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相似文献
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1.
沙尘辐射强迫锋生过程的数值模拟   总被引:4,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
申绍华  陈受钧 《气象学报》1993,51(3):283-294
本文分别利用二和三维数值模式研究了沙尘暴辐射强迫的锋生过程和孤立的沙尘暴单体辐射加热对锋面环流系统的影响。结果表明:沙尘爆发时,沙尘辐射加热在大气低层导致锋生,在大气中层产生一明显的等熵位温层。水平速度场在沿锋面移动方向表现出明显的辐合(散)特征。晚上,沙尘辐射冷却导致大气低层锋消。 孤立的沙尘暴单体辐射加热在盛行风方向强迫出一个明显的垂直环流圈,它在白天较强,晚上较弱和反向。水平风场对沙尘的辐射强迫响应在不同高度上是不同的。  相似文献   

2.
段旭  段玮  张亚男  王曼 《大气科学》2019,43(2):325-338
利用ERA-Interim 0.125°×0.125°高分辨率逐6小时再分析数据,选取昆明准静止锋2008年1~2月长时间维持过程诊断分析了锋生函数及其各分项在锋面生消过程中的作用与贡献,并结合2016年1月20~27日锋面增强西进过程和1979年1月14~20日锋面减弱东退过程进行了比较分析。结果表明:(1)非绝热加热项对锋面生消作用较小,但存在显著的日变化。在辐射作用下,非绝热加热项日间表现为锋消,夜间为锋生。(2)西移冷气团在被高原大地形抬升过程中存在局地地形迫使冷气团下沉的情况,并导致垂直运动倾斜项表现为锋生。由于地形固定不变,局地锋生形成次级锋生带。次级锋生带与昆明准静止锋的形成、维持和东西摆动有密切的联系。(3)辐合辐散项和水平形变项是锋生函数变化的主要贡献项,其中水平形变项中的切变变形作用以锋生为主,而伸缩变形项在纬向产生锋生,在经向产生锋消。  相似文献   

3.
利用锋面客观分析资料计算分析了南岭准静止锋锋面附近加热场的分布特征及非绝热加热锋生(以下简称加热锋生)对锋面维持和锋面移动的作用。结果表明:大尺度凝结加热主要分布在锋区附近,在经向剖面上呈带状分布,并反映锋面结构的中尺度特征。加热的锋生作用不仅对锋面形成和维持是重要的,而且对锋面的移动与准静止也有重要作用。分析还表明,凝结加热的锋生作用不利于南岭静止锋水平稳定层的维持。  相似文献   

4.
非绝热加热对冷锋锋生过程影响的比较研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
农尚尧  吕克利  钱滔滔 《大气科学》1994,18(Z1):868-878
本文利用半地转模式研究了非绝热加热对冷锋锋生过程的影响。计算结果表明,非绝热加热包括大尺度凝结潜热、积云对流加热和感热都可以在加热区诱发出附加的锋生场。从而使加热区内的锋区强度得到明显加强;三种加热都能使上升速度增大,其中大尺度凝结潜热释放可在锋前出现一条宽约200km的强降水带.积云对流加热可使上升运动区范围缩小或在低层出现中尺度雨带,感热加热是产生中尺度雨带的一种可能机制。计算还表明,大尺度凝结潜热对锋生过程的影响最明显。它可以影响锋生过程中所有物理量。而积云对流加热和感热加热只对位温场和垂直速度场有明显影晌。但影响程度没有大尺度凝结潜热大。  相似文献   

5.
地形的动力作用与冷锋锋生研究   总被引:5,自引:1,他引:5       下载免费PDF全文
肖庆农  伍荣生  张颖 《大气科学》1997,21(3):289-296
本文建立了一个考虑天气尺度水平变形场的二维、滞弹性、非静力平衡锋生模式,对冷锋过山时的锋生锋消机制进行了数值研究,试验结果表明:当无地形影响时,由于变形场的锋生作用与摩擦等因子的锋消作用相互抵消,冷锋最终达到其强度的准定常状态;当考虑地形影响时,地形强迫环流与锋面环流相互作用,使得锋面强度在山前和山后发生变化,在冷锋开始爬坡时锋生,爬过半山腰后开始锋消,过山顶后锋面强度变化不明显或者有微弱锋生,到达山脚后开始强烈锋生,并在地形下游其强度达到最大;总之,冷锋在翻越山脉或从高原移到平原之后,锋面发展的强度比冷锋不遇到地形时的更大。  相似文献   

6.
本研究充分考虑新疆复杂地形效应及锋面暴雨区湿大气的凝结潜热加热:(1)发展了地形追随坐标下基于位温、相当位温、广义位温的热力学锋生函数和基于变形场的动力学锋生函数,阐述地形追随坐标下的锋生函数在研究复杂地形锋面过程的优势;(2)从锋生过程更本质的温湿度梯度增大过程角度讨论四种锋生的优劣势,发现广义位温锋生和变形锋生与降水过程有更好的对应关系;(3)借助新疆一次北天山到南天山的移动型锋面降水的WRF数值模拟,对广义位温锋生函数和变形锋生函数的主要强迫和对降水的作用进行诊断分析,结论表明动力学锋生在降水触发和减弱阶段有重要作用,由涡度散度变形的能量转换引起,热力学锋生主要作用于降水发展阶段,潜热加热是其主要强迫。实际应用中,近地层至中低对流层两类锋生的重叠区可指示未来降水移动方向。  相似文献   

7.
通过一个考虑非绝热加热项和摩擦项的原始方程组,取沿锋面方向地转近似,寻出一个描述定常锋面次级环流的方程,研究高低空急流对锋面次级环流和锋生过程的作用。结果表明:高低空急流能改变锋面环流位置、强度,使锋生过程加强。  相似文献   

8.
通过考虑非绝热加热项和摩擦项的原始方程组,取沿锋面方向地转近似,导出一个描写定常锋面次级环流的方程,研究对流加热(CISK)对锋面次级环流的作用。结果表明;非绝热加热能加强锋生过程,加强锋面环流,使环流宽度变窄,陡度加大。从而从理论上对锋面过程的降水不均匀性给出解释。  相似文献   

9.
利用NCEP FNL资料、FY-2E云顶亮温、常规观测及加密自动站降水量等资料,以及高分辨率中尺度模式WRF V3.3的模拟结果,结合对流涡度矢量方程对2011年6月一次江淮梅雨锋暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,模拟结果再现了该次暴雨过程的降水特征,该过程主要受地面低压及梅雨锋锋面系统的控制和影响,其中6月14-15日为所选暴雨个例最旺盛的阶段,且该时段伴随梅雨锋上中尺度对流系统的移动发展和梅雨锋锋生。对流涡度矢量及其垂直分量的倾向方程的诊断分析表明,对流涡度矢量垂直分量的局地变化主要受非绝热加热项的影响;而非绝热加热与次级环流和梅雨锋锋生的关系说明中尺度对流活动与梅雨锋锋生存在类CISK机制的反馈关系。因此,对流涡度矢量,特别是其垂直分量可以用来诊断和揭示伴随非绝热加热的中尺度对流系统与梅雨锋锋生之间的关系。  相似文献   

10.
利用1°×1°经纬度的NCEP再分析资料、地面1 h降水和卫星黑体辐射亮度温度资料,分析了2006年6月5~8日引发福建北部大暴雨的梅雨锋上的中尺度对流系统活动,探讨了梅雨锋上或锋前暖区一侧中尺度对流系统触发和增强的动力机制,并进一步研究了强降水凝结潜热造成的非绝热加热在对流系统发生发展中的作用。结果发现:福建北部强降水产生是由梅雨锋上或锋前多个β中尺度或α中尺度的强对流系统活动造成的,这些中尺度对流系统的发生发展与大尺度地转强迫造成的上升运动、武夷山脉等的地形动力强迫抬升作用、梅雨锋锋生以及锋面的阻挡和直接抬升作用有关。梅雨锋上强降水造成的非绝热加热在中尺度对流系统的形成和发展中起到了重要作用。最后,总结出梅雨锋上中尺度对流系统发生发展的概念模型。  相似文献   

11.
In this paper,the frontogenesis forced by dust radiative heating and the radiative effects of an isolated duststorrn on a frontal circulation system are examined by means of two-and three-dimensional numerical models.Results indicate that as a duststorm breaks out,frontogenesis is caused in by dust radiative heating in the lower atmosphere.A marked isentropic potential temperature layer is formed in the middle troposphere.The low-level convergence occurs along the direction of the front movement.Atnight,dust radiative cooling results in frontolysis in the lower atmosphere.An obvious vertical circulation is forced by radiative heating of an isolated duststorm along the direction of the prevailing wind.It is stronger at day,weaker and reverse at night.The response of the horizontal wind field to dust radiative forcing is different at different levels.  相似文献   

12.
In this paper,the frontogenesis forced by dust radiative heating and the radiative effects of an isolated duststorrn ona frontal circulation system are examined by means of two-and three-dimensional numerical models.Results indicatethat as a duststorm breaks out, frontogenesis is caused in by dust radiative heating in the lower atmosphere.A markedisentropic potential temperature layer is formed in the middle troposphere.The low-level convergence occurs along thedirection of the front movement.Atnight,dust radiative cooling results in frontolysis in the lower atmosphere.An obvious vertical circulation is forced by radiative heating of an isolated duststorm along the direction of the pre-vailing wind.It is stronger at day,weaker and reverse at night.The response of the horizontal wind field to dust radiativeforcing is different at different levels.  相似文献   

13.
为了研究浙中西(浙江省中部和西部)梅雨锋强降水的锋生及环流特征,以2016年6月15日一次典型梅雨为代表,采用ERA-INTERIM(0.25°×0.25°)再分析资料、FY-2E卫星云顶亮温和雷达资料,运用风场分解、合成分析等方法对锋生与强降水的对应关系及环流结构进行分析。结果表明:此次典型梅雨处于有利的天气尺度背景下,强降水区与中低层锋生区有较好对应。锋区维持时,强降水区伴随中层倾斜锋生和形变锋生;锋区南压时,强降水区伴随中层倾斜锋生和低层水平锋生。低层梅雨锋北侧为超地转偏西气流,南侧为非地转东南气流,它们分别影响了北侧非平衡偏北气流和南侧平衡西南气流的发展,从而影响锋生系统。在锋区存在低层地转偏差辐合、高层辐散的上升运动,形成次级环流上升支,锋后反之。此外,锋前低空纬向风为次地转,而锋后低空纬向风为超地转,高空纬向风为次地转,这进一步促进了次级环流的发展。合成场中,在200 hPa西风槽槽后及槽前分别存在西北气流和西南气流显著增强区;在700 hPa浙北(浙江北部)地区存在东北气流显著增强区。合成锋生各分解项的水平及垂直分布与典型个例较类似。低层锋生主要由散度项贡献,形变项次之,倾斜项则起负作用;中层锋生主要由倾斜项贡献,形变项次之;高层锋消主要由倾斜项贡献。  相似文献   

14.
段旭  张亚男  梁红丽 《大气科学》2018,42(2):301-310
针对2008年1~2月昆明准静止锋天气过程,讨论了位温、相当位温和广义位温三个温湿参数及其对应的锋生函数,对比分析结果表明:(1)广义位温因其湿度因子权重过大,不适用于分析以温度梯度定义的昆明准静止锋锋面位置和强度;(2)理想状态下的干大气位温和饱和大气相当位温仅与气压和温度有关,均能较好地反映大气温度场特征,适用于昆明准静止锋的分析,比较而言相当位温对温度锋区的描述更为显著;(3)用位温或相当位温计算锋生函数所得结果直接表达了因温度场变化导致的锋面生消状况,而用广义位温计算锋生函数所得结果同时包含温度锋生(消)和湿度锋生(消)两种情况,不能简洁地判断昆明准静止锋锋面生消状况。  相似文献   

15.
锋生作用对2011年梅汛期湖北暴雨的影响   总被引:3,自引:1,他引:2  
利用常规气象资料、湖北人工气象站和自动气象监测站雨量资料、NCEP再分析0.5°×0.5°等资料,对锋生函数在2011年6月中上旬梅雨期三次暴雨过程中的作用进行了诊断分析。结果表明:(1)2011年湖北梅雨在单阻型环流场形成和维持的过程中,先后出现了三种不同特征的暴雨过程。三次过程均在中层出现锋生。(2)中层锋生主要由垂直锋生造成,有利于对流不稳定的发生。低层锋生主要由水平锋生造成,有利于水汽输送和辐合抬升。当中层和低层均有锋生,且中层为垂直锋生、低层为水平锋生时,有利于降雨强度的加强。(3)先出现中层锋生后出现低层锋生可能为短时降雨,先出现低层锋生后出现中层锋生可能为长历时降雨。(4)低层的垂直锋消与水平锋生完全抵消说明低层水平辐合不够强,且对流稳定,不利于强降雨的发生。  相似文献   

16.
华南局地锋生及对流系统发展的模拟分析研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
2009年3月28日一条东西向的锋面出现在华南25°N附近。伴随着锋面的活动,对流降水回波午后开始在广西的梧州附近发展,并在随后几小时向东移动,组织发展成为中尺度对流系统(MCS),为广东中西部及珠三角地区带来了雷暴、暴雨、冰雹等灾害天气。应用地面自动站、雷达回波、卫星云图以及NCEP-FNL再分析资料和WRF模式的模拟结果,对锋面暴雨形成的天气特征进行了诊断分析,考察了中尺度对流系统的发展演变过程及其与局地锋生的相互关系。结果表明,锋面对流系统形成发展于一个东西向水平尺度约200km的地面中尺度辐合线附近,对流起始发展于具有较大对流有效位能(CAPE)和较小对流抑制位能(CIN)的区域。伴随着对流的发展,锋面强度增强。锋生函数的计算发现,非绝热项和倾斜项分别在由对流引起的次级环流的上升运动支和下沉运动支起锋生作用,是引发中尺度锋生的主要影响因子。而相对来说,水平辐合项和形变项的作用却比较小。这与大尺度的锋生过程不同,中尺度锋生更主要的是由热力直接触发的非地转环流所驱动。涡度场的演变分析还发现,沿着850hPa锋区大的正涡度区与500hPa的强上升运动区对应良好,对流系统发展与中尺度锋生之间存在着类似于第二条件不稳定机制的相互作用,对流增强了锋生过程,锋面则对中尺度对流系统的发展起组织作用。中尺度锋生对对流组织发展的作用作为此类灾害天气形成的原因值得关注。  相似文献   

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