暴雨雨团中β尺度流场结构的数值模拟

用高分辨率的中尺度模式对1998华南暴雨试验期间的一次大暴雨个例进行了数值模拟, 用模式输出的高分辨率资料对雨团的中β尺度流场结构进行了分析. 结果表明, 在雨团中, 高、中、低空都存在明显的中β尺度环流系统, 而且高空的高度场和风场之间具有非常强烈的非地转性. 54 km粗网格和18 km细网格剖面图都显示出中尺度垂直环流, 并存在上升的低空前方入流和下沉的中空后方入流. 在细网格的模拟结果中还进一步发现, 由于降雨伴随的拖曳下沉气流产生了位于900 hPa以下行星边界层中的浅薄的垂直环流.     

贵阳地区一次春季暖切变型飑线的云图分析

利用GMS-5卫星红外、水汽图像及TBB等值线和常规资料叠加,对贵阳地区2001年4月19日发生的一次暖切变型飑线过程云图演变特征和触发机制进行分析,发现:发展成熟的飑线为带状;冷云区(TBB≤-32℃)面积最大时,云顶最低亮温不是生命史的最低亮温;强对流天气出现在MCS开始形成到冷云区面积最大时的时段,剧烈天气出现在TBB等值线密集区;飑线是在地面暖湿气团和暖干大陆气团分界限即干线上形成的;水汽图像暗区与较浅灰暗区交汇处和交汇时间对MCS形成位置和时间有一定指示作用.     

1993～1996黄海及其周边地区MαCS的普查分析

使用日本GMS静止卫星红外云图普查了1993～1996年夏季黄海及周边地区中-α尺度对流系统(MαCS)的发生情况.结果表明,该地区是一个MαCS的多发区,并且MαCS的发生发展具有一定的间歇性.影响该地区的MαCS多数发源于大陆,但也有相当数量发源于海洋上,发源于朝鲜半岛的较少;有一半以上的MαCS在海洋之上消散;只有少数的MαCS对朝鲜半岛有影响.     

京津冀地区闪电计数对太阳耀斑爆发的响应

研究 1989～ 1994年间夏季前后 170个 2级以上太阳耀斑对高时空分辨率的LLP80 -0 2型闪电定位系统在此期间于京津冀地区所测的 2 2 732 6个闪电活动的中短期影响 .发现在所覆盖的 6 0 0km× 6 0 0km区域内 ,在河北中西部至渤海湾地区一带闪电次数存在几百公里尺度的负响应区 ,在河北中部的负响应区其差异显著性优于 5× 10 - 3.这一结果表明在此地区太阳耀斑爆发后雷暴活动减弱现象可能是稳定的客观事实 .它对太阳活动影响短期天气的传统机理提出了新的挑战 ,也为进一步的研究提供了新的事实根据 .     

成都双流机场一次多雷暴天气的雷达回波分析

成都双流机场在2000年7～8月有35天内出现23次雷暴,经过天气形势的分析,发现该次多雷暴天气中局地性热雷暴和系统性雷暴各占一半左右 .通过对这两类雷暴的雷达回波的特征进行比较分析,得出热雷暴和系统性雷暴在回波参数、时空分布、初生源地、移动路径以及演变过程都存在明显的差异.系统性雷暴在雷达回波上表现为形成与移动是有组织的、有系统的多单体的集合,各个单体的生消过程构成了雷暴的生命史,因而系统性雷暴的生命时间大大超过了对流单体的生命时间.在消散单体的下沉冷空气外流和前方低空暖湿气流汇合作用下,新单体得以生成与发展,雷暴的发展与维持主要是通过这种机制.     

气旋发展中平流层空气干侵入现象分析

以一次黄海气旋发展过程作为研究对象,利用MM5数值模式对此个例数值模拟结果,使用五维大型可视化系统LiveView这一新的可视化手段,力图较详细的揭示此事件中发生的平流层空气干侵入现象,探讨其发生原因及在这次气旋快速发展中所起的作用。文中给出“干侵入”的各种水平剖面和垂直剖面以揭示其三维的热力学和动力学结构。并采用轨迹分析方法,较完整地揭示了“干侵入”过程中空气块的运动。探讨了发生“干侵入”的机制和它与气旋发展之间的关系。结果表明,干侵入是影响气旋发展的重要因素之一。     

台风云系的数值模拟

利用高分辨率中尺度数值模式输出的大气中云水、冰水、雨水、雪水成功地模拟出1997年登陆台风Winnie的云系结构。模拟云图与气象卫星实际观测的台风云图非常相似。由于模拟云图可以给出大气中不同形态水物质的三维空间分布,弥补了卫星只能观测云顶表面的不足。模拟云图揭示出了台风云系中的中尺度云带以及台风Winnie登陆后从热带气旋变性为温带气旋过程中云系结构的变化。     

台风螺旋雨带的数值模拟研究

螺旋雨带是台风的基本特征之一. 近年来螺旋雨带发生机理的涡旋Rossby波理论已得到普遍的认同, 但对螺旋雨带的内部结构还没有详细的研究. 利用MM5(V3)对2002年8月给厦门带来特大暴雨的强热带风暴Kammuri的螺旋雨带作了数值模拟. 结果表明, 模拟螺旋雨带沿方位角的移速与涡旋Rossby波的理论波速一致, 并伴随着能量在径向的频散. 从模式输出的高分辨率的多种物理参数数据集中分析出的螺旋雨带结构表明, 台风中的气旋式涡度、垂直运动、水平动量等都高度集中在螺旋雨带中. 并进一步指出, 螺旋雨带的水汽主要来自1 km以下, 而且来自外侧的空气具有明显的对流性不稳定, 它为螺旋雨带中对流的发展提供了不稳定能量. 螺旋雨带内侧空气的层结是中性的, 说明不稳定能量已经释放. 螺旋雨带的外侧存在风速高达30 m/s以上的中尺度强风带, 它的产生和外侧的空气向螺旋雨带流入时气压梯度力所起的加速作用有关.     

2007年2月28日新疆强风天气成因分析

利用常规气象资料、铁路沿线测风站资料以及中尺度数值模式WRF,对2007年2月28日造成新疆列车颠覆及重大人员伤亡的强风天气进行分析。结果表明,由于天山山脉的阻挡,入侵新疆的冷空气在准噶尔盆地内大量堆积,从而使峡谷两端的准噶尔盆地和吐鲁番盆地之间产生了很强的气压梯度,为此次强风天气的发展提供了有力的动力条件。这是一次强下坡风暴,其起因与地形的狭管效应无关,也不是高空动量下传的结果。造成这次强风天气的原因可能有两个:1)被迫抬升的空气质点在重力的作用下产生垂直振荡,形成重力波。垂直传播的重力波在遇到临界层和逆温层后,经过多次反射,返回地面时形成强风;2)强的气压梯度迫使气流加速穿越峡谷,加速后的气流沿陡峭的地势下降时使风速进一步加大。     

2008年广东及周边海域暴雨期间强对流活动时空分布特征

综合利用逐时FY-2C 卫星红外亮温(TBB) 资料、广东6 部雷达资料和香港提供的地闪资料, 对2008 年5?6月广东及周边海域深对流活动的时空分布及演变特征进行分析, 以考察对流系统的活动和强降水的关系, 并对比分析了TBB、雷达资料和闪电三者所表征对流系统特征的差异。分析结果表明2008 年前汛期我国广东及周边海域对流活动具有如下特征:1) TBB、雷达回波和地闪资料所表征的对流活动都与 4 个强降水阶段有明显的对应关系, 并有明显的持续性, 3种资料都反映出第3阶段(6月12?14日)强对流活动和降水最强, 但地闪密度分布与TBB、雷达回波有显著的差异; 2)对流活动的日际和日变化都表明TBB≤-52℃频率、雷达回波所追踪的对流风暴次数、地闪密度和降水的峰值对应基本一致; 3)对流活动的日变化特征表明山地和海洋的对流活动在性质上存在差异; 海上的对流活动早于陆地, 海岸线附近是对流活动的过渡带, 对流活动最频繁, 夜间也有较多的对流活动;4) 地闪资料更多地反映尺度较小生命史较短的对流活动, 雷达回波和 TBB 资料则更能反映尺度较大生命史较长的对流活动。