东北冷涡是影响我国东北地区天气和气候的重要环流系统。本文在前人研究工作基础上,构建了本文的东北冷涡识别与追踪方法。利用2000~2019年NCEP/NCAR再分析资料,对东北冷涡开展客观识别与追踪,进而分析东北冷涡的时空分布特征、持续时...东北冷涡是影响我国东北地区天气和气候的重要环流系统。本文在前人研究工作基础上,构建了本文的东北冷涡识别与追踪方法。利用2000~2019年NCEP/NCAR再分析资料,对东北冷涡开展客观识别与追踪,进而分析东北冷涡的时空分布特征、持续时间、强度和尺度等,最后利用国家地面气象站小时降水观测数据,探讨了东北冷涡影响期间东北区域的暖季降水分布特征。东北区域内,东北冷涡频数和影响天数无明显长期变化趋势,但存在明显的年际变化和月际变化,东北冷涡更易发生在暖季;东北冷涡的持续时间主要集中在48~72小时,半径尺度范围主要分布在600~1200 km,冷季平均尺度大于暖季,冷季冷涡中心强度也强于暖季;东北冷涡中心活动高频区沿45°~55°N呈东—西走向带状分布;东北冷涡影响期间的暖季降水量占比基本在20%以上,不同强度降水档(0.1~5 mm h^(-1),5~10 mm h^(-1),10~20 mm h^(-1)和≥20 mm h^(-1))中,占比空间分布不同,强降水局地性特征显著;东北冷涡影响期间的暴雨日降水量占比最大可超过70%。展开更多
降水,尤其是强降水(暴雨),对国家经济发展、社会建设以及人民生活影响巨大,然而由于同降水相关的物理过程非常复杂,因此,对降水的研究与预测十分困难。过去有关降水的研究大多关注水汽及水汽辐合(输送)的影响,对与降水有关的水汽收支研...降水,尤其是强降水(暴雨),对国家经济发展、社会建设以及人民生活影响巨大,然而由于同降水相关的物理过程非常复杂,因此,对降水的研究与预测十分困难。过去有关降水的研究大多关注水汽及水汽辐合(输送)的影响,对与降水有关的水汽收支研究较多。Gao et al.(2005a)率先将大气中水汽和云中水凝物(云水、雨水、云冰、雪及霰等)的变化方程结合起来,得到一个地面降水诊断方程,从而可以将与降水有关的大气中水汽和云的演变过程在同一框架下定量地分析研究。本文利用一套21天长度的热带云分辨尺度模拟资料,通过计算地面降水诊断方程中的局地水汽变化、水汽辐合辐散率、地面蒸发率以及云的变化率等各项,分析了这些物理过程对降水的贡献,指出局地水汽和云的变化率、水汽辐合率,地面蒸发率等均对地面降水有重要贡献。区域平均资料分析表明,若水汽辐合与局地大气变干共存,则产生强降水;若存在水汽辐合但局地大气增湿或者存在水汽辐散但局地大气变干,则引起中等强度降水;若水汽辐散与局地大气增湿共存,则造成弱降水。将降水划分成对流和层状降水进行分析发现,对流降水率一般大于层状降水率,水汽辐合是对流降水最主要的水汽源,而局地大气变干则是层状降水最主要的水汽源。区域平均局地大气变干主要发生在降水性层状云区,而最强的局地大气增湿则发生在对流云区和晴空区;最强的局地云的消散发生在层状云区,而最强的局地云的发展发生在对流云区。展开更多
文摘东北冷涡是影响我国东北地区天气和气候的重要环流系统。本文在前人研究工作基础上,构建了本文的东北冷涡识别与追踪方法。利用2000~2019年NCEP/NCAR再分析资料,对东北冷涡开展客观识别与追踪,进而分析东北冷涡的时空分布特征、持续时间、强度和尺度等,最后利用国家地面气象站小时降水观测数据,探讨了东北冷涡影响期间东北区域的暖季降水分布特征。东北区域内,东北冷涡频数和影响天数无明显长期变化趋势,但存在明显的年际变化和月际变化,东北冷涡更易发生在暖季;东北冷涡的持续时间主要集中在48~72小时,半径尺度范围主要分布在600~1200 km,冷季平均尺度大于暖季,冷季冷涡中心强度也强于暖季;东北冷涡中心活动高频区沿45°~55°N呈东—西走向带状分布;东北冷涡影响期间的暖季降水量占比基本在20%以上,不同强度降水档(0.1~5 mm h^(-1),5~10 mm h^(-1),10~20 mm h^(-1)和≥20 mm h^(-1))中,占比空间分布不同,强降水局地性特征显著;东北冷涡影响期间的暴雨日降水量占比最大可超过70%。
文摘降水,尤其是强降水(暴雨),对国家经济发展、社会建设以及人民生活影响巨大,然而由于同降水相关的物理过程非常复杂,因此,对降水的研究与预测十分困难。过去有关降水的研究大多关注水汽及水汽辐合(输送)的影响,对与降水有关的水汽收支研究较多。Gao et al.(2005a)率先将大气中水汽和云中水凝物(云水、雨水、云冰、雪及霰等)的变化方程结合起来,得到一个地面降水诊断方程,从而可以将与降水有关的大气中水汽和云的演变过程在同一框架下定量地分析研究。本文利用一套21天长度的热带云分辨尺度模拟资料,通过计算地面降水诊断方程中的局地水汽变化、水汽辐合辐散率、地面蒸发率以及云的变化率等各项,分析了这些物理过程对降水的贡献,指出局地水汽和云的变化率、水汽辐合率,地面蒸发率等均对地面降水有重要贡献。区域平均资料分析表明,若水汽辐合与局地大气变干共存,则产生强降水;若存在水汽辐合但局地大气增湿或者存在水汽辐散但局地大气变干,则引起中等强度降水;若水汽辐散与局地大气增湿共存,则造成弱降水。将降水划分成对流和层状降水进行分析发现,对流降水率一般大于层状降水率,水汽辐合是对流降水最主要的水汽源,而局地大气变干则是层状降水最主要的水汽源。区域平均局地大气变干主要发生在降水性层状云区,而最强的局地大气增湿则发生在对流云区和晴空区;最强的局地云的消散发生在层状云区,而最强的局地云的发展发生在对流云区。
