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强暴雨系统中湿位涡异常的诊断分析 被引量：128
1
作者 高守亭 雷霆 +1 位作者 周玉淑 董敏 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2002年第6期662-670,共9页
从动力上推导了热力、质量强迫下的湿位涡方程 ,阐明了在暴雨系统中引起的强降水会造成热力、质量强迫下的湿位涡异常。并用NCEP 1°× 1°的分析资料对 1 999年 6月 2 3日到6月 2 6日引起长江流域暴雨的对流系统进行了湿... 从动力上推导了热力、质量强迫下的湿位涡方程 ,阐明了在暴雨系统中引起的强降水会造成热力、质量强迫下的湿位涡异常。并用NCEP 1°× 1°的分析资料对 1 999年 6月 2 3日到6月 2 6日引起长江流域暴雨的对流系统进行了湿位涡诊断分析 ,分析结果表明湿位涡异常高度主要出现在 70 0～ 5 0 0hPa之间 ,中心最大值可超过 1 .4PVU。从动力和资料诊断两个方面均揭示出湿位涡异常区与强降水区有很好的对应关系。 展开更多
关键词 强暴雨系统 湿位涡 热力强迫 质量强迫 长江流域
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动力和能量参数在强对流天气预报中的应用研究 被引量：129
2
作者 李耀东 刘健文 高守亭 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期401-409,共9页
较强的热力不稳定和适宜的动力环境是强对流发展的基础 ,造成灾害的强对流一般是一种深厚对流 ,深对流指数和对流有效位能可反映对流上升运动的潜势和强度 ,对流有效位能还隐含地反映了对流层大气总体垂直热力结构。下沉对流有效位能和... 较强的热力不稳定和适宜的动力环境是强对流发展的基础 ,造成灾害的强对流一般是一种深厚对流 ,深对流指数和对流有效位能可反映对流上升运动的潜势和强度 ,对流有效位能还隐含地反映了对流层大气总体垂直热力结构。下沉对流有效位能和大风指数反映了对流下沉运动和下击暴流潜势 ,对流下沉和中层干空气的入侵高度、干燥程度及对流层中下层的稳定度和湿度有关。强风暴特别是超级单体一般都具有很高的螺旋性 ,高螺旋度有利于风暴生命的维持 ,而风暴相对螺旋度则对风暴发生及风暴类型有一定的预示。粗里查逊数反映了对流能量和环境场动力之间的平衡关系 ,能量螺旋度指数反映了动力和能量对强对流天气发展的共同效应 ,它们都综合了动力和热力两方面的因子 ,对强风暴及其类型的预报有指示意义。风暴强度指数和瑞士雷暴指数成功地把动力和对流能量参数结合起来 ,在实际研究和业务工作中这种方法值得借鉴。随着高分辨率中尺度和风暴模式的发展 ,模式输出的对流动力和能量参数将有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 强对流天气预报 强风蒙 对流动力参数 对流能量参数
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螺旋度及螺旋度方程的讨论 被引量：113
3
作者 陆慧娟 高守亭 《测绘科技动态》 CSCD 2003年第6期684-691,共8页
文中从无摩擦的运动方程出发 ,利用量纲分析的方法 ,导出简化了的螺旋度方程和不同方向上的螺旋度方程 ,并对影响它们变化的各因子进行了讨论。分析结果表明 ,除了Lilly在 1986年研究中强调的浮力效应外 ,压力梯度与涡度共同作用项和力... 文中从无摩擦的运动方程出发 ,利用量纲分析的方法 ,导出简化了的螺旋度方程和不同方向上的螺旋度方程 ,并对影响它们变化的各因子进行了讨论。分析结果表明 ,除了Lilly在 1986年研究中强调的浮力效应外 ,压力梯度与涡度共同作用项和力管项对螺旋度的变化也有重要影响 ,甚至比浮力效应更大 ,且力管作用、水平压力梯度与水平涡度共同作用主要影响水平螺旋度 ,浮力效应、垂直压力梯度与垂直涡度共同作用主要影响垂直螺旋度 ;螺旋度的输送和大气的辐散、辐合对螺旋度变化的影响较弱 ;地转偏向力 (无论是在水平方向还是垂直方向 )的作用要在系统水平尺度较大时才能体现出来。水平和垂直方向上的螺旋度既相互区别在暴雨、强对流天气过程中表现出不同的作用 ,又相互联系。一方面 ,水平螺旋度更具预示性 ,对预报强风暴有指示意义 ,而垂直螺旋度更倾向为能反映系统的维持状况和系统发展、天气现象的剧烈程度的一个参数。另一方面 ,大的正水平螺旋度有助于垂直螺旋度的增长 ,而与垂直螺旋度对应的运动可能对水平螺旋度产生影响。将中尺度模式和螺旋度计算结合起来可能可以提高风暴路径和雨区的预报准确度。 展开更多
关键词 量纲分析 螺旋度方程 水平压力梯度 水平涡度 浮力效应 垂直压力梯度 垂直涡度 强风暴预报 中尺度模式 力管作用
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次天气尺度及中尺度暴雨系统研究进展 被引量：95
4
作者 高守亭 赵思雄 +2 位作者 周晓平 孙淑清 陶诗言 《大气科学》 CSCD 北大核心 2003年第4期618-627,共10页
回顾了75年来中国科学院大气物理研究所科研人员在次天气尺度及中尺度暴雨系统领域的研究工作,这些领域主要包括暴雨、中尺度低空急流、低涡、梅雨锋结构及梅雨锋生、对称不稳定和涡层不稳定以及暴雨等灾害天气的天气动力学及数值模拟... 回顾了75年来中国科学院大气物理研究所科研人员在次天气尺度及中尺度暴雨系统领域的研究工作,这些领域主要包括暴雨、中尺度低空急流、低涡、梅雨锋结构及梅雨锋生、对称不稳定和涡层不稳定以及暴雨等灾害天气的天气动力学及数值模拟研究等;总结了在次天气尺度及中尺度暴雨系统研究的不同时期所取得的成就以及这些成就在防止和减轻中尺度暴雨灾害方面所起到的重要作用。 展开更多
关键词 次天气尺度 中尺度 暴雨系统 低空急流 灾害天气 天气动力学
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江淮流域2003年强梅雨期的水汽输送特征分析 被引量：97
5
作者 周玉淑 高守亭 邓国 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第2期195-204,共10页
在分析 2 0 0 3年 6月 2 1日到 7月 11日江淮流域强梅雨期间降水概况和大气环流基本特征的基础上 ,通过对水汽输送流函数及非辐散分量、势函数及辐散分量及江淮地区水汽收支的分析 ,表明江淮流域是该时期全球范围内水汽汇的一个高值中... 在分析 2 0 0 3年 6月 2 1日到 7月 11日江淮流域强梅雨期间降水概况和大气环流基本特征的基础上 ,通过对水汽输送流函数及非辐散分量、势函数及辐散分量及江淮地区水汽收支的分析 ,表明江淮流域是该时期全球范围内水汽汇的一个高值中心 ,且水汽通量大值区和水汽辐合区与降水大值区基本一致。从水汽的输送来看 ,夏季印度风环流和南海夏季风是向江淮流域输送水汽的主要通道。梅雨期内 ,中层大气中的水汽主要是垂直上升运动对低层水汽的抬升作用 ,同时 ,低纬大洋上的水汽也可途经青藏高原后再从西边界向东输入到江淮地区 ,它的输送有可能增大江淮流域上空对流层中层大气中的水汽含量 ,从而有利于强梅雨在江淮流域的发生。计算分析还表明 2 0 0 3年强降水从前期的长江流域移到后期的淮河流域 ,是与大范围的水汽输送和辐合中心北移相联系的 ,较小空间范围的强暴雨洪涝的发生在有利的大尺度环境下 ,还与其他条件有关。 展开更多
关键词 江淮流域 水汽输送 特征分析 2003年6月 江淮地区 中层大气 南海夏季风 大气环流 梅雨期间 水汽收支 全球范围 水汽辐合 水汽通量 抬升作用 上升运动 青藏高原 水汽含量 淮河流域 长江流域 计算分析 暴雨洪涝 空间范围
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北半球夏季副热带西风急流变异及其对东亚夏季风气候异常的影响 被引量：92
6
作者 廖清海 高守亭 +1 位作者 王会军 陶诗言 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期10-18,共9页
探讨了东亚地区副热带西风急流 (EAJS)位置的年际变化特征、影响及其可能机制 .EAJS南北变动的影响主要集中在亚澳季风区和气候平均的北半球副热带西风急流轴的南北两侧 ,这与SOI或ENSO相联系的大气环流响应很不相同 ,后者的影响主要表... 探讨了东亚地区副热带西风急流 (EAJS)位置的年际变化特征、影响及其可能机制 .EAJS南北变动的影响主要集中在亚澳季风区和气候平均的北半球副热带西风急流轴的南北两侧 ,这与SOI或ENSO相联系的大气环流响应很不相同 ,后者的影响主要表现在中、东太平洋上 .北半球副热带西风急流存在着两个显著不同的模态 ,其中一个模态反映的是亚太尤其是东亚地区的西风急流的南北变异 ,另一个模态出现在 15 0°E～ 12 0°W的中、东太平洋上 .它们分别联系着不同的太平洋海温异常分布 ,但都能对夏季 2 0 0hPa南亚高压的强度产生影响 ,尤其是南亚高压的东部 。 展开更多
关键词 东亚副热带西风急流 EOF模态 季风 气候异常
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北京地区雷暴大风的天气—气候学特征研究 被引量：81
7
作者 秦丽 李耀东 高守亭 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2006年第6期754-762,共9页
依据北京近郊地区沙河、南苑和西郊3个测站15年（1990～2004年）的观测资料和常规探空资料，对北京地区局地雷暴大风发生的天气、气候特征和日变化特征进行了统计分析。研究从环流形势、探空结构和环境参数特征入手，分析了有利于北京... 依据北京近郊地区沙河、南苑和西郊3个测站15年（1990～2004年）的观测资料和常规探空资料，对北京地区局地雷暴大风发生的天气、气候特征和日变化特征进行了统计分析。研究从环流形势、探空结构和环境参数特征入手，分析了有利于北京地区产生雷暴大风的不稳定度指数和能量特征，得出在此期间最有利于雷暴大风产生的探空结构为：低层暖湿，中高层有干冷空气，不稳定度较大，风垂直切变较大。还探讨了一些对流参数，如最佳对流有效位能BCAPE、下沉对流有效位能DCAPE、风暴相对螺旋度SREH、大风指数WINDEX、风暴强度指数SSI、深厚对流指数DCI等对北京地区强对流天气发展潜势的指示意义。 展开更多
关键词 雷暴大风 探空分析 不稳定度 对流参数
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多普勒天气雷达资料对中尺度模式短时预报的影响 被引量：68
8
作者 盛春岩 浦一芬 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第1期93-107,共15页
利用中尺度模式ARPS（The Advanced Regional Prediction System）及其资料分析系统ADAS（ARPS Data Analysis System），将国内新一代多普勒雷达（CINRAD）反射率及径向风资料直接用于中尺度数值模拟，通过一次华北地区暴雨过程的模拟... 利用中尺度模式ARPS（The Advanced Regional Prediction System）及其资料分析系统ADAS（ARPS Data Analysis System），将国内新一代多普勒雷达（CINRAD）反射率及径向风资料直接用于中尺度数值模拟，通过一次华北地区暴雨过程的模拟对比试验，分析了雷达资料对初始场的改进效果及其对模拟结果的影响，结果表明：（1）利用雷达径向风资料对初始风场进行调整后，自近地面到对流层顶的u，υ，ω都发生了变化，调整后的初始风场在对流层中层变化最大。（2）利用雷达反射率进行微物理调整和云分析能调整初始场中的云水信息，使得雷达回波附近3km以下的水汽混合比（qv）增加，4km以下的雨水混合比（qr）增加，对流层（约10km以下）的云水混合比（qc）增加，4～9km的对流层上部云冰混合比（qi）和雪混合比（qs）增加。ADAS通过非绝热初始化调整温度场，从而得到了一个动力和热力上平衡的初始场。（3）模拟的1h雨量与实况的对比表明，同时利用雷达反射率和径向风改进过的初始场能明显增强3h内的降水强度和落区预报，改善中尺度数值模式短时定量降水预报。模拟的1h流场对比分析表明，经雷达径向风调整后，能够在初始场中增加气旋性涡旋等中小尺度风信息，明显减少模式的spin-up时间。（4）通过对雷达径向风和反射率对模式初始场和模拟结果影响的对比分析发现，雷达径向风主要是改进初始风场，而雷达反射率主要是改进初始场中的湿度参数，增加初始场中云水等的含量，调整温度场。通过模拟的6h降水对比发现，利用雷达径向风调整初始场后，对降水模拟有一定的改进，但效果不甚明显，而雷达反射率资料对定量降水预报改进效果明显，同时使用雷达径向风和反射率资料改进初始场后对降水的模拟效果最明显。 展开更多
关键词 ARPS模式 雷达资料同化 初始场 3h短时预报
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高空急流加速与低层锋生 被引量：63
9
作者 高守亭 陶诗言 《大气科学》 CSCD 北大核心 1991年第2期11-22,共12页
本文从动力学上找到了低层锋生函数同急流区内纬向平均风加速的关系,指出高空急流加速有利于大气低层锋生,并从天气学的角度给出了高空急流加速同低层大气锋生的环流形态特征。即高空波的动量和热量通量在急流区的辐合,促使高空急流加速... 本文从动力学上找到了低层锋生函数同急流区内纬向平均风加速的关系,指出高空急流加速有利于大气低层锋生,并从天气学的角度给出了高空急流加速同低层大气锋生的环流形态特征。即高空波的动量和热量通量在急流区的辐合,促使高空急流加速,并引起急流入口区上下层之间的质量调整,在急流轴高度以下出现一个反环流,反环流的上升支同其下原有的弱锋前的上滑爬升气流发生耦合,造成上滑气流加强,低层锋面坡度变陡,冷暖对比明显,引起大气低层锋生。 展开更多
关键词 高空 急流加速 低层锋生 波能作用
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华南持续性暴雨的大尺度降水条件分析 被引量：71
10
作者 胡亮 何金海 高守亭 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期345-351,共7页
利用1958—2004年NCEP/NCAR全球逐日再分析格点资料和同期我国华南地区45站的逐日降水资料,从水汽条件、不稳定能量及抬升条件对发生在华南地区的157个连续性暴雨进行分析,并结合各自的爆发时间,对暴雨进行分类,讨论了不同类型华南持续... 利用1958—2004年NCEP/NCAR全球逐日再分析格点资料和同期我国华南地区45站的逐日降水资料,从水汽条件、不稳定能量及抬升条件对发生在华南地区的157个连续性暴雨进行分析,并结合各自的爆发时间,对暴雨进行分类,讨论了不同类型华南持续性暴雨的形成原因。 展开更多
关键词 持续性暴雨 华南 水汽通量 Ecape通量 西南急流
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对流能量计算及强对流天气落区预报技术研究 被引量：67
11
作者 李耀东 高守亭 刘健文 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期10-20,共11页
文章分析了两种典型的大气湿绝热过程及其处理方法 ,对大气对流能量参数的计算技术进行了研究。结合实际个例 ,利用可逆饱和绝热过程 ,对包含液态水重力拖曳作用的修正对流有效位能 (MCAPE)和修正下沉对流有效位能 (MDCAPE)进行了定量... 文章分析了两种典型的大气湿绝热过程及其处理方法 ,对大气对流能量参数的计算技术进行了研究。结合实际个例 ,利用可逆饱和绝热过程 ,对包含液态水重力拖曳作用的修正对流有效位能 (MCAPE)和修正下沉对流有效位能 (MDCAPE)进行了定量计算。文章结合数值模式输出探空分析 ,预报不稳定和对流能量的区域分布 ,在此基础上建立了综合多指标叠套强对流天气落区预报方法 ,用MM5及国家气象中心T1 0 6模式输出及诊断产品预报强对流天气落区 。 展开更多
关键词 强对流天气 落区预报 大气湿绝热过程 大气对流 可逆饱和绝热过程
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2011年初贵州持续低温雨雪冰冻天气成因研究 被引量：68
12
作者 杜小玲 高守亭 彭芳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期61-72,共12页
2011年1月贵州再次出现仅次于2008年初的低温雨雪冰冻天气，过程长达32天，伴随3次明显的冷空气影响，具有持续时间长、间断性突出、中期降雪突出的特点。本文利用NCEP（美国国家环境预报中心）10X10再分析资料、2．5°×2．5&#... 2011年1月贵州再次出现仅次于2008年初的低温雨雪冰冻天气，过程长达32天，伴随3次明显的冷空气影响，具有持续时间长、间断性突出、中期降雪突出的特点。本文利用NCEP（美国国家环境预报中心）10X10再分析资料、2．5°×2．5°再分析资料、MICAPS（气象信息综合分析处理系统）观测资料，对2011年1月发生在贵州的低温雨雪冰冻天气进行了分析。分析表明：（1）2011年1月北半球极涡呈偶极型分布，极涡偏于东半球，亚欧地区位势高度距平呈“北高南低”；亚欧中高纬度出现了2次强大、稳定、持久的阻塞高压：（2）副热带南支锋区活跃，12月31日～1月2日、1月9～11日、17-20日、27-29日有4次活跃期，水汽输送具有间断性特点；（3）维持在25。N附近的低层切变为低温雨雪天气的发生提供了辐合条件，地面上稳定持久的准静止锋是低温雨雪天气发生的重要影响系统；（4）强冻雨、冰粒及降雪天气的温度场、锋区结构、大气运动状况等存在差异。出现强冻雨天气时，锋面逆温高度最低、逆温梯度最大、逆温厚度最薄，逆温区有较厚的暖层，云层伸展高度在600hPa以下，气流上升区高度低，具有暖云降水的特点。出现冰粒天气时，锋面逆温高度较低、逆温梯度大、逆温厚度较薄，逆温区有浅薄的暖层，云层伸展高度较高，气流上升区高度较低，也具有暖云降水的特点；出现降雪天气时，锋面逆温高度较高、逆温梯度最小、逆温厚度薄，逆温区无暖层，云层伸展高度超过500hPa，具有深厚的垂直上升运动和冷云降水的特点。 展开更多
关键词 低温雨雪 阻塞高压 副热带南支锋区 准静止锋 锋面逆温
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引发华北特大暴雨过程的中尺度对流系统结构特征研究 被引量：65
13
作者 赵宇 崔晓鹏 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2011年第5期945-962,共18页
利用常规观测资料、FY2C卫星TBB资料以及NCEP再分析资料对2005年7月22~24日发生在华北地区的大到暴雨天气过程进行了观测分析和模拟研究。结果表明,＂海棠＂台风减弱的低压倒槽内发生发展的两个中尺度对流系统是暴雨的直接影响系统,中... 利用常规观测资料、FY2C卫星TBB资料以及NCEP再分析资料对2005年7月22~24日发生在华北地区的大到暴雨天气过程进行了观测分析和模拟研究。结果表明,＂海棠＂台风减弱的低压倒槽内发生发展的两个中尺度对流系统是暴雨的直接影响系统,中尺度对流系统发展到成熟阶段首先在对流层中层形成中尺度低涡,然后向低层发展。水汽辐合中心主要集中在边界层附近,偏东风入流将水汽向暴雨区集中,次级环流的上升支将水汽向中高层输送;虽然边界层的水汽辐合对降水的形成很重要,但降水量的大小取决于整层水汽通量辐合的大小。在暴雨发展过程中高层明显有干冷空气侵入,干侵入存在于600~300 hPa之间,且在高层超前于低层。干冷空气侵入有利于位势不稳定的增强,促进了对流运动的发展和中尺度低涡的形成,继而引起降水增幅。由于华北地形夜间边界层降温等局地热力作用诱生出中尺度边界层急流,降水及干侵入等因素使边界层急流加强,相应的在高空出流处产生高层风速大值区,急流和暴雨之间通过次级环流存在着正反馈的相互作用。边界层急流、低空急流和高空风速大值区三者的上下耦合是此次强暴雨发生发展的重要原因。 展开更多
关键词 特大暴雨 中尺度对流系统 水汽 干冷侵入 边界层急流
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北京“7.21”暴雨的不稳定性及其触发机制分析 被引量：64
14
作者 刘璐 冉令坤 +1 位作者 周玉淑 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2015年第3期583-595,共13页
本文利用WRF模拟的高分辨率资料对2012年7月21日北京特大暴雨过程的对流不稳定和条件对称不稳定性及其触发和维持机制进行了诊断分析.分析结果表明：（1）在临近暴雨发生时刻及暴雨初期,大气低层主要以对流不稳定为主,随后对流触发,不... 本文利用WRF模拟的高分辨率资料对2012年7月21日北京特大暴雨过程的对流不稳定和条件对称不稳定性及其触发和维持机制进行了诊断分析.分析结果表明：（1）在临近暴雨发生时刻及暴雨初期,大气低层主要以对流不稳定为主,随后对流触发,不稳定性减弱,而低空急流和湿斜压性的增强,使得条件性对称不稳定加强,维持和加强了暴雨的不稳定性.（2）分析表明,在暴雨过程中主要由于较强的水平风的垂直切变造成湿位涡的斜压分量异常,从而导致条件性对称不稳定的产生.（3）本文分别对暴雨发生过程中的对流不稳定与条件对称不稳定的触发机制进行了分析,主要结论如下：暴雨初期对流性降水阶段,切变线上有利的垂直上升环境与地形的强迫抬升相互配合,触发了对流性降水.另外,北京上空的干冷空气入侵,也增强了大气的对流不稳定性,更易触发对流;对称不稳定导致的降水阶段,主要是由于北京上空冷暖空气的长期对峙,冷空气逐渐深入到暖湿空气下方,使得暖湿气团沿冷气团爬升,从而触发对称不稳定,造成持续性降水.此次暴雨过程中0900～1300 UTC时刻暴雨增幅的重要原因是0900 UTC北京风向突变,转为偏东风,且风速骤增,北京西北侧的喇叭口状的地形的强迫抬升作用,与上空750 hPa移来的切变线上的垂直运动相互叠加,形成中尺度涡旋,产生了强烈的上升运动,触发不稳定,产生大暴雨. 展开更多
关键词 暴雨 对流不稳定 条件对称不稳定 地形 冷空气入侵
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东亚西风急流变化与热带对流加热关系的研究 被引量：51
15
作者 董敏 余建锐 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 1999年第1期62-70,共9页
应用ＯＬＲ资料和高空格点资料，研究了东亚地区西风急流及其附近的纬向西风与热带地区对流加热场的关系。结果表明西风急流中心的季节变化是和热带加热场的季节变化紧密的联系在一起的。东亚地区的纬向西风强度的年变化与热带加热场的... 应用ＯＬＲ资料和高空格点资料，研究了东亚地区西风急流及其附近的纬向西风与热带地区对流加热场的关系。结果表明西风急流中心的季节变化是和热带加热场的季节变化紧密的联系在一起的。东亚地区的纬向西风强度的年变化与热带加热场的同期及前期状况也密切相关，这种关系可以作为预测我国江淮地区夏季梅雨的一个强信号。 展开更多
关键词 东亚西风 急流 热带 对流加热 风流 大气环流
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天气学和天气预报的研究进展 被引量：56
16
作者 陶诗言 赵思雄 +4 位作者 周晓平 纪立人 孙淑清 高守亭 张庆云 《大气科学》 CSCD 北大核心 2003年第4期451-467,共17页
全面回顾了75年来中国科学院大气物理研究所科研人员在气团、锋面、梅雨、寒潮、阻高、副高、暴雨、高低空急流、亚澳季风区内涡旋和对流等现象的天气学研究进展及其在不同时期所取得的研究成果,总结了在短中期天气预报及短期气候预测... 全面回顾了75年来中国科学院大气物理研究所科研人员在气团、锋面、梅雨、寒潮、阻高、副高、暴雨、高低空急流、亚澳季风区内涡旋和对流等现象的天气学研究进展及其在不同时期所取得的研究成果,总结了在短中期天气预报及短期气候预测领域在模式发展和改进以及在数值模拟等方面所取得的成就和进展。同时指出模式发展和预测在中国数值天气预报及短期气候预测方面所做出的贡献。 展开更多
关键词 天气学 天气预报 气候预测 天气模式 数值模拟
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雷达资料同化与提高模式水平分辨率对短时预报影响的数值对比试验 被引量：56
17
作者 盛春岩 薛德强 +1 位作者 雷霆 高守亭 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期293-307,i0001,共16页
为对比雷达资料同化与提高模式水平分辨率对短时数值预报的影响,利用美国Oklahoma大学风暴分析和预测中心开发的ARPS(The Advanced Regional Prediction System)模式及其资料分析系统ADAS(ARPS Data AnalysisSystem),对一次华北暴雨过... 为对比雷达资料同化与提高模式水平分辨率对短时数值预报的影响,利用美国Oklahoma大学风暴分析和预测中心开发的ARPS(The Advanced Regional Prediction System)模式及其资料分析系统ADAS(ARPS Data AnalysisSystem),对一次华北暴雨过程进行了18,15,9,6,3 km 5种不同水平分辨率的数值对比试验,并对比了使用雷达资料进行云分析时5种分辨率的模拟结果,结果表明,仅使用常规观测资料的情况下,通过提高模式水平分辨率,可以改进6 h内的短时预报,模拟的锋面结构更为细致,降水尤其是强降水预报评分提高了。而使用雷达资料改进模式初始场后,能明显改进模式6 h内的预报尤其是降水强度和落区预报,使得18 km上使用雷达资料同化的预报结果好于3 km不使用雷达资料同化的结果,表明雷达资料同化比单纯提高模式水平分辨率更为有效。不同分辨率上使用雷达资料同化的对比发现,对于40 mm以下的一般性降水,从18—3 km的模拟结果差别不大,而对于强降水,仍然需要提高模式的水平分辨率。但无论初始场是否使用雷达资料同化,但当分辨率由6 km提高到3 km时,模拟结果无明显改进,因此,提高模式分辨率有一定的限度,而在适当提高模式分辨率的同时使用雷达资料同化改进模式初始场,则是提高模式短时预报的一个非常有效的途径。 展开更多
关键词 雷达资料同化 提高模式分辨率 对比试验 短时预报
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螺旋度在对流天气预报中的应用研究进展 被引量：51
18
作者 李耀东 刘健文 高守亭 《气象科技》 2005年第1期7-11,36,共6页
螺旋度表征流体旋转与沿旋转方向运动的强度 ,在等熵流体中具有守恒性。螺旋性是维持大气运动的基本物理图案 :边界层流体、湍流、强风暴、热带气旋等都有较强的螺旋结构 ;对流风暴常发生在螺旋度值大的地方 ,流体稳定性与螺旋度密切相... 螺旋度表征流体旋转与沿旋转方向运动的强度 ,在等熵流体中具有守恒性。螺旋性是维持大气运动的基本物理图案 :边界层流体、湍流、强风暴、热带气旋等都有较强的螺旋结构 ;对流风暴常发生在螺旋度值大的地方 ,流体稳定性与螺旋度密切相关 ,高螺旋度阻碍了扰动能量串级 ,对超级单体风暴的维持有重要作用 ;z螺旋度对大范围暴雨有较好的指示意义。风暴相对螺旋度对决定对流风暴类型有重要作用 ,其大小决定超级单体是否能形成中气旋 ,同时 ,其对冰雹预报有一定的指示意义 ;风暴相对螺旋度用于预报时计算的难点在于确定预报风暴移动速度。热力场与螺旋度有内在联系 ,地面相对螺旋度可视为地转风或实际风引起温度平流的一个量度。 展开更多
关键词 螺旋度 对流风暴 指示意义 对流天气 冰雹预报 强风暴 热力场 重要作用 实际 动能
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8.19华北暴雨模拟中微物理方案的对比试验 被引量：47
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作者 马严枝 陆昌根 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第4期835-850,共16页
在中尺度模式多种物理过程中,微物理过程是一个非常关键的环节,其不仅直接影响降水预报,而且也影响模式的动力过程。微物理方案有明确的物理基础,但是在实际暴雨模拟中,究竟采取哪一种方案的结果更理想,需要深入比较,因为不同的微物理... 在中尺度模式多种物理过程中,微物理过程是一个非常关键的环节,其不仅直接影响降水预报,而且也影响模式的动力过程。微物理方案有明确的物理基础,但是在实际暴雨模拟中,究竟采取哪一种方案的结果更理想,需要深入比较,因为不同的微物理方案对降水模拟结果有着很大的差异。本文利用中尺度非静力模式WRF(V3.2.1版本),采用36km、12km和4km的格点分辨率,选用七种微物理方案,对2010年8月18～19日华北地区的暴雨过程进行了敏感性试验。从降水落区和强度方面对总降水的预报性能进行了对比,模拟结果表明:选用不同的微物理方案,可以不同程度地模拟这场暴雨的范围和强度,且选择合理的微物理方案对细网格(4km)嵌套的模拟也可以相应的提高,从而提高了暴雨模拟的分辨率,为暴雨中小尺度成因分析提供了参考。其中,水平分辨率为36km时,Lin方案模拟的雨带范围和降水强度与实况拟合的最好;水平分辨率为12km时,Thompson方案模拟的强降水位置、强度与实况最为接近;而水平分辨率为4km时,WSM6方案模拟的强降水位置、强度与实况拟合得较好。再结合垂直速度、涡度、散度和雨水混合比等基本物理量的诊断分析,可以更好地理解各微物理方案对降雨预报的影响,所得的结论对我国华北暴雨强降水预报和中尺度模式微物理过程在业务和研究方面有相当的参考价值。 展开更多
关键词 WRF模式 微物理方案 网格嵌套
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水平切变线上涡层不稳定理论 被引量：41
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作者 高守亭 周玉淑 《气象学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期393-404,共12页
文中打破了传统的 Kelvin- Helmholtz研究切变不稳定的观点 ,考虑了强涡度切变存在时切变线已构成了一个涡层 ,这时切变线的不稳定问题就变为涡层的不稳定问题。同时考虑由涡层所产生的诱导速度 ,从理论上得到了水平切变线上涡层不稳定... 文中打破了传统的 Kelvin- Helmholtz研究切变不稳定的观点 ,考虑了强涡度切变存在时切变线已构成了一个涡层 ,这时切变线的不稳定问题就变为涡层的不稳定问题。同时考虑由涡层所产生的诱导速度 ,从理论上得到了水平切变线上涡层不稳定必要条件的判据 ,即必须满足 (1 - Rv+Rid) >0 ,且有 U(y,t) >U(A(t) )与之相配合。这表明环境场的配置制约着切变线上扰动的发展 ,这种中尺度扰动同环境场存在着相互作用。文中还用具体个例对如何计算不稳定必要条件做了解释和说明。 展开更多
关键词 水平切变线 诱导速度 涡层不稳定理论 环境场 大气运动 正压不稳定
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