“02.6”梅雨期一次暴雨β中尺度系统结构和演化的数值模拟研究 被引量：23

1

作者 隆霄 程麟生 文莉娟 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第2期327-340,共14页

通过利用观测资料和中尺度数值模拟结果，对2002年6月18～19日（“02.6”）的一次梅雨锋暴雨β中尺度系统结构和演化及其发展机理进行了研究，分析发现：（1）此次暴雨过程发生在500hPa东亚大槽不断加深发展的阶段，也是中纬度大气长波... 通过利用观测资料和中尺度数值模拟结果，对2002年6月18～19日（“02.6”）的一次梅雨锋暴雨β中尺度系统结构和演化及其发展机理进行了研究，分析发现：（1）此次暴雨过程发生在500hPa东亚大槽不断加深发展的阶段，也是中纬度大气长波调整的时期。东亚大槽后的冷空气和副热带高压前缘的暖湿气流在江淮流域交汇为此次暴雨的产生提供了有利的大尺度条件。同时，对流层低层不断加强的西南气流为此次暴雨过程提供了有利的水汽条件。（2）1小时观测的降水量和TBB的分析表明，此次暴雨的产生主要是由于β中尺度对流云团发展分裂的结果。（3）中尺度模式MM5V3对此次暴雨过程的数值模拟表明：模拟结果较好地再现了观测的和客观分析的天气事实，模拟的1小时降水量与观测的结果对应得较好，β中尺度对流云团位于切变线的右侧西南气流中，但是并没有明显的中尺度环流系统与之对应，这主要是由于细网格域中的模拟结果是各种尺度大气场叠加的结果，β中尺度对流系统的环流系统被掩盖在其中。（4）多重滤波方法和消除趋势方法并没有分离出与β中尺度对流云团相对应的环流系统，区域平均方法得到的中尺度扰动特征可以很好地解释β中尺度对流云团的发展和演变。区域平均法得到的中尺度扰动场的分布表明，两个β中尺度对流云团位于对流层低层鞍型场的膨胀轴上和对流层高层的中尺度反气旋式环流中。大气低层和高层的相互作用、低层中尺度扰动低涡和鞍型场的相互作用，以及对流发展过程中动力和热力的相互作用促进了中尺度低涡的发展。（5）非线性平衡方程的诊断表明，β中尺度系统的发展与非线性平衡方程残差△NBE的发展变化密切相关，β中尺度系统发生发展是动量场和质量场之间出现的不平衡释放的结果。 展开更多

关键词 梅雨锋暴雨 非线性平衡方程 β中尺度系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

2005年6月广东锋前暖区暴雨β中尺度系统特征的诊断与模拟研究 被引量：52

2

作者 夏茹娣 赵思雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期468-488,共21页

通过对雷达、卫星、地面等观测资料的诊断分析以及数值模拟研究,对2005年6月广东(粤中)地区特大持续性暴雨的β中尺度系统进行了研究,得出以下结果:(1)β中尺度系统是该次广东持续性暴雨的直接制造者,当地的喇叭口地形非常有利于β中尺... 通过对雷达、卫星、地面等观测资料的诊断分析以及数值模拟研究,对2005年6月广东(粤中)地区特大持续性暴雨的β中尺度系统进行了研究,得出以下结果:(1)β中尺度系统是该次广东持续性暴雨的直接制造者,当地的喇叭口地形非常有利于β中尺度系统的触发与维持。β中尺度系统发展初期有一些更小的γ中尺度系统的活动,它们形成带状,逐渐发展合并为β中尺度系统。(2)在较为成功的模拟的基础上,采用模式输出资料对β中尺度对流雨团P作了仔细分析,结果显示低层对应风场的辐合,高层对应风场的辐散,这种高低空散度场配置非常有利于强降水的产生和维持,β中尺度雨团中心对应着上升运动,而在雨团北侧有弱下沉气流的补偿。引起降水的β中尺度系统多位于锋前暖区的相对更暖区域。(3)在同一次暴雨过程中,粤桂两地同处锋前暖区,对其风场上的异同点作了比较。共同点是低层均存在风场的辐合。但广西为风速辐合,辐合中心具移动性,而广东为风向辐合,有明显辐合线,辐合中心,稳定少动。(4)地面辐合线上的扰动以及地面较强的温湿对比区的热力作用对于β中尺度系统的触发可能有重要的影响。地面资料提供了很有用的信息,是一种重要的工具。(5)在此基础上提出了锋前暖区中尺度对流系统及地形、地面风、温、湿分布对其影响的概念模型。 展开更多

关键词 锋前暖区 暴雨 β中尺度系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次引发黑龙江省大风与强降水的β中尺度系统物理机制与特征分析 被引量：7

3

作者 吴迎旭 周一 +1 位作者 刘松涛 张礼宝 《气象与环境学报》 2016年第3期1-9,共9页

利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料、T639和FY-2卫星云图、新一代天气雷达及NECP的1°×1°再分析资料,对2014年7月5日由β中尺度系统引发的黑龙江省中部地区一次疑似龙卷和局地性强降水天气过程的环境背景、... 利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料、T639和FY-2卫星云图、新一代天气雷达及NECP的1°×1°再分析资料,对2014年7月5日由β中尺度系统引发的黑龙江省中部地区一次疑似龙卷和局地性强降水天气过程的环境背景、强对流在卫星云图和雷达上的发生发展过程及其物理机制、中尺度特征等进行了分析。结果表明:在高空冷涡和地面低压共同作用下,中层弱冷空气与低层强暖空气汇合,形成条件不稳定,低空急流的低层强辐合为β中尺度系统的生成提供了有利的中尺度环境场;低层的强垂直风切变使强对流环境条件进一步增强,导致多个超级单体形成和发展。对流云团发展初期强度迅速增强,在成熟阶段前期以大风天气为主,超级单体的位置出现在成熟对流云团内部上冲云顶附近;当β中尺度演变为α中尺度时,云团强度减弱,强天气过程基本结束。在雷达回波上可清晰的看到3个超级单体的生消过程,中气旋和穹窿等特征回波明显且维持时间较长,垂直风廓线和径向速度表现了风暴的垂直气流特征,较强的降水回波移至朗乡地区后强度和位置的变化极缓慢,是造成该地区持续强降水的主要原因。 展开更多

关键词 β中尺度系统 疑似龙卷 大风 强降水

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次湖南暴雨过程β中尺度系统分析与模拟 被引量：8

4

作者 罗娟 陈忠明 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第2期495-503,共9页

利用常规观测资料、卫星观测的高时空分辨率TBB资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年6月19-20日湖南一次大范围暴雨过程β中尺度系统活动特征进行了分析,并利用中尺度模式WRF对暴雨过程进行了数值模拟研究。结果表明:(1... 利用常规观测资料、卫星观测的高时空分辨率TBB资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年6月19-20日湖南一次大范围暴雨过程β中尺度系统活动特征进行了分析,并利用中尺度模式WRF对暴雨过程进行了数值模拟研究。结果表明:(1)在有利的大尺度环境条件下,存在多个β中尺度系统,主要强降雨团与地面中尺度辐合线活动相联系。(2)卫星资料分析显示,该β中尺度系统首先在α中尺度对流云团前部生成,新的β中尺度系统总是在母体对流云团前被激发出来。(3)模拟输出的高分辨率资料分析结果与观测实况相一致,β中尺度系统首先在天气尺度低涡的前部生成,并有多个β中尺度系统同时活动;在中尺度系统活动过程中,β中尺度系统向下游传播,并存在合并现象。(4)强烈发展的β中尺度系统具有从地面延伸到200 hPa以上的正涡度柱,并配合中低层辐合和高层辐散的散度结构。 展开更多

关键词 暴雨 β中尺度系统 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次长三角暴雨过程中β中尺度系统的特征分析 被引量：1

5

作者 沙莎 刘飞 +5 位作者 岳彩军 黄筱灿 陈诗祺 朱智慧 刘疆 王慧颖 《科技通报》 2023年第9期7-14,共8页

本文利用Micaps系统中的地面观测资料和CMORPH融合的逐时降水量0.1°网格数据集资料挑选出长三角地区2020年梅雨期间一次典型的暴雨个例,并运用WRF(weather research and forecasting model)中尺度数值模式对此次过程进行了模拟,再... 本文利用Micaps系统中的地面观测资料和CMORPH融合的逐时降水量0.1°网格数据集资料挑选出长三角地区2020年梅雨期间一次典型的暴雨个例,并运用WRF(weather research and forecasting model)中尺度数值模式对此次过程进行了模拟,再用Barnes滤波法滤出β中尺度信息,最后分析β中尺度系统对暴雨强度的影响。结果表明:β中尺度系统在切变线和偏南暖湿气流的影响下,呈现上层干冷下层暖湿的分布特点,在700 hPa湿位涡场上,暴雨强度的变化和正值区湿位涡(MPV1)以及的负值区湿位涡(MPV2)的变化具有较好的一致性,且MPV2对湿位涡(MPV)的贡献较大,暴雨上空的经向斜压性较强,β中尺度系统在低层处于湿对称不稳定状态,这是影响此次暴雨强度变化的主要原因。 展开更多

关键词 长三角地区 暴雨 β中尺度系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

2005年6月广东一次暴雨过程的中尺度对流系统的数值研究 被引量：20

6

作者 王婷 吴池胜 冯瑞权 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第1期184-196,共13页

2005年6月20-21日，一个活动在锋前暖区的长生命史的中尺度对流系统（Mesoscale Convective System，简称MCS）给广东地区带来一次大范围的暴雨降水过程。天气学分析表明，从北部湾指向广西东部的低空急流核前方的水汽通量辐合对MCS初... 2005年6月20-21日，一个活动在锋前暖区的长生命史的中尺度对流系统（Mesoscale Convective System，简称MCS）给广东地区带来一次大范围的暴雨降水过程。天气学分析表明，从北部湾指向广西东部的低空急流核前方的水汽通量辐合对MCS初始的发展加强有重要作用。作者利用MM5模式成功地模拟出与此MCS相联系的天气尺度背景场和中尺度的降雨分布，利用高分辨的模式输出结果分析了成熟阶段MCS的β中尺度系统的结构和演变特征，结果表明：（1）在MCS的发展加强过程中，其内的β中尺度对流中心经历了此消彼长的更替过程，伴随着口中尺度对流中心的发展，与之相联系的正涡度中心由对流层的下部向中上部伸展，形成高达300hPa附近的下宽上窄的强涡柱；在成熟阶段，沿系统移动方向上的对流层中部的涡度场呈正负相间，宽约50km，且与对流带近于平行的带状分布。（2）MCS的海平面气压场呈跷跷板型的中尺度扰动，即由前置中低压和后置中高压组成，最强的对流带位于中低压和中高压之间的过渡区内。（3）成熟阶段MCS的β中尺度环流特征主要包括：强对流区内是一支近于垂直的深厚的对流尺度的上升流，紧接在其后方的对流层下部有一支对流尺度的下沉气流；系统前部有深厚的入流，其中较强的两支入流分别出现在900hPa和300hPa高度附近；层状降雨区内有中尺度的上升气流和下沉气流，二者的分界线在0℃层高度附近；对流层下（上）部强大的水平辐合（散）流中最大的水平辐合（散）约出现在900hPa（200hPa）。 展开更多

关键词 暴雨 数值模拟 MCS β中尺度系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次引发台湾地区强降水的锋面及中尺度系统分析研究 被引量：12

7

作者 贝耐芳 赵思雄 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期474-491,共18页

使用1998年海峡两岸及其临近地区暴雨试验(HUAMEX)和南海季风试验(SCSMEX)提供的加密观测资料,对1998年6月6～11日间影响台湾地区的降水系统进行了分析.发现,这段时间内影响台湾地区降水的中尺度系统大部分来自海上,主要由台湾的西南部... 使用1998年海峡两岸及其临近地区暴雨试验(HUAMEX)和南海季风试验(SCSMEX)提供的加密观测资料,对1998年6月6～11日间影响台湾地区的降水系统进行了分析.发现,这段时间内影响台湾地区降水的中尺度系统大部分来自海上,主要由台湾的西南部或东南部进入台湾地区,还有少量影响台湾地区的降水系统来自台湾的西北端,弱冷锋的存在为台湾附近中尺度系统的发生发展提供了有利的背景场;低空急流对水汽输送和低层动力辐合有重要贡献,中尺度地形的影响不可忽视;上述条件形成了有利于此次台湾强降水特有的环境,这与TAMEX期间的某些个例有明显的差异.作者集中对引发6月7～8日台湾地区大暴雨的中尺度系统的特征进行了深入分析,表明:此次强降水过程为一系列β中尺度系统所致,其生命史大约为3～8h,水平尺度为20～150 km;对流层中低层风场扰动是中尺度系统可能的触发机制之一.每小时地面资料的分析表明,强降水发生期间,地面南风分量、地面湿度等均明显增加,表现出明显的β中尺度特征. 展开更多

关键词 台湾地区 暴雨 β中尺度系统 中低层风场扰动

在线阅读 下载PDF 职称材料

β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理机制 I.涡旋Rossby波的相速度 被引量：17

8

作者 沈新勇 倪允琪 +2 位作者 张铭 赵南 彭丽霞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第5期727-733,共7页

使用纬向基流下横波型扰动的Boussinesq近似方程组,分析了这种沿着基本气流方向传播的中尺度扰动发生不稳定时,大尺度背景流场在垂直方向上的各种分布特征。在大气层结比较稳定的情况下,如果基本气流在低层和高层较大(有可能存在低空急... 使用纬向基流下横波型扰动的Boussinesq近似方程组,分析了这种沿着基本气流方向传播的中尺度扰动发生不稳定时,大尺度背景流场在垂直方向上的各种分布特征。在大气层结比较稳定的情况下,如果基本气流在低层和高层较大(有可能存在低空急流和高空急流),此时产生的β中尺度不稳定扰动相对于基流向东传播,甚至于快速向东传播。基本气流在垂直方向上的风速切变对于中尺度横波型的扰动起着不稳定的作用。如果考虑基流的二次切变,可以得到涡旋Rossby波的相速度表达式,涡旋Rossby波相对于基本气流是单向传播的。涡旋Rossby波产生的物理根源是基本流场的风速二次切变,亦即基本流场y方向的平均涡度在空间z方向上的不均匀所致。涡旋Rossby波的相速度与纬向波数也有关,它的能量是频散的,其在纬向x方向也存在群速度。在基本流场的风速存在二次切变时,横波型不稳定可能是混合的涡旋Rossby重力波的不稳定;而在基本流场的风速仅仅存在线性切变,不存在二次切变时,横波型扰动的不稳定则是重力惯性波的不稳定。 展开更多

关键词 β中尺度暴雨系统 横波不稳定 涡旋ROSSBY波 基流二次切变

在线阅读 下载PDF 职称材料

β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理机制 II.涡旋Rossby波的形成 被引量：13

9

作者 沈新勇 倪允琪 +2 位作者 沈桐立 丁一汇 贺哲 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第6期854-863,共10页

使用二维中尺度横波型扰动的动力学方程组,探讨了该扰动的各种物理量场分布特征以及能量来源。结果表明,这种横波型的天气系统中扰动气压p′和扰动涡度ζ′在水平x方向上处于同位相或者反位相,扰动散度D′和扰动垂直速度w′在水平x方向... 使用二维中尺度横波型扰动的动力学方程组,探讨了该扰动的各种物理量场分布特征以及能量来源。结果表明,这种横波型的天气系统中扰动气压p′和扰动涡度ζ′在水平x方向上处于同位相或者反位相,扰动散度D′和扰动垂直速度w′在水平x方向上也处于同位相或者反位相,而扰动涡度ζ′与扰动散度D′在x方向上传播的位相相差π/2,只不过它们在垂直方向z上的分布结构有所不同。局地区域扰动发展的总能量来源主要是来自于平均场的有效位能和平均场的基流动能。最后,利用横波型扰动的总涡度守恒方程对涡旋Rossby波形成的物理机制做出了解释,并且提出了梅雨锋暴雨中β中尺度暴雨系统发生发展的一种可能物理过程。采用中尺度MM5模式的数值试验结果,也得到了与动力学理论上相一致的结论。 展开更多

关键词 β中尺度暴雨系统 涡度守恒方程 ROSSBY波 数值试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

华南“94·6”特大暴雨的中尺度对流系统及其环境场研究 Ⅱ.物理过程、环境场以及地形对中尺度对流系统的作用 被引量：119

10

作者 孙建华 赵思雄 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第5期633-646,共14页

在该文第Ⅰ部分中选取1994年6月12日～13日过程进行了较深入的研究,在确定云雨、垂直运动的模拟基本正确以后,利用模式的输出资料对在此期间的β中尺度对流系统的结构和演变进行了分析研究。第Ⅱ部分继续探讨物理过程、初始环境场以及... 在该文第Ⅰ部分中选取1994年6月12日～13日过程进行了较深入的研究,在确定云雨、垂直运动的模拟基本正确以后,利用模式的输出资料对在此期间的β中尺度对流系统的结构和演变进行了分析研究。第Ⅱ部分继续探讨物理过程、初始环境场以及地形对β中尺度对流系统的发生、发展的影响。结果表明:潜热释放对强对流系统发生、发展都有重要的作用。行星边界层过程对对流的发生阶段影响较为明显,而对发展阶段的影响似乎还不大。地面感热和潜热通量对对流系统的强度有影响。对初始场的试验表明,初始湿度场的改变会很明显地影响模拟结果,温度场的影响次之。地形的改变对大尺度的雨带影响不是很大,主要影响强暴雨的强度和落区,地形尤其是喇叭口地形对“94·6”暴雨的增幅作用十分明显。 展开更多

关键词 环境场 地形 β中尺度对流系统 数值模拟 物理过程 华南地区 1994年

在线阅读 下载PDF 职称材料

青藏高原东侧一次β中尺度对流系统的数值模拟 被引量：52

11

作者 陈静 矫梅燕 李川 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第B10期90-101,共12页

利用PSU/NCAR的高分辨率中尺度非静力数值模式MM5,模拟了2001年9月18日发生在青藏高原东侧的绵阳大暴雨过程。结果表明,高分辨率数值模式对触发本次降水过程的β中尺度对流系统具有较好的模拟能力。高分辨率模拟输出显示"9.18"... 利用PSU/NCAR的高分辨率中尺度非静力数值模式MM5,模拟了2001年9月18日发生在青藏高原东侧的绵阳大暴雨过程。结果表明,高分辨率数值模式对触发本次降水过程的β中尺度对流系统具有较好的模拟能力。高分辨率模拟输出显示"9.18"绵阳大暴雨与边界层内一个中尺度辐合扰动的发展和移动相伴,且中尺度辐合扰动还诱发了一个时间尺度约为6h的β中尺度涡旋和强烈发展的降水雨团。模拟还显示受高原地形影响,该β中尺度对流系统具有独特的动力和热力结构。其动力特征是强上升运动和超强散度柱与对流层低层强涡度互耦发展,热力特征是对流层低层具有对流不稳定能量,中层具有斜压不稳定能量。中尺度对流系统具有两支上升入流和两支下沉出流,低层入流(东南气流)触发低层对流不稳定能量释放,中层入流(高原近地层偏西暖湿气流)触发中层大气斜压不稳定能量释放,两种不稳定能量共同作用促使对流雨团强烈发展,形成绵阳大暴雨。 展开更多

关键词 青藏高原东侧暴雨 β中尺度对流系统 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

河南“7.14”强降水和“8.02”雷暴大风过程β中尺度对流系统对比分析 被引量：10

12

作者 苏爱芳 张宁 +1 位作者 袁小超 张青珍 《暴雨灾害》 2016年第2期126-137,共12页

利用常规观测资料以及河南省中尺度自动站资料、多普勒雷达产品、FY系列卫星云图和NECP 1°×1°再分析资料,对比研究河南"7.14"极端强降水和"8.02"雷暴大风过程中β中尺度对流系统(MβCS)的结构和成... 利用常规观测资料以及河南省中尺度自动站资料、多普勒雷达产品、FY系列卫星云图和NECP 1°×1°再分析资料,对比研究河南"7.14"极端强降水和"8.02"雷暴大风过程中β中尺度对流系统(MβCS)的结构和成因。结果表明:"7.14"和"8.02"过程中卫星监测的MβCS具有相似形态,但因其动力、水汽和热力不稳定条件差异造成二者具有不同强天气特征,极端降水型MβCS在雷达图上表现为混合性降水区内形成的南北向带状对流系统,对流云合并导致强降水,而雷暴大风型MβCS在雷达图上表现为晴空少云区内发展的东西向弓形回波,γ中尺度大风速扰动导致雷暴大风。两个MβCS均形成于低空高能量区内,垂直相对涡度(散度)自下向上呈现"正负(负正)"交替特征,中低层辐合区宽约100 km左右,狭窄的垂直上升运动区两侧为下沉运动,形成次级环流。"7.14"过程中,中低空辐合层、准饱和湿区及垂直上升运动区相对深厚,整层可降水量较大,对流初期低层暖平流较强,边界层弱冷入流起对流触发作用;"8.02"过程中,条件不稳定明显偏强,0—2 km垂直风切变偏大,边界层辐合线起重要的对流触发作用。 展开更多

关键词 强降水 雷暴大风 β中尺度对流系统 结构特征 对流触发

在线阅读 下载PDF 职称材料

东北地区一次短时大暴雨β中尺度对流系统分析 被引量：64

13

作者 袁美英 李泽椿 张小玲 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期125-136,共12页

为了探寻东北短历时暴雨的预报线索,利用自动站、卫星和常规气象观测资料相结合的方法,研究2006年8月10日最大1h雨量达到90.8 mm(泰来,其中,后半小时降水82 mm)的东北中西部百年一遇短历时特大暴雨中尺度对流系统(MCS)发展过程,及其发... 为了探寻东北短历时暴雨的预报线索,利用自动站、卫星和常规气象观测资料相结合的方法,研究2006年8月10日最大1h雨量达到90.8 mm(泰来,其中,后半小时降水82 mm)的东北中西部百年一遇短历时特大暴雨中尺度对流系统(MCS)发展过程,及其发生的天气尺度背景和中尺度环境与触发机制。通过红外卫星云图和高分辨率的可见光云图,分析MCS如何从一个γ中尺度发展为α中尺度对流复合体(MCC)的过程。分析表明,与6个市(县)半小时雨量超过33 mm相关联的MβCS分别发生在2个阶段,第1阶段在MCC形成之前,MβCS主要向东移动(最后合并成MCC),第2阶段,在MCC成熟阶段,MβCS出现在MCC的西南边缘,而且最强短历时暴雨就发生在这里。从分辨率更高的可见光云图上可以发现,有北、西两条积云线,它们交汇的地方MβCS强烈发展并产生暴雨。分析MCS加强和产生暴雨的原因表明:(1)暴雨发生前夕暴雨区域具有高温、高湿和对流性不稳定层结,并存在明显的对流有效位能增加、抬升凝结高度及自由对流高度降低的现象,有利于暴雨发生;(2)β中尺度云团之间的合并,使MCS迅速发展,产生暴雨;(3)北、西两条积云线分别与地面风场中的两条辐合线相对应,在它们交汇处的较强辐合导致β中尺度云团强烈发展产生暴雨。分析MCS在MCC西南方向传播的原因表明,两条辐合线的移动方向和速度决定了暴雨MCS的传播方向。另外,偏北气流的出现和新老云团的新陈代谢过程是触发暴雨的关键因素。上述分析结果也为短历时暴雨的预报提供了有用的线索。 展开更多

关键词 短历时特大暴雨 MCC β中尺度对流系统 辐合线 触发机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

豫西南一次局地大暴雨中尺度对流系统的结构特征分析 被引量：7

14

作者 苏爱芳 张宁 +1 位作者 袁小超 王迪 《气象与环境学报》 2018年第6期1-10,共10页

利用FY静止卫星资料、多普勒雷达监测及四维变分(4DVAR)反演产品、区域自动站和常规观测资料、NCEP分析资料,对2011年8月16日淮河上游副热带高压(简称副高)边缘MCS的结构、演变规律及形成原因进行研究。结果表明:卫星监测的中尺度对流系... 利用FY静止卫星资料、多普勒雷达监测及四维变分(4DVAR)反演产品、区域自动站和常规观测资料、NCEP分析资料,对2011年8月16日淮河上游副热带高压(简称副高)边缘MCS的结构、演变规律及形成原因进行研究。结果表明:卫星监测的中尺度对流系统(Mesoscale convective system,简称MCS)形成于副高边缘切变线附近,扩散南下冷空气触发高对流不稳定能量释放是系统形成发展的主要机制。对流系统的发展演变可分为四个时期:对流系统初生期、β中尺度对流系统(简称MβCS)合并发展期、圆形α中尺度对流系统(简称MαCS)旺盛期和减弱衰亡期,前三个阶段是产生强降水的主要时期。卫星监测的MCS初生期在雷达上表现为单体和多单体风暴,后三个时期则多表现为β和α中尺度对流系统,成熟期在雷达上表现为带状对系统。对流系统在低层辐合线附近发展,辐合区合并造成对流系统合并,进而造成MCS爆发性发展和降水强度的增加,边界层气旋式旋转气流使冷云罩具有圆形特征。对流系统的垂直辐合辐散层及正负涡度层均呈交替分布特征,高层辐散和垂直上升运动相对弱。低层辐合区的宽度与系统的水平尺度有关。地面冷暖气流交汇及地形辐合线具有重要的对流触发作用,地面气流汇合和豫西中尺度地形对降水落区和中心强度均有影响。 展开更多

关键词 副热带高压 圆形α中尺度对流系统 β中尺度对流系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

南京一次局地大暴雨的β中尺度对流系统结构分析 被引量：2

15

作者 沈阳 沈安云 +1 位作者 吴海英 尹东屏 《气象科学》 北大核心 2015年第6期791-798,共8页

利用WRF中尺度模式,对2007年7月发生在南京地区的一场局地大暴雨过程进行了数值模拟。通过大尺度环流、流场以及有关物理量等特征结构分析表明:在南京地区产生局地暴雨的直接影响系统是一个β中尺度对流单体。在成熟期具有暖性对流涡柱... 利用WRF中尺度模式,对2007年7月发生在南京地区的一场局地大暴雨过程进行了数值模拟。通过大尺度环流、流场以及有关物理量等特征结构分析表明:在南京地区产生局地暴雨的直接影响系统是一个β中尺度对流单体。在成熟期具有暖性对流涡柱的特征,涡度的发展较散度具有一定的滞后性,其暖心结构和假相当位温分布与热带气旋极为一致。并且该对流系统的垂直环流在成熟期表现出了一些类似超级单体的环流特征,证明了普通单体风暴具有向局地强风暴发展的潜力。从分析液相及冰相粒子混合率的垂直分布表明:对流单体发展的成熟期,冻结高度之上有过冷水与冰相粒子共存,过冷水分布最广的时期与系统最强降水时段对应良好。这意味着淞化过程可能是导致对流系统降水增幅的一种机制。由水汽通量散度分析,对于预报对流系统的发生位置和时间具有一定的指示意义。本次过程中流场散度项是决定水汽通量散度分布的关键因素,水汽平流项的贡献甚微。 展开更多

关键词 暴雨 β中尺度对流系统 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

边界层对梅雨锋β中尺度对流系统形成发展作用的模拟分析 被引量：9

16

作者 盛杰 林永辉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期339-350,共12页

利用中尺度数值模式MM5对2008年6月9日发生在皖浙赣地区的一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟,着重应用高时空分辨率的MM5模式输出资料对引发这次暴雨降水过程的β中尺度对流系统(MβCS)的发生发展过程进行诊断分析。对这个MCS的中心涡... 利用中尺度数值模式MM5对2008年6月9日发生在皖浙赣地区的一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟,着重应用高时空分辨率的MM5模式输出资料对引发这次暴雨降水过程的β中尺度对流系统(MβCS)的发生发展过程进行诊断分析。对这个MCS的中心涡度、散度的时空演变分析表明其强度的快速增长信号最先出现在边界层,边界层在这个β中尺度对流系统早期的发生发展过程中起了重要作用;相当位温的演变则显示凝结潜热释放是此次β中尺度对流系统后期发展的主要物理因子。通过对边界层埃克曼平衡流的进一步分析发现在这个MCS发展的早期,地形对上升运动的作用基本可以忽略不计,埃克曼抽吸导致的垂直上升运动也仅占边界层整个上升运动的30%左右,真正起主要作用的是边界层中的埃克曼非平衡流调整激发出的次级环流,埃克曼非平衡流向埃克曼平衡流的调整及产生的垂直上升运动可能是导致MCS早期发展的主要物理过程。通过这次模拟诊断分析工作,我们最后得到了以下初步结论:在本次梅雨锋暴雨个例中,MCS的发展前期是依靠边界层内强迫对流启动发展起来,即埃克曼非平衡流向埃克曼平衡流调整过程所引起的次级环流使得MCS在初期发展;当达到一定强度后,可能激发了后来的自由对流即潜热的突然释放,从而使得MCS进一步维持强烈持续的爆发。 展开更多

关键词 梅雨锋 β中尺度对流系统 边界层 埃克曼非平衡流

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次梅雨锋暴雨过程的β中尺度对流系统发展机理的数值研究 被引量：35

17

作者 江晓燕 倪允琪 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期77-92,共16页

20 0 2年 6月 18～ 19日在湖北省发生的一次中尺度降水过程主要是由一个中尺度对流云团的活动造成的 ,且该中尺度对流云团在不断东移的过程中分裂成两个 β中尺度对流云团。文中使用中尺度非静力模式MM5对该次暴雨过程进行了数值模拟 ,... 20 0 2年 6月 18～ 19日在湖北省发生的一次中尺度降水过程主要是由一个中尺度对流云团的活动造成的 ,且该中尺度对流云团在不断东移的过程中分裂成两个 β中尺度对流云团。文中使用中尺度非静力模式MM5对该次暴雨过程进行了数值模拟 ,研究它的发生发展机制。模式很好地模拟了造成该次强暴雨的中尺度对流系统的整个发展过程 ,模拟的降水分布与实况比较接近。分析模拟结果发现 ,中尺度对流系统在不断东移的过程中 ,受高层的辐散性流场的抽吸作用和低层的对流不稳定而发展加强 ;受地形的作用而分裂成两个对流单体 ;最后由于中高层水汽凝结降落后造成的水汽不足 ,高层的辐散气流明显减弱变得无组织和下沉气流的影响对流系统开始衰亡。通过以上的分析给出了引起该次梅雨锋暴雨过程的中尺度对流系统的发展演变模型。 展开更多

关键词 β中尺度对流系统 暴雨过程 梅雨锋 数值研究 发展机理 中尺度对流云团 2002年6月 非静力模式 降水过程 数值模拟 发展机制 发展过程 模拟结果 降水分布 抽吸作用 水汽凝结 下沉气流 演变模型 湖北省 MM5 强暴雨 不稳定

在线阅读 下载PDF 职称材料

梅雨锋致洪暴雨的β中尺度涡旋机理的分析 被引量：8

18

作者 陆汉城 成巍 +2 位作者 朱民 宋晓亮 康建伟 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2002年第4期70-76,共7页

利用模式高分辨率资料 ,对 β中尺度涡旋系统发生和发展的机理进行探讨 ,发现在湿中性条件下 ,中尺度气旋得到强烈发展是与物理量的中尺度输送和集中及局地区域产生急剧陡峭的上升运动有关。用辐散风动能转换函数诊断分析了暴雨不同时... 利用模式高分辨率资料 ,对 β中尺度涡旋系统发生和发展的机理进行探讨 ,发现在湿中性条件下 ,中尺度气旋得到强烈发展是与物理量的中尺度输送和集中及局地区域产生急剧陡峭的上升运动有关。用辐散风动能转换函数诊断分析了暴雨不同时期β中尺度涡旋系统发展的能量来源 ,得出能量转换与涡散场相互作用的物理图像。这种能量转换增强与涡散场发展相互促进的正反馈过程是系统发展增强的主要因素 ,同时使得强烈上升运动不致很快消失 ,是暴雨生命史维持 1 0 展开更多

关键词 梅雨锋 致洪暴雨 涡旋机理 β中尺度涡旋系统 能量转换 涡散场 天气分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

2005年6月华南特大连续性暴雨的环境条件和中尺度扰动分析 被引量：66

19

作者 慕建利 王建捷 李泽椿 《气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期437-451,共15页

利用常规观测站、地面加密站资料、卫星红外云图TBB和NCEP再分析资料,对2005年6月19—24日发生在广东的特大连续性暴雨过程进行了分析。天气分析表明:高空南亚高压前部的强辐散场,500hPa河套阻塞高压以及低层低涡切变线横卧在江淮一带... 利用常规观测站、地面加密站资料、卫星红外云图TBB和NCEP再分析资料,对2005年6月19—24日发生在广东的特大连续性暴雨过程进行了分析。天气分析表明:高空南亚高压前部的强辐散场,500hPa河套阻塞高压以及低层低涡切变线横卧在江淮一带、低空急流源源不断地向华南输送暖湿气流的这种大尺度环流形势和相应的大范围动力热力及水汽条件,决定了暴雨的多发时期和持续性;区域暴雨多发期内5次强降水的具体发生和间歇,则与暴雨区大气动力、热力及水汽条件的5个α中尺度时间变化与震荡密切联系并受其影响;暴雨区动力条件的α中尺度时间变化与特定的大尺度环流背景下高低空急流的演变有密切的关系。降水的中尺度特征分析表明:暴雨过程中5场暴雨的发展和间歇对应5个α中尺度系统的发展和减弱,暴雨是由19个β中尺度系统直接造成19个β中尺度大雨团形成。进一步分析表明:强降水主要发生在地面静止锋和锋前暖区的中尺度切变线(或中尺度辐合线)和中尺度涡旋或中尺度辐合中心附近,中尺度涡旋内的降水是由飑线上γ中尺度对流单体形成的"列车效应"产生的,而中尺度切变线附近的降水则是飑线的发展合并加强产生的。发生在冷式切变线附近的强降水移动速度较快,发生在暖式切变线附近的强降水移动缓慢,发生在辐合中心的强降水在原地发展达最强后随辐合中心转为切变线减弱或直接在原地减弱消失而结束。 展开更多

关键词 特大持续性暴雨 环境条件 高低空急流 β中尺度对流系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

梅雨锋致洪暴雨β中尺度涡旋的数值试验和结构分析 被引量：2

20

作者 成巍 陆汉城 +2 位作者 朱民 宋晓亮 康建伟 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2002年第5期80-86,共7页

运用 PSU/NCAR的 MM5 V2的嵌套模式 ,对 1 998年 7月的武汉致洪暴雨过程作了成功的数值模拟。并运用模式输出的高分辨率资料对引起此次特大暴雨的 β中尺度涡旋系统的结构作了诊断分析。分析了涡旋系统在 3个不同时期的三维结构特征 ,... 运用 PSU/NCAR的 MM5 V2的嵌套模式 ,对 1 998年 7月的武汉致洪暴雨过程作了成功的数值模拟。并运用模式输出的高分辨率资料对引起此次特大暴雨的 β中尺度涡旋系统的结构作了诊断分析。分析了涡旋系统在 3个不同时期的三维结构特征 ,特别是得到与暴雨雨团相联系的β中尺度垂直环流分布特征。指出涡旋系统的水平范围在 90 km左右 ,涡旋环流只在对流层中层 ( 85 0 h Pa～ 65 0 h Pa)比较明显 ,与涡旋相伴的是一个在狭窄区域内物理量高度集中 ,并向垂直方向发展的暖心正涡度柱。 展开更多

关键词 梅雨锋 致洪暴雨 数值试验 β中尺度涡旋系统 能量转换 天气过程分析 涡旋结构

在线阅读 下载PDF 职称材料