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城市边界层过程在北京2004年7月10日局地暴雨过程中的作用 被引量:111
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作者 孙继松 王华 +3 位作者 王令 梁丰 康玉霞 江晓燕 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第2期221-234,共14页
从大量的观测事实入手,结合简要的理论分析,揭示发生在北京城区的一次相对孤立的β中尺度对流暴雨系统的启动机制以及城市边界层在这次局地暴雨过程中的作用。研究结果表明:(1)2004年7月10日北京暴雨前后,局地水汽和天气尺度低空水汽输... 从大量的观测事实入手,结合简要的理论分析,揭示发生在北京城区的一次相对孤立的β中尺度对流暴雨系统的启动机制以及城市边界层在这次局地暴雨过程中的作用。研究结果表明:(1)2004年7月10日北京暴雨前后,局地水汽和天气尺度低空水汽输送条件是非常有利的,但是天气尺度系统的垂直运动对这次北京局地暴雨是存在抑制作用,至少没有明显的帮助。这一点与区域性降雨带中出现的中尺度暴雨中心具有明显区别。(2)暴雨发生在偏南暖湿气流中,首先,可能是位于北京西南的河北涞水和易县附近强雷暴群激发的重力波传播,触发对流不稳定能量释放,形成线形分布、孤立的γ中尺度对流单体,这些对流单体在城市中尺度的风场辐合线的组织下,形成β中尺度对流系统。这一对流系统激发的重力波,再次形成一系列γ中尺度对流单体,当这些单体又一次被组织成β中尺度对流系统时,由于对流不稳定能量减弱,北京城区出现的第二个降水峰值明显减弱。(3)城市与郊区下垫面物理属性造成的热力差异,不仅形成城市中尺度的低空风场辐合线,它的存在对对流单体具有明显的组织作用。同时,这种热力差异还可能造成边界层内中心城区风场垂直切变加强,郊区低空风速加大,这种强迫有利于暴雨中心区强烈的上升运动得以维持,保证了低空水汽在较大范围内向对流体中流入,维持对流降水的持续。 展开更多
关键词 Β中尺度 暴雨 重力波 对流系统 中尺度辐合线 垂直切变
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中尺度地形对梅雨锋暴雨影响的个例研究 被引量:61
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作者 赵玉春 许小峰 崔春光 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第5期1268-1282,共15页
利用多种观测资料和NCEP再分析资料,分析了2007年7月9—10日皖南特大暴雨过程中尺度对流系统(MCSs)的活动特征及其引发暴雨的天气背景和环境场特征,探讨了大别山和皖南山区中尺度地形对MCSs活动和暴雨形成的影响,并通过高分辨率的数值... 利用多种观测资料和NCEP再分析资料,分析了2007年7月9—10日皖南特大暴雨过程中尺度对流系统(MCSs)的活动特征及其引发暴雨的天气背景和环境场特征,探讨了大别山和皖南山区中尺度地形对MCSs活动和暴雨形成的影响,并通过高分辨率的数值模拟、地形敏感性试验和对比分析,进一步研究了中尺度地形对MCSs活动及其降水的影响。结果表明,此次强降水过程形成的2个暴雨中心分别位于大别山东北侧和皖南山区北部,期间有4个MCSs活动,皖南特大暴雨是由2个准静止MCSs活动造成的。MCSs具有明显的日变化特征,在清晨出现日峰值,梅雨锋中低层辐合和高层辐散是MCSs形成和发展的主要原因之一。在梅雨锋东移南压的过程中,MCSs相对于中尺度地形的位置在不断地发生变化,地形上空盛行气流方向以及地形Fw数也在不断变化,地形通过不同的动力机制影响MCSs。高地形Fw数下,大别山主要通过山脉波影响下游的MCSs;低地形Fw数下,地形绕流和山脉波共同影响下游的MCSs活动。当MCSs移近皖南山区北坡时,地形有利于MCSs的形成和维持,其阻滞效应可减缓MCSs的移动,有利于皖南特大暴雨的形成。大别山和皖南山区中尺度地形对暴雨强度和分布有明显的影响,其构成的中尺度组合地形效应是皖南特大暴雨形成的重要原因。 展开更多
关键词 中尺度对流系统 梅雨锋 暴雨 重力波
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非地转平衡流激发的重力惯性波对梅雨锋暴雨影响的动力学研究 被引量:41
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作者 许小峰 孙照渤 《测绘科技动态》 CSCD 2003年第6期655-660,共6页
文中以 2 0 0 0年 6月 1~ 3日的一次梅雨锋暴雨过程为例 ,通过数值模拟 ,得到了降雨区和强度都与实况基本吻合的结果。进一步利用数值模拟场 ,比较详细地分析了大尺度环流调整后的地转平衡被破坏、非平衡流出现、低空急流建立、重力波... 文中以 2 0 0 0年 6月 1~ 3日的一次梅雨锋暴雨过程为例 ,通过数值模拟 ,得到了降雨区和强度都与实况基本吻合的结果。进一步利用数值模拟场 ,比较详细地分析了大尺度环流调整后的地转平衡被破坏、非平衡流出现、低空急流建立、重力波发生与传播对暴雨过程的影响。研究表明 ,副高的西伸北跳可以造成局部地转平衡被破坏 ,引起环流的适应调整 ,以建立新的平衡。在这一过程中 ,会出现与之相适应、配合的低空急流和重力波的发生 ;重力波的频散有利于急流中心大风区的传播 ,引导气流和水汽集中区对传播方向有显著影响 ;低空急流的建立则是导致暴雨发生的重要条件之一。通过对高时空密度中尺度数值模拟资料的分析 ,可以较清晰地反映出上述结果。 展开更多
关键词 梅雨锋暴雨 数值模拟 大尺度环流 低空急流 暴雨机理 灾害性天气 重力惯性波 非地转平衡流 暴雨分析
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北京地区2004年7月10日局地暴雨过程中的波动分析 被引量:43
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作者 郭虎 季崇萍 +1 位作者 张琳娜 张明英 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第4期703-711,共9页
2004年7月10日(简称04710)北京出现了局地暴雨天气。这次暴雨的落区主要集中在城区,由于降雨时间短、雨量集中,给北京城区的部分基础设施和城市交通造成了极大的负面影响。这也是近十几年来罕见的一次北京城区暴雨。针对这次局地暴雨天... 2004年7月10日(简称04710)北京出现了局地暴雨天气。这次暴雨的落区主要集中在城区,由于降雨时间短、雨量集中,给北京城区的部分基础设施和城市交通造成了极大的负面影响。这也是近十几年来罕见的一次北京城区暴雨。针对这次局地暴雨天气过程,利用雷达、自动气象站、常规气象站资料等,结合天气学分析和重力波指数分析方法对暴雨的触发机制和落区进行了研究。分析显示:04710暴雨是一次中小尺度天气过程,其中由重力波所激发的小尺度波动对强降雨的产生及其时空分布起主导作用;重力波发生、发展条件与判据的分析显示,强垂直风切变使平均气流中的部分动能转化为扰动动能,促使重力波的产生与传播;重力波通过积雨云团时加快了积雨云的发展,加大了云内上升速度,使不稳定能量得以释放,进而触发强降水;天气学分析指出,中层冷空气入侵造成的垂直风切变是触发重力波的主要原因;雷达回波图显示出强降雨的产生、发展及其分布形态与小尺度重力波的分布和传输相吻合。 展开更多
关键词 暴雨 重力波 垂直风切变
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大对流有效位能和条件不稳定下地形降水的三维理想数值研究 被引量:27
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作者 赵玉春 王叶红 崔春光 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期782-798,共17页
利用WRF(V3.01)中尺度数值模式,对具有大对流有效位能和条件不稳定层结下中小尺度地形对降水的影响进行了一系列三维理想数值试验,探讨了不同地形高度、尺度、形状(水平形态比)以及环境气流对降水模态和分布的影响。结果发现:在大对流... 利用WRF(V3.01)中尺度数值模式,对具有大对流有效位能和条件不稳定层结下中小尺度地形对降水的影响进行了一系列三维理想数值试验,探讨了不同地形高度、尺度、形状(水平形态比)以及环境气流对降水模态和分布的影响。结果发现:在大对流有效位能(2875J/kg)和条件不稳定(Nw≈0.01s-1)下,地形重力波破碎触发对流是地形对流降水的主要机制之一,地形重力波的形成、特征和传播受到环境条件制约,也受到地形自身参数的影响。当对流形成后,对流系统自身的下曳气流和降水蒸发冷却形成的向外流出的低层辐散气流可激发新的对流,同时对流还可激发重力波与地形重力波相互作用,使地形降水模态复杂化。在不同地形高度、尺度、形状和环境气流下,地形降水存在着多种模态,其中,迎风坡、背风坡、山顶附近以及地形上、下游存在准静止的降水模态,地形上、下游分别存在向上、下游传播的降水模态,地形两翼还存在向下游传播的降水模态。对流降水、稳定层结降水以及对流与稳定层结混合的降水均可出现在这些降水模态中,这取决于对流是否触发。地形降水对地形无量纲参数v/(Nwh)和Nwa/v非常敏感,单一地形无量纲参数并不能决定降水的分布。地形下游和两翼降水模态和分布的差异主要与不同地形参数和环境气流下地形激发的重力波特性不同有关。 展开更多
关键词 地形 重力波 对流 降水
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重力波对青藏高原东侧一次暴雨过程的影响 被引量:22
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作者 王文 刘佳 蔡晓军 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期737-747,共11页
采用WRF(weather research and forecasting)模式输出资料、NCEP/NCAR1°×1°再分析资料以及地面站降水资料,对2009年7月31日至8月1日四川省一次暴雨过程进行了分析。结果表明:水汽辐合区与降水区基本一致;散度场、水汽通... 采用WRF(weather research and forecasting)模式输出资料、NCEP/NCAR1°×1°再分析资料以及地面站降水资料,对2009年7月31日至8月1日四川省一次暴雨过程进行了分析。结果表明:水汽辐合区与降水区基本一致;散度场、水汽通量和水汽通量散度对降水具有较好的指示作用。在降水之前的6h中,降水中心上空的大气层结基本稳定,这种层结条件并不利于对流运动发生和发展;但是通过对散度场、非线性平衡方程和理查森数的分析,发现在暴雨开始前存在着中尺度重力波,它激发了对流运动的发展,而对流运动对暴雨的发展起到了主要作用。这说明,在整个暴雨过程中,只有同时考虑中尺度重力波与对流运动的相互作用,才能较完整地解释雨带的强度和特征得以发展和维持的原因。 展开更多
关键词 暴雨 西南低涡 重力波 对流运动
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青藏高原地区夏季两次强降水过程中重力波特征分析 被引量:21
7
作者 吴迪 王澄海 何光碧 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第4期854-864,共11页
为了更为全面地认识高原地区重力波对暴雨发生发展的影响,利用中尺度数值模式WRF(V3.5.1)对青藏高原东部地区2007年8月25日和2011年8月14日发生的两次强降水过程进行了模拟,分析了降水过程中的重力波特征及其与强降水之间的联系。结... 为了更为全面地认识高原地区重力波对暴雨发生发展的影响,利用中尺度数值模式WRF(V3.5.1)对青藏高原东部地区2007年8月25日和2011年8月14日发生的两次强降水过程进行了模拟,分析了降水过程中的重力波特征及其与强降水之间的联系。结果表明,模拟结果较好地再现了这两次强降水过程,降水过程中的垂直速度场和散度场交替式运动完整地表现出波的传播特征,其伴随的上升运动和降水也有着密切的联系。分析Richardson数表明,5~6 km高度上垂直切变不稳定出现的时间先于这些波传播的发生,随着波动的增强,垂直切变逐渐减弱,垂直切变的不稳定气流为重力波提供能量,垂直切变和Richardson数可作为下游地区暴雨预报的指标和依据。同时,Morlet小波分析的结果表明,两次过程中主要是中尺度重力波,其中较长波长的重力波出现时间早,持续时间长,对强降水过程的加强起主要作用。这些表明中尺度重力波是该地区中尺度强降水发生的动力机制之一,在该地区夏季强降水过程中扮演着重要角色。重力波的分析有助于对该地区强降水过程的理解,进而提高青藏高原地区降水的预报能力。 展开更多
关键词 数值模拟 重力波 Richardson数 小波分析
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平流层球面大气地转适应过程和惯性重力波的激发 被引量:18
8
作者 黄荣辉 陈金中 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第3期289-306,共18页
观测表明,在1979年2月平流层爆发性增温期间由于准定常行星波的上传,平流层存在着强烈非地转运动,从而导致很强的散度场和很强的大振幅重力波活动。作者用Hough函数构造一个线性正压全球谱模式,以1979年2月22日平流层爆发性增温期间... 观测表明,在1979年2月平流层爆发性增温期间由于准定常行星波的上传,平流层存在着强烈非地转运动,从而导致很强的散度场和很强的大振幅重力波活动。作者用Hough函数构造一个线性正压全球谱模式,以1979年2月22日平流层爆发性增温期间10hPa上的实际地转偏差作为初始扰动来模拟平流层在爆发性增温时非地转扰动的地转适应过程,并从散度场的变化来讨论平流层爆发性增温时重力波的激发和传播。模拟结果表明:由于在平流层爆发增温时,伴随着大范围的非地转运动的产生,气压场将很快与流场相互调整(此过程以气压场向流场调整为主),经过2~4h气压场与流场达到地转关系,并且在适应过程中散度场产生剧烈变化,这说明在适应过程中所激发的惯性重力波的活动是很剧烈的。 展开更多
关键词 平流场 地转适应 惯性重力波 Hough函数 平流层 线性正压全球谱模式 非地球运动 气压场
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重力波对一次雹暴天气过程演变的影响 被引量:18
9
作者 孙继松 王华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第1期165-172,共8页
利用北京地区雷达、风廓线仪和稠密的自动站观测资料,对2005年5月31日午后多次出现雹暴现象的飑线天气过程进行了中小尺度诊断研究,揭示了雹暴系统的发生、发展和再生过程与地面气象要素分布之间的关系,重点分析了重力波对雹暴单体、雹... 利用北京地区雷达、风廓线仪和稠密的自动站观测资料,对2005年5月31日午后多次出现雹暴现象的飑线天气过程进行了中小尺度诊断研究,揭示了雹暴系统的发生、发展和再生过程与地面气象要素分布之间的关系,重点分析了重力波对雹暴单体、雹暴群演变、移动的影响。结果表明:(1)在有利于强对流发生的大气环流背景下,由地形、强雹暴产生的重力波,不仅催生新的风暴单体,而且对风暴单体的移动、发展或减弱产生直接影响;(2)不同强迫源(地形、强雹暴)引发的、具有不同振幅、波长和波动周期的中尺度重力波之间通过复杂的相互作用过程对多个风暴单体的演变产生了重要影响,有利于雹暴群的形成。 展开更多
关键词 雹暴单体 雹暴群 重力波 相互作用
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太行山东麓焚风天气的统计特征和机理分析Ⅱ:背风波对焚风产生和传播影响的个例分析 被引量:17
10
作者 王宗敏 丁一汇 +3 位作者 张迎新 范军红 张守保 田利庆 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第2期555-561,共7页
利用中尺度模式WRF3.3对太行山东麓焚风典型个例进行了数值模拟。结果表明,太行山东麓焚风的发生和移动与山脉背风波密切相关。由此建立了太行山东麓焚风的概念模型:西北或偏西气流途经山西盆地、山西境内的山脉或高原,再越过太行山,在... 利用中尺度模式WRF3.3对太行山东麓焚风典型个例进行了数值模拟。结果表明,太行山东麓焚风的发生和移动与山脉背风波密切相关。由此建立了太行山东麓焚风的概念模型:西北或偏西气流途经山西盆地、山西境内的山脉或高原,再越过太行山,在其东麓形成背风波。背风波的下沉气流气温按干绝热方式上升,同时下沉气流也会对低层大气产生压缩增温效应,使得太行山东麓产生焚风。背风波即为重力波,可以伴随着下沉气流向下游移动,正变温区同时也向东移动。变温区移动的速度和重力波的传播速度相同。背风波的产生,需要Scorer数向上足够的减小,而且不连续,即要求大气是稳定的且存在明显的风速切变。 展开更多
关键词 太行山东麓 焚风 概念模型 重力波
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AIRS观测的东亚夏季平流层重力波特征 被引量:16
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作者 姚志刚 赵增亮 韩志刚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1121-1134,共14页
对流性重力波对中层大气环境有显著影响.重力波活动及重力波源的地理和季节性变化等信息是理解和模拟重力波效应的基础.卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS的4 μm和15 μm波段可用于识别30~40 km高度范围和41 km高度附近的重力波,其11 ... 对流性重力波对中层大气环境有显著影响.重力波活动及重力波源的地理和季节性变化等信息是理解和模拟重力波效应的基础.卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS的4 μm和15 μm波段可用于识别30~40 km高度范围和41 km高度附近的重力波,其11 μm通道可同步观测对流层深对流.观测个例表明,海面和陆面上空的平流层扰动影响范围均可达1000 km,不同高度的扰动强度分布也存在差异.基于2007年6月至8月的AIRS观测资料,分析了东亚区域的对流层深对流活动和平流层的重力波,得到了深对流和重力波发生频率的水平分布.统计结果表明,东亚区域夏季夜间的深对流活动明显少于白天,但AIRS观测到的平流层重力波发生频率和扰动强度均显著大于白天,揭示了夜间对流层深对流诱发的平流层重力波在强度、范围等方面可能与白天存在显著差异.进一步对比分析表明,AIRS观测的平流层扰动高值区与深对流高值区明显不同.平流层重力波与对流层深对流之间的相关分析表明,在36°N以南的区域,41 km高度上AIRS观测的重力波中,深对流云诱发的重力波的比例约为30%~100%.在10°N至36°N区间,90%的深对流均可诱发平流层重力波.分析得到的30~40 km高度区间和41 km高度附近的重力波水平分布对比表明,后一高度上的扰动强度明显大于前一高度,且前一高度在东南亚区域存在强扰动中心而在后一高度则没有.最后,给出了AIRS观测的几种典型形态的东亚区域平流层波动,表明了该区域平流层环境波动形态的复杂性和多样性. 展开更多
关键词 东亚 平流层 重力波 高光谱红外
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红层区岩溶塌陷调查地球物理勘探技术应用研究 被引量:16
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作者 刘伟 甘伏平 +1 位作者 张伟 贾龙 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2015年第6期2923-2930,共8页
探讨了高密度电法、高精度重力法、地震反射法和主动源面波法在浅覆盖红层碎屑可溶岩塌陷地区对土洞和浅部溶洞的探测效果.通过各方法与动力触探、钻探资料的对比发现:地震反射法能评价潜在土洞的大小和埋深,在地震反射时间剖面上呈现... 探讨了高密度电法、高精度重力法、地震反射法和主动源面波法在浅覆盖红层碎屑可溶岩塌陷地区对土洞和浅部溶洞的探测效果.通过各方法与动力触探、钻探资料的对比发现:地震反射法能评价潜在土洞的大小和埋深,在地震反射时间剖面上呈现同相轴错断、缺失的特征.不同极距的高密度联剖曲线正交点点位能评价溶洞的发育方向;反演的横波低波速段和电阻率剖面低阻圈闭区、"V"型区与溶洞的顶底板埋深吻合;在同等探测深度情况下,小点距的高密度电法具有更高的分辨率.高精度重力布格曲线上的"V"型低值区能定性评价潜在土洞和溶洞的发育.在红层塌陷区进行地球物理调查时,对土洞的探测推荐使用地震反射法和高精度重力法组合,对浅部溶洞的探测推荐使用高密度电法、主动源面波和高精度重力法组合. 展开更多
关键词 高密度电法 重力 地震反射 面波 红层 土洞 溶洞
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风垂直切变对中尺度地形对流降水影响的研究 被引量:16
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作者 赵玉春 王叶红 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3213-3229,共17页
针对长江中下游中尺度地形特点以及暴雨过程发生发展期间风垂直切变的主要观测特征,设计了一系列中尺度地形的三维理想数值试验,分析了干大气地形流和重力波特征,探讨了条件不稳定湿大气地形对流降水的模态分布,在此基础上研究了圆形、... 针对长江中下游中尺度地形特点以及暴雨过程发生发展期间风垂直切变的主要观测特征,设计了一系列中尺度地形的三维理想数值试验,分析了干大气地形流和重力波特征,探讨了条件不稳定湿大气地形对流降水的模态分布,在此基础上研究了圆形、直线风垂直切变和切变厚度对中尺度地形对流降水强度和模态分布的影响.结果发现:在Fr≈1的干大气条件下,气流遇到地形后分支、绕流和爬升现象同时存在,地形激发的重力波在水平和垂直方向上传播,其在迎风坡、背风坡、地形上游和下游的振幅不同,并组织出不同强度的垂直上升运动.在Fr>1的条件不稳定湿大气下,地形对流降水主要存在三种模态,即迎风坡和背风坡准静止对流降水以及地形下游移动性对流降水,地形对流降水的形成与重力波在低层组织的上升运动密切相关.风垂直切变对地形对流降水的强度和模态分布有重要作用,其中圆形风垂直切变(风随高度旋转)不仅影响地形下游对流降水系统的移动方向,而且影响迎风坡和背风坡山脚处对流降水中心的分布和强度;直线风垂直切变(风随高度无旋转)主要影响地形对流降水的移动速度和强度.风随高度自下而上顺(逆)时针旋转,地形对流系统向下游传播时向右(左)偏移.风垂直切变主要通过影响地形重力波的结构和传播以及对流系统的形成、移动方向和速度,来影响地形对流降水的模态分布,其中对流层中低层的风垂直切变对地形对流降水强度和模态分布有重要影响. 展开更多
关键词 地形 对流 降水 风垂直切变 重力波
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粘-弹性人工边界在重力坝动力分析中的应用 被引量:11
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作者 贺向丽 李同春 《水电能源科学》 2006年第1期30-31,57,共3页
采用粘-弹性人工边界条件应用于重力坝的动力响应分析中,解决了波在边界上的反射问题。计算结果表明,该方法比传统的固定边界无质量地基下的动应力结果降低了10%~30%。同时对粘-弹性边界下地震波从人工边界上输入与从坝基面均匀输... 采用粘-弹性人工边界条件应用于重力坝的动力响应分析中,解决了波在边界上的反射问题。计算结果表明,该方法比传统的固定边界无质量地基下的动应力结果降低了10%~30%。同时对粘-弹性边界下地震波从人工边界上输入与从坝基面均匀输入的两种方法进行比较,对重力坝而言。结果较为接近。 展开更多
关键词 动力响应 重力坝 粘—弹性人工边界 波动输入
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平流层大气动力学及其与对流层大气相互作用的研究:进展与问题 被引量:15
15
作者 黄荣辉 陈文 +2 位作者 魏科 王林 皇甫静亮 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期463-487,共25页
本文综述了近年来关于平流层大气动力学及其与对流层大气相互作用动力过程的研究进展,特别是回顾了近年来关于平流层大气环流和行星波动力学、热带平流层大气波动及其与基本气流相互作用、平流层大气环流变异对对流层环流和气候变异的... 本文综述了近年来关于平流层大气动力学及其与对流层大气相互作用动力过程的研究进展,特别是回顾了近年来关于平流层大气环流和行星波动力学、热带平流层大气波动及其与基本气流相互作用、平流层大气环流变异对对流层环流和气候变异的影响及其动力过程、平流层大气数值模拟以及在全球变暖背景下平流层大气的长期演变趋势预估等的研究进展。最近的研究揭示了大气准定常行星波传播波导的振荡现象、重力波在热带平流层准两年振荡和全球物质输送中的作用、平流层长期的变冷趋势变化、平流层在对流层天气和气候变化中的作用等现象,表明了平流层大气动力学研究的重要性。平流层大气动力学的深入研究,以及对数值模式中平流层模拟性能的提高,最终都会推动整个大气科学和气候变化研究的进一步发展。 展开更多
关键词 平流层大气 大气动力学 平流层—对流层相互作用 准定常行星波 重力波
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灾害性冰雹过程的重力波演变特征 被引量:13
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作者 李启泰 谢金来 杨训仁 《气象学报》 CSCD 北大核心 1993年第3期361-368,共8页
在灾害性冰雹过程的不同阶段,大气中有不同特征的重力波出现。使用重力波周期-振幅谱的动态分析方法,把冰雹过程从不同的发展阶段加以考察,发现了一些雹云发展和重力波演变特征之间的联系。它们有助于找到一种对灾害性冰雹过程作出较长... 在灾害性冰雹过程的不同阶段,大气中有不同特征的重力波出现。使用重力波周期-振幅谱的动态分析方法,把冰雹过程从不同的发展阶段加以考察,发现了一些雹云发展和重力波演变特征之间的联系。它们有助于找到一种对灾害性冰雹过程作出较长时效临近预报的方法和进行深入研究的线索。 展开更多
关键词 灾害性 冰雹过程 重力波 防雹
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重力波与对流耦合作用在一次山地突发性暴雨触发中的机理分析 被引量:15
17
作者 谢家旭 李国平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第3期617-632,共16页
利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)开发的新一代ERA5再分析资料、中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐小时降水资料以及国家卫星气象中心FY-2G卫星云图资料,对2018年5月21~22日发生在四川盆地西南部的一次山地突发性暴雨过程中的重力波... 利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)开发的新一代ERA5再分析资料、中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐小时降水资料以及国家卫星气象中心FY-2G卫星云图资料,对2018年5月21~22日发生在四川盆地西南部的一次山地突发性暴雨过程中的重力波特征进行天气动力学分析。得到以下结果:此次山地突发性暴雨受到了波长约为150 km,周期为5 h的重力波活动的影响,是典型的β中尺度天气系统诱发的暴雨事件。此过程中的重力波主要是在地形和切变不稳定的共同作用下触发的。切变不稳定先于重力波的传播出现在下游降水区域,可表征切变不稳定的理查逊数对重力波传播方向及降水落区有很好指示作用。此次暴雨发生前,重力波中的上升支气流输送低层水汽到高空助力对流发展,而下沉支气流使得低层不稳定能量不断累积。随着东北低空急流的发展,在大气低层(700~800 hPa)东西风切变的过渡带内形成临界层,临界层不断吸收高空波动能量造成重力波能量下传,触发低层不稳定能量释放,促使对流不断加强,最终引发此次山地突发性暴雨。 展开更多
关键词 突发性暴雨 山地 重力波 小波交叉谱分析 不稳定能量触发
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山东半岛一次中β尺度暴雨的数值模拟分析 被引量:10
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作者 周淑玲 吴增茂 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期900-906,共7页
利用NCAR/PSU的中尺度大气非静力模式MM5,对2004年8月5日发生在山东半岛的1次中β尺度暴雨过程进行了数值模拟和分析。将模拟的位势高度场、风场、降水与实况进行对比分析,在模拟结果比较合理的情况下,着重对发生暴雨的动力学机制进行... 利用NCAR/PSU的中尺度大气非静力模式MM5,对2004年8月5日发生在山东半岛的1次中β尺度暴雨过程进行了数值模拟和分析。将模拟的位势高度场、风场、降水与实况进行对比分析,在模拟结果比较合理的情况下,着重对发生暴雨的动力学机制进行了分析。结果表明:黄海中部高能区和副高边缘的高比湿带的维持造成对流不稳定,类似“干线”的特征有利于储存对流不稳定能量。在850hPa散度场上,山东半岛存在辐合辐散交替出现的链式分布,这揭示了重力波的存在;沿辐合辐散交替出现中心连线,作涡度、散度的垂直剖面,显示出重力波的垂直结构特征;重力波过程对暴雨天气的发生、发展有触发、组织和加强作用,天气尺度切变线辐合加强对重力波有激发作用。 展开更多
关键词 山东半岛 中β尺度暴雨 数值模拟 重力波
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一次暴雨过程中重力波参数演变特征的模拟结果 被引量:12
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作者 邓少格 钟中 程胡华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1831-1843,共13页
本文利用中尺度数值模式WRF对2003年7月4—5日淮河流域特大暴雨过程进行了数值模拟,并利用高时空分辨率模拟结果资料,提取了暴雨中心区大气重力波频率、周期、水平波长、垂直波长、水平相速和群速等特征参数,分析了暴雨过程中重力波参... 本文利用中尺度数值模式WRF对2003年7月4—5日淮河流域特大暴雨过程进行了数值模拟,并利用高时空分辨率模拟结果资料,提取了暴雨中心区大气重力波频率、周期、水平波长、垂直波长、水平相速和群速等特征参数,分析了暴雨过程中重力波参数随时间的演变特征.结果表明,对此次暴雨强降水过程影响较大的重力波主要是发展的中α尺度波和中β尺度波,暴雨后期随着重力波的频散,周期和水平波长有减小趋势,频率有增大趋势.非降水区的重力波参数特征和降水中心区有明显不同,大气中小振幅的中α尺度和中β尺度重力波是否发展和暴雨强降水的发生关系密切. 展开更多
关键词 暴雨 数值模拟 重力波 波参数
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中层大气重力波的全球分布特征 被引量:12
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作者 张云 熊建刚 万卫星 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1711-1717,共7页
从2002年1月到2009年12月的SABER温度剖面数据提取了可以反映重力波活动的垂直尺度2~10 km的中尺度温度扰动,分析了全球中层大气重力波的分布.重力波扰动在夏季和冬季明显强于春季和秋季,而冬季与夏季相比,在70 km以下的高度夏季弱于冬... 从2002年1月到2009年12月的SABER温度剖面数据提取了可以反映重力波活动的垂直尺度2~10 km的中尺度温度扰动,分析了全球中层大气重力波的分布.重力波扰动在夏季和冬季明显强于春季和秋季,而冬季与夏季相比,在70 km以下的高度夏季弱于冬季,在70 km以上夏季比冬季要强.从全球重力波分布来看,较大值分布在冬季半球和25°N到25°S的热带范围,其中热带范围重力波的峰值随着高度向北移动,而在南半球高纬度地区重力波扰动较大值位于极区涡流的边缘.热带范围的扰动沿着经度方向有明显的变化,这是由风过滤、地形和波动等因素共同作用的结果.重力波扰动强度随高度变化,在25~30 km处呈现下降趋势,而超过42 km后又逐渐递增.对比8年平均的重力波在不同高度的强弱分布,可以看到,在较低高度,重力波的强弱明显与地形有关,而在较高高度,重力波的分布与地形的关系变得不明显.这说明重力波的形成与地形有显著相关性,但在传播过程中重力波的分布会随高度出现明显的变化. 展开更多
关键词 重力波 中层大气 SABER/TIMED 温度波动
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