南海季风爆发期间中尺度对流云带演变特征与持续性加强的机理研究

南海季风爆发与随后爆发的东亚季风,与夏季东亚地区旱涝关系密切,而相伴的南海对流活动与季风爆发的维持和发展存在何种相互关系,是需要探究的。为此,利用热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mis-sion,TRMM)的雷达(Precipitation Radar,PR)、微波成像仪(TRMM Microwave Imager,TMI)、加密探空等综合观测资料,研究了1998年5~6月中国南海季风试验(South China Sea Monsoon Experiment,SCSMEX)期间南海北部(15°N^25°N,108°E^122°E)中尺度对流云带的结构、演变和降水特征,探讨了对流有效位能、风切变及相变潜热在对流云带维持和发展中的作用机理。结果表明,季风爆发前南海北部地区尽管存在较大的对流有效位能(convective available potential energy,CAPE),但垂直风切变很小。季风爆发后,季风环流使对流有效位能和垂直风切变加强和维持,从而导致南海的对流云呈现维持和加强的态势,可发展为深厚中尺度对流云,降水加强。季风爆发期间对流发展产生的水分相变潜热加热率可增加2倍以上,加热、加湿廓线幅度加大、厚度变深,不仅为南海热量、水汽的向上持续性传输提供了有利条件,而且频繁持续的对流活动所提供的热力、动力效应对季风环流的发展和维持的是起正作用的。

南海季风爆发期间大气环流结构与对流热量、水汽输送特征

利用中国南海季风试验（SCSMEX）区1998年5～6月“科学1号”和“实验3号”观测船得到的一天4次加密探空资料，重点分析了南海北部地区（15～25°N，108～122°E）夏季风爆发前后大气环流的动力、热力和湿度场分布与海洋对流热量和水汽输送特征。结果表明，南海北部季风爆发前后的大气动力场、温湿场出现快速而明显的变化。季风爆发前，南海北部地区高层辐合、低层辐散，以下沉气流为主；季风爆发后，在200hPa左右高层辐散，而在900-950hPa左右低层辐合，并出现强上升气流。这种动力场的显著变化引起温度、湿度场的改变，直接导致南海对流的快速发展，对流活动伴随着剧烈的热量和水汽垂直输送和转化。

南海季风区冰相相变潜热对中尺度对流云和降水影响作用的数值模拟研究

利用可分辨云模式及中国南海北部试验区加密探空的平均水平风场、位温场和水汽场模拟分析了1998年5月15日至6月11日中国南海北部地区中尺度对流系统(Mesoscal Convective System,简称MCS)中冰相相变潜热对云和降水、辐射传输以及大尺度环境场的影响作用。研究表明,冰相相变潜热总体上不会引起明显的大气辐射通量的变化,但会引起较明显的下垫面热通量的变化。凝华潜热释放显著地增加了大气稳定度,造成对流和下垫面热通量的减弱,从而导致地面降水减小10.11%。碰冻潜热释放也使得大气稳定度增加,不利于中尺度对流系统对流的发展,区域累积降水量减小2.2%。融化潜热的冷却效应,使得融化层以下的大气降温,从而增加了低层大气的不稳定性,有利于海面热通量的输送,导致MCS降水增加4.1%。因此,冰相相变潜热对降水的影响主要是通过影响大气环境稳定,进而影响洋面感热通量和潜热通量的垂直输送和对流的发展,导致区域降水改变。

中国南海海面温度与热带气旋

本文引用了有关中国南海海面温度、空间特征尺度及其变化的均方值的试验资料,发现在西南海域近海岸处有一个上涌流.分析了该海域23年中热带气旋的移动路径,指出了近海岸上涌流在遇有热带气旋侵入时对越南南部的保护作用.

国家四大气象科学试验

1998年5月开始,以我国气象部门为主,在中国及临近地区组织的四大气象科学试验启动了。四大气象科学试验是指"第二次青藏高原大气科学试验"、"南海季风试验"、"淮海流域能量与水分循环试验"、"华南暴雨试验",它们都已列入"九五"国家重大基础性研究项目计划。其中"高原"、"南海"、"华南"三大试验是一个多国别、多地区参与的科学试验。我国参加本次试验的有中国气象局、中国科学院、国家海洋局。