基于雷达回波特征和物理量场特征的彝良县冰雹天气预警方法研究

利用彝良县2013—2022年冰雹天气的常规资料、探空资料以及雷达资料等,对发生在彝良县冰雹天气的背景、雷达回波特征以及物理量场等进行深入分析。对该地区冰雹发生前的雷达回波特征和物理量场特征进行统计分析,彝良县冰雹的定量预警指标雷达回波特征参数特征为:最大回波强度>60 dBz,回波顶高>10 km,物理量场特征参数为:θ_(se(850~500))≥6.48℃,沙氏稳定度指数(SI)≤1.2℃,这些指标可作为该地区冰雹天气预警的重要参考。

阿荣旗短时强降水的环流背景和物理量场特征分析

产生短时强降水主要环流背景为高空冷涡和槽,分析短时强降水物理量场得出:发生短时强降水时850 hPa和700 hPa平均比湿分别6.00和9.50 g/kg,平均整层可降水量为20.50mm,K指数平均值为30.60℃,变异系数较小,离散程度小,对产生短时强降水有相对较好的指示意义。

2002年春季中国沙尘天气与物理量场的相关分析

通过对2002年春季中国沙尘暴、扬沙、浮尘天气的综合分析,给出了各沙尘区沙尘天气发生的频率。并分析了沙尘天气分别与850hPa全风速、散度,500hPa全风速、散度、涡度、总能量、垂直速度,不稳定度指数Ki、Ky和Si,300～850hPa两层之间的风切变等11个物理量场的相关性。结果表明:2002年春季沙尘天气,除了具有往年的阶段性特点外,还具有明显的区域特点,即南疆区浮尘较多;河套区扬沙较多;蒙古区沙尘暴较为明显。沙尘天气与各物理量场的相关分析进一步证实,风是影响沙尘天气发生的最主要的气象要素,它与浮尘的出现有一定关系,但不是决定因素;而扬沙和沙尘暴的发生,风确是先决条件。

连续冰雹天气的物理量场特征分析

对 1997年 4月 2 8～ 2 9日山东连续两天出现大范围冰雹天气的天气系统和热力及动力场特征进行了分析。结果表明 ,这次连续性大范围冰雹天气过程是由冷性低涡影响产生的。冷锋触发对流不稳定能量释放 ,产生强对流。冰雹产生在中低层对流不稳定、高能舌和低层暖平流、高层冷平流以及低层辐合、高层辐散的上升运动区。对流有效位能和高层正涡度平流对冰雹的产生起主要作用。

“碧利斯”台风暴雨物理量场诊断分析

本文用MM5模式数值模拟了0010号“碧利斯”台风登陆福建的过程,表明MM5模式能很好地模拟出主要雨带及其分布特征。物理量场分析指出,本次福建沿海地区暴雨产生的物理机制主要有:台风登陆福建前后福建沿海地区上空层结相当不稳定;由于台风环流非对称性,台风中心北侧中低层有很强的风速、相对湿度、正涡度、辐合、垂直速度;暴雨区高低层存在正负螺旋柱;暴雨区高层存在正湿位涡、低层负湿位涡中心。

影响MCSs移动的环境物理量场提取

已有研究表明,暴雨的形成常常与中尺度对流系统(MCSS)的移动息息相关,而引起中尺度对流系统移动的成因十分复杂。该文利用日本地球静止气象卫星(GMS)记录的红外辐射亮温资料对1998年6-8月青藏高原上的MCSs进行了自动追踪。在此基础上,运用空间数据挖掘中的决策树方法建立了移出高原的MCSs与其环境物理量场之间的关系,结果表明,利用该法来预测MCSs未来的移动路径是切实可行的。

辽宁地区大暴雨环境场和物理量场合成分析

利用1960—2013年辽宁省61个国家气象站地面降水观测资料和NCEP再分析资料,选取60次区域性大暴雨过程,采用天气学和物理诊断方法对暴雨发生过程中多个时次的环境场与物理量场进行了合成分析。结果表明:辽宁地区大暴雨天气是极地、西风带、副热带及热带系统相互作用的结果,低层冷式切变线带动极地冷空气从偏北路径入侵辽宁地区,西风带短波槽东移使低空急流加强,诱发地面辐合线锋生触发辽宁地区大暴雨。辽宁地区大暴雨的落区、强度与低空急流和冷暖空气的路径、强度密切相关;水汽条件和热力条件是产生强降水的基础,动力抬升条件是降水强度的决定因素。环境场和物理量场的合成分析揭示了辽宁地区大暴雨的共性,可为辽宁地区大暴雨预报提供参考。

内蒙古东南部大到暴雪过程影响系统及物理量场特征分析

利用1951—2013年63a的地面观测、MICAPS、NCEP、历史天气图等资料,将发生在内蒙古东南部的150次大到暴雪过程的700hPa影响系统分为7种类型,对其中2007—2013年的26次大到暴雪过程,分型统计了25个测站中的降大到暴雪的测站的物理量场。结果表明:散度场总体表现为低空辐合、高空辐散的特征,对应了高、低空急流的耦合作用,使得垂直速度场维持整层、长时间的强上升气流,因类型不同达到的高度有所不同;最大相对湿度分布在925~500hPa之间,水汽通量散度辐合主要表现在925~700hPa,比湿场随高度增高迅速减小,各类型925hPa最小比湿在2~2.9g·kg^(-1)、850hPa最小比湿在1.7~3.2g·kg^(-1)之间,反映了低空西南暖湿急流的作用,尤其是925hPa超低空急流对大到暴雪的贡献;75百分位的1000hPa即近地面层基本为冷平流,925hPa以上均为暖平流,具有冷垫作用,为大到暴雪的发生提供了动力触发条件。

管式炉热物理量场反演

通过建立工业管式裂解炉模型,结合辐射图像处理方法,开展了管式炉炉内热物理量场反演模拟研究.针对管式炉内复杂边界条件下的辐射传递方程求解问题,在蒙特卡洛方法中加入多尺度网格及能束步进求解策略,实现了炉管、火焰和炉壁辐射的解耦计算.模拟研究结果表明,较小的测量误差条件下温度场重建误差小于4%,最大偏差小于30,K,并且能够实现对每根炉管表面温度的准确重建.该项研究将为提高管式炉安全监视和热力过程控制水平提供参考.

决策树方法在环境物理量场与暴雨之间关系研究中的应用

根据香港天文台提供的2001年8月和2002年6-7月业务区域谱模式(ORSM)物理量场预报值,运用空间数据挖掘中的决策树方法研究了空间环境物理量场变化与暴雨中心降雨量之间的关系。结果表明,研究区暴雨中心降雨量的多少与周边相对湿度,海平面高度,温度和经向风速以及这些物理量场所处的纬度位置关系密切,而与这些物理量场所处的经度位置和纬向风速关系较小。

东南亚夏季强降水的基本物理量场的诊断分析

本文对东南亚夏季 5月、6月、7月份的四个强降水过程进行研究 ,通过对其相应的基本物理量场的作诊断分析 ,研究东南亚地区夏季强降水的物理机制 ,为东南亚地区的强降水分析和预报提供依据。

多普勒雷达基本观测量直接同化对模式物理量场的影响

在GRAPES-3DVar雷达同化模块的基础上,建立了多普勒径向速度和基本反射率因子的直接同化观测算子,实现了雷达反射率因子和径向速度的直接同化,并对2007年7月3日的江淮梅雨进行了模拟试验。结果表明,多普勒径向速度的直接同化的主要影响表现在风场上,能够改善几乎整个三维风场分析,在雷达影响半径范围内,风场明显得到加强,影响当时天气的系统及其高低层配置被合理模拟,但对湿度场影响甚微。雨水混合比的直接同化的主要影响表现在湿度场上,改进了模式对湿度场的模拟,对降水的影响十分显著,有利于准确模拟降水的发展和维持,减小了Spin-up现象;其亦可使整个风场微弱增强,但影响甚微。

吉林省大范围降雹与降暴雨的物理量场对比分析

本文对大范围冰雹和暴雨天气的某些物理量场进行了对比分析。通过分析,发现两者在物理量场上有明显差异,其结果对制作天气预报有一定的参考价值。

惠州地区一次暴雨过程的环流背景和物理量场特征

利用2007年6月1～18日NCEP／NCAR再分析资料、常规观测资料、惠州各观测站降雨量，及广州新一代多普勒天气雷达产品，分析6月9日晚～10日凌晨发生在惠州地区的一次暴雨过程。发现此次降雨过程中，高层辐散低层辐合相配置的垂直结构，以及“上干下湿”的环流特征，为暴雨的形成提供了有利的动力条件；活跃的短波槽和西南低涡是造成此次暴雨的直接原因；9日前长时间、大范围降雨使该地区的温度呈下降趋势；云图上中尺度对流系统（MCS）发展加强，当与其西南侧不断生成的对流单体合并后，在雷达回波图上呈典型的“人字型”回波特征。

混水器内部物理量场的数值模拟分析

混水器中冷水和热水混合的不均匀,会导致出水温度的不恒定,混水器内部物理量场的数值模拟分析能够优化冷、热水混水器的结构,使其在工程应用上更加节能合理,从而实现降低能耗的目标。文章基于Fluent软件的RNG k-ε湍流模型,模拟了冷、热水混水器内部的三维流动传热特性,通过对混水器内部温度场和压强的分析,阐明了入口位置对其内部内部物理量场及混合效果的影响。结果表明:入口速度较小为0.1 m/s时,三种模型的温度分布图较为接近;随着入流速度的增大,对冷、热水水平切向流入的模型1和模型2的出流温度更加恒定,并趋于300 K,而冷热水从上侧流入的模型3的出流温度则变得上下波动不定;3种模型混合效果中,模型1的混合效果最佳,模型3的混合效果最差。

冷空气侵入的暴雨过程物理量场变化与诊断分析

通过对近年的几次有低层冷空气侵入的暴雨天气过程进行数值模拟和诊断分析,发现很多暴雨天气过程都与冷空气侵入有密切关系,连续暴雨过程是在较好的水汽条件和不稳定层结条件下发生的,K指数、Q矢量辐合、螺旋度、水汽通量辐合、涡度和上升速度等物理量大值区的范围和演变趋势,同暴雨范围及演变趋势基本一致;暴雨区上空有高位涡柱存在,并有自低层到高层的高位涡上传。

云南地区强降水物理量场特征分析

对云南省2015~2016年的32个强降水过程进行研究,采用强降水发生时的T-logp数据进行分析,根据温湿廓线的两种分类,讨论各物理量场相关阈值的特征。结果表明:云南地区强降水天气的物理量阈值有特定的分布规律,以热力不稳定、湿度、零度层高度的特征值作为预报指标,可以有效提高强降水预报准确率。

一次滇黔准静止锋大暴雨天气过程的物理量场特征分析

利用NCEP/NCAR逐日4次再分析网格点资料,对2006-06-05滇黔准静止锋大暴雨天气过程中主要影响系统、各种物理量场特征进行诊断分析,结果表明:500hPa小波动移出、地面静止锋锋生是此次暴雨过程的触发机制;静止锋系统较浅薄,产生的对流性运动仅达700hPa高度;强降雨带位于静止锋锋区附近;锋生函数对大降水的落区及降水时段具有很好的指示意义。

运用不同环流形势下物理量场的Fuzzy贴近度作夏季最高温度中期预报

本文运用不同环流形势下的物理量场,以贴近度的原理,按标准样本寻找相似型,並用850百帕温度平流权重订正系数订正,作夏季最高温度的中期预报。

MCC的物理量场特征分析及其数值预报能力的检验

本文结合大尺度环境场，对影响吉林省的MCC的物理量场特征进行了分析，同时对日本数值预报产品未来24小时物理量和降水量的预报能力进行了检验，旨在提高这类天气的预报确率。