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2007年3月3-5日辽宁省暴雪和大风天气的中尺度分析被引量：20: 2012年; 使用中尺度数值模式WRFV2.2.1对辽宁省2007年3月3—5日的暴雪和大风天气过程进行了数值模拟,结合10min一次的地面自动观测站资料和数字化多普勒天气雷达探测资料,研究了中尺度重力波的结构及其环境场特征,探讨了波动的激发机制。对流层上层中尺度重力波生成在350—250hPa(约9—11km),周期为2—3h,水平波长30—40km,波动沿水平方向传播约9h。地面气压扰动振幅约为2hPa,周期为2—3h,波动由西南向东北方向传播,方向与地面风向相反。沿波的传播方向,地面观测的逐时降水量呈波动特征,周期约为2h。对流层上层中尺度重力波减弱后,雷达降水回波强度出现显著的波动特征。对流层上层中尺度重力波生成在朝向脊区传播的高空急流出口区下方,300hPa环境场具有显著的切变不稳定特征。波动生成在理查逊数小于0.25的地区,在中尺度重力波生成的高度上,暖平流强,风速低,风切变大。中尺度重力波生成地区出现显著的不平衡气流,拉格朗日罗斯贝数大于0.7,水平散度倾向出现明显的大值,其中-▽w·V/z的量级明显大于其他各项,表明对流层上层重力波的生成及发展与环境场的显著风切变有关。; 孙艳辉李泽椿寿绍文; 关键词：中尺度重力波理查森数非平衡流

城市热岛效应的研究进展与展望被引量：136: 2012年; 随着世界各国城市化的进展,城市热岛效应已经成为一个跨学科领域的问题,受到包括大气环境、区域气候、水文和生态等多学科科学家的关注。在过去半个多世纪中,城市热岛问题的研究获得了相当丰富的研究成果,通过对这些成果的综合分析,归纳出城市热岛研究中采用的3类主要方法——观测(外场试验和遥感技术)、数值模拟以及实验室仿真法。系统地回顾了城市热岛效应的研究历史,重点对与城市热岛关系最密切的城市边界层、热岛环流与复杂地形的相互作用以及能量平衡研究所取得的成果进行了总结和评述。最后对城市热岛问题未来8个可能的研究方向进行了探讨,其中,包括沿海和复杂地形附近的城市热岛问题、城市群间热岛环流的相互作用、城市化与空气污染问题、城市热岛效应对平均降水的影响、城市化对雾和闪电的影响、城市天气预报的精细化、城市气候变化预测以及城市热岛效应减缓方案的制定,并对其发展前景进行了粗略的展望。; 寿亦萱张大林; 关键词：城市热岛城市边界层能量平衡

一次暴风雪过程中的中尺度重力波特征及其影响被引量：15: 2015年; 应用地面自动气象站观测资料、数字化多普勒天气雷达探测资料和WRFV2.2.1中尺度数值模拟资料,分析了中尺度重力波与基本气流的相互作用,以及重力波活动对暴雪和大风天气的重要影响。结果表明,在波导中传播的中尺度重力波能够与基本气流进行动量交换,使得对流层中上层4.5—8 km气层内的水平平均风速趋于均匀,形成斜穿整个对流层的饱和湿空气急流,即"湿急流"。在高空急流出口区激发的垂直向下传播的重力波,使基本气流的水平风速在垂直方向上出现了加速和减速的交替变化,水平风加速的气层,反射率增大;水平风减速的气层,反射率减小。随着波动下传及其随基本气流的移动,反射率回波强度沿高空风的方向(由西南向东北)出现周期性变化,回波带呈西北—东南走向,强回波中心之间为宽约40 km的弱回波区。重力波下传期间,当地面气压迅速下降时,东北风快速增长,风向有明显的改变,反射率强度开始减弱;气压脊线过后,反射率降低到最低点。地面大风中心出现在反射率回波强度周期性变化的地带,沿西南—东北方向间隔着分布。雷达探测表明,对流层低层风速在风向切变层上下边界对称相等,因此推测在重力波与切变层汇合的高度层存在垂直环流,由风切变层上下边界附近的西南气流和东北气流与受重力波影响形成的垂直方向上的上升和下沉气流共同组成。切变层上方的动量通过垂直环流的下沉支到达地面,强风中心对应着下沉气流,出现在降水回波开始减弱之际。; 孙艳辉李泽椿寿绍文; 关键词：中尺度重力波波导垂直环流暴雪大风

“海棠”台风(2005)暴雨过程数值模拟及位涡分析被引量：3: 2010年; 采用WRF模式对2005年"海棠"台风登陆福建省前后24h内所造成的降水过程进行了数值模拟,在此基础上,利用模式输出结果,借助位涡理论分析位涡与台风低压流场及降水的关系,并结合对风场、相当位温、相对湿度等诊断量的分布特征分析,探讨了台风强降水的发展和维持机制。结果表明,310K等熵面上高位涡发展演变较好反映了台风低压系统路径移动以及强度变化的过程。暴雨中心主要出现在位涡大值区及其偏东北方向,且位涡气块回旋少动,与暴雨的发展维持密切相关。高位涡区主要位于等熵面坡度和梯度最大处,当等熵面上下贯通,对流层高层的高位涡沿等熵面下传,形成位涡柱时,有利于暴雨增幅。台风环流内水汽充足,上升运动强烈,也有助于此次台风降水强度持续强大。; 郭煜寿绍文岳彩军; 关键词：台风暴雨位涡等熵面数值模拟

冀南一次暴雪天气过程分析被引量：13: 2010年; 利用NCEP再分析资料和常规观测资料,对2001年1月6日冀南暴雪过程进行分析。结果表明:偏南暖湿气流在东北南下的冷垫上爬升是降雪发生与维持的有利条件;暴雪过程以回流降雪为主,后期为西来槽降雪;暴雪发生时,有较强的上升运动和较大的水汽输送与辐合,高层辐散低层辐合、中低层正涡度的发展尤其是正涡度平流的增强为暴雪过程提供了动力条件;偏南风急流为暴雪区提供了充沛的水汽和能量;非地转湿Q矢量散度的辐合区与降雪区对应;低层高能舌的演变可以大致判断强降水出现的时间和位置;在回流降雪阶段出现对流性不稳定。; 宋晓辉王咏青寿绍文王爱君田秀霞李菊香; 关键词：暴雪过程高空急流湿Q矢量

对多普勒雷达集合交叉相关外推技术的构造与实例检验被引量：12: 2012年; 本文构造了集合的线性交叉相关方法,对多普勒雷达回波进行外推。因为线性交叉相关算法仅根据两个时次的回波外推下一时次的回波分布,且对于单个外推回波单元是线性变化的;而基于集合的线性交叉相关方法,考虑了多时刻回波的演变过程、回波的移向和移速以及回波在移动过程中的形变,都具有非线性特征,与实际情况更为符合。本文利用集合的线性交叉相关方法和最小二乘拟合方法分别对两次暴雨过程进行回波外推,通过比较发现,利用集合交叉相关外推方法所推得的回波分布与实况更为接近;利用Z-I关系,进一步分析了基于集合交叉相关外推方法的降水评分。与最小二乘拟合方法外推相比,集合交叉相关外推技术所得的回波移动位置与实况较为一致,且1小时累积降水预报效果也较好,因此集合交叉相关外推技术在临近预报中具有一定的应用价值。; 符式红钟青寿绍文; 关键词：雷达回波

一次广西暴雨过程的数值模拟及低涡系统分析被引量：8: 2010年; 应用WRF中尺度数值模式对2008年6月12日广西地区的一次大暴雨过程进行了模拟,利用模式输出资料,对引发这次大暴雨的西南低涡的演变情况及其物理场特征进行了分析。结果表明,低涡暴雨的发生具有明显的不均匀性,暴雨主要出现在低涡东侧暖区切变线附近;暴雨过程中充沛的水汽主要来源于孟加拉湾和中国南海,水汽的辐合不仅是涡旋区降水的必要条件,还是低涡发展加强的一个有利因素;强降水与强上升运动及正涡度区有很好的对应关系,低涡低层有强不稳定能量积聚也是造成此次大暴雨的重要原因之一。; 严小静寿绍文钟青朱亚宗; 关键词：西南低涡暴雨数值模拟切变线

华南冷季暴雨中热带卷云羽特征研究被引量：4: 2014年; 冷季暴雨特别是南方冷季暴雨不但常有发生,其强度和灾害甚至不亚于暖季暴雨。统计表明约有80%的华南冷季强降水与热带卷云羽(简称TP)活动相对应。为此,本文利用近7年FY-2静止气象卫星、TRMM卫星合成降水率数据、ECMWFInterim再分析资料以及地面与探空的常规观测资料等,综合分析了与华南冷季暴雨相关的热带卷云羽的相关特征。分析结果表明,与华南冷季降水有关的TP云产生的源地主要集中在0°~10°N、70°~140°E之间区域内。青藏高原大地形作用对TP引起的华南冷季降水分布具有不可忽视的作用。Hovm6ller图分析显示,TP云在爆发前,云系大多呈连续西传的特征,传播速度约为15~20 m·s^(-1),与大尺度斜压波波速相当或略快。一般来说,与弱降水相比,引起强降水的TP云在爆发前移速较快,受来自对流层中上层的动力强迫影响较大。TP云爆发后,云内强对流区总体移动速度不快,大部分集中在TP云的西南端较小范围内。副热带高空急流只是使得TP云的云盖快速向东扩展。上述特征可能是造成华南冷季强降水中只有个别站点强度大而整体降水强度不强的可能原因。; 寿亦萱陆风王捷纯Ewanlen I.Rufus

热力不均匀场对一次冰雹天气影响的诊断分析被引量：29: 2011年; 将天津地面自动观测站资料与850 hPa以上北京探空资料结合,组成新的探空资料,对2008年8月27日凌晨发生在天津的一次冰雹过程进行了诊断分析。此次冰雹过程有两处降雹区,一处位于天津北部的蓟县山区,另一处位于临海的汉沽地区。通过对热力和动力对流参数的水平分布和逐时变化研究,结果表明:(1)各对流参数可以反映出强对流天气的中尺度分布特征,尤其是CAPE高值区和LI低值区与强对流天气的发生区域对应较好,这对局地强对流天气的短时临近预测具有一定指示意义,表明边界层内的热力、动力特征对强对流天气的发生具有重要作用。(2)汉沽地区热力参数CAPE(LI)随时间增大(减小),而蓟县地区热力参数的变化则相反,表明两地冰雹的成因存在较大差异,前者的热力作用显著,后者的热力作用则不显著。汉沽地区热力不均匀分布造成的次级环流和上升运动使水汽凝结并释放潜热,触发了冰雹的发生。蓟县山地的抬升作用,使东移系统的上升运动得到加强,触发了冰雹。; 刘一玮寿绍文解以扬王雪莲吕江津贾惠珍; 关键词：冰雹热力参数

东北地区两次历史罕见暴风雪天气过程的分析被引量：19: 2017年; 使用地面和高空观测资料、NCEP/NCAR再分析的格点资料和WRF中尺度数值模拟结果,对1983年4月29日黑龙江省暴风雪天气和2007年3月3—5日辽宁省暴风雪天气过程进行了分析,阐明了暴风雪天气发生的环境条件及其出现的时间和位置特点,对天气预报和防灾减灾有重要意义。研究结果表明,两次有史以来最猛烈的、大范围的、持续性的暴风雪天气的影响系统为爆发性气旋,气旋在300 h Pa南支急流出口区北侧和北支急流入口区南侧之间的区域爆发性加深,气旋中心的海平面气压24 h平均加深率分别为1.2 h Pa·h^(-1)(观测)和0.71 h Pa·h^(-1)(模式)。单站上空风随高度顺转,风速随高度增长,4.5~8 km出现等风速层,对流层存在显著的垂直风切变。对流层高层辐散低层辐合,上升运动由于暖平流和高空辐散抽吸而发展,贯穿整个对流层。暴风雪天气主要出现在地面气旋中心区域的西部和北部,其中气旋中心西偏北方向110 km附近气压梯度最大的地方,出现7~9级的偏北风,12 h降水量达到20~35 mm,是暴风雪天气最猛烈的地方。在地面气压下降最快的时期,地面风速急剧增长,降水强度达到最大。9~10级东南风出现在气旋中心的东南方向约300 km,近地面有暖湿空气的入流急流。在气旋中心正北方3~5个纬度的范围内,仍有较强的暴雪和大风天气,出现暴风雪时的风力为6~7级,大部分测站的最大风出现在降水结束后。使用VAPOR对两次过程的风速进行三维显示,结果表明,风速大于25 m·s-1的区域在两支急流之间从对流层高层伸展至近地面,说明暴风雪天气过程中的地面强风能量来源于对流层高层大气。; 孙艳辉李泽椿寿绍文; 关键词：暴风雪爆发性气旋高空急流

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教育部重点实验室开放基金(KLME0905)

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