中国西北5月和9月地表气温的年际变率机理及其预测          下载免费PDF全文

姚梦莹  朱志伟  卢睿  姚俊强 《大气科学》2023,(2):343-358

本文基于1961～2016年中国西北地区逐日地表气温观测资料以及全球大气再分析资料，通过统计诊断和数值模拟的方法，揭示了西北地区5月和9月地表气温年际变率规律及其机理，并在此基础上分别构建了季节预测模型。结果表明：（1）西北5月和9月地表气温年际变率经验正交函数分解第一模态均为全区一致型空间分布，但具有不同的变率特征。（2）西北5月地表气温正异常与拉尼娜衰减型海表温度异常所对应的热带纬向三极型对流（降水）异常强迫有关，对流异常激发的热带外遥相关波列导致西北地区上空受反气旋（高压）异常控制，造成局地向下太阳短波辐射增多，从而使得西北地表气温增加；而西北9月地表气温正异常与拉尼娜发展型海表温度异常所对应的热带纬向偶极型对流（降水）异常强迫有关，偶极型对流强迫能够在西北地区东西两侧激发反气旋（高压）异常，导致西北地表气温正异常。（3）基于物理机制，分别利用拉尼娜衰减和发展型的相关海表温度异常预测因子，建立针对西北地区5月和9月地表气温年际变率的季节预测模型，独立预报期间（2007～2016年）预测技巧相关系数分别可达0.74和0.62，可为西北地表气温短期气候预测提供参考。  相似文献   

基于湍能耗散率的航空颠簸集成预报方法          下载免费PDF全文

蔡雪薇  万子为  吴文辉  杨波  蚁志鸿 《大气科学》2023,(4):1085-1098

为提升对飞机颠簸的客观预报能力，设计一种新的基于湍能耗散率（Energy Dissipation Rate，简称EDR）的航空颠簸集成预报算法，预报结果可实现与机载探测到的新型颠簸实况直接对比验证，且预报强度不受机型差异的影响。该算法利用中国气象局中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO）的基本气象要素计算多个代表晴空颠簸（Clear Air Turbulence，简称CAT）和山地波（Mountain Wave Turbulence，简称MWT）的预报指数，在各预报指数和颠簸实况EDR的概率密度函数均基本符合正态分布的假设条件下，利用前期各指数和实况之间的概率密度匹配关系，将原预报指数在实时数值预报中转换为以EDR为单位的预报值；再将其根据预报评分给予不同权重，集成为包含晴空颠簸和山地波的EDR颠簸预报产品。主客观检验结果均显示这种颠簸预报产品能够大致反映不同区域和类型的颠簸情况，多种算法的集成预报效果总体好于单一指数预报；相对作用特征检验（ROC）表明轻度以上颠簸的预报结果可以提高命中率并降低空报率，具有较高的预报正技巧。  相似文献   

用常规探空资料估算C_n²和ε垂直变化初探     

戴铁丕  潘闻天  朱素芳  毕志刚 《大气科学学报》1997,20(2):251-258

用南京、射阳的常规探空资料建立了估算折射率结构常数C_n²和湍能耗散率ε垂直变化理论模式。结果表明:用该理论模式计算的ε值与用天气脉冲多普勒雷达探测的速度谱宽σ_r²再估算得到的ε值有较好的一致性。  相似文献   

淮北地区一次弱天气尺度强迫背景下MCS过程分析与模拟          下载免费PDF全文

安礼政  刘安宁  宋昊冬  夏网萍  王蓓元 《气象科学》2021,41(5):657-667

利用多源观测资料和WRF中尺度数值模式对2016年8月7日淮北地区一次中尺度对流系统（Mesoscale Convective Systerm，MCS）过程进行诊断分析和模拟。结果表明，本次MCS过程发生在弱天气尺度强迫背景场下，系统性上升运动较弱，对流层低层存在较弱的源自西北太平洋的偏东风转东南风的水汽输送作用；MCS移动和形态变化与地面辐合线演变特征较为一致，地面流场的演变与降水强度之间有着密切的联系；WRF模式较好地模拟出本次降水的分布特征以及MCS演变过程中对流活动和地面辐合线相互作用的特征。模拟结果表明，本次过程中MCS在逐渐南移过程中完成了对流单体的更替，地面辐合线在此过程中发挥重要作用，并且处于不同发展阶段的对流单体环境场的对流不稳定度的垂直分布存在明显差异。  相似文献   

基于能量耗散视角的红树林海岸沉积地貌学     

李炎  陈一宁 《海洋地质与第四纪地质》2023,(6):25-33

能量耗散是海岸带沉积地貌学的重要研究方向。地貌系统中的能量耗散往往存在极值，但是关于地貌演化的能量耗散趋向是最大值还是最小值，一直存在争议。本文试图从文献梳理入手，回顾海岸带地貌过程中的能量耗散问题，并用阻抗匹配概念来解释能量耗散的极值问题：当地貌系统的机械储能效率最大而热力学耗散最小时，表现为“共振阻抗匹配”，反之则表现为“梯度阻抗匹配”。基于无量纲沉降速度Ω的海滩地貌分类体系，正是表现从“共振阻抗匹配”到“梯度阻抗匹配”的典型谱系。在此基础上，从能量耗散的视角，对红树林生态系统的沉积地貌过程进行了文献综述，总结了潮沟-潮滩-红树林界面上的阻抗匹配和能量耗散问题，讨论了界面能量耗散行为如何通过水动力学和热力学过程反馈到红树林的生长过程，指出了红树林生态系统中潮沟-潮滩三维地形结构的重要性，并建议在红树林生态修复工程中应用这种结构来更好地维持系统的稳定性。  相似文献   

珠江河口潮能通量与耗散   总被引：4，自引：1，他引：3  

倪培桐  韦惺  吴超羽  刘欢 《海洋工程》2011,29(3):67-75

珠江河口三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统,具有独特的河网体系和河口湾.为探讨珠江河口三角洲的潮能通量和潮能耗散机制,基于SELFE模型,建立了珠江河网-河口湾的三维数值模型,计算了河网-河口湾区的潮能通量和潮能耗散.研究表明:珠江河口的潮能通量平面上表现出主槽大,滩地较小;在总能耗中,底摩擦能耗最大,其次是垂向扩散耗散能耗,水平扩散能耗最小;存在‘门’、分汊汇流区和弯曲河道区等典型的高能耗区,高能耗区的单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级.  相似文献   

跃层厚度对内孤立波能量耗散的影响          下载免费PDF全文

张群星  徐昱  刘娟  孟静  王桂霞  陈旭 《海洋科学》2024,48(2):1-14

内孤立波破碎混合是陆架地形上海洋混合过程重要的能量汇,为了探究内孤立波在连续跃层密度分层中能量变化及能量耗散规律,本文使用OpenFOAM建立数值水槽,基于双曲正切曲线设置连续跃层密度分层开展了一系列工况的模拟,针对跃层厚度对内孤立波能量传递及其耗散进行了详细分析。结果表明跃层厚度与跃层处流速剪切存在着负相关关系,随着跃层厚度的增加能量耗散先减小后增大。跃层厚度较小时,跃层处流速剪切强,理查德森数小,易产生开尔文-亥姆霍兹(Kelvin–Helmholtz)不稳定现象;随着跃层厚度的增大,流速剪切减小,理查德森数增大,开尔文-亥姆霍兹不稳定消失;跃层厚度达到临界值后,层结稳定性减小,理查德森数减小,流场的翻转混合过程加强,能量耗散也明显增强。  相似文献   

黏土地基上海洋平台桩靴峰值阻力上限分析          下载免费PDF全文

张其一  李晓武 《海洋工程》2023,41(1):29-38

在自升式平台的预压载过程中，桩靴在层状地基上较易发生“穿刺”现象，很大程度上影响着平台的安全运行。准确地分析桩靴峰值阻力，避免平台桩靴发生“穿刺”是非常重要的。采用极限分析上限定理，合理构建运动许可速度场，从理论上推导了层状地基上桩靴峰值阻力的上限解答。为了进一步验证峰值阻力理论解答的准确性，采用ABAQUS有限元软件构建了“桩靴—弹塑性海床”的三维数值模型，对桩靴贯入海床的过程进行了数值模拟，分析桩靴周围土体的塑性变形演变规律，研究土体的破坏机理。研究结果表明：推导的桩靴峰值阻力上限解答，能够较好地计算层状地基极限承载能力，通过与离心机试验和数值结果对比，计算误差在18%以内；给出的运动许可速度场能够较好地反映桩靴周围土体破坏模式；桩靴阻力达到峰值时，下层软土中的土塞高度约为桩靴直径的0.2倍。  相似文献