线性准地转模型中副热带环流对潜热加热的定常响应 Ⅰ.基本性质及特征分析 被引量：5

1

作者 张亚妮 刘屹岷 吴国雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期868-878,共11页

利用线性理论模型进行解析和模拟是大气科学的重要基础研究方法之一,其简单明了,解释了如Rossby波形成等重要的环流现象。近年,有研究(Chenetal.,2001)运用定常线性准地转模型研究副热带高压的形成,在相似加热强迫下,其结果与理论研究和... 利用线性理论模型进行解析和模拟是大气科学的重要基础研究方法之一,其简单明了,解释了如Rossby波形成等重要的环流现象。近年,有研究(Chenetal.,2001)运用定常线性准地转模型研究副热带高压的形成,在相似加热强迫下,其结果与理论研究和GCM的研究不同。本文运用该模型系统研究了由季风降水产生的潜热加热所激发的副热带定常波的结构特征,以理解其结果与GCM不一致的原因。研究表明基本流对热强迫的定常波的结构有重要的影响:(1)当基本流为东风或为零时,定常波在垂直方向上表现为第一斜压结构,波动振幅随东风的增大而减小;(2)当基本流为西风时,呈现向上的传播特征,振幅随高度的升高而增大。而且存在一个临界风速Uc(约3m/s),此时,波动振幅最强;基本流的平流作用具有非对称性,西风时平流作用远远强于东风。由此揭示了该线性模型解的本质:加热在热源区所激发的经向地转涡度输送必须能够平衡加热的位涡制造和纬向位涡平流;基本流的经向和垂直方向的变化使得气旋和反气旋中心偏向热源中心北侧,并进一步发现当基本流为夏季亚洲季风区纬向平均的纬向风场时,线性模型的解中位于中低层的反气旋中心显著抬升,而不出现在地面上,与完整的大气环流模式的结果接近。说明即使在线性模式中,洋面副高的形成也不能完全用季风潜热加热来解释;另外,静力稳定度对热强迫的副热带环流的影响也很重要,使热源的强迫作用放大。 展开更多

关键词 线性准地转模型 潜热加热 副热带环流 纬向平流的非对称性 静力稳定度

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线性准地转模型中副热带环流对潜热加热的定常响应 Ⅱ.边界约束及风场与层结稳定度的自适应 被引量：3

2

作者 张亚妮 刘屹岷 吴国雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第5期891-902,共12页

本文着重研究了线性模型中副热带环流对潜热加热的响应过程中影响高、低压系统中心位置的因子,剖析出边界层中基本流的垂直切变影响低层环流的根本原因,并且探讨了线性模式中基本流和静力稳定度自调整过程的重要作用。结果表明,在β效应... 本文着重研究了线性模型中副热带环流对潜热加热的响应过程中影响高、低压系统中心位置的因子,剖析出边界层中基本流的垂直切变影响低层环流的根本原因,并且探讨了线性模式中基本流和静力稳定度自调整过程的重要作用。结果表明,在β效应和f效应、基本流在经向和垂直方向的二阶切变、以及东、西风基本流作用的非对称性等因素的共同作用下,高、低压中心位于热源北侧。结果还表明,当近地面基本流的垂直切变为零或者当风速随高度减小时,低层气旋和反气旋中心位于地面上,当风速随高度增大具有类似亚洲季风区的结构时,低层气旋和反气旋中心抬升离开地面;进一步考虑热源区附近静力稳定度和基本流自调整过程的作用后,反气旋中心继续抬升至中层,证明对流降水对其东侧对流层中低层副高的形成有重要贡献。指出基于传统线性准地转模式来研究副热带高压形成的缺陷在于应用不适当的下边界条件以及缺乏静力稳定度的自调整机制和基本流对热源的反馈机制,从而得到"潜热加热激发的低层反气旋中心位于洋面上"的不切实际的解。 展开更多

关键词 潜热加热 副热带高压 β效应和f效应 基本流切变 静力稳定度

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静力稳定度对大地形降水影响的数值模拟研究 被引量：2

3

作者 姚昊 潘晓滨 +1 位作者 臧增亮 张凯 《气象与减灾研究》 2009年第2期20-26,F0003,共8页

利用ARPS模式,通过调节过大地形山脉的湿大气静力稳定度进行敏感性试验,研究了湿大气静力稳定度对大地形降水的影响。结果表明,湿大气静力稳定度的改变影响了地形重力波的形成、维持和传播机制。当静力稳定度偏小时,地形重力波容易破碎... 利用ARPS模式,通过调节过大地形山脉的湿大气静力稳定度进行敏感性试验,研究了湿大气静力稳定度对大地形降水的影响。结果表明,湿大气静力稳定度的改变影响了地形重力波的形成、维持和传播机制。当静力稳定度偏小时,地形重力波容易破碎,得不到有效维持;当静力稳定度偏大时,地形重力波又不易形成;仅当静力稳定度达到适合的强度时,地形重力波才能得到有效维持和传播。此外,垂直上升速度分布、辐合辐散运动及水汽的凝结输送等是影响大地形降水强度及分布状况的重要因素。 展开更多

关键词 静力稳定度 大地形降水 敏感性试验

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华东初夏降水的日变化 被引量：1

4

作者 王德瀚 《浙江气象》 1991年第4期1-3,共3页

一、引言降水的日变化规律是区域气候的重要特征之一,对降水预告也有参考价值。本文用1963—1979年共17年的6、7月份华东5省1市(江苏、安徽、浙江、江西、福建和上海)共79个站的雨量自记每小时降水量资料,对这个问题作一概要的探讨。参... 一、引言降水的日变化规律是区域气候的重要特征之一,对降水预告也有参考价值。本文用1963—1979年共17年的6、7月份华东5省1市(江苏、安徽、浙江、江西、福建和上海)共79个站的雨量自记每小时降水量资料,对这个问题作一概要的探讨。参照通常暴雨中分析工作中定义的雨团标准,规定一小时降水量大于5毫米为大雨。 展开更多

关键词 日变化 区域气候 天气学原理 江淮流域 行星边界层 物理成因 辐合 滑动平均 静力稳定度 长江沿岸

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热带西太平洋边界层大气的多逆温层特征 被引量：1

5

作者 李若钝 孙瑞本 武建平 《热带气象学报》 CSCD 1991年第4期355-364,共10页

本文主要利用第四航次“中美热带西太平洋海气相互作用联合调查”所获得的海洋水文气象及低空大气温度探测资料,分析了热带西太平洋暖水区边界层大气层结特征,指出春季热带西太平洋边界层大气具有多逆温层的层结特征。逆温层个数大多为... 本文主要利用第四航次“中美热带西太平洋海气相互作用联合调查”所获得的海洋水文气象及低空大气温度探测资料,分析了热带西太平洋暖水区边界层大气层结特征,指出春季热带西太平洋边界层大气具有多逆温层的层结特征。逆温层个数大多为4个左右,厚度多在30m以上,最厚336m。这一研究结果是关于热带大洋边界层结构观测研究的重要补充。 展开更多

关键词 热带西太平洋 边界层 大气层结 海气相互作用 特征关系 探测资料 大气温度 低云量 静力稳定度 水文气象

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中尺度(20～500公里)和大尺度(500～5000公里)的空气污染物的监测

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作者 杰克·诺德 《环境科学研究》 EI CAS 1978年第9期40-47,共8页

假如有瞬时风场的资料,用确定的方程式即可计算中尺度和大尺度的扩散。应用运动学和热力学方程,亦可从其它气象参数导出风场。绝大多数地区内,局地污染浓度在极大程度上依赖于大尺度的风速和静力稳定度(大气的垂直层结)。由于辐射过程... 假如有瞬时风场的资料,用确定的方程式即可计算中尺度和大尺度的扩散。应用运动学和热力学方程,亦可从其它气象参数导出风场。绝大多数地区内,局地污染浓度在极大程度上依赖于大尺度的风速和静力稳定度(大气的垂直层结)。由于辐射过程可能改变大气的静力稳定度,进而改变局地的扩散速度, 展开更多

关键词 空气污染物 污染浓度 静力稳定度 热力学方程 垂直层 辐射过程 污染物扩散 气象参数 质量输送 高浓度污染

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台风Chanchu(0601)强度日变化特征分析

7

作者 廖玥 王咏青 +1 位作者 张弛 张秀年 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期763-773,共11页

利用非静力中尺度模式WRF模拟了台风Chanchu(0601),模式再现了台风Chanchu的路径、强度及结构。利用模式资料分析了台风Chanchu发展增强过程中其流出层和流入层风速的日变化特征、造成该日变化特征的机制及其对台风强度的影响。分析表明... 利用非静力中尺度模式WRF模拟了台风Chanchu(0601),模式再现了台风Chanchu的路径、强度及结构。利用模式资料分析了台风Chanchu发展增强过程中其流出层和流入层风速的日变化特征、造成该日变化特征的机制及其对台风强度的影响。分析表明:台风Chanchu流出层和流入层的风速均存在显著的日变化特征,表现在低层径向入流和高层径向出流在夜间至清晨明显增强,在白天增加缓慢;切向风变化趋势同径向风类似,位相较径向风落后约6 h。通过对比夜间和白天云顶温度(CTT)和垂直速度频率(CFADS)的分布,发现夜间对流较白天更加活跃,这与夜间云顶冷却所导致的静力稳定度降低有关。利用切向风倾向方程进行收支分析,结果显示太阳辐射日变化通过调节对流日变化,引起高低层径向气流的日变化,进而造成切向风速的日变化,从而影响台风强度,在一定程度上揭示了日变化对台风强度变化的指示意义。 展开更多

关键词 台风 风速 日变化 辐射 对流 静力稳定度 强度

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用简单的等熵面预报模式作短时预报和临近预报

8

作者 Ralph A. Petersen Jeffrey H. Homan 王建中 《气象科技》 北大核心 1990年第2期27-33,共7页

1.引言在近十年中,数值预报模式已发展到能够准确地预报24小时以上的小尺度天气现象的水平和垂直结构.一个高分辨率的研究模式的试验结果表明预报对流事件甚至是中尺度α系统的技巧有了改进.在业务上,由区域性分析和预报系统(RAFS)得到... 1.引言在近十年中,数值预报模式已发展到能够准确地预报24小时以上的小尺度天气现象的水平和垂直结构.一个高分辨率的研究模式的试验结果表明预报对流事件甚至是中尺度α系统的技巧有了改进.在业务上,由区域性分析和预报系统(RAFS)得到关于垂直运动和降水分布的预报差不多有3年了.不过,尽管观测资料中的小尺度现象对于预报重要的天气过程来说是重要的,但在分析和初值化的过程中经常被去掉或平滑掉. 展开更多

关键词 短时预报 预报模式 天气过程 初值化 降水分布 静力稳定度 位涡 垂直运动 垂直结构 尺度现象

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复合气块模型与静力稳定度

9

作者 叶更新 邢启新 《吉林气象》 2013年第1期2-4,13,共4页

本文提出了复合气块概念模型,认为大气微团(或气块)是由一些性质不同的尺度更小的子微团所组成,微团的密度与环境场密度比较存在三种情况,一是微团密度与场密度相等,称为中性微团;二是微团密度大于场密度,称为重微团(或称正微团);三是... 本文提出了复合气块概念模型,认为大气微团(或气块)是由一些性质不同的尺度更小的子微团所组成,微团的密度与环境场密度比较存在三种情况,一是微团密度与场密度相等,称为中性微团;二是微团密度大于场密度,称为重微团(或称正微团);三是微团密度小于场密度,称为轻微团(或称负微团)。复合气块的分离是对流启动的重要机制,当复合气块分离时,即使在稳定的层结状态下,也会发生对流;相反,如果不具备分离条件,即使在不稳定层结状态下,对流也不会发生。在高空,分离后的重微团的温度明显低于环境(密度大于环境),是产生下沉运动的主要原因。引起气块发生分离的因子有太阳辐射、冷空气的微物理作用和大气环境场的宏观动力作用。水汽的存在和交换是对流维持和发展的必要条件。轻微团中水汽凝结所产生的水分子脱离,保持了轻微团密度轻于环境场的密度,重微团在下沉的过程中不断吸收水汽分子以保持其密度大于环境。 展开更多

关键词 复合气块法 静力稳定度 上升运动 下沉运动 微团分离

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对流层静力稳定度对高空锋生的影响

10

作者 黄耀荣 《气象科技》 北大核心 1995年第1期48-53,共6页

文中根据一个二维半地转模式用比容作为等熵垂直坐标，研究由汇合强迫产生的非粘滞、干燥和绝热流体中的高空锋生．初始条件是在地面有温度对比存在的情况下用一给定的连续解析位涡场来确定。由于地面与模式最低几层相交，下边界条件需... 文中根据一个二维半地转模式用比容作为等熵垂直坐标，研究由汇合强迫产生的非粘滞、干燥和绝热流体中的高空锋生．初始条件是在地面有温度对比存在的情况下用一给定的连续解析位涡场来确定。由于地面与模式最低几层相交，下边界条件需做适当处理。文中讨论了中低对流层位涡水平变化在高空急流锋系统加强中所起的作用，与暖气团相关的冷气团的去稳作用有助于高空急流强度的增强。 展开更多

关键词 高空锋生 急流 对流层 静力稳定度 锋生

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环境因子对西北太平洋热带气旋气候特征的影响 被引量：5

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作者 杜予罡 储惠芸 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期254-260,共7页

为研究环境因子对西北太平洋热带气旋气候特征的影响,选取影响热带气旋（TC）活动的4个单向环境因子：海表温度、850 hPa气温、对流层中低层比湿（925~500 hPa）和风速垂直切变（200~850 hPa）,海表温度只表征了海洋的加热状态,而后3个... 为研究环境因子对西北太平洋热带气旋气候特征的影响,选取影响热带气旋（TC）活动的4个单向环境因子：海表温度、850 hPa气温、对流层中低层比湿（925~500 hPa）和风速垂直切变（200~850 hPa）,海表温度只表征了海洋的加热状态,而后3个因子则只反映了大气的状态.通过分析这4个环境因子与西北太平洋TC活动的相关关系,进而定义两个指数：考虑海气耦合作用的指数ΔT（ΔT=SST-Ta,其中SST、Ta分别为海表温度和850 hPa气温）以及反映海洋上空湿空气稳定度的指数Δsθe（Δsθe=sθe850-sθe1 000,其中sθe850、sθe1 000分别表示850 hPa、1 000 hPa的假相当位温）.结果表明,指数ΔT以及Δsθe与西北太平洋TC活动的相关性均比较显著,其中考虑了海气耦合作用的指数ΔT能更好地表征TC活动的气候变化. 展开更多

关键词 环境因子 热带气旋 大气海洋温度差 湿空气静力稳定度

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影响气温直减率变化的物理过程讨论 被引量：4

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作者 朱禾 王秀明 《气象科技进展》 2016年第5期51-54,共4页

对流层中大气温度垂直递减率是决定大气静力稳定度的主要因素。基于气温直减率(γ)倾向公式,讨论了影响γ变化的主要物理过程,包括温度平流的垂直差异和垂直运动。"上冷下暖"的温度平流垂直差异导致气温直减率增大,大气层结... 对流层中大气温度垂直递减率是决定大气静力稳定度的主要因素。基于气温直减率(γ)倾向公式,讨论了影响γ变化的主要物理过程,包括温度平流的垂直差异和垂直运动。"上冷下暖"的温度平流垂直差异导致气温直减率增大,大气层结趋于不稳定,对与之密切相关的气温直减率平流,特别是混合层平流,进行了讨论。垂直运动对气温直减率的影响往往被忽视,且常被视为抬升条件,重点讨论了天气尺度系统强迫的缓慢垂直运动对气温直减率的影响。 展开更多

关键词 气温直减率 差动温度平流 垂直运动 大气静力稳定度

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北太平洋夏季的两个典型层积云区与海温和大气低层热力过程的关系

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作者 章丽娜 王必正 曾庆存 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期626-637,共12页

比较ISCCP D2层积云云量的季节平均图后发现:除了大洋东部常年有层积云外,北太平洋夏季也存在一片大值区。在副热带东北太平洋和中纬度西北太平洋各取一个10°×10°的区域,分别记为NEP和NWP。利用OI-SST、NCEP/NCAR再分析... 比较ISCCP D2层积云云量的季节平均图后发现:除了大洋东部常年有层积云外,北太平洋夏季也存在一片大值区。在副热带东北太平洋和中纬度西北太平洋各取一个10°×10°的区域,分别记为NEP和NWP。利用OI-SST、NCEP/NCAR再分析资料和ERBE资料,通过相关和气候分析,提出了新的物理意义明确的稳定度判据,比较了NEP和NWP两个区的夏季层积云云量与海温、大气热力过程的异同。结果表明:夏季,NEP和NWP都有正的稳定度,有利于层积云的形成和维持。NEP区和NWP区夏季的海气温差、感热通量、潜热通量有明显的差异。从海温和夏季层积云云量的相关分析发现:在NEP区,海温滞后于层积云云量,其相关于滞后3个月时有最大负值,这可能是由于海洋有较大的热惯性,对层积云遮蔽太阳辐射而导致洋面降温的响应需要3个月;而在NWP区,则是海温超前于层积云云量,其相关于超前1个月时有最大负值,这可能是由于从5月份开始海温低于气温,且有暖空气平流,有利于随后层积云、层云和雾的形成。 展开更多

关键词 北太平洋 层积云 海温 相关 湿静力稳定度判据

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