1998年春夏南海低空急流形成机制研究

利用“南海季风试验”提供的同化资料, 分析了1998年春、夏季发生在南海上空低空急流形成机制, 其中重点分析了1998年6月8~10日珠江三角洲暴雨过程中的低空急流过程, 并用MM5中尺度模式进行了数值模拟. 结果表明, 在低空急流形成过程中, 动能向上输送, 造成南海低空急流从对流层低层向高层发展. 其形成过程可以概括为: 在华南西部的天气尺度低压向东移动和西太平洋的一个高压扰动向西移动过程中, 二者的共同作用使南海地区上空对流层低层的气压梯度力加强, 由于气压梯度力作功提供了低空急流形成所需要的动能, 导致南海上空低空急流在这两个系统之间形成. 由于南海季风加强往往以低空急流的形式表现出来, 因此南海低空急流的形成机制也可以解释南海季风加强.     

华南前汛期暴雨的研究

大范围连续性暴雨及较小范围特大暴雨,是我国主要灾害性天气之一,它对国民经济及人民生命财产都有严重威胁。但至今我们对暴雨成因的认识还很粗浅,暴雨预报准确率还很低,是天气预报的一大难点。为了从根本上解决暴雨预报问题,中央气象局委托广东省气象局组织“华南前汛期暴雨成因及预报综合实验”。在广东、广西、福建三省区确定三个多暴雨区(桂北、粤中、闽西南)为重点实验区,布设较稠密     

“0866”华南特大暴雨灾害的综合诊断

借助加密观测资料、雷达组网拼图资料、雷达风场反演资料以及模式模拟资料等,采用综合诊断方法集中研究2008年6月5~7日发生在广东和广西的特大暴雨.目的是探寻暴雨中尺度特征与发生机理,并将较高时空密度的非常规观测资料用于综合诊断研究中,以有效构建暴雨发生物理模型的可行性探索.(1)此次暴雨是在独特的南支高空急流与低空急流耦合背景下,由涡旋及其东南象限频繁出现的中尺度对流系统(meso-scale convective system,MCS)共同导致;(2)不同于常见的影响华南的中纬度涡旋,此次涡旋来自低纬季风槽中,季风涌携带涡度、水汽、能量不断侵入涡旋东南侧并增强这里的西南风,致使此处汇集有利的物理要素并成为MCS频发的关键区,以水平散度项为主的动力因子对涡旋的形成及初期发展具有重要作用,而以潜热为主的热力因子则促使了涡旋向强盛期发展,涡旋发生发展过程中存在正反馈;(3)MCS体内存在西南气流与偏东气流,两支气流辐合并构成西南-东北向的带状对流云团,云团内部具有更细致的非对称流场结构,流场决定MCS呈现非对称的动热力结构特征、并导致强降雨发生于要素极值区;(4)MCS内强劲的?中尺度西南风速核促使不断积聚的对流有效位能(convective available potential energy,CAPE)最终得到释放,对流降雨由此爆发,频繁生成于带状云团东北侧的更小尺度对流单体直接造成了暴雨中心的雨量峰值;(5)综合诊断方法可以在探索暴雨精细结构特征中发挥关键作用.     

2021年7月河南极端暴雨过程概况及多尺度特征初探

2021年7月17～22日,河南省发生了致灾严重的极端暴雨过程,气象观测站最大6日累积降水量为1122.6 mm(鹤壁市),最大小时雨强高达201.9 mm(郑州市),突破了中国内陆小时雨强历史纪录.利用气象雨量站、探空和多普勒天气雷达等观测资料以及ERA5再分析资料对极端暴雨概况和多尺度特征进行了初探.结果表明,此次极端暴雨过程是在对流层高、中、低层以及中、低纬度多尺度大气系统共同作用,并叠加地形影响下产生的:(1)西南季风将南海的水汽向西北太平洋输送并经由热带气旋“烟花”向北抽吸,西北太平洋上的水汽经“烟花”北部的偏东低空急流和异常偏北偏强的副热带高压西南缘的东南气流向河南输送;这条异常的东进河南的热带气旋远距离接力水汽输送通道导致河南可降水量正异常.(2)对流层高层,河南位于短波槽前辐散区;对流层低层,河南及附近为低涡或倒槽影响,这些均有利于低层大气的辐合和上升.此外,伏牛和太行等山脉对水汽的汇聚和对低层偏东或东南气流的抬升有作用.(3)副热带高压和异常偏强的大陆高压连成“高压坝”,阻碍了中高纬度冷空气南下,郑州极端暴雨发生在暖湿层深厚的环境场中,降水系统呈现低质心热带型雷达回波...     

梅雨锋中尺度暴雨云团的运动学结构

东亚梅雨和印度季风是世界上最显著的季风现象。在梅雨期,有一条地面静止锋及其锋面云带停留在我国长江中下游到日本南部一带,锋面云带上时而有暴雨发展。 暴雨是由中尺度对流性系统产生的。梅雨锋暴雨区有两种中尺度组织形成:中尺度雨带和中尺度雨团。一些研究指出,从卫星云图上所见的梅雨锋暴雨云团非常类似于美国的MCC(中尺度对流复合体)系统。但至今对于成熟梅雨锋暴雨云团的结构尚没有很多研究。     

EL NINO与我国严重的暴雨洪涝灾害

EL NINO(厄尔尼诺现象)是发生在赤道太平洋东部、拉丁美洲西岸附近、海水突然升温的现象。受它的影响,美洲大部地区、特别是厄瓜多尔、秘鲁和智利的大气环流异常,产生严重的暴雨和洪涝灾害。大西洋和欧洲西部,也有不同程度的影响.     

初夏西太平洋副热带高压脊线北跳的逐步迥归分析

初夏时期,长江中下游地区都有一段或长或短的梅雨期,准确作好梅雨期以及这段时间内的暴雨过程的预报,这是台站业务预报中的一个重要内容,本文作为探讨梅雨期和暴雨过程的中、短期预报方法的第一步,先对初夏副热带高压短期变动作一统计推断。同时,从这种客观预报副热带高压变动的尝试中,也期望能揭示出一些影响它变动的因子。     

青藏高原沙尘特征与高原黄土堆积: 以2003-03-04拉萨沙尘天气过程为例

青藏高原是否是一个重要的粉尘源区, 它关系到对青藏高原和远东-太平洋地区粉尘堆积、来源、环境效应认识和青藏高原隆升及全球海-陆-气相互耦合作用的重大科学问题. 2003年3月3～5日拉萨地区强扬沙天气过程的大气动力学和遥感影像跟踪分析, 表明高原具备沙尘暴发生的所有条件, 并有强大的上升运动将不同粒径的粉尘扬升到不同的高度, 使粗粒粉尘在高原东部就近堆积成粗黄土, 而较细的粉尘则被西风急流携带漂移并沉降到远东地区. 高原40年来沙尘暴时空分布表明沙尘暴主要发生在冬季和初春, 有较高的发生频率, 从冬到春由南向北移动并与西风急流的位置密切相关. 同中国大陆其他12个沙尘区相比, 高原因较高的沙尘暴发生频率, 特别是粉尘极易扬升到西风急流区, 成为远程传输中主要的粉尘源地之一.     

神秘的水下河

<正>神秘的水下河有自己的河道、急流、冲击平原,甚至瀑布。它们是海底电缆的克星,但也给人们带来意外的惊喜。目前,已经有数条巨型水下河被发现于大洋海底,这些神秘巨流足以使大陆河相形见绌。不一样的隐形河所谓"水下河"指的是存在于海洋深处的河流。也称深海水道。在博斯普鲁斯海峡的下方有一条神秘河流。在那里,有河岸,有急流,有1千多米宽的宽敞平地,甚至有瀑布。就其水流量而言,如果将它置于陆地上蜿蜒流动,每秒流动的水量仅次于亚马孙河、恒河、刚果河、长江和奥里诺科河,称得上世界第六大河     

雾灾值得关注

在联合国公布的造成伤亡及损失的前十种自然灾害中就有五种气象灾害。大雾(或浓雾)是较为常见的灾害性天气之一,它具有出现几率高、发生范围广、危害程度大等特点,我国一年四季都有它的踪影。北京从1959～1990年的气象统计中发现,雾灾比暴雨、冰雹等灾害性天气出现的几率还要大。     

2阶湍流闭合边界层模式及其在暴雨模拟中的应用

基于Mellor/Yamada的湍流2阶闭合方案, 编写了2阶湍流闭合方法的边界层模式(文中称之为MY-4) , 并与中尺度模式MM5耦合, 对1998年6月8~9日发生在华南地区的一次暴雨过程进行了数值模拟研究. 结果表明, 模式成功地模拟出了这次暴雨过程的降水大小和分布, 更加重要的是: (1) 与MM5中原有的边界层方案相比, MY-4模式准确地模拟了主要的天气系统如低涡和低空急流, 从而改善了模拟的降水分布, 并抑制了一个中心超过160 mm的虚假降水区的出现; (2) 通过与香港风廓线仪观测得到的垂直风廓线进行比较可见, MY-4能够再现大气边界层中较短时间尺度内的风速脉动, 这是MM5中的其他边界层模式所不能做到的. 并对MY-4和1.5阶闭合方法的边界层模式的模拟结果进行了详细的比较, 在模式开始积分的1~2 h之内, 不同边界层方案模拟得到的湍流对大气边界层内风场的贡献不同, 在非线性模式系统的作用下, 是影响模式模拟结果的重要原因.     

六腿机器人可在洪水中救人

在暴雨导致的城市洪流中,部分地区积水可能超过1.5米,这会导致人们在城市的大街上被洪水围困。为此,美国几名工科大学生研制了一款高达2.5米的六腿机器人,它可以在洪水中自如地行走,营救那些被城市洪水围困的人们。这款机器人是美国一群19岁的大学生开发的,他们来自马萨诸塞州萨默维尔市技工学院,他们的发明灵感来源于一次暴雨后的经     

波射线理论在大气正压不稳定中的应用

应用球面上Rossby波射线理论初步探讨了基本流为急流的大气中正压扰动的动力学行为,对正压不稳定的条件进行了再思考,指出存在一个准地转位势涡度梯度bM的负区,在这个区域中向北传播的扰动振幅增长很大,为扰动发展的不稳定区,此外扰动能量无法穿越β_M=0的线,据此称之为陷波线.在90°E,20°N给定一个初始扰动,应用包含急流的理想风速廓线分析指出,对于非定常波,扰动的行为依赖于初始的纬向波数k和经向波数l.k值较小的大气长波经向传播范围大,向北传播容易被陷波线捕获,而尺度较小的短波不能到达陷波线,因此能够在西风中南北振荡并向下游传播.对k=1,l=8的大气长波,向北传播时波能量增加,在急流以北波能量达到最大值,当靠近陷波线时能量迅速减小,最终在陷波线中能量衰减为零.向北传播时波能量的增大,意味着扰动从急流以南的基本风场中获得的能量传到急流以北,在陷波线附近能量又还给了基本流,完成了大气中能量的南北输送.进一步计算了1和6月500 hPa上实际纬向风速廓线下扰动能量的传播,其结果大体和理想基流的结果相同,不同之处在于冬季低纬度向南的扰动容易被东风带阻挡,不能传播到南半球;而夏季低纬非定常扰动可以穿越东风带到达南半球,并且在东风带中形成西传的波动.     

雷电活动的单站定位问题

雷雨是一种对国民经济活动和生活影响很大的天气现象。它往往带来许多有危险性的天气,例如大风、暴雨、冰雹、龙卷风等等,而雷雨的雷电活动也是为害很多的。例如雷击不但威胁到人身安全,而且对电力网的输电线造成巨大损失,落雷着火也常常引起森林的火灾。即使在空中的雷电对航空活动也是一个很大的妨碍。此外,无线电通信也常常受到雷电产生的干扰。因此雷电活动的预报和探测往往是很重要的任务。如果由一个仪器在某个地点能够很快地定出300—500公里以内是否有雷暴活动,显然对于气象台的短期预报是很有用的。到现在为止,雷电活动的预报主要是靠雷雨的预报来解决的。近年来我国的天气预     

东亚副热带西风急流偏差与中国东部雨带季节变化的模拟

通过分析NCAR-CCM3气候模式的15年模拟结果, 从东亚副热带急流和中国东部雨带季节变化关系的角度, 了解该模式对东亚地区雨带位置、强度和季节变化模拟不合理的可能原因. 对比模拟得到的和观测的夏季降水分布发现, CCM3模拟的东亚地区降水分布除了降水中心位置和雨量数值明显不合理之外, 雨带位置的季节变化也与实际不一致. 分析雨带位置与200 hPa东亚副热带急流的关系发现, CCM3模拟的急流中心位于河套以北的40°N附近地区, 与NCEP再分析资料相比, CCM3模拟的东亚副热带急流中心位置偏东, 强度偏强. 相关分析表明, CCM3模拟的强降水中心地区的降水量与200 hPa纬向风在中国的河套及其附近地区具有显著的正相关关系, 因此, CCM3模拟得到的与实际不一致的偏西偏北的强降水中心与200 hPa上的东亚副热带急流位置和强度不合理可能具有密切关系, 而东亚副热带急流位置和强度与对流层低层南北向的温度梯度以及青藏高原东南部的较大的感热通量加热有关. 因此, 在东亚地区模式性能尤其是降水的模拟性能改进方面, 除了对模式物理过程做改进的同时, 对青藏高原附近地区的地面加热场和与此相联系的东亚副热带西风急流位置和强度模拟的合理性方面也需要引起足够的重视.     

我的发明设想

清除暴雨法连续的大暴雨会形成自然灾害。如何阻止大暴雨的形成呢?我想:在地面上向云里发射某种电磁波,使暴雨区域的云吸收电磁波后都升温,使暴雨区域局部气候改变,以达到消除暴雨的目的。(设想者:杨晓青天津塘沽区新村街正义里26楼203号邮编:300450)[点评]这是一项很不错的创意,它具备一定的创造性和新颖性。为了减少灾害天气的危害,目前用得较多的办法是“人工增雨”和“人工防雹”,而人工消除暴雨,还未见相关报道。“人工防雹”的方法是向可能形成冰雹的云团发射火箭,提高云团的温度,破坏云团和气流的结构,以防止冰雹的形成。2004年5月8…     

1981年四川暴雨泥石流

1981年四川大部分地区连降暴雨、大暴雨和特大暴雨,不仅造成了特大洪灾,也造成了严重的暴雨泥石流灾害,使国家,集体和人民蒙受重大损失。本文试对1981年四川暴雨泥石流作一初步分析。一、泥石流的分布及灾害(一)泥石流的分布1981年夏季,四川境内多次出现特大暴雨,由暴雨引起的泥石流遍及川西山地和盆地西部、北部边缘山区。从行政区划上来看,主要分布在凉山、甘孜,阿坝、渡口、雅安、温     

黄土高原的暴雨和渗透的研究

一暴雨暴雨的强度与历时的关系一般说来是,历时愈长,平均强度则愈小。在黄土高原地区现在仅天水一地有较长期的自记雨量记录。根据天水雨量记录可导得经验公式如下     

冬季西北太平洋阿留申低压-南北向海温差-西风急流正反馈过程分析

采用NCEP再分析月平均资料和SODA再分析月平均资料, 对冬季西北太平洋海洋-大气相互作用过程进行了分析. 针对阿留申低压、500 hPa西风急流、南北向海表面温度(SST)差, 分别选择了研究的关键区, 定义了阿留申低压指数、西风指数和黑潮影响区与亲潮影响区的海温差. 通过这些指数序列的相关分析以及对上层海洋动力、热力特征的分析, 得到: 阿留申低压增强时, 其西侧北风增强, 海洋上层的副极地环流圈增强, 上层海洋对低温海水的平流输送增强, 使亲潮影响区SST下降, 加大了南北向海表面温差. 海表面温差的增大, 使位于其上空的西风急流加强, 西风急流的增强使位于急流出口区左侧下方海面上阿留申低压的加强, 形成一个正反馈过程.     

暴雨之殇

正当我们到达一个陌生的国度,该如何分辨它是否发达?或许最好的方法就是等待一场倾盆大雨,足足下几个小时。这时如果你撑着伞在街道上走一阵,发觉衣衫湿了却不肮脏,街道湿滑却不积水,交通缓慢却不拥堵,这大概就是对发达国家的印象。如果积水盈足,交通停滞,汽车的零件都漂到了街心,这大概就是个发展中国家。2012年7月21日,北京遭遇罕见暴雨,是自1951年有完整气象记录以来的最大降水量。造成数十人死亡,数万人受灾,一时间偌大的北京城陷入了暴雨之殇,也再次验证了京城排水设施的脆弱。