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相似文献
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1.
三层模式背风波的理论研究   总被引:8,自引:1,他引:8  
臧增亮  张铭 《气象学报》2004,62(4):396-400
文中建立了一个背风波的三层理论模式 ;当三层Scorer参数在中层最大、高层次之、下层最小的情况下 ,利用该模式求得了背风波的理论波长及扰动的解析解 ,并对一个典型的个例计算了其背风波波长 ,并在此基础上分析了背风波波长对上、中、下三层Scorer参数变化的敏感性 ,结果表明波长对中层Scorer参数的变化比较敏感 ,对下层Scorer参数的大小和符号都不敏感 ,但在计算背风波波长时不能忽略下层的Scorer参数。  相似文献   

2.
三维三层背风波的理论和数值研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
臧增亮  张铭  张瑰 《大气科学》2007,31(3):547-552
建立了一个三维三层背风波的理论模型,求出当Scorer参数满足中间层大,上、下两层小的情况下,三维三层背风波的理论波长和扰动分布。利用该理论模型对一个实际的背风波个例进行了计算,得到的理论波长与实际波长十分接近。理论结果还表明波动的最大扰动振幅在中层附近。利用ARPS(The Advanced Regional Prediction System) 模式对此个例模拟的结果表明,模拟得到的波长、锲角及波动位相的分布都与理论模型的结果较为一致。  相似文献   

3.
从Scorer的背风波发生理论条件出发,首先考虑3层均匀干空气,利用WRF模式模拟出干空气条件下的小振幅拦截背风波动,波动主要发生在2~5 km的高度范围,波长为8 km左右,这与之前的观测和模拟结果相一致。分析表明:形成平稳背风波动过程中,存在能量波包向下游传播的性质,各位置振动的强度会发生周期性的增强和衰减。引入水汽进行的敏感性试验表明:随着水汽增多,背风波动的波长会增加,且波动传播中所能达到的最大垂直速度有变小趋势。  相似文献   

4.
为了研究风场对背风波的影响,针对边界层附近为弱稳定层结的背风波,建立了一个三维三层的理论模型和线性计算模式,分析了各层中风速和风向的变化对背风波特征的影响,揭示了气流过孤立山脉产生背风波的有利风场条件。结果表明:背风波的波长、振幅等特征对各层风速和风向的变化具有相当的敏感性,波长随着低、高层风速的增大而增大,随着中层风速的增大先减小后增大;振幅随着低、中层风速的增大先增大后减小,随着高层风速的增大而增大。此外,风速和上下层风向切变的增大均使背风波的形态逐渐由横波型转为辐散型,但是上下层风向的切变对背风波形态的影响比风速更为显著。  相似文献   

5.
分层气流条件下地形降水的二维理想数值试验   总被引:1,自引:0,他引:1  
杨婷  闵锦忠  张申龑 《气象科学》2017,37(2):222-230
利用WRF v3.5中尺度数值模式,在条件不稳定层结下,针对分层气流(基本气流风速和大气湿浮力频率呈二层均匀分布)过山时,地形对降水的影响进行了多组二维理想数值试验,以研究不同高度、尺度山脉和不同方向基本气流对降水形态和分布的影响。模拟结果表明,地形重力波触发对流是地形降水的主要机制之一,地形波的特征(波长、振幅)和传播均受到地形和基本气流的影响,其中,强基本气流流经高而陡峭的山脉时,更容易在其背风坡捕捉到重力波,地形降水呈现多种模态,反之亦然;当改变基本气流与山脉交角时,主要通过影响地形强迫抬升速度、基流对波动稳定性发展来进一步影响地形降水的强度和分布。  相似文献   

6.
大地形背风波的转槽实验研究   总被引:7,自引:1,他引:6  
高守亭  陈辉 《气象学报》2000,58(6):653-665
文中利用转槽在相似定律及动力无量纲数的控制下,对旋转层结流越过大地形产生的背风波做了一系列的实验.实验及分析结果表明,无量纲数中Froude数是最重要的参数,发现在层结适当时背风波同旋涡结构在山的下风方同时出现.在无旋转情况下,在Froude数适当时仍然存在着明显的背风波,但旋转的作用能增加背风波的波动幅度,特别是起着引发下坡流的作用.文中最后还讨论了背风波在季风区内对低层涡旋发展的驱动作用及有待进一步研究的问题.  相似文献   

7.
利用中尺度模式WRF3.3对太行山东麓焚风典型个例进行了数值模拟。结果表明,太行山东麓焚风的发生和移动与山脉背风波密切相关。由此建立了太行山东麓焚风的概念模型:西北或偏西气流途经山西盆地、山西境内的山脉或高原,再越过太行山,在其东麓形成背风波。背风波的下沉气流气温按干绝热方式上升,同时下沉气流也会对低层大气产生压缩增温效应,使得太行山东麓产生焚风。背风波即为重力波,可以伴随着下沉气流向下游移动,正变温区同时也向东移动。变温区移动的速度和重力波的传播速度相同。背风波的产生,需要Scorer数向上足够的减小,而且不连续,即要求大气是稳定的且存在明显的风速切变。  相似文献   

8.
一次鄂西地区暴雨过程中地形敏感性试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用WRF模式中提供的不同平滑地形方案对2007年5月30-31日发生在湖北西部地区的暴雨过程进行数值模拟。在此基础上,利用WRF模式进行地形高度敏感性试验。结果表明:地形平滑方案与降水的时空分布有很大的相关性,地形越接近实际地形,降水的时空分布越接近实况;地形高度对降水的强度及落区影响较大,随着山脉地形高度的增加,迎风坡和背风坡的2个降水中心带有远离山脉的趋势,当山脉高度达到一定高度以后,迎风坡和背风坡的两个降水中心带又有靠近山脉的趋势。  相似文献   

9.
祁连山区冬半年积雪分布及变化的遥感研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王兴  张强  郭铌  蔡迪花  张杰  陈乾  汤懋苍 《高原气象》2010,29(2):366-372
利用国家卫星中心提供的1996—2002年冬半年(11月~翌年4月)的旬积雪数据、地面气象站温度和实测积雪数据,以及结合祁连山区DEM数据,研究了同期祁连山区积雪时空分布及其变化特征。结果表明:祁连山区冬半年积雪大多随山脉走向呈带状分布在山脊区,而山谷和南面盆地分布较少;积雪西段最多,东段次之,中段最少。祁连山区不同积雪频率所分布的平均高度的基本趋势为积雪频率越大分布的高度也越高。就不同频率的积雪而言,频率越低所占比例越大,频率越高所占比例越小;总体上祁连山区在1998/1999年冬季积雪达到最小值,在1998/1999年冬季之前呈波动变化,之后呈持续显著增加的趋势,但主要贡献在低频率。对祁连山东、中、西三段而言,东、中两段在1998/1999年冬季前呈减少趋势,1998/1999年冬季后呈增加趋势,东、中两段平均积雪频率变化量很接近;而西段从1996/1997年冬季开始呈缓慢增加的趋势,而且积雪平均出现频率明显要比东、中两段高很多。祁连山东、中、西三段积雪覆盖度随着高度增加而增大,只有中段在1999—2001年随着高度的递增积雪覆盖度增加不明显,变化趋势比较复杂,这可能与中段所受天气系统和地形等的影响比较复杂有关。  相似文献   

10.
本文利用大气中五层、下垫面中一层的全球初始方程数值模式,模拟了青藏高原和洛矶山脉对该地区中夏季气象场日变化的影响。所用的模式中包括了各种非绝热加热因子,还包括太阳辐射的日变化。所用的地形也较实际。计算进行了6.5天,取第6天的结果为青藏高原地区白天的代表(洛矶山地区为夜间),第6.5天的结果为青藏高原地区夜间的代表(洛矶山地区为白天),第5.5天到第6.5天的平均为全日平均的代表。本文是全部模拟结果的第一部分,除了全球模式中极区处理方法的简要介绍外,主要给出青藏高原和洛矶山脉对温压场日变化影响的对比分析。主要结果如下:与平原及海洋地区成鲜明对照,山脉和高原地区上空的温度场与高度场有明显的日变化特征。其中温度场的日变化振幅随着高度衰减,而高度场的日变化振幅在对流层中是随高度加强的。其日变化振幅及日变化影响的垂直厚度与地形大小成正比,青藏高原地区的温度场的日变化振幅最大值可达 9℃,在500mb上仍然明显;而洛矶山地区振幅的最大值为 5℃,它仅能影响到700mb上空。高度场的日变化也有类似的结果。无疑,天气系统和日变化振荡之间的非线性相互作用的机制,是在这个地区的实际预报工作中必须考虑的重要因子。这种显著的日变化振荡在形成和维持这些地区的天气系统中所起的作用  相似文献   

11.
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   

12.
陈秋士 《气象学报》1980,38(1):1-15
图3.2.1—3.2.5表示了地形对长波和超长波移动和发展影响的一般规律。如以地形脊对东移西风冷槽的影响为例,当地形相当涡度和扰动涡度的振辐比a_m/a_(20)较小时,在它越过地形脊时,首先流场槽减弱而温度槽加强,减弱的流场槽以较快的速度移动,而温度槽则相对减慢,越过地形脊后,流场槽又重新增强。 我们根据地形的影响,初步讨论了一锢囚气旋在向风坡填塞,在背风坡又重新产生的物理过程。超长波的斜压不稳定的不能发展,是由于温度场东进和流场西退造成的。根据地形脊对超长波脊移动的影响,可以推测,在两个地形超长波脊之间的地区,最有利于超长波脊的不稳定发展。阻塞脊出现频数的地理分布的观测结果和理论推测有很好的一致性。  相似文献   

13.
ENSO强度的影响因子是一个具有争议性的问题.作者探讨了一种理想的赤道高频纬向风强迫对ENSO强度的影响.将该问题转化为一类关于模式参数扰动的非线性最优化问题;基于所用的理论ENSO模式,研究了赤道高频纬向风强迫在调制ENSO强度中的角色.结果表明,对于E1 Ni(n)o和La Ni(n)a事件,存在两类外强迫,一类促进E1 Ni(n)o事件的发展却抑制La Ni(n)a事件的发展,另一类则抑制E1 Ni(n)o而促进La Ni(n)a事件的发展.这两类外强迫的主要区别在于初始相位的不同.相位决定了外强迫对ENSO事件是促进的还是抑制的,而外强迫的振幅和周期则决定了外强迫影响ENSO强度的大小.这些外强迫主要是通过海洋波动对斜温层深度的调节来影响ENSO事件的强度的.  相似文献   

14.
本文利用中尺度数值模式WRFV3.1对2010年1月6-8日新疆阿勒泰地区的强暴雪过程进行了敏感性数值模拟实验,来研究阿勒泰山脉地形对此次暴雪的影响。结果表明,阿勒泰地形对此次暴雪过程的形成和发展有明显的作用:(1)削减阿勒泰地区地形20%后,在阿勒泰山脉以西会导致降水减少,而在其以东则会导致降水增加;(2)对流层低层垂直速度的分布显示,在此次暴雪过程中,阿勒泰地区存在由于山脉地形引起的地形波,削减地形后会导致山脉地形波的强度减弱;(3)削减阿勒泰地区的地形后,在对流层低层700hPa,会出现气旋式环流增强的特征,而涡度场的表现则比较凌乱,同时也会对水汽场及云微物理量场产生影响。  相似文献   

15.
地形云和降水过程在区域水循环、水资源、生态环境及气候变化中具有十分重要的作用。本文利用中尺度数值模式WRF 数值模拟试验,以及通过引入表示大气层流速度、层结稳定度和地形特征的关系参数——湿Froude 数(Fw),研究了北京2009 年5 月1 日湿条件不稳定大气层结下,地形云和降水形成过程与地形动力抬升和地形重力波传播之间的关系及形成机理。研究表明,在地形最大高度2 km、半宽10 km 的条件下,层流速度从2.5 m/s 逐步增加到25 m/s 时,对应的湿Fw 数从0.19 增加到1.81。当Fw≤1 时,地形的阻挡起主要作用,由地形抬升形成的地形云主要产生在迎风坡一侧。地形重力波主要产生在迎风坡,并向上游传播,先形成层状云,最后演变为准稳定浅对流波状云。最大降水主要发生在紧靠山顶的迎风坡一侧,但当Fw 很小时,地形云不产生降水。当Fw>1 时,地形抬升形成的云主要发生在山顶附近,而地形重力波主要形成在背风坡,并向下游方向传播,形成准稳定波状云。最大降水主要产生在紧靠山顶的背风坡一侧。另外,在弱湿条件不稳定大气层流下,地形降水主要由地形动力抬升造成的暖云微物理过程产生,地形重力波形成的波状云几乎不产生降水。  相似文献   

16.
A study of the environmental influence on the amplitude of lee waves   总被引:1,自引:0,他引:1  
A three-layer theoretical model is used to calculate the lee wave of a real example occurring over Blue Ridge in Pittsburgh, in which the maximum vertical velocity is 0.11 m s^-1. Based on this, the influence of changes in the thickness and values of the Scorer parameter in each layer are analyzed. It is shown that the influence of each layer parameters on the lee-wave amplitude is different, and the amplitude is more sensitive to the changes in the lower layer. Since the environment changes can affect the Scorer parameter profile, the influence of the environment on the amplitude is studied. The results show that the amplitude will decrease in the daytime because of solar heating, and increase at night because of radiational cooling, according to observational data. The case is also simulated by the Advanced Regional Prediction System (ARPS) model. The simulated amplitude is 0.089 m s^-1, which is close to the calculated result. Numerical sensitivity experiments are performed to test the former calculated experiments. The simulated results are consistent with the analytically calculated results.  相似文献   

17.
孙诚  李建平 《大气科学》2011,35(6):1079-1090
利用1979~2004年NCEP2再分析资料,对逐日的北半球(20°N~90°N) 500 hPa的位势高度进行二维傅里叶的谱展开,并分析了不同波数下的谱展开系数的频域特征.对全年序列分析的结果表明:当纬向波数k和经向波数l均为0时,其谱展开系数表现为显著的低频(10~30天)变化特征;当经向波数l=0时,其谱展开系数...  相似文献   

18.
A barotropic model containing large-scale topography and zonal mean flow is established to discuss the effects of large-scale topography on the low-frequency waves. The results show that what affects low-frequency waves mostly is maximal height of topography and topographic slope. The former makes frequency of topographic Rossby waves decrease, the latter makes Rossby waves instable. Moreover, when topographic slope is appropriate, it can also make Rossby waves turn into low-frequency waves.  相似文献   

19.
定常条件下感热和地形影响的Rossby波   总被引:5,自引:0,他引:5  
通过在非绝热准地转线性模式中引入波动形式解,并确定适当的定解条件,用正交模方法求得了感热波的波动解。结果表明由于感热加热集中于近地层附近,其波动解具有与山脉波类似的波动垂直结构,波动等位相线随高度向西倾斜,波动能量向上传播。对NCEP/NCAR资料的分析验证了理论推导结果的合理性。大尺度大气定常波随纬度和季节有明显变化。热带地区定常波主要受潜热加热影响,副热带地区大气波动常表现为地形、潜热和感热加热的综合效应,而中纬度地区大气定常波则主要由地形和感热加热决定。  相似文献   

20.
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  
付遵涛  王树涛 《高原气象》1998,17(3):223-230
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   

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