豫东南一次对流性区域暴雨过程分析

利用常规天气图、乡镇雨量站、卫星云图等资料,采取天气学诊断方法,从大尺度环流背景、降水天气影响系统、物理量场、地形影响等方面,分析了2013年7月20日豫东南区域性暴雨天气的成因。结果表明:此次区域性暴雨过程主要是在副高边缘西南暖湿气流与高空低槽东移南压相结合的大尺度环流下,由河南南部的近地面中尺度辐合线、中低层切变线和低空西南急流共同作用造成的。低空西南急流为大暴雨的产生输送了充足的水汽,近地面辐合线加大了辐合上升运动和水汽辐合。低层大气散度辐合中心正处于河南东南部,垂直速度强上升区也在信阳一带,为暴雨产生提供了足够的动力条件。假相当位温θse低层大值区在垂直方向上呈Ω分布,都对强降水预报有指示意义。地形迎风坡效应加大了降水的强度和量级。     

中国东部夏季中尺度对流系统以及中尺度对流涡旋的特征

中尺度对流系统及对流涡旋经常引起各种对流天气,造成大范围的暴雨,是一种具有强烈灾害性的中尺度天气系统.本文结合了前人方法,针对我国东部夏季中尺度对流系统及对流涡旋进行普查以及统计分析.从中尺度对流涡旋中心的高度分布、厚度分布、相对位置分布以及降水特征等着手,研究中尺度对流系统及对流涡旋之间的相互关系.研究分析结果表明:...     

中尺度对流系统的微波辐射和闪电特征分析

通过对1998年6-8三个月内发生在我国大陆和邻近洋面上的11个中尺度对流系统的分析,发现10.65和19.35 GHz垂直通道能较好的反应云中液态水和降水的吸收和发射;85.5和37.0 GHz垂直通道能较好的反应云中冰晶冰粒的散射.在此基础上,进一步探讨了85.5 GHz极化订正温度(PCT)和闪电的关系.结果表明闪电密度大的地方发生在PCT<220 K以下的等值线内;在220～260 K,闪电密度锐减;在260 K以上,几乎观察不到闪电现象.     

中尺度天气模式在龙芯通用CPU平台的移植和应用

龙芯是中国科学院计算技术研究所自主研发的通用中央处理器(central processing unit,CPU),采用MIPS精简指令集构架.数值天气预报领域是目前高性能计算应用的重要领域之一,本研究选取广泛使用的中尺度气象模式MM5开展龙芯平台天气预报系统研发,在龙芯3A平台成功移植完成MM5模式所依赖的MPICH等各类软件库,构建MM5模式运行的龙芯版软件环境.在此基础上,实现MM5模式下垫面处理模块TERRAIN、水平空间插值模块REGRID、垂直插值模块INTERPF以及MM5模式主模块在龙芯平台的编译移植,并实现MM5模式主模块在龙芯3A平台的并行运行.基于以北京为核心区域的嵌套模拟测试表明,运用单个龙芯3A节点模拟48h情景需要耗费大约50h,未来随着龙芯计算节点增加计算耗时将随之降低,将有望在龙芯计算平台实现中尺度气象模式的预报模拟.本研究同时完成格点分析显示系统(grid analysis and display system,GrADS)和三维可视化软件Vis5D在龙芯平台的编译移植,并以此构建中尺度气象模式预报系统展示子系统,实现龙芯平台中尺度气象模式模拟所需要的全生态移植与应用.     

中国东北冷涡背景下连续发生的中尺度对流系统的组织演变特征个例分析

使用雷达、地面加密观测、探空数据和ERA5再分析数据研究2009年7月22日0400—2400 UTC的21小时内东北冷涡后部在京津地区连续发生的4次中尺度对流系统的组织形态演变和中尺度环境特征。研究结果表明, 在东北冷涡后部稳定的西北气流背景下, 由于东北冷涡后部对流层中层西北气流中的浅槽、其在对流层低层发展的低槽和低涡以及对流层低层高压脊西北部的西南暖湿气流与冷池之间复杂的相互作用, 导致4次过程中强对流的组织形态各异。第一次过程受冷涡西侧一个浅槽锋生影响, 在河北北部形成西南?东北走向弱对流线, 对流线位于北京北部的对流发展较强, 移动迅速, 发展为超级单体和弓形回波, 其冷池出流和西南暖湿气流辐合形成西北?东南走向的后部增生型组织形态, 横贯京津地区。第二次过程是第一次过程位于北京南部的冷池出流触发, 形成超级单体, 之后受第一次过程冷池向西出流的影响, 产生西南?东北走向的后部增生型对流线。第三次过程发生在第一个浅槽造成对流层低层低涡发展的环境下, 低涡西侧的偏北风与低层高压脊北部的偏南风在冷池上面辐合, 造成多条平行的西北?东南走向的后部增生型对流线, 产生列车效应, 造成天津的强降水。第四次过程由冷涡西南部的又一个浅槽锋生和冷涡在天津北部调整出的切变线共同触发, 两个初始的西南?东北走向对流线合并形成一条西南?东北走向的线状对流, 最后南侧的对流发展为弓形回波。4次过程中出现的弓型回波部分还具有弓箭回波结构特征。     

“87.8”济南地区特大暴雨的中尺度数值试验

1987年8月26日,济南地区的过程总降水量达270mm,据山东省防汛指挥部统计,济南市区降水量更大,平均在300mm以上,最大达340mm,是近二十年来济南地区最大的一次暴雨。暴雨期间还伴有龙卷风,给济南市造成巨大损失,是济南地区七十年以来受害最重的暴     

Features of the EAP events on the medium-range evolution process and the mid- and high-latitude Rossby wave activities during the Meiyu period

In this paper, features for the evolution of the East Asia/Pacific （EAP） events and their association with high- and mid-latitude Rossby waves during the Meiyu period are analyzed on the medium-range time scale, it is shown that life cycles of the positive and negative EAP events cannot be simply regarded as ＂mirror＂ each other. In the upper troposphere, downward propagations of Rossby wave packets both over high- and mid-latitude regions of Eurasian continent and over the Asian jet region are responsible for generating basic patterns of high- and mid-latitude anomaly centers of the events. In this layer, Rossby wave packets also propagate from the mid-latitude anomaly center to the high-latitude one. In the middle and lower troposphere, the formation of the subtropical anomaly center of the event is mainly attributed to the anomalous convective activity in the tropical Pacific warm pool. The northward Rossby wave energy dispersion from this center is favorable to the enhancement and maintenance of the mid-latitude anomaly center in the same layer. Finally, it might be hypothesized that typical features of the positive and negative EAP events in their mature phase result from the interaction between （or phase-locking of） respective anomalous circulations induced both by quasi-zonal Rossby wave packets embedded in upper troposphere westerly and by quasi-meridional Rossby wave packets in the background flow of the East Asian summer monsoon in the middle and lower troposphere.     

网格技术在中尺度数值天气预报MM5模式中的应用

以中尺度数值天气预报MM5在网格环境下运行为例,分析了基于网格计算的应用系统在资源共享方面的应用.介绍了中尺度数值预报模式的差分近似算法,并以基于网格计算的中尺度数值天气预报MM5为例,给出了在网格环境下的实验流程和结果.实验表明.使用Globus技术使得原本只能在集群或小型机上运行的科学计算程序能够在普通PC上运行起来,并且随着加入网格机器的增多,可以提高运行速度和吞吐量.     

青藏高原上中尺度对流系统东移的热力场特征

利用国家气象中心高分辨率有限区域分析预报系统产品(HLAFS)中的数值格点预报资料,运用空间数据挖掘中的聚类方法 (K 均值法和CLARANS法),对影响1998年夏季青藏高原上中尺度对流系统（MCSs）东移的热力场的空间分布特征进行了研究,得到了有利于MCSs移动和传播的热力学条件.结果表明,MCSs周边热力场中的温度场、湿度场以及水汽通量散度场空间分布特征的变化可以为MCSs发展和演变的预测提供重要线索,从而为探讨高原上MCSs的移动规律,揭示其发生和发展的机理提供了一种有效的新途径.