青藏高原暖季贴地层大气的层结稳定度分析

本文根据1979年5—8月高原大气科学实验的梯度资料,对高原贴地层的理查逊数R i进行了比较系统的分析,得到的结果对青藏高原大气贴地层的某些物理特点有了进一步的认识。

层结稳定度和波速对孤立波解的影响

采用相平面方法，不引进ＫｄＶ方程，而利用一般微积分知识重新求解描述大气运动的非线性方程组，得到在方程组适用域内不仅有孤立波解，而且还有其它形式的解．

“96·7”新疆大暴雨过程中大气能量及层结稳定度分析

着重分析了“96·7”新疆大暴雨过程中，大气高能区及层结不稳定区与强降水中心的时空分布关系。结果表明上游高潜能不稳定大气东移后，在适当的天气形势下，在中天山一带引起不稳定能量释放，造成和加剧了暴雨天气。高能区大范围长时间的维持，为这次暴雨天气提供了足够的能量。大尺度环流形势为能量的汇聚与释放提供了有利条件。

冬季热带中东太平洋海温变化对广西大雾日数的影响

利用1979—2020年广西80站逐日大雾资料、Hadley中心海表面温度资料以及NCEP/NCAR再分析资料,结合相关分析、合成分析以及信息流因果理论,分析了冬季热带中东太平洋海温变化对广西大雾日数的影响。结果表明:冬季热带中东太平洋海温是广西雾日数的显著影响源,海温偏高(偏低)一定程度上导致了广西冬季大雾天气多发(少发)。冬季热带中东太平洋海温偏暖,引起上空上升运动异常,减弱了沃克环流,导致热带西太平洋出现下沉异常。热带西太平洋下沉异常导致局地负的加热异常,从而在热带西太平洋北侧菲律宾一带对流层低层激发出反气旋异常。广西在菲律宾异常反气旋西北侧的西南风影响下,一方面动力上使得近地面层偏北冬季风风速减小,有利于大雾形成和维持;另一方面使得南海至西北太平洋一带维持显著的异常反气旋水汽环流,有利于南海水汽向华南输送,使得广西上空整层水汽通量辐合增强,对流层低层绝对湿度增大,水汽逐渐饱和,近地面层结稳定度增强,为大雾形成提供有利条件,最终导致雾日增多。冬季热带中东太平洋海温偏冷时则形势大致相反,广西大雾少发。

2013年1月江苏雾霾天气持续和增强机制分析

利用江苏省能见度监测资料、自动站气象要素资料、探空资料、NCEP(1°×1°)和CFSV2(0.5°×0.5°)再分析资料,对2013年1月江苏雾霾持续性和13—14日大雾形成机制展开分析,结果表明:(1)中高纬平直的纬向环流,江苏位于地面高压底部偏东气流中,冷高压主体偏北,是1月发生持续雾霾天气的大背景。较弱的偏北经向风导致冷空气势力较弱,为1月江苏雾霾天气持续发生提供了近地层有利的稳定形势。(2)近地面相对湿度85%以上,风速小于3 m·s^(-1),风向以偏东风为主,凌晨与夜间温度露点差小于3℃。这些条件的稳定为持续雾霾发生提供了良好的气象因子。(3)地面辐射降温和弱冷平流共同作用引起的温度快速下降以及日出后潮湿地面蒸发增强对雾的加强起到一定的触发作用。近地面冷平流和混合层以上暖平流为本次雾增强提供了稳定的大气层结条件。近地面弱上升运动、中高层弱的下沉运动是14日凌晨雾快速加强的动力机制。

天津市秋季典型环境污染过程个例分析

选择天津市秋季典型PM10污染过程2010年10月3—12日环境空气质量监测资料和常规气象资料、探空资料及NCEP资料,研究大气环境天气背景场、大气层结稳定度的特征及其对污染过程的影响。结果表明:高低空环流背景场与污染过程密切相关。在污染上升阶段,层结稳定度迅速增加,500 hPa高空处于槽前,地面在华北地形槽中,高低空风速辐合;在污染峰值阶段,层结稳定,逆温层加强,环流场稳定少变,地面风力微弱;在污染下降阶段,层结稳定程度骤降,地面冷锋和高空槽过境,降水出现,高低空偏北风增大。同时,PM10污染过程与多项层结稳定度参数显著相关,与对流凝结高度单相关系数为0.84,因此,高低空环流背景场的配置和层结稳定度变化是PM10污染出现的主要原因。

台风“榴莲”暴雨的湿位涡诊断分析

分析 2 0 0 1年 7月 2 - 3日台风“榴莲”暴雨过程中湿位涡及其各分量的变化 ,发现对流层低层 85 0 h Pa湿位涡的负值中心、 70 0 h Pa湿位涡的正值区与强降水中心相对应 ;急流与层结稳定度的变化 。

乌鲁木齐城区一次极端东南大风的形成机制——重力波与超低空急流耦合

东南大风是乌鲁木齐城区独有的强灾害性天气,通过研究发现东南大风是天山峡谷特殊地形造成的大振幅重力波与超低空急流耦合触发的强下坡风暴。针对2012年3月30日乌鲁木齐城区出现的近10 a最强的一次东南大风天气过程,使用中尺度WRF模式进行数值模拟,分析模式输出的高时空分辨率产品发现:在气压梯度力作用下,气流从天山峡谷南端进入,一方面由于狭管效应在峡谷内300~400 m高度形成超低空急流;另一方面气流在进入峡谷过程中,因爬坡强迫抬升形成重力波。重力波在峡谷内与超低空急流发生耦合,在峡谷北端背风坡形成大曲率背风波,背风波的下沉运动引起动量下传,将超低空急流的能量输送到地面,形成水跃型下坡风暴即东南大风。在此过程中背风坡上空风向切变的临界层吸收上层波能量加强了超低空急流,对流层低层稳定层结对背风波的下沉运动起到加速作用。

银川市冬季两次典型持续大气污染过程对比分析

为了探究边界层气象要素时空分布及其变化对银川市冬季持续污染天气过程污染物质量浓度变化的影响机制,利用2016年12月1日—2017年1月31日逐时空气质量以及地面和逐日定时探空气象观测数据,根据大气污染级别和过程持续时间,选取2016年12月9—21日(简称“1211过程”)和2016年12月29日—2017年1月9日(简称“1231过程”)为研究对象,采用统计和天气诊断相结合的方法,在分析比较银川市冬季两次典型持续污染过程演变特征及其与地面气象要素关系的基础上,探讨了大气环流、边界层要素变化对银川市冬季典型污染过程的可能影响机制.结果表明:①银川市冬季两次大气污染过程持续阶段,地面均以偏东或偏南风为主,风速较小,相对湿度较大,能见度较低;在污染清除阶段,地面风向转为西北或偏北风,风速较大,相对湿度较小,能见度较高.②当冬季欧亚大陆中纬度区域500 hPa高空盛行纬向气流,850 hPa高度上银川市受反气旋环流和暖温度脊控制,并且有弱暖平流从西南部向北输送时,银川市易出现静稳型持续污染天气.③冬季银川市持续大气污染过程中,ρ(PM 2.5)与风速呈负相关(R平均值为-0.326),与相对湿度呈正相关(R平均值为0.688),与能见度呈显著负相关(R平均值为-0.905),与边界层高度呈较显著负相关(R平均值为-0.575).④银川市冬季静稳型持续污染天气主要分为弱西北和平直西风气流型两种,弱西北气流型具有近地面层逆温弱,污染物积累慢,清除快的特征;平直西风气流型具有近地面层逆温强,污染物积累快,清除慢的特征.研究显示,冬季银川市上空500 hPa高度盛行纬向气流,地面主导风向为偏东或偏南风时,随着地面相对湿度增大、近地层风速减小、大气垂直上升运动减弱、边界层高度降低,大气中ρ(PM 2.5)将迅速升高,银川市易出现以PM 2.5为首要污染物的静稳型持续污染天气.

深圳一次罕见连续大雾天气的特点及成因

对2005年2月23-25日深圳一次罕见连续大雾过程进行天气学分析,结果显示中层逆温的下降,近地面层逆温的减弱,使雾增强;水汽在近地面层和低层聚集,为雾的形成和维持提供必要的水汽条件;本站14:00的Δe24负值的出现和各层地温高低排列的变化,对大雾天气过程的结束有提示作用。

焉耆盆地一次暴雪天气的分析

2000年2月21～22日焉耆盆地出现了大到暴雪过程,本文重点分析了此次天气过程的地面冷锋、水汽条件、稳定度和地面要素变化等,得到了一些大雪天气成因的结论。

广州白云机场一次低云低能见度天气过程的成因

利用常规资料分析2006年3月6日发生在广州白云机场的一次低云低能见度(vis)天气过程,发现天气的形成和发展与降水活动以及相关联的大气稳定度、逆温层等因素有密切关系。对流层中低层的大气不稳定造成降水,为下层的低云和低vis的形成和维持提供了充足的水汽来源,而近地面层湍流和逆温推动了低云和低vis的形成和发展。通过分析静止卫星TBB资料以及地面自动站资料,得到监测天气变化的方法。

影响韶关的热带气旋及其暴雨预报

统计1965年以来影响韶关的热带气旋发现,韶关出现暴雨不仅与热带气旋的路径、强度有关,而且与大气层结稳定度或冷空气的相互作用密切相关。由此结合实况、应用数值预报产品来制作热带气旋暴雨24小时预报。

内蒙古通辽市2016年一次暴雨及冰雹天气过程分析

利用高空和地面实况、物理量场及雷达资料,对内蒙古通辽市2016年7月28日的暴雨和冰雹天气过程进行了分析,结果表明,该次暴雨和冰雹天气过程是由高空槽、低空急流及地面辐合线共同影响造成的。同时发现,大气层结稳定度、水汽条件、动力条件是造成该次暴雨和冰雹天气发生的主要条件,另外,雷达产品对该次暴雨和冰雹天气预报也有较好的指示意义。

湖州市一次连续大雾的分析

通过对 1999年底到 2 0 0 0年初一次连续大雾过程的分析 ,发现对流层中层 5 0 0hPa的平直纬向环流和低层的浅槽活动是大雾发生的重要条件 ,同时低层充沛的水汽和稳定的层结条件对大雾的发生和维持也很关键。

陕西中部一次冷涡飑线天气特征分析

对2013-07-31陕西中部地区一次罕见的强对流天气过程气象要素演变及雷达回波特征进行分析,发现该次过程为一次典型飑线天气过程。对此次飑线的生成原因、变化特征进行综合分析,结果表明:此次飑线天气过程是在高空冷涡后部西北气流控制的天气环流形势下出现,高空冷平流和低层暖平流的配置加剧了层结不稳定性。雷达回波图上,飑线以后续线型为主,呈典型的带状回波;强回波的雷达反射率因子、强风速辐合带、垂直累积液态水含量高值中心强弱交替等特征,对此类飑线天气的发生有较好的指示意义。

四川盆地一次非典型环境场的强对流过程

１９９２年５月１日发生在四川盆地大范围的大风，冰雹，暴雨天气进行了雷达回波，卫星云图分析相结合，探寻本次强对流天气过程形成的物理机制。李漱芳副局长等人对四川盆地冰雹、大风进行了深入的研究得出了春季冰雹大风同以下背景场有关（１）一定梯度的冷空气。（２）３００ｈＰａ冷槽。（３）５００ｂＰａ阶梯槽。（４）对流层中层强冷空气挟卷。（５）西北区到盆地西北气流中冷湿度槽以及盆地空气层本身高能不稳定很重要。发现这次过程前许多指标不够标准，模式套不上，也无上述流场存在。这是一次发生在非典型环境场下的地面冷锋前部暖区内的强对流天气过程。

一次冰雹天气过程的诊断分析

冰雹是一种严重的灾害性强对流天气,有局地性强、发展速度快、持续时间短、受地形影响显著、年际变化大及发生区域广等特征。基于以上特点,冰雹预报难度较大。通过高低空天气形势、物理量特征、卫星云图、层结稳定度等要素分析其天气形势及形成过程,来确定冰雹发生的特征,以期找到预报着眼点。

芜湖地区“7·29”冰雹天气过程分析

利用常规观测资料、天气图资料和雷达产品资料,分析了2007年7月29日出现在安徽芜湖地区的冰雹等强对流天气过程,结果表明:外部抬升力、水汽条件、不稳定层结等条件同时满足时,有利于强对流天气的产生。此外,冰雹天气在雷达反射率、速度、VIL图上都有明显的特征,可充分利用雷达资料及时做出临近预报和预警服务。

“5·19”龙岩市北部局域大暴雨天气过程分析

利用探空、多普勒天气雷达、区域自动站等资料,对2015年5月19日龙岩市北部部分乡镇出现的大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次过程中大气层结处于不稳定状态,良好的水汽输送条件和维持较好的垂直上升运动条件以及地形抬升作用,为大暴雨的发生发展提供了必要的能量、水汽和动力抬升条件;地面冷锋维持少动、低层低涡切变靠近和江南及华南西南急流加强并稳定维持在福建西部境内,强降水持续时间长是造成大暴雨天气的主要原因。