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利用高分辨率的WRF模式模拟结果,采用基于格点的湿有效能量计算方案,对一次江淮梅雨期强暴雨发生发展过程中湿有效能量的时空演变特征进行分析,并从定性和定量的角度探讨了能量方程转换项、平流项和垂直输送项对强暴雨过程中湿有效能量的输送和积聚作用。结果表明,强暴雨过程中湿有效能量的时空特征与强暴雨发生发展具有良好的对应关系,对流层低层800 h Pa湿有效能量40×104J·h Pa-1·m-2的等值线范围和该等值线伸展至500 h Pa附近可作为判断强暴雨发生的必要条件。暴雨发生前2~3 h的能量快速积聚及其对暴雨区移向的引导,对强暴雨预报具有良好的指示作用。湿有效能量的水平和垂直输送及转换确保了能量的积聚和对流层中层能量的增加,为强暴雨的发生和维持提供了充足的能量。 相似文献
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湿有效能量与暴雨 总被引：1，自引：0，他引：1
丁治英 《南京气象学院学报》1986,(2)
本于从湿有效能量的局地方程出发,分析和比较了1979年6月21—26日梅雨期以及8209号登陆台风中的暴雨与湿有效能量的变化,从中找出湿有效能量在暴雨期的演变规律和湿有效能量的辐合、积累、释放对暴雨的作用。文中还讨论了台风环流与低压环流中湿有效能量释放项等特征。另外对湿有效能量的积累与释放以及低空急流的形成和发展也作了初步探讨。 相似文献
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一次梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用的研究I.理论分析 总被引：1，自引：1，他引：0
本文是讨论梅雨锋暴雨过程中多尺度能量相互作用问题的开始部分。为了分析梅雨锋暴雨过程中的多尺度能量相互作用,从z坐标系中的运动方程和热力学方程出发,把基本物理量分成大尺度背景场（>2000 km）、α中尺度（200~2000 km）和β中小尺度系统（< 200 km）分量,利用滞弹性近似,推导了大尺度背景场、α中尺度和β中小尺度系统三个尺度的动能方程和位能方程。能量方程中包含了各尺度动能之间的转换、位能之间的转换以及动能和位能之间的转换。动能方程主要包括各尺度动能之间转换项、动能输送项、水平气压梯度力做功项、垂直方向扰动气压梯度力做功项、浮力做功项、地转偏向力分量做功项以及摩擦力做功项。位能方程主要包括各尺度位能之间转换项、位能输送项、浮力做功项以及非绝热加热做功项。其中浮力做功项为位能和动能之间的能量转换项,是暴雨发生发展过程中比较关键的能量转换项。关于将能量方程用于梅雨锋暴雨过程中并且诊断能量相互作用影响暴雨发展和消亡过程的物理机制等问题,将在以后的研究中给出。 相似文献
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对改进湿位涡倾向方程做了理论分析和讨论，并通过一次台风过程做了验证，所得主要结论有：该方程可分解为干、湿分量倾向方程。在无摩擦和干绝热情况下，改进湿位涡的干分量具有保守性，该方程即为Ertel位涡倾向方程。在某些中小尺度天气系统中，湿物质梯度项对改进湿位涡的个别变化会有较明显影响，故该倾向方程更适用于该天气系统的诊断分析。利用改进湿位涡分解得到的干、湿位涡倾向方程，可得到显含湿物质梯度项的升级虚位涡方程、升级湿位涡方程，而这使得位涡诊断更加精细。本文对各类位涡倾向方程中凝结加热的作用做了分析，发现Ertel位涡倾向方程存在高估凝结加热的情况，使用改进湿位涡倾向方程对其进行部分凝结潜热扣除，应该有较好的诊断效果。改进湿位涡倾向方程减去经典湿位涡倾向方程后的结果能够合理反映凝结加热的作用，故用于梅雨锋暴雨和热带气旋等以凝结加热为主的天气系会有更佳的诊断效果。 相似文献
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贵州暴雨的湿位涡诊断分析 总被引：4，自引：0，他引：4
应用湿位涡理论，对2004年贵州的6次暴雨过程进行分析，讨论了湿位涡与贵州暴雨的关系，结果表明暴雨的发展与湿位涡的变化有很好的对应关系：0e面陡立且南侧暖湿气流活跃，易导致湿斜压涡度发展，密集区内暴雨容易发生。湿空气对流活动层仅能达到500～600hPa之间。对流层高层及平流层高位势涡度下传有利于位势不稳定能量的释放，从而造成强对流天气。对流层低层湿正压项负值区的移动反映了强对流过程位势不稳定能量的释放过程，湿斜压项的高值中心区与暴雨的落区相一致，为暴雨强度和落区的预报提供了一定的参考。 相似文献
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本文利用准压能近似的压能倾向方程和ω方程,通过一个暴雨个例的分析,讨论了暴雨过程与压能、湿焓场的联系,并与一弱降水天气过程进行了比较分析。讨论结果表明:压能、湿焓场与暴雨过程有较好的对应关系,可为暴雨天气的预报提供一些有用的信息。 相似文献
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湿急流是20世纪70年代末谢义炳在长期研究降水问题的基础上、在雷雨顺能量学方法对暴雨和强对流天气研究成果的启发下提出的一个科学猜想。近年来在多个暴雨实例的中尺度数值模拟结果都与湿急流猜想相符,即暴雨区中是存在将低空急流和高空急流在垂直方向上连接起来的湿急流,利用可视化技术还可将湿空气块在暴雨云团中的上升、加速和转向的轨迹清楚地展示出来。但是,湿空气块的加速并不仅仅是湿绝热上升过程中浮力的作用,动量收支的计算表明,中尺度水平气压梯度力对气块动量的增加也有贡献。文中还讨论了与暴雨和湿急流相关联的湿斜压平衡方程(湿热成风方程)等问题,指出从总能量收支平衡出发是不能解决暴雨过程中不同形式能量之间的转换过程是如何实现的。由于暴雨过程是高度非地转平衡的,也是非静力平衡的,同时还存在复杂的多尺度之间的相互作用,因此具有完善物理过程的高分辨率的数值模式是暴雨机理研究最有效的方法。 相似文献
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鲁南是山东省常年降水量最多的地方。每年夏季大到暴雨多次出现,对工农业生产影响较大。 本文以1984年7月为例,对出现大到暴雨的湿有效能量演变特征作了分析,探讨湿有效能量与鲁南暴雨的关系。 从有效能量的观点看,暴雨过程是一种能量的释放过程。较强的能量积聚是产生暴雨的必不可少的条件,而这些能量主要是由大气低层不断积累和补充的湿有效能量转换而来。为此,我们分别把大气中。低空500mb、700mb和 相似文献
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能量锋生与台风倒槽暴雨 总被引：4，自引：0，他引：4
当台风临近或登陆我国东南沿海时,一般可以发现在距台风中心较远的我国中纬度地区有一块暴雨区。特别是当台风有一个向北延伸的例槽时,在距台风中心相当远的倒槽区很容易发生暴雨。台风例槽暴雨由于持续时间比较长而且雨量比较大往往导致洪涝灾害。台风倒槽形势有利于能量锋生。本文利用能量锋生运动学的观点讨论了台风倒槽暴雨发生的可能机理。同时在考虑凝结潜热的情况下,推导了湿ω方程和湿位势倾向方程并利用湿ω方程分析了能量锋生的动力效应。最后,计算了7504号台风倒槽暴雨的能量锋生函数,并同暴雨落区进行比较。 相似文献
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当台风临近或登陆我国东南沿海时,一般可以发现在距台风中心较远的我国中纬度地区有一块暴雨区。特别是当台风有一个向北延伸的例槽时,在距台风中心相当远的倒槽区很容易发生暴雨。台风例槽暴雨由于持续时间比较长而且雨量比较大往往导致洪涝灾害。台风倒槽形势有利于能量锋生。本文利用能量锋生运动学的观点讨论了台风倒槽暴雨发生的可能机理。同时在考虑凝结潜热的情况下,推导了湿ω方程和湿位势倾向方程并利用湿ω方程分析了能量锋生的动力效应。最后,计算了7504号台风倒槽暴雨的能量锋生函数,并同暴雨落区进行比较。 相似文献
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湿有效能量对暴雨等灾害性天气的形成、发展和维持等具有重要作用。该文利用改进的计算湿有效能量表达式, 计算了1998年5月14—15日、5月23—24日和6月8—9日广东省三次暴雨的湿有效能量, 分析了暴雨区湿有效能量的时间演变特征、空间演变特征、水平积聚以及与暴雨的关系。结果表明:暴雨过程前后湿有效能量有显著差异, 暴雨开始时湿有效能量高, 暴雨过后湿有效能量低, 前后相差6×105 J/m2以上; 三次大降水时段都是在南北湿有效能量差最大值附近, 在大降水前, 南北湿有效能量差数值的增大主要是由于长江中游的低能区的加强和南扩造成的; 长江中游的低能区对三次暴雨大降水有重要影响, 这说明中纬度对广东省暴雨的重要性; 大降水时段处于湿有效能量平均积聚量最强的时候, 此时, 广东省的积聚量远高于长江中游地区。 相似文献
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根据ＫＲ和ＫＤ方程的各项水平分布，着重讨论伴有暴雨和不伴有暴雨两类低空急流维持的动力过程，指出主要差异在于维持机理不同，尤其是能量转换方向相反，从ＫＤ和ＫＲ的正转换似乎是暴雨发生的必要但非充分条件，同时能量转换的强度和方向不仅决定于涡度场和散度场的相对配置，还与急流的垂直分布形式直接有关。 相似文献
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本文利用中国自动站与CMORPH（Climate Prediction Center Morphing technique for the production of global precipitation estimates）融合的逐时降水量0.1°网格数据集资料挑选出一次典型的梅雨锋暴雨个例,运用WRF中小尺度模式进行模拟,对模拟得到的高分辨率结果进行Barnes滤波,最后将滤波结果代入动能和位能方程中,目的是定量地分析各个尺度能量的变化以及它们之间的相互作用对暴雨强度的影响。研究发现:模式模拟的降水过程和强度与实况较为吻合,推导的能量方程适用于这次暴雨过程。三种尺度能量之间的相互作用包含了各种跨尺度能量的相互作用。在整个暴雨过程中,跨尺度之间的斜压能量转换包括位能向动能的能量转换和动能向位能的能量转换。同尺度之间的斜压能量转换总是单向的,且量值较大,动能的强度主要靠位能向动能的能量转换来维持。斜压能量转换的多少影响着暴雨的强弱。大尺度斜压能量转换在中高层比较强,中尺度斜压能量转换在低层较强,尤以β中小尺度系统变化最为显著,β中小尺度系统扰动是影响暴雨强度的关键系统。风切变的大小影响各尺度动能之间的能量转换。温度或位温梯度的大小影响各尺度位能之间的能量转换。位能与动能之间的能量转换主要与各尺度垂直速度和温度的垂直分布有关,暖空气上升冷空气下沉是各个尺度位能向动能转换的主要过程。 相似文献