AN ATMOSPHERIC MOTION EQUATION BUILT ON THE CONSERVATIVE RELATIONSHIP OF THE ANGULAR MOMENTUM EXCHANGE BETWEEN THE SOLID EARTH AND THE ATMOSPHERE ON SEASONAL-ANNUAL TIMESCALE

Within the seasonal-annual timeseale,there exists an angular momentum conservative exchange relationship be- tween the solid earth and the atmosphere,and their angular momentum exchange not only can cause variations in length-of-day(LOD)but also can express anomalies in atmospheric general circulation.Therefore,their angular mo- mentum exchange mechanism should be introduced into the general circulation model. Considering the angular momentum anomalous exchange caused by the air-earth interface friction effect,a whole-layer atmospheric motion equation is derived in this paper including the earth spin anomalous friction force parameterized by using the change in the earth rotation rate.Through analysing the equation,it shows that the magni- tude of the earth spin anomalous friction force is the same as that of Coriolis force on seasonal-annual timescale.

大气运动非平衡强迫与“98·7”暴雨云团的中尺度特征

文中对 1 998年 7月 2 1日发生在武汉附近地区的突发性特大暴雨过程之激发机制与中尺度环境场特征进行诊断 ,结果显示 :(1 )引发本次突发性特大暴雨的 β中尺度对流云团 ,其环境物理场比较特殊 ,在暴雨最强时刻 ,对流层高低层没有独立的负、正涡度大值中心区与之对应 ,辐合层并不十分深厚 (低于 5 0 0hPa) ,且气流散合强度(1 0 -4s-1 )较旋转强度 (1 0 -5s-1 )大一个量级 (D ζ)。 (2 )在暴雨临发生前 ,对流层低层中尺度辐合增长较正涡度增长大一个量级 (Dt ζt) ;到暴雨最强时刻 ,尽管气流辐合已达到 1 0 -4s-1 量级 ,但涡度变化尚未适应到散度变化的水平。散度变化超前涡度变化与高空资料时间分辨率不足是暴雨最强时刻观测到D ζ的主要原因。 (3)在暴雨发生前 1 0余小时 ,大气运动已处于较强的非平衡状态 ,且越临近暴雨发生 ,U <0的非平衡性越强 ;而在暴雨最强时刻 (7月 2 1日 0 8时 ) ,大气运动即由U <0的非平衡态转为U≈ 0的准平衡态。 (4 )对流层低层大气运动非平衡动力强迫与 2 0

一次持续性强暴雨过程的平均特征

2004年9月2—6日四川盆地中东部发生了一次持续性强暴雨过程。利用时间平均合成分析方法对强暴雨维持期间(9月3日20:00—5日08:00,北京时)的探测资料进行合成平均,再对合成平均资料做诊断分析,以揭示持续性强暴雨过程持续期的平均特征。诊断分析显示,台风西进导致稳定的环流以及中低层大量的水汽输送为暴雨持续提供了背景条件。在时间平均流场上,与暴雨相联系的中尺度系统十分显著,它在对流层中低层表现为准东西向的中尺度辐合带,在对流层高层表现为中尺度辐散带,两者垂直耦合为深厚系统。此外,在暴雨持续期间,对流层低层大气运动表现出强烈的非平衡特征,这种非平衡的动力强迫作用支撑着低层强辐合的维持。

大气运动非平衡强迫与“98·7”突发性特大暴雨诊断分析

应用常规气象和卫星资料 ,对 1 998年 7月 2 1日发生在武汉附近地区的突发性特大暴雨过程进行了分析 ,结果显示 :( 1 )引发本次突发性特大暴雨的系统是一个中 β尺度对流云团。 ( 2 )该中 β尺度暴雨系统在对流层高低层没有独立的负、正涡度大值中心区与之对应 ,辐合层并不十分深厚 (低于 50 0hPa) ,且气流散合强度 ( 1 0 - 4s- 1)较旋转强度 ( 1 0 - 5s- 1)大一个量级 (D >>ζ)。 ( 3)在暴雨发生前 1 0余小时 ,大气运动已处于较强的非平衡状态 ,且越临近暴雨发生 ,U <0的非平衡性越强 ;而在暴雨达到强盛期后 ,大气运动即由U <0的非平衡态转为U >0的非平衡态。 ( 4 )对流层低层大气运动非平衡动力强迫与 2 0 0hPa等压面上的中 β尺度强辐散是本例暴雨和中

四川盆地东北部中尺度MCS暴雨过程分析

2009年6月19日凌晨至23时四川盆地东北部生了一次由MCS单体带来的大暴雨天气过程。本文主要对该大暴雨过程的天气尺度环流背景、中尺度系统特征和地形作用等进行了分析。结果显示:(1)高空低槽和地面冷锋位于四川盆地北部为此次暴雨发生提供了有利的大尺度背景;(2)卫星云图及多普勒雷达回波表现出本次暴雨过程的直接系统是中尺度MCS单体;(3)能量、动力及水汽等的时空分布有利于MCS在四川盆地东北部产生;(4)非平衡值显示在MCS发展前几个小时其附近区域的大气已由平衡状态转为较强的非平衡状态,而在暴雨最强时刻,大气的非平衡性减弱并逐渐转为的准平衡状态;(5)大巴山地形抬升垂直速度对大暴雨的发生有促进作用。

一次西北地区东部大暴雨的物理机制分析

利用探空、地面加密自动气象站、卫星云图以及1°×1°NCEP再分析资料,从大气环流、水汽来源、湿斜压矢量、涡度转换、大气非平衡强迫等方面对2010年7月23日发生在西北地区东部的大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,低涡切变线在中、低层形成强辐合,对流层高层南亚高压东部北风急流出口区左侧形成强辐散,这样高层辐散、低层辐合的环流配置在暴雨区上空易形成强大的上升运动。在台风"灿都"和副热带高压的作用下,偏南风低空气流源源不断地向西北地区东部输送水汽。暴雨期间,大气降水率与暴雨不同阶段的雨强变化一致,暴雨最强时段降水率达到50 mm·h-1以上。鞍型流场引导干冷空气和暖湿空气在低涡切变线处汇集,总变形大值区与等相当位温线密集带一致,有利于低涡湿斜压性增强。低涡快速发展期,500 h Pa垂直涡度的增长绝大部分来源于扭转项的贡献,即水平涡度向垂直涡度的转换,且出现最大值比垂直涡度超前6 h,对暴雨预报有一定的指示意义。850h Pa大气非平衡强迫负值中心值越小,雨强越强,在出现极端强降水的区域大气非平衡强迫中心值小于-10.0×10-9s-2。

大气振荡与月球引潮力

通过对北半球高纬近地面大气经向运动变化、北半球 1 0 0 h Pa极地低压环流变化、赤道附近 2 0 0 h Pa和 85 0 h Pa大气纬向运动变化等现象的分析 ,指出北半球1 0 0 h Pa极地低压环流变化是与日、月引潮力场周期变化高相关的大气振荡现象 ,另二者的变化与月球引潮力场变化周期同步或基本同步。