AREM模拟云参数与卫星观测的比较研究   总被引：4，自引：3，他引：1  

李昀英  宇如聪 《大气科学》2006,30(6):1198-1206

数值模式模拟计算云量与卫星观测云量的定义不同, 难以进行定量比较, 从而限制了对云模拟误差的检验和修正.作者介绍了可把数值模式输出云参数转换成ISCCP卫星反演云参数的云模拟器, 并将其试用于AREM区域模式中, 定量分析了模拟云参数和ISCCP反演云参数的差异.结果表明, AREM模式可以再现中国东部冬季云的基本分布特征, 但与观测相比, 四川地区云量模拟偏大20%, 华东地区则偏小20%左右, 云量中心的云顶高度比ISCCP反演值偏低一个高度段, 云光学厚度偏大一个厚度段.模拟与观测云参数的定量比较, 为评估和改进模式性能提供了依据.  相似文献   

全球海-陆-气耦合模式大气模式分量的发展及其气候模拟性能Ⅱ--垂直分辨率的提高及其影响   总被引：9，自引：2，他引：7  

王在志  宇如聪  王鹏飞  吴国雄 《热带气象学报》2005,21(3):238-247

在第1部分水平分辨率提高的基础上,提高了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室的全球海-陆-气耦合气候系统模式(GOALS／LASG)大气模式分量的垂直分辨率。为减少地形对平流层的影响,并和其它气候模式一致,建立了基于能量守恒和角动量守恒的垂直混合坐标方案,及混合坐标下的半隐式时间积分方案,并对相关的物理过程作必要的调整。尽管主要物理过程不变,但从初步结果来看,对大气垂直结构的模拟更合理;平流层风场和温度场的模拟与观测更接近;降水、海平面气压场的分布及季节变化等特征也有明显改进。  相似文献   

利用大气环流模式模拟北大西洋海温异常强迫响应   总被引：4，自引：1，他引：3  

李建  周天军  宇如聪 《大气科学》2007,31(4):561-570

北大西洋地区的海温异常能够在多大程度上对大气产生影响,一直是一个有争议的问题。作者利用伴随北大西洋涛动出现的海温异常对大气环流模式CAM2.0.1进行强迫,考察了模式在冬季（12月、1月和2月）对三核型海温异常的响应。通过与欧洲中期天气预报中心提供的再分析资料的对比,发现该模式可以通过海温强迫在一定程度上再现具有北大西洋涛动特征的温度场和环流场。在北大西洋及其沿岸地区,模式模拟出了三核型的准正压响应,与经典的北大西洋涛动型大气异常是一致的。模式结果与北大西洋地区大气内部主导模态的差别主要体现在两个方面:一是异常中心位置多偏向于大洋上空,在陆地上的异常响应强度很弱;二是高纬地区对海温异常的响应不显著,没有强迫出与实际的大气模态相对应的异常中心,表明该地区海洋的反馈作用较弱。  相似文献   

Numerical Simulation on Development Mechanism of Meso-βScale Flow Field During a Heavy Rain Process in Henan Area     

廖移山  张兵  李俊  李武阶  宇如聪 《Acta Meteorologica Sinica》2007,21(1):64-74

Numerical simulation of a heavy rainfall case in Henan area during 16-17 July 2004 is performed using the LASG (State Key Laboratory of Numerical Modelling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics) mesoscale model AREM (Advanced Regional Eta Model) developed by Yu (1989) and Yu et al. (1994). The results are shown: the air in the middle part of troposphere within the horizontal range of meso-βscale convective system is heated by condensation latent heat. The isobaric surface in the middle and upper part of troposphere is rising, and thus meso-βscale high is formed; the isobaric surface in the lower part of troposphere is depressed, and thus meso-βscale low is formed. The interaction between the high and low layer flow promotes the strong development of the vertical motion. While the rising motion is developing strongly, obvious compensation sinking motion appears around it. In the south of rising motion region, the divergence current in the upper part of troposphere backflows towards south, which leads to the vertical circulation appearing in the upper part of troposphere. The sinking branch of the circulation integrates in the compensation sinking air current in the south of rising motion region and takes the horizontal momentum of upper air to the lower part of troposphere and forms a new meso-βscale jet. In the north of the rising motion region, a mesoscale vertical circulation develops in the low layer of troposphere. The divergence current of the sinking branch of the circulation, which flows southward, converges with warm and humid air current in the low layer of troposphere which flows from southwest, and forms a meso-βscale convergence line. Then it strengthens the convergence over the low level of heavy rain area. In the east of the rising motion region, a mesoscale vertical circulation also develops in low layer of troposphere. The divergence current of the sinking branch of the circulation, which flows westward, causes originally more consistent southwest air current in this region to the east deflection, and thus forms the cyclone curve in the southwest air current. The convergence is further strengthened in the meso-βscale convergence line. The strong development of ageostrophic vorticity in the lower part of troposphere is the important factor of the formation of the meso-βscale cyclone. At last the three-dimensional structure chart of development of heavy rain meso-βscale stream filed is given.  相似文献   

台风“云娜”在近海强度变化及结构特征的数值研究Ⅱ:云微物理参数化对强度和路径的影响     

程锐  宇如聪  徐幼平  傅云飞 《气象学报》2009,67(5):777-786

在分析云微物理参数化对云结构和降水特征的影响的基础上,研究云微物理参数化过程对台风"云娜"强度与路径的影响.结果表明:云微物理过程对台风强度和路径有一定影响,其中不考虑雨水蒸发冷却效应后,比其他试验最终地面最大风速强7 m/s以上,但此时登陆地点误差最大,与对照试验偏离150 km左右.我们还从螺旋雨带结构变化及环境风切变影响角度分析台风临近登陆时强度模拟减弱的原因,发现过强的外围螺旋雨带以及环境风场垂直切变对于台风的加深、维持是不利的,他们可能会造成"云娜"临近登陆时强度的下降.不难看出,云微物理过程可以加强甚至产生外螺旋雨带,当外围雨带发展加强之后,可以引起局地辐合强度增强,从而限制了大量水汽和能量向台风内核输送,从而会导致台风强度下降.此外,外围螺旋雨带的发展,还可以从对流层中层带来干冷空气入侵行星边界层;而当入流边界层中雨水下落时,其自身的蒸发也会使周围气块温度下降;这些干冷气团在入流气流的输送下进入台风内核,从而对云墙产生了"冷侵蚀",最终引起台风强度下降.因此,减小上述两方面的模拟误差,应能改进台风"云娜"登陆过程中强度的模拟效果.  相似文献   

北大西洋年际变率的海气耦合模式模拟Ⅰ：局地海气相互作用   总被引：6，自引：0，他引：6  

周天军  宇如聪  郜永祺  Helge Drange 《气象学报》2006,64(1):1-17

检验了一个全球海气耦合模式对北大西洋年际气候变率的模拟,讨论了导致这种年际变率型的物理机制,并分析了其对年代际变率的可能影响。北大西洋冬季SST的主导变率模态,在经向上表现为三核型,自北而南出现“- -”的带状距平型;最大距平中心位于副极地大洋、中纬度大洋的西部以及热带海域,耦合模式较为真实地再现了这一特征。与三核型SST异常相对应的大气环流型表现为北大西洋涛动,具有显著的正压结构。上述异常型主要发生在年际尺度,具有3—4年的谱峰;在次年代际尺度上,也存在谱峰。分析表明,模式中三核型SST异常的产生,主要来自大气的强迫,NAO增强,中纬度大洋上的西风减弱,海洋感热和潜热通量损失减少,中纬度大洋得到的净热通量增加,导致SST出现正距平;在包括Labrador海在内的副极地大洋,NAO增强、冰岛低压加深,气旋性环流增强,来自高纬度的冷空气吹过洋面,海气温差加大,大洋的感热通量损失增加,SST降低。热带地区东风的增强,也是导致那里SST降低的重要机制。三核型SST异常对大气的反馈作用较弱,文中没有证据表明它能够影响到北大西洋地区的年代际气候变率。  相似文献   

TRMM测雨雷达和微波成像仪对两个中尺度特大暴雨降水结构的观测分析研究   总被引：40，自引：16，他引：40  

傅云飞  宇如聪  徐幼平  肖庆农  刘国胜 《气象学报》2003,61(4):421-431

文中利用TRMM卫星的测雨雷达和微波成像仪探测结果,研究了1998年7月20日21时(世界时)和1999年6月9日21时发生在武汉地区附近和皖南地区的两个中尺度强降水系统的水平结构和垂直结构,以及TMI微波亮温对降水强弱和分布的响应。研究结果表明:这两个中尺度强降水系统中对流降水所占面积比层云降水面积小,但对流降水具有很强的降水率,它对总降水量的贡献超过了层云降水。降水水平结构表明,两个中尺度强降水系统由多个强雨团或雨带组成,它们均属于对流性降水;降水垂直结构分析表明,强对流降水的雨顶高度可达15km,强对流降水主体中存在垂直方向和水平方向非均匀降水率分布区,层云降水有清晰的亮度带,层云降水的上方存在多层云系结构。降水廓线分布表明:对流降水廓线与层云降水廓线有明显的区别,并且降水廓线清晰地反映了降水微物理过程的垂直分布。整个中尺度强降水系统中对流降水与层云降水的区别还反映在标准化的总降水率随高度的分布。微波信号分析表明:TMI85 GHz极化修正亮温,19.4与37.0,19.4与85.5,37.0与85.5 GHz的垂直极化亮温差均能较好地指示陆面附近的降水分布。  相似文献   

中国南方地区层状云的形成和日变化特征分析   总被引：16，自引：2，他引：16  

李昀英  宇如聪  徐幼平  张学洪 《气象学报》2003,61(6):733-743

文中利用中国地区卫星和地面观测云的量、状、高等资料及空中规定等压面和特性层探空资料 ,分析了中国南方地区 (2 0～ 35°N ,10 3～ 12 0°E)层状中、低云的形成背景和日变化特征并初步解释了日变化的原因。层状云的伸展高度是受空中逆温层限制的 ,华南沿海地区的层积云与海洋性层积云具有较相似的性质 ,是水汽在边界层逆温下凝结、堆积的结果 ,其云量日变化与边界层日变化有密切联系 ,白天减少 ,夜间增多。高原以东地区层状中云的形成是青藏高原大地形动力作用的产物 ,是冬春季水汽在高原以东大尺度低高层辐合、中层辐散所伴随的下沉运动形成的逆温层下堆积的结果 ,其日变率较小。  相似文献   

GOALS/LASG模式对气候平均态的模拟   总被引：3，自引：2，他引：3  

吴统文  吴国雄  王在志  宇如聪 《气象学报》2004,62(1):20-30

中国科学院大气物理研究所LASG最近发展了全球海洋 大气 陆面耦合气候模式系统 (GOALS)的新版本 ,实现了全球大气环流谱模式 (R42L9)与海洋环流模式 (T63L3 0 )在 40°S～ 40°N之间的开洋面上海 气通量交换的完全耦合。该模式系统已积分了 40a ,基本上不存在明显的气候漂移。文中通过对所模拟的后 3 0a平均的热带、副热带地区海温、海表风应力、洋面净通量和降水等的气候平均态与多种实测资料的对比分析 ,结果表明 ,GOALS模式基本上模拟再现了当今气候的一些主要特征 ,对热带气候平均态已具有一定的模拟能力 ,但也注意到 ,与观测相比 ,区域性差异是明显存在的 ,比如沿赤道西太平洋“暖池”区和靠近南美沿岸的东太平洋海域以及印度洋海表温度明显偏高约 2℃ ,所模拟的赤道东太平洋海温冷舌西伸明显 ,造成赤道中太平洋海温明显偏冷等偏差。这些模拟误差 ,与模式中海表风应力和洋面所得到或释放的净热通量有密切的关系。SST的模拟误差反过来也影响到对降水的模拟  相似文献   

热力适应、过流、频散和副高II.水平非均匀加热与能量频散   总被引：6，自引：1，他引：6       下载免费PDF全文

刘屹岷  吴国雄  宇如聪  刘新 《大气科学》2001,25(3):317-328

利用位涡方程和热力适应原理，讨论了因非绝热加热的空间不均匀性导致的大气 动力特征的变化，进一步阐明了副热带地区的深对流凝结潜热加热的垂直非均匀性使副热带高压在中低空出现在热源区以东，在高空出现在热源区以西。在此基础上，深入研究了水平非均匀加热对大气环流的影响。结果表明加热区以北，虽然非绝热加热消失，但存在加热的水平梯度在西风环流的背景下在高低层造成深厚的负涡度强迫。因而高层热源北部边界附近的西风向南偏转进入加热区，造成加热区北部边界及其以北发生次级辐散；低层热源区的南风发生反气旋偏转，汇入加热区外的西风气流中，造成低层加热区北部边界及其以北发生次级辐合。结果该区域产生了垂直上升运动及负的涡度强迫源，对应着异常强烈的反气旋环流。该负涡度强迫源还通过能量频散，在西风带中以Rossby波的形式向中高纬传播，影响中高纬地区的异常环流型。  相似文献