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相似文献
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1.
一次高原强降雪过程三维对称不稳定数值模拟研究   总被引:14,自引:8,他引:14  
利用一次较成功地模拟了“97.12”青藏高原东南部暴雪过程的MM5中尺度模式输出资料, 用非纬向非平行基流中的对称不稳定模式, 对“97.12”暴雪发生发展过程的动力学机制进行了三维基流中二维非线性对称不稳定数值模拟试验。结果表明: %ψ场和w%场的三维配置在降雪发生前和发生初期与暴雪带基本一致, 说明非线性对称不稳定是这次高原暴雪启动的一种动力学机制。  相似文献   

2.
"96.1"高原暴雪过程湿对称不稳定的数值研究   总被引:53,自引:25,他引:28  
王文  程麟生 《高原气象》2000,19(2):129-140
利用一次较成功的模拟了“96.1”青藏高原东北部暴雪过程的MM4中尺度模式输出资料,根据条件对称不稳定(GSI)的非线性理论判据对这次暴雪过程进行了诊断,结果表明,CSI是“96.1”暴雪发生和发展的一种动力机制。在诊断的基础上,用非线性对称不稳定和非纬向非平行期流对称不稳定模式对“96.1”暴雪发生发展过程的动力学机制进行了数值试验,结果指出:用两种方法进行数值模拟时,都会出现对称环流,不仅ψ场  相似文献   

3.
“96·1”暴雪线性对称不稳定的数值研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
根据条件对称不稳定(CSI)的线性理论判据和线性对称不稳定模式,对“96·1”暴雪过程进行了诊断分析和数值试验。结果表明:对称不稳定是这次暴雪发生发展的一个动力学机制。  相似文献   

4.
蔡晓军  王文 《干旱气象》2007,25(4):25-29
利用一次较成功地模拟了"95.1"青藏高原暴雪过程的MM5中尺度模式输出资料,用非纬向非平行基流中的对称不稳定模式,对"95.1"暴雪发生发展过程的动力学机制进行了三维基流中二维非线性对称不稳定数值模拟试验,结果表明:ψ场和w场的三维配置在降雪发生初期和发展过程中与暴雪带基本一致,说明非线性对称不稳定是这次高原暴雪启动的一种动力学机制。  相似文献   

5.
"96.1"高原暴雪过程三维条件性对称不稳定的数值研究   总被引:37,自引:22,他引:15  
王文  程麟生 《高原气象》2002,21(3):225-232
利用“96.1”青藏高原东北部暴雪过程的较成功的中尺度模拟的输出资料,用非纬向非平行基流中的对称不稳定模式,对“96.1”暴雪发生发展过程的动力学机制进行了三维基流中二维非线性对称不稳定数值模拟试验。结果表明,ψ场和ω场的三维配置与切变线的演变过程相当一致,说明用三维基流中二维非线性对称不稳定可能能较好地描述SI在切变线东伸南移过程中所起的作用。  相似文献   

6.
利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及HYSPLIT气流轨迹模式,对2021年11月6—7日山东西北部一次极端暴雪过程的水汽来源、动力和热力特征进行了综合分析。结果表明:(1)此次暴雪是发生在横槽转竖型寒潮天气过程中的回流性降雪,具有降水量大,初雪时间早,积雪深度深等特征,属于一次极端天气事件。(2)HYSPLIT模式水汽轨迹后向追踪显示,低空西南和东南暖湿气流对暴雪的水汽输送占比较大,两者对降水的水汽贡献分别为39%和59%,是暴雪的主要水汽来源。(3)低层由北向南“楔入”的冷空气,一方面将暖湿气流抬升,为暴雪的发生提供“冷垫”,另一方面与中低层的西南急流形成深厚的锋区和次级环流,锋生与次级环流的正反馈有利于暴雪的发展和维持。(4)湿位涡在暴雪区内呈现出MPV1>0且MPV2<0的配置,有利于中尺度对称不稳定能量的积累和释放,是暴雪发生发展的重要物理机制。  相似文献   

7.
应用常规观测资料和NCEP再分析资料,对2011年1月湖南发生的罕见大范围持续性暴雪天气过程进行了详细分析。结果表明:乌拉尔山阻塞高压和孟加拉湾南支槽稳定维持,“南低北高”环流形势有利于冷暖气流在长江中下游地区一带汇合,是持续性暴雪发生的大尺度环流背景;700hPa西南急流的建立和加强为暴雪区带来源源不断的水汽供应和不稳定能量,持续而强盛的水汽输送和水汽辐合对暴雪维持和加强至关重要;青藏高原有两次明显的正涡度向东传播至我国东部地区,正涡度东传有利于垂直上升运动维持和加强;暴雪期间湖南上空维持较强的锋生区,准静止锋稳定少动,锋区强度逐渐增强,其最强阶段与暴雪最强阶段一致,而高空急流和锋面的耦合加强了湖南区域的上升运动,是暴雪天气持续的主要原因;锋前干冷空气在对流层中层形成的干层加强了暴雪过程的对流性不稳定,而锋后干冷空气作为“冷垫”锲入暖湿气流下方,促进锋生和暖湿空气的抬升和凝结,是不稳定能量释放的触发机制。  相似文献   

8.
垂直-倾斜对流一体化参数化方案的实现及数值试验   总被引:1,自引:0,他引:1  
在Kuo-Anthes垂直对流参数化方案和Nordeng倾斜对流参数化方案基础上,提出了垂直-倾斜对流一体化参数化方案,并引入MM5模式中.利用该方案对2008年1月28-29日发生在中国南方的一次暴雪过程和2005年"海棠"台风过程进行了数值模拟,模拟结果表明,此次暴雪过程在垂直方向主要表现对流稳定状态,但在对流层低层始终存在条件件对称不稳定层,并且当条件性对称不稳定区向高层发展时,伴随着强上升运动作为触发机制,引发条件性对称不稳定能量的释放,产生更多的对流降水,使模拟的总降水量与实况更加一致.条件性对称不稳定的发展加强与降雪强度、辐合辐散和上升运动变化一致,条件性对称不稳定是造成暴雪发展加强的主要机制之一.通过对"海棠"台风72 h的模拟表明,条件性对称不稳定主要发生在台风的低层,且其水平分布呈螺旋状结构.条件性对称不稳定效应对台风路径影响较小,但对台风强度影响较大,在模式中考虑垂直-倾斜对流一体化参数化方案后,与仅考虑垂直积云对流参数化方案相比,72 h模拟的平均台风中心最低气压降低了3 hPa,最大达8 hPa.在模式中考虑条件性对称不稳定的影响,可使模式台风中上层的暖心结构更加明显,上升运动和对流性降水增强,对流释放的更多凝结潜热使台风得到进一步加强.  相似文献   

9.
"04.12"华北大到暴雪过程切变线的动力诊断   总被引:19,自引:3,他引:19  
利用地面实测资料和MM5模式输出产品,对2004年12月20~22日发生在华北地区的大到暴雪天气过程的切变线进行了动力诊断分析,结果表明:此次暴雪过程与中尺度切变线的发展东移直接关联。涡度诊断表明:正涡度区的演变与切变线的发展、东移和北抬密切相关,正涡度区内“正涡度核”对预报强降雪的出现有先兆指示意义。涡度、散度垂直剖面图显示,涡度、散度场的空间配置极有利于暴雪切变线发展及暴雪形成与维持。湿相对位涡和涡度变率诊断揭示,涡度变率强度与中低空的条件对称不稳定密切相关;暴雪区上空从低层到高层存在的湿位涡负值中心是造成中低层涡度变率增大及暴雪增幅的重要原因之一;而涡度变率较涡度更能准确反映切变线发生发展的物理机制。  相似文献   

10.
针对2016年初冬河南省首场区域强暴雪过程,利用常规观测资料、L波段雷达探空资料和NCEP再分析资料等,从影响系统和物理量诊断方面深入分析其发生发展机制,结果表明:宽广的纬向型环流中不断有短波槽东移,东北冷涡深厚且维持时间较长,是暴雪发生的大尺度环流背景;中高层偏南气流,低层偏北气流的流场配置起至关重要的作用:850~925 hPa东北急流迫使暖湿空气抬升为暴雪发生提供“冷垫”的同时,与500~700 hPa西南急流形成强垂直风切变和深厚的锋生区,加强的斜升运动和锋面次级环流,对暴雪起增幅作用;700 hPa作为关键层,西南暖湿急流输送水汽的同时与冷涡后部冷空气交汇于黄淮地区形成的辐合切变线,是暴雪发生的重要动力抬升机制,其南北摆动形成了河南中西部和东南部两个降雪大值中心;暴雪区随着“冷空气楔”逐步南压时,其上层始终存在湿正压项大于零且湿斜压项小于零的湿位涡绝对值高值中心,有利于对称不稳定能量的释放和暴雪的发生。  相似文献   

11.
Pao K. Wang   《Atmospheric Research》2007,83(2-4):254-262
The thermodynamic structure on top of a numerically simulated severe storm is examined to explain the satellite observed plume formation above thunderstorm anvils. The same mechanism also explains the formation of jumping cirrus observed by Fujita on board of a research aircraft. A three-dimensional, non-hydrostatic cloud model is used to perform numerical simulation of a supercell that occurred in Montana in 1981. Analysis of the model results shows that both the plume and the jumping cirrus phenomena are produced by the high instability and breaking of the gravity waves excited by the strong convection inside the storm. These mechanisms dramatically enhance the turbulent diffusion process and cause some moisture to detach from the storm cloud and jump into the stratosphere. The thermodynamic structure in terms of the potential temperature isotherms above the simulated thunderstorm is examined to reveal the instability and wave breaking structure. The plumes and jumping cirrus phenomena represent an irreversible transport mechanism of materials from the troposphere to the stratosphere that may have global climatic implications.  相似文献   

12.
山东半岛一次强降雪过程的中尺度特征   总被引:16,自引:2,他引:14  
利用非静力平衡模式MM5V3.6对2005年12月3日影响山东半岛的一次强降雪过程进行数值模拟,对其中中尺度重力波(MGW)的特征进行分析。并且通过非线性平衡方程(NBE)对高分辨率模式数据进行诊断分析,较详细地说明了非平衡流的出现而引起的地转适应过程以及地形强迫对重力波产生和发展的作用,和它们对强降雪过程的影响。研究表明:这次强降雪过程中的中尺度重力波波长约为100km。相速约20m/s;在有利的大尺度环流形势下,太行山的地形强迫与非平衡流是其产生的首要机制,而冬季海陆热力差异形成的海洋的热力作用也是造成区域性强降雪的一个重要原因。非线性平衡方程(NBE)对于非平衡流的诊断在确定波动产生区域方面有比较好的指示作用;通过对波动的结构以及维持机制的分析,这次过程中的中尺度重力波符合波导条件和Wave-CISK理论框架,波动能够从环境场中得到足够的能量从而维持相当长时间,从而造成这次罕见的连续性强降雪过程。  相似文献   

13.
一次回流与倒槽共同作用产生的暴雪天气分析   总被引:13,自引:1,他引:13  
赵桂香 《气象》2007,33(11):41-48
对2006年1月18—19日山西持续暴雪天气进行了分析,发现这次暴雪过程不同于以往:(1)高空极涡稳定,强度较强,极锋位置偏北,沿极涡外围极锋锋区上分裂的短波小槽,与南支槽同相叠置,使得南支槽发展加深,暴雪发生在此期间。(2)地面图上,不仅形成回流形势,而且河套倒槽向北发展旺盛,倒槽前的暖湿空气与东南气流相遇,两支气流耦合加强,与北方冷空气在山西中南部强烈交汇,使得山西中南部出现了暴雪天气,这种回流形势与倒槽同时强烈发展的情况并不多见。(3)深厚的湿层和强烈的水汽辐合为暴雪的产生提供了充足的水汽条件,暴雪中心就位于中低层两条水汽通量轴线交汇的南侧。(4)高层辐散、低层辐合的垂直配置以及暴雪区上空强烈的上升运动和低层露点锋的持续抬升作用,触发中层高不稳定能量的连续释放,是造成连续暴雪的重要机制,而低空、超低空急流的存在,不仅为暴雪提供了水汽来源和热量输送,而且使得重力波不稳定发展,加强了抬升运动。(5)暴雪出现在500hPa正涡度平流中心右前方,暴雪出现12小时后,正涡度平流中心强度迅速增强,对应暴雪出现一个增幅期。  相似文献   

14.
一次罕见的山东暴雪天气的对称不稳定分析   总被引:31,自引:2,他引:31  
盛春岩  杨晓霞 《气象》2002,28(3):33-37
采用对称不稳定判据,对发生在2001年1月6-7日的一次罕见的山东暴雪天气过程进行了分析,结果表明:暴雪产生在对称不稳定大气中,低空急流促使对流层低层暖湿气流辐合上升,触发对称不稳定能量释放,产生暴雪天气。江淮气旋和暴雪区有向对称不稳定区移动的趋势。  相似文献   

15.
"2003.1"黔东南暴雪天气过程的对称不稳定分析   总被引:30,自引:13,他引:17  
池再香  胡跃文  白慧 《高原气象》2005,24(5):792-797
采用对称不稳定判据,对发生在2003年1月5~6日一次罕见的黔东南暴雪天气过程进行了分析,结果表明:暴雪产生在对称不稳定大气中,低空急流促使对流层低层暖湿气流辐合上升,触发对称不稳定能量释放,产生暴雪天气。西南涡、横切变和暴雪区有向对称不稳定区移动的趋势。  相似文献   

16.
The concept of wet bulb potential vorticity and SCAPE(slantwise convective available potential energy) is used to calculate the horizontal and vertical distribution of moist symmetric instability including convective symmetric instability(CSI) and local symmetric instability(LSI) in the process of a storm snowfall in North China.The potential contribution of moist symmetric instability to a narrow storm snowfall belt occurring in the Hetao and Lindong,Linxi region of Inner Mongolia and the relationship between moist symmetric instability and direction of the basic flow,wind shear and moisture are discussed.It is found that the strong snowfall belt is almost parallel with negative value area of wet bulb potential vorticity at low levels in the vicinity of snow area.And the dynamical mechanism of the strong snowfall center in the Lindong,Linxi region is different from that in the Hetao region.The former is induced by frontogenetical forcing with weak symmetric instability in the warm section of frontal area and the latter triggered by obvious moist symmetric instability.  相似文献   

17.
The concept of wet bulb potential vorticity and SCAPE (slantwise convective available potentialenergy) is used to calculate the horizontal and vertical distribution of moist symmetric instabilityincluding convective symmetric instability (CSI) and local symmetric instability (LSI) in the processof a storm snowfall in North China.The potential contribution of moist symmetric instability to anarrow storm snowfall belt occurring in the Hetao and Lindong,Linxi region of Inner Mongolia andthe relationship between moist symmetric instability and direction of the basic flow,wind shear andmoisture are discussed.It is found that the strong snowfall belt is almost parallel with negative valuearea of wet bulb potential vorticity at low levels in the vicinity of snow area.And the dynamicalmechanism of the strong snowfall center in the Lindong,Linxi region is different from that in theHetao region.The former is induced by frontogenetical forcing with weak symmetric instability in thewarm section of frontal area and the latter triggered by obvious moist symmetric instability.  相似文献   

18.
一次华北强降雪过程的湿对称不稳定性研究   总被引:38,自引:6,他引:38  
王建中  丁一汇 《气象学报》1995,53(4):451-460
运用湿球位涡和倾斜有效位能的概念从条件性对称不稳定(CSI)和局地对称不稳定(LSI)这两个侧面计算了一次华北强降雪过程的湿对称不稳定的水平分布和垂直分布状况,并比较详细地讨论了湿对称不稳定对1986年11月22—23日发生在内蒙古河套地区和林东、林西地区附近的一条狭长的强降雪带的可能作用以及湿对称不稳定与基本气流走向、风垂直切变和水汽的关系,发现:这条降雪带与雪区附近低层的湿球位涡负值区走向大体平行;在降雪带中分别位于呼和浩特、东胜地区和林东、林西地区的强降雪中心有着不同的动力学机制,前者主要为在暖区具有弱的对称不稳定的情形下锋生强迫作用所致,后者则是由明显的湿对称不稳定所致。  相似文献   

19.
“97.12”高原暴雪过程中尺度热量和水汽收支诊断   总被引:17,自引:6,他引:17  
刘建军  程麟生 《气象》2002,28(6):16-22
应用非静力模式MM5V2对1997年12月(简称:97.12”)一交高原暴雪过程进行控制模拟试验。利用其输出资料以及热量和水汽收支方程,对这次暴雪过程进行了热量及水汽收支诊断。视热源(Q1)和视水汽汇(Q2)的诊断结果表明:Q1和Q2垂直积分的正值区分布形势相似且较强,并与地面降雪带的分布一致,因而,此次过程的Q1、Q2主要是由水汽凝结和潜热解释决定的。Q1在对流层为加热层,对流层上层相对为冷层,是暴雪发生发展的主要热力机制。Q1、Q2区域平均的垂直廓线峰值非常相近,该峰值区正是水汽凝结层,它与水汽输送带的水汽凝结变干有关。视水汽汇Q2与视热源Q1具有相近的垂直廓线,表明“97.12”暴雪过程中非对流性凝结降水起决定因素。这些结果为改进和发展用于模拟和预报高原暴雪的中尺度数值模式模拟系统提供了一些物理依据。  相似文献   

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