上海城市在热岛和海风锋影响下特大暴雨的初步分析

上海地处长江三角洲冲积平原,由于沿江滨海,水网交错,在特定的环流形势背景下,可在市区形成集中降水。本文针对1985年8月31日(以下简称8.31)发生于上海的一次特大暴雨,在对环流形势分析的基础上,进行气流升速等7个物理量的计算,研究了下垫面对局地强雷暴活动的动力、热力和地形作用。结果表明:南下的冷空气与太平洋副热带高压西缘暖湿气流的辐合是造成这次雷暴雨的发生源,而在副高短期稳定,西风槽少动的条件下,海风锋和城市热岛可对最大降水落区起到触发机制或“诱导”、增幅作用。     

“98.7”武汉特大暴雨的能量锋锋生分析

对武汉地区１９９８年７月２１￣２２日连续两天出现的特大暴雨过程进行雨情和天气环流特征分析,认为这次特在暴雨的发生是一次７００ｈＰａ能量锋区锋生的结果;造成能量锋锋生的主要原因是非绝热θｓｅ平流、锋区上中－β尺度低涡成生和对流不稳定大气中环绕锋区有正垂直环流;通过对锋生函数的定量计算,其结果与定性分析相吻合。     

98.7特大暴雨的动力学及能量诊断分析

利用非静力中尺度模式MM5的客观分析资料对引起这次特大暴雨的可能机制进行了讨论。指出，在“98．7”暴雨发生发展期间，梅雨锋系的冷（暖）锋后（前）部分别有与冷（暖）锋平行的θse密集（稀疏）带，这表明θse能很好地反映气团与梅雨锋扰动在地面附近的热力结构特征。对该过程的三维空间动力学锋生函数进行的诊断结果发现，925hPa的锋生带与武汉及其周边地区的暴雨带相当接近，揭示了暴雨带与锋生强迫有一定的动力学关系。而850hPa的锋生分布为实际未来48h的暴积降水量分布提供了可能预报依据。从能量的观点来看，在暖锋区为高温、高湿和高能区，并且，不稳定的大气层结是产生此次强暴雨过程的主要物理条件之一。     

垂直螺旋度在京津特大暴雨中的诊断分析

利用NCEP的1,°×1,°格点资料,计算北京和天津地区平均垂直螺旋度;配合常规观测资料及多普勒雷达资料,对2012年7月21—22日京津特大暴雨进行诊断分析,结果表明:在高空槽与低空气旋性涡旋配合的形势下,平均垂直螺旋度对特大暴雨的发生发展有很好的诊断作用。     

一次梅雨锋暴雨在不同物理过程下的模拟结果比较

本文研究对象为2005年7月江淮流域的一次梅雨锋暴雨,通过选择WIKF模式中五组不同的微物理方案和积云参数化方案,进行两重网格嵌套模拟。并对模拟结果进行诊断分析。通过比较得出如下结论：Betts—Miller-Janjic方案与Ferrier（new Eta）微物理方案的组合最能模拟出降水雨带的方向、位置和雨量,其次是New—Kain—Fritsch和Ferrier（new Eta）方案的组合,而且细网格的模拟效果更好;积云参数化方案的选择比微物理方案的选择对降水模拟的影响大;当微物理方案相同时,Betrs—Miller-janjic方案比New—Kain—Fritsch方案在细网格模拟下更准确反映梅雨锋暴雨的热力结构和垂直运动的特征,对暴雨的落区有一定指示作用。     

一次梅雨锋暴雨在不同物理过程下的模拟结果比较

本文研究对象为2005年7月江淮流域的一次梅雨锋暴雨,通过选择WRF模式中五组不同的微物理方案和积云参数化方案,进行两重网格嵌套模拟,并对模拟结果进行诊断分析。通过比较得出如下结论:Betts-Miller-Janjic方案与Ferrier(new Eta)微物理方案的组合最能模拟出降水雨带的方向、位置和雨量,其次是New-Kain-Fritsch和Ferrier(new Eta)方案的组合,而且细网格的模拟效果更好;积云参数化方案的选择比微物理方案的选择对降水模拟的影响大;当微物理方案相同时,Betts-Miller-Janjic方案比New-Kain-Fritsch方案在细网格模拟下更准确反映梅雨锋暴雨的热力结构和垂直运动的特征,对暴雨的落区有一定指示作用。     

松桃县“7·15”特大暴雨综合诊断分析

利用Micaps常规资料、区域自动站资料、探空资料和雷达资料等,对松桃县2015年7月14日夜间到15日白天出现的特大暴雨天气过程进行分析,得到如下结论:本次特大暴雨是在有利的大尺度环流背景下发生的,高空槽及高原低槽东移,带动槽后冷空气南下,与中低层地涡切变线东南侧的西南暖湿气流相互作用;较大的CAPE值、大气层积不稳定、湿层厚度较大是强对流天气得以发生、发展的基本条件;孟加拉湾水汽通道的建立为本次特大暴雨提供了强有力的水汽源,低层水汽辐合,高层水汽辐散和强烈的垂直上升运动为特大暴雨区提供了充足的能量供应;从雷达图和TBB图的演变来看,较强的雷达回波反射率因子、对流云团强烈发生和稳定少变是造成本次降水强度较大的原因。     

汉江上游"2010.7"特大暴雨洪水分析

汉江发源于陕西省宁强县潘冢山,全长1577km,是长江最大支流,陕西省境内河长652km,集水面积占全流域面积的31.0%,历史上洪涝灾害频发.本文分析了汉江上游2010年7月13～19日发生的高强度、大范围持续性暴雨洪水过程形成的原因以及其发生发展的特点,提出了加强应对汉江特大暴雨洪水的具体建议,对于不断探索和总结汉...     

德兴“6.15”特大暴雨天气过程的特征分析

利用高空和地面观测资料、WRF数值模式和IHR_LAPS系统资料,对2011年6月15日特大暴雨过程的环境场及物理量特征进行综合分析,结果表明:(1)低涡切变线、中高层冷温槽,以及与高空急流的合理配置,加强了暴雨区垂直环流发展,使降水区形成高空辐散、低空辐合的流场特征,促进了强降水的产生;(2)低层强而持续的水汽输送是产生强降水和大暴雨必需的水汽条件;(3)强降水区域对流有效位能大值区与暴雨中心相对应,对流有效位能的时空变化能较好地反映暴雨的时空演变特征;(4)地面温度密集区的存在,温度梯度锋稳定少动,有利于地面中尺度辐合的形成、发展和维持,有利于强降雨的发生;(5)暴雨产生在中低层螺旋度中心和不稳定能量高能区中,局地螺旋度大值中心的高低层耦合叠加且持续,对暴雨的落区及预报有指示意义。     

一次特大暴雨天气的数值模拟试验研究

目的检验各非绝热物理过程参数化方案对模式输出结果的影响,进一步了解和认识MM5模式中不同积云对流参数化方案的性能、特点和适用范围,为合理选择使用模式中的物理过程参数化方案提供依据,提高模式对类似暴雨天气过程的预报能力。方法运用相互比较和试验分析的方法在不同模式分辨率下,对MM5V3模式中的不同物理过程参数化方案设计18种组合方案,进行比较试验和分析。结果主要雨带位置对参数化方案并不是十分敏感,但模拟的暴雨中心强度、范围、雨带走向随参数化方案的不同有较大变化,甚至出现虚假的强降水中心。各组合方案模拟的天气尺度系统水平环流结构差别较小,模拟的中尺度系统结构存在着较大差别,这种差别对定点、定量降水的准确预报产生影响。结论在实际预报中可根据初始气象场的分型特点选择较合适的组合方案启动数值预报模式,从而达到提高模式对类似暴雨天气过程的预报能力。     

滇中地区夏季城市热岛效应的数值模拟研究

为了探究滇中地区不同城市化程度和湖泊下垫面对城市热岛效应的影响,利用中尺度气象模式WRF(the weather research and forecasting model)对昆明等城市的夏季城市热岛效应进行模拟研究。结果显示,夏季夜间,昆明等城市的热岛现象具有明显的下游效应,城市的扩张使得城市热岛下游效应的影响范围扩大,但热岛的强度不会明显地增强。城市的存在会增加地表的粗糙度,使得夜间的近地面风速减小。在白天,湖泊和城市下垫面主要通过改变局地的热力差异影响近地面的风速,城市的存在会加强湖泊与陆地间的热力差异,促进湖陆风环流,进而加大近地面的风速。城市的存在还会减少下垫面对低层水汽的供应,但城市面积的增加对低层水汽的影响相对较小。清晨,城市地区表现为湿岛(湿度较周边地区略大),这与城市地区的近地面辐合流场有关;而在其他时段,城市地区多为干岛(湿度比周边地区低),且干岛现象也存在下游效应。     

城市热岛效应对城市规划的影响

在综合分析城市热岛效应的基础上,论述了城市热岛效应对城市规划的影响。城市热岛效应是城市化形成的特殊城市气候,是现代都市的典型气候特征之一。城市热岛效应具有明显的时空分布特征,它的形成与城市下垫面性质和城市能耗等许多因子有关。城市热岛效应对城市空气动力学、城市森林规划、城市色彩规划、城市能源规划以及城市规模等方面都具有极大的影响。城市规划部门和有关专家应根据城市热岛效应的形成机制及其时空分布特征,制定合理的城市规划,以期最大限度地消除或缓解城市热岛效应,实现经济、社会和自然的和谐发展。     

上海市城市热岛效应的时间多尺度特征

取上海市区各站点的平均温度与近郊站点的温度之差作为衡量城市热岛强度的指标,利用上海市城区和郊区的6个Davis自动气象观测仪每小时观测的记录,对2000年的温差序列进行小波变换,分析上海市城市热岛强度时间-频率的多时间尺度的演变规律.结果表明：小波分析能在波幅的时间-尺度图上进行宏观分析,低频小波波幅的发展、加强与城市热岛的强弱相对应.上海城市热岛的周期变化在时间域上分布不均匀,冬季热岛变化以14 h和26 h尺度为主,而夏季以12 h和28 h尺度较为明显.同一尺度上冬季上海市热岛强度变化明显,变化幅度大（热岛强度最大达5.6 ℃）,相对应的波的振荡频率快,振幅较大;夏季反之.     

上海大气环境中的城市干岛和湿岛效应

本文根据上海城区１１个气象站和近效４个县站近７年的气象观测资料，进行大气湿环境的城、交了对比分析，阐明了上海城市干岛与城市湿岛的出现频率，强度变化，时空分布规律和形成原因。     

长江三角洲秋季热岛特征及演变分析

近年来,伴随着长三角地区经济快速增长,区域资源消耗加速和环境污染加剧现象突出,环境瓶颈日益凸显。利用MODIS陆地温度产品对地理带上的长江三角洲区域的城市群的城市热岛特征及演变进行研究。结果表明,经过十年的变迁,热岛分布向东南方向偏移;热岛强度总体呈现增强趋势。2010年呈现出清晰的"Z"字型分布。同时重点分析了南京、上海、杭州这几个大城市热岛强度的年际变化,其高温区的特征,均表现为"摊饼状",即以主城区为中心向周边扩展。     

临汾市城市热岛特征分析

利用气象资料分析了1996—2005年临汾市与周围16个县之间热岛强度的布局和变化特点,描述了临汾城市热岛效应的动态演变过程,指出1996—2005年期间,临汾地区城市热岛效应呈现出逐年增强的趋势,临汾地区月平均热岛强度最大的为2月,热岛强度最小的为12月,临汾地区日平均热岛强度在凌晨02时最高,午后14时最弱。     

城市绿化与热岛效应的关系研究进展

全球变暖最显著的特征之一就是城市热岛效应.概述了城市热岛效应的影响因素及缓解策略,从植物个体微观尺度、植物群落小尺度以及绿地景观大尺度3个方面综述了国内外对绿化与热岛效应关系的研究现状,提出了目前研究存在的问题.基于当前城市绿化与热岛效应的研究现状,展望了未来的研究方向.     

浅析城市“热岛效应”的危害及治理措施

阐述了城市＂热岛效应＂产生的原因以及危害,提出了3项改善城市＂热岛效应＂的可行性治理措施。     

北京市夏季城市强热岛边界层气象特征

近年来,北京市城市化发展迅速,城市气候特征也发生明显变化。应用中科院大气所325m铁塔的梯度观测资料,对发生在北京市的夏季强热岛天气的边界层气象特征进行了分析。结果表明:发生在夜间的北京市夏季强热岛,其边界层存在很强的逆温层结,并且逆温层较厚,低层风速较小,一般不超过2.0m/s;但白天,随着太阳短波辐射的加强,逆温结构很快被破坏,城市热岛强度也迅速减弱。