冷云水含量增长迅速且丰富。在雹云主要上升气流到达的过冷水含量大值区下方和过冷水大值区中心部位分别一次引进×107/kg碘化银粒子进行大剂量催化试验,碘化银主要以凝结-冻结方式核化成冰,雹胚浓度增加,雹胚过多争食抑制冰雹增长,使得冰雹直径明显减小。     

东北冷涡持续活动的分析研究

本文首先分析了东北冷涡的持续性活动特征，然后讨论了东亚大气10～20天低频振荡及瞬变扰动对东北冷涡持续活动的影响。结果表明，准双周振荡在我国东北地区十分活跃，从时间连续的低频天气图上发现，该地区附近周期性循环出现的低频气旋同东北冷涡的形成和发展关系密切，并且其传播路径也较有规律。另外，本文还通过→E矢量分析以及月平均准地转位涡的收支计算，研究了东亚大气瞬变扰动对形成时间平均冷涡的影响，得出，在时间平均东亚阻高／东北冷涡偶极子系统控制的区域附近有瞬变扰动动能向时间平均气流动能转换，同时这里也存在有明显的→E矢量辐合，导致平均西风减弱，而有利于经向环流的发展。时间平均气流的位涡平流不利于阻高／冷涡偶极子系统的存在，且使偶极子系统高、低压中心的经向距离拉大，而瞬变扰动的位涡输送则有利于冷涡高位涡值和阻高低位涡值在原地维持，阻止它们向下游传播。     

南海上层经向翻转环流的低频变化

The low-frequency variability of the shallow meridional overturning circulation(MOC) in the South China Sea(SCS) is investigated using a Simple Ocean Data Assimilation(SODA) product for the period of 1900–2010. A dynamical decomposition method is used in which the MOC is decomposed into the Ekman, external mode, and vertical shear components. Results show that all the three dynamical components contribute to the formation of the seasonal and annual mean shallow MOC in the SCS. The shallow MOC in the SCS consists of two cells: a clockwise cell in the south and an anticlockwise cell in the north; the former is controlled by the Ekman flow and the latter is dominated by the external barotropic flow, with the contribution of the vertical shear being to reduce the magnitude of both cells. In addition, the strength of the MOC in the south is found to have a falling trend over the past century, due mainly to a weakening of the Luzon Strait transport(LST) that reduces the transport of the external component. Further analysis suggests that the weakening of the LST is closely related to a weakening of the westerly wind anomalies over the equatorial Pacific, which leads to a southward shift of the North Equatorial Current(NEC) bifurcation and thus a stronger transport of the Kuroshio east of Luzon.     

台风“海马”对吕宋海峡附近暖涡的影响及其动力机制

台风和海洋涡旋相互作用,对台风路径和强度的预报和预警具有重要的意义。本文根据2016年第22号超强台风"海马"登陆前后在吕宋海峡附近海域的水文要素现场观测,结合卫星遥感资料,分析了台风过境前后位于吕宋海峡北部的中尺度暖涡内海洋物理要素的分布及其对台风的响应特征。结果表明,处于台风边缘的暖涡并没有因为台风过境产生的强冷抽吸作用而被削弱;反而因台风边缘产生的较强的负风应力旋度异常,导致此区域上层暖海水辐聚下沉、混合层厚度增加,从而增强了该暖涡。台风过境前后,暖涡内热含量的变化也证实了该涡旋的增强。而离台风中心较近的暖涡,则受到强的正风应力旋度产生的冷抽吸作用而被削弱。此次观测研究丰富了台风和涡旋的相互作用物理机制探索,为台风预测预警提供了现场观测数据支持。