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1.
The Effects of Terrain Slope and Orientation on Different Weather Processes in China under Different Model Resolutions 
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下载免费PDF全文 Currently, short wave radiation at the ground surface (GSW) is calculated under the assumption of a
horizontal surface. This method of estimating the GSW may lead to considerable errors when the model
resolution becomes higher and the model terrain becomes steeper. In this paper, to improve the short wave solar radiation simulations, a terrain slope and orientation parameterization has been implemented into the non-hydrostatic mesoscale model GRAPES (Global/Regional Assimilation and Prediction System). The effects of the terrain slope and orientation on different short range weather processes in China under different model resolutions are simulated and discussed. In the simulations, topography height is taken from NCEP(National Centers for Environmental Prediction) with a resolution of 1 km, and the slope and orientation of terrain are calculated using different staggering schemes and under di erent weather conditions. The results show that when the model resolution is low (30 and 60 km) and the slope of terrain is not large, the influence of the slope and orientation of terrain on the GSW is not evident; otherwise, however, it is not negligible.
Under high model resolutions (3 and 6 km), the increase (decrease) of simulated precipitation corresponds to the decrease (increase) of the GSW induced by the slope effect, and the variations of precipitation are usually ranged between －5 and 5 mm. Under the high resolution, the surface temperature and heat fluxes are strongly correlated to each other and the high correlation exists mostly in the complex terrain regions. The changes of the GSW, precipitation, surface temperature, and heat fluxes induced by the e ects of the terrain slope and orientation are more obvious in mountainous regions, due to the alternations in the atmospheric circulation. It is found as well that under the weather condition of less cloud and less precipitation, the effects of the terrain slope and orientation can be more realistically seen. Therefore, the terrain slope and orientation can usually be neglected in numerical models when the horizontal model resolution is low and the slopes are moderate, but should be taken into account when the model resolution becomes high and the terrain is steep and undulating. 相似文献
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色季拉山气温和降水垂直梯度变化规律的研究能更好的了解色季拉山动植物分布随高度变化的生理生态特点,也为未来此区域流域水文模拟提供可靠的数据支持。根据色季拉山11个气象站2013-2018年逐日的平均气温和降水量(4-10月)数据,分析了色季拉山及其西坡和东坡的气温和降水量与海拔的关系。结果表明:(1)色季拉山、西坡和东坡2013-2018年各年气温递减率年际变化幅度小,平均气温递减率分别为0.60,0.71和0.55℃·(100m)-1;(2)季节上,色季拉山气温递减率表现为冬春季高值,夏秋低值的特点,并且在色季拉山受印度季风影响强烈的6-9月季风期是相对的一个低值,这与青藏高原其他受印度季风区域的研究的结果一致;(3)坡向的对比发现,相同时段的气温递减率均表现为西坡的气温递减率均高于东坡的,这可能与西坡降水量比东坡少有关;(4)西坡2013-2018年平均年降水总量与海拔的相关性不显著,而东坡两者相关性显著,降水梯度为10.5 mm·(100m)-1;(5)除西坡非季风期降水量随海拔升高而增加外,西坡季风期、东坡季风期和东坡非季风期的降水量随海拔变化复杂,在色季拉山的中海拔区域均存在相对的少雨区,西坡在3035~3698 m,东坡在3326~3390 m,而在色季拉山的高海拔区域,降水量随海拔升高降水量增加。 相似文献
3.
GRAPES模式中的坡地辐射方案及其对短期天气过程模拟的影响 总被引：6，自引：4，他引：6
为了改进太阳短波辐射参数化, 在非静力中尺度模式GRAPES (全球/区域同化和预报系统) 中考虑了坡地辐射 (SLOPE), 并着重讨论其在不同分辨率情况下对我国短期天气过程的影响.数值试验结果表明: 地形坡度和坡向对地表短波辐射 (GSW) 计算有较大的影响, 与没有考虑坡地作用的参考运行 (FLAT) 相比, 早晨和傍晚的GSW最小可减小60%以下, 最大也可增加60%以上, 比一天中其他时间和平均值大得多.在江淮流域一次梅雨锋降水过程中, 坡地辐射参数化方案的引入对降水模拟有较明显的影响, 特别在高分辨率 (6 km) 情况下, 降水的增加和减小不仅发生在GSW改变比较大的地区, 且与复杂地形有较好的相关性.另外, 由于地形坡度和坡向引起地表温度的改变与地表热通量的变化一致, 且也发生在地形起伏的多山地区.因此, 当水平分辨率较高且地形陡峭起伏时, 应当包含坡地辐射. 相似文献
4.
多普勒雷达径向散度在迎风坡降水中的应用 总被引：4，自引：3，他引：1
以太行山东部3次迎风坡降水过程为例,分析了由多普勒雷达原始资料计算得到的径向辐合与迎风坡降水分布的关系:迎风坡降水大值区落在临近径向的辐合大值区的弱辐合区内,且降水中心落在正径向速度开始减小的边界同NE风急流相交的位置。连续分布的径向辐合越强,降水越强。同时以2004年7月11—12日过程为例说明单站径向辐合和降水率的关系:径向辐合越强,降水越强,且径向辐合变化超前于降水率变化1h以上;径向辐合持续减弱3h以上,降水率减小,直至结束。径向散度对迎风坡区域的降水预报有很好的指示作用:综合分析区域径向辐合分布和单站径向辐合随时间的变化,可以预测迎风坡降水的落区、发展及生消。 相似文献
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就坡面天文辐射日总量而言,在一定纬度、坡向和时段范围内,可能存在坡面天文辐射日总量等于同纬度的水平面上天文辐射日总量的坡度,即临界坡度。临界坡度不仅存在于向阳坡,也存在于背阴坡。一般而言,中低纬度的坡面,临界坡度只有一个,在从地面到临界坡度的坡度范围内,天文辐射日总量大于水平面上的天文辐射日总量。特别地,在春秋分时,在纬度0~45°之间的南坡存在临界坡度,而且临界坡度等于坡面所在纬度的2倍。而极圈内的中高纬度,可能存在2个甚至3个临界坡度。 相似文献
6.
选用1951-2008年乌鲁木齐市气象站逐月最高、最低及平均气温资料,用标准正态检验（SNHT）方法对逐月气温资料序列进行均一化检验,并选用差值法对因迁站引起的断点资料进行订正,检验结果显示,月气温序列断点所在的年份与年序列中检验出的断点基本相对应,即气温资料均在迁站距离较远的1975年产生了断点;各月的检验结果存在一定的差异,5-9月气温较高的月份资料受迁站的影响较大,而且产生了断点,并通过了0.05的显著性水平。用不同的权重比例对月序列进行订正,并选择累积距平方法对5-9月气温序列订正前后的变化趋势作了比较分析,发现订正前后趋势确有较显著的变化。 相似文献
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利用1981-1996年新疆天山地区16个气象台站的积雪观测资料,研究天山典型区积雪初始、终止日期的时空分布特征及影响因素。研究结果表明,受水热状况及复杂地形影响,研究区内自西向东,自北向南积雪初始日期逐渐推后,终止日期逐渐提前。9月末,天山海拔较高的地区开始积雪,11月上旬至12月上旬积雪迅速发展;天山中部和北部的积雪会持续到3月下旬,而海拔较高的台站则会持续到5月份,甚至6月份;天山南坡初日较晚,2月积雪就会终止。天山地区的积雪初始和终止日期年际波动较大,并呈现出积雪初日越来越晚,积雪期逐年缩短的趋势。随着海拔升高,气象台站积雪初日逐渐提前,积雪终日逐渐推后,形成倒三角形状,对积雪初始、终止日期和经、纬度的分析表明,其主要受纬度影响。天山南、北坡水热条件不一致,高度每上升100m,天山北坡积雪初日提前2.18d,终日推迟3.25d;天山南坡积雪初日提前3.69d,终日推迟3.18d。 相似文献
8.
正压模式中大地形作用下的低频波 总被引：1，自引：0，他引：1
利用包含大地形和常数纬向基本气流的正压模式方程组,研究了大地形对低频波激发的作用,结果表明：起作用的地形因子主要是地形的最大高度和地形坡度,地形最大高度的作用主要是使Ｒｏｓｓｂｙ波趋向低频,而地形坡度的作用主要是对Ｒｏｓｓｂｙ波的稳定性决定作用。同时,适当地形坡度也可导致低频波的形成。 相似文献
9.
次网格地形坡度坡向参数化及其对区域气候模拟的影响 总被引：8，自引：2，他引：8
随着数值模式水平分辨率的提高，模式下垫面特征的描述更加仔细，针对东亚地区复杂的地形和植被特征，发展适合非均匀下垫面的地表通量参数化方案，对改进数值模式和刻画高原附近地区复杂地形动力和热力。效应的能力非常必要。本文通过计算次网格地形坡度、坡向参数及其对到达地面短波辐射通量的影响，提出次网格地形热力效应的参数化方案，改进数值模式中复杂地形区域地面热量平衡的计算。利用p—σ区域气候模式的数值试验结果表明，次网格地形热力效应参数化方案的引入，对东亚地区夏季气候尤其是降水的模拟有明显的改进。 相似文献
10.
利用1983—2017年湖北省汛期74个国家气象站逐小时降水数据,按长、短历时强降水事件分类研究强降水频次的时空特征,并运用普通最小二乘法(OLS)、地理加权回归(GWR)方法定量探讨强降水频次与地形因子之间的关系。(1) 湖北汛期长、短历时强降水年频次周期变化明显,年代际变化(≥10 a)存在1个主振荡模态,年代际以下尺度(＜10 a)存在2个主振荡模态。(2) 长历时强降水旬频次在梅雨期达到顶峰,盛夏期减少,而短历时则在梅雨结束后的7月中旬出现跃升;长、短历时强降水频次日变化曲线都为单峰结构。(3) 湖北长、短历时强降水高频次站点多出现在地面存在准常定中尺度辐合线或涡旋的特定地形条件下。(4) 地理加权回归较传统普通最小二乘法显著提高了强降水频次与海拔高度、坡度的拟合效果。结合拟合系数显著性检验分析,地理加权回归不适用于样本偏少、站点稀疏的鄂西山地,更适用于多中小尺度地形的湖北中东部。(5) 地理加权回归模型中,海拔高度与长历时强降水频次在大别山东麓西侧正相关最大,在大别山西麓南侧负相关最大,坡度则正相反;海拔高度、坡度对短历时强降水频次的最大影响在大别山东麓西侧以及沿长江干流的低洼城市带武汉-黄石地区,武汉站分别为-0.20次/米、6.43次/度,这里地形坡度影响远超海拔高度。 相似文献
11.
The influence of topography on the cloud-to-ground lightning density in South Brazil 总被引：2，自引：0，他引：2
V. Bourscheidt O. Pinto Junior K.P. Naccarato I.R.C.A. Pinto 《Atmospheric Research》2009,91(2-4):508-513
A comparative analysis between cloud-to-ground (CG) lightning density and terrain parameters (altitude and terrain slope) in South Brazil is presented. This region is characterized by a contrasting topography, where a mountain chain separates lower (depression) and higher (plateau) landscapes. The altitude and terrain slope data were obtained from the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) digital elevation model (DEM). Two years of CG lightning data (from June 2005 to May 2007) obtained by the Brazilian Lightning Detection Network (BrasilDAT) were used in the study. To avoid intracloud contamination, positive CG flashes with peak currents less than 20 kA were removed from the data set. A relative detection efficiency model was used to correct the lightning data. The results indicate that, for localized areas (following the mountain shape) within this region of Brazil, the CG lightning density is correlated with the terrain slope and not the altitude. This suggests that terrain slope has more influence than altitude on the thunderstorm occurrence and lightning activity. In addition, a temporal analysis shows that over high altitude regions the diurnal variation (amplitude) of lightning activity is stronger and the peak occurs 1 h earlier than over low altitude regions. 相似文献
12.
利用1956—2000年广东省北江流域40个水文站逐月降水量资料,统计北江流域汛期降水量与山地坡向及海拔高度的关系特征。利用地理加权回归 (GWR) 方法消除站点空间位置不同带来的宏观地理因子影响后,进行多年平均汛期降水量随海拔高度变化的相关分析,根据其点聚程度分区,研究降水量随海拔高度的变化规律。结果表明:广东省北江流域汛期降水量总体上呈纬向空间分布,由南至北逐渐减少,其中多雨区位于北江流域的东南部;在流域中部的英德至流域南部的清远之间的干流附近存在稳定的多雨中心。4个子区域最大降水量高度不同,由南至北分别为77.3 m,408.4 m,353.6 m和376.9 m,相对应的最大降水量分别为1566.2 mm,1467.4 mm,1295.9 mm和1151.5 mm。广东省北江流域汛期降水量变差系数由西南至东北依次增大,说明降水量的年际变化呈北大南小的空间分布规律。 相似文献
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In this study, a combination of satellite observations and reanalysis datasets is used to analyze the spatiotemporal distribution, classification and source of pollutants over the eastern slope of the Tibetan Plateau(ESTP). The aerosol optical depth(AOD) over the ESTP is extremely large and even larger than some important industrialized regions and deserts. The main aerosol component over the ESTP is sulfate, followed by carbonaceous and dust aerosols. Local emissions related to human activity directly contribute to the accumulation of sulfate and carbonaceous aerosols over the Sichuan Basin. In addition, in spring, abundant carbonaceous aerosols emitted from forest, grassland and savanna fires in Southeast Asia can be transported by the prevailing southwesterly wind to southern China and the ESTP. The dust AOD over the ESTP peaks in spring because of the transport from the Taklimakan and Gobi deserts. Additionally, the high aerosol loading over the ESTP is also directly related to the meteorological background. Due to the special topography, the terrain-driven circulation can trap aerosols in the Sichuan Basin and these aerosols can climb along the ESTP due to the perennial updraft. The aerosol loading is lowest in summer because of effective wet deposition induced by the strong precipitation and better dispersion conditions due to the larger vertical temperature gradients and ascending air movement enhanced by the plateau heat pump effect. In contrast,the aerosol loading is greatest in winter. Abundant anthropogenic aerosols over the ESTP may generate some climatic and environmental risks and consequently greatly influence the downstream regions. 相似文献
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祁连山北坡森林资源具有团块层次分布显著、地域分布不均和林区生态系统脆弱等特点，并具有保持水土、调节气候、涵养水源等特殊功能，是河西天然巨型的“绿色水库”。为此，对林区提出了综合规划、分区治理和划分为３个林业气候区开发的意见。 相似文献
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根据2007—2019年湖北省地闪监测数据、地表覆盖数据以及数字地形高程数据，采用数理统计方法，分析研究了地表覆盖类型、海拔、坡向、坡度4类地形信息数据与闪电频数、正闪比例、地闪回击强度、地闪回击陡度等雷电参数的关系。结果表明：①建成区单位面积闪电频数和小幅值地闪比例较高，分别为87.1 次/km2和8.6％；②耕地区和水域区地闪回击陡度值较高；③湖北省地闪回击主要集中在海拔0～700 m、坡度0.5°～35°，地闪回击密度随海拔增加呈减少趋势，地闪回击强度平均值随海拔增加呈现先增加后减少的趋势，地闪回击陡度平均值随海拔增加而减少；④坡向朝南或朝东地闪回击密度较高，坡向朝南或朝北地闪回击强度平均值较高；⑤不同坡度区间和海拔区间雷电参数的变化规律较为一致。 相似文献
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By using the climatological calculating method for each component of slope surface net radiation proposedby the authors,calculations and analyses are done of the distribution features of slope net radiation in Chinawith emphasis on the discussion of variations of slope net radiation in typical stations and sites with slope direc-tion,slope,latitude and season.The distribution features of net radiation on the north and south slopes are,for the first time,mapped and discussed,revealing the great difference on the national basis,and thus acquiringa new interesting result that the negative-value area of winter net radiation on the north slope(20°)can reachYunnan and Guizhou Provinces and middle and upper reaches of the Changjiang River. 相似文献
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By using the climatological calculating method for each component of slope surface net radiation proposed by the authors,calculations and analyses are done of the distribution features of slope net radiation in China with emphasis on the discussion of variations of slope net radiation in typical stations and sites with slope direction,slope,latitude and season.The distribution features of net radiation on the north and south slopes are,for the first time,mapped and discussed,revealing the great difference on the national basis,and thus acquiringa new interesting result that the negative-value area of winter net radiation on the north slope(20°)can reach Yunnan and Guizhou Provinces and middle and upper reaches of the Changjiang River. 相似文献
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太行山东麓焚风天气的统计特征和机理分析Ⅰ:统计特征 总被引：2，自引：0，他引：2
利用2007-2008年京津冀区自动站资料,根据小时变温,对太行山东麓焚风天气进行了详细的统计和分析。结果表明,焚风具有明显的季节变化和日变化,其分布特征在夜间表现明显,强焚风一般出现在太行山东侧50km内,而弱焚风则可到达太行山以东100km范围内;太行山北段的东南侧和南段的东侧呈现出两个焚风中心,而中段附近焚风出现的相对较少;焚风出现的位置与风向的关系密切,西北风造成的焚风主要出现在太行山北段东侧,偏西风主要影响太行山南段,而西南风主要影响中段;焚风强度与风速大小有一定的对应关系,具有明显的阵性特征;在红外云图中焚风常表现为一条明显的暗带;太行山东麓焚风造成的加热区可向东或东南方向移动,影响河北平原。 相似文献
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正压准地转模式中大地形作用下的低频波 总被引：2，自引：0，他引：2
利用包含大地形和常速纬向基本气流的正压准地转位涡度方程,研究了大地形对低频波激发的作用,结果表明,起作用的地形因子主要是地形的最大高度和地形坡度。地形最大高度的作用主要是使Rossby波趋向低频,而地形坡度的作用主要是对Rossby波的稳定性起决定作用,同时适当的地形坡度也可导致低频波的形成。而常速纬向基流在总体上的作用是使波动变得趋向低频,且西风基流更有利于低频（30～60天）波的形成。从纬向波数上看,纬向3波以上的波动更容易出现低频（30～60天）。 相似文献