SIMULATION OF BOUNDARY LAYER EFFECTS ON A HEAVY RAINFALL EVENT CAUSED BY A MESOSCALE CONVECTIVE SYSTEM OVER THE YELLOW RIVER MIDSTREAM AREA     

赵桂香  王一颉  王晓丽 《热带气象学报(英文版)》2020,26(1):111-124

A heavy rainfall event caused by a mesoscale convective system (MCS), which occurred over the Yellow River midstream area during 7–9 July 2016, was analyzed using observational, high-resolution satellite, NCEP/NCAR reanalysis, and numerical simulation data. This heavy rainfall event was caused by one mesoscale convective complex (MCC) and five MCSs successively. The MCC rainstorm occurred when southwesterly winds strengthened into a jet. The MCS rainstorms occurred when low-level wind fields weakened, but their easterly components in the lower and boundary layers increased continuously. Numerical analysis revealed that there were obvious differences between the MCC and MCS rainstorms, including their three-dimensional airflow structure, disturbances in wind fields and vapor distributions, and characteristics of energy conversion and propagation. Formation of the MCC was related to southerly conveyed water vapor and energy to the north, with obvious water vapor exchange between the free atmosphere and the boundary layer. Continuous regeneration and development of the MCSs mainly relied on maintenance of an upward extension of a positive water vapor disturbance. The MCC rainstorm was triggered by large range of convergent ascending motion caused by a southerly jet, and easterly disturbance within the boundary layer. While a southerly fluctuation and easterly disturbance in the boundary layer were important triggers of the MCS rainstorms. Maintenance and development of the MCC and MCSs were linked to secondary circulation, resulting from convergence of Ekman non-equilibrium flow in the boundary layer. Both intensity and motion of the convergence centers in MCC and MCS cases were different. Clearly, sub-synoptic scale systems in the middle troposphere played a leading role in determining precipitation distribution during this event. Although mesoscale systems triggered by the sub-synoptic scale system induced the heavy rainfall, small-scale disturbances within the boundary layer determined its intensity and location.  相似文献   

大气物理过程方案对PM_2.5预报的敏感性试验     

李毅  张立凤  臧增亮 《气象科学》2020,40(4):449-457

利用WRF-Chem大气化学模式,选择2015年12月中旬发生在我国的大范围空气污染过程,在采用同样化学方案条件下,针对模式中不同物理过程及其参数化方案开展了地面PM_(2.5)预报的敏感性试验。结果表明:该模式能较好展示此次PM_(2.5)污染的演变过程,与实况也较接近,但对青海经宁夏至内蒙的PM_(2.5)高值区出现了漏报现象,这可能是模式外边界未对污染物做更新所致。对地面PM_(2.5)的预报,各物理过程的敏感度不同,边界层(含近地面层)过程的影响要明显大于积云对流及微物理过程的影响,不同的参数化方案会造成不同的预报误差。边界层过程QNSE和与其配套的近地面层方案的组合是预报的较佳组合;而TEMF和与其配套的组合以及ACM2和Pleim-X的组合则不佳。合理的物理过程参数化方案有助于提高PM_(2.5)预报质量。模式预报对排放源也有适应过程,其Spin-up时间较气象要素长。  相似文献   

影响北京的一例沙尘天气过程的起沙沉降及输送路径分析   总被引：5，自引：1，他引：4  

张亚妮  张碧辉  宗志平  吴英 《气象》2013,39(7):911-922

本文选取2012年4月27-28日影响北京的一次沙尘天气过程进行分析,发现在本次过程中,沙源地区的沙尘暴主要发生在地面冷锋和500 hPa槽后,在近地层强烈的感热加热与中低层冷平流的共同作用下,形成了不稳定层结及深厚的混合层,最高可达600 hPa,是沙尘天气能够影响下游地区的重要条件。本文还通过分析等熵混合层厚度变化及其平流过程来追踪沙尘天气的输送路径和定位沉降地,发现本次过程有两种传输路径,一种是沿辽宁北部向东而后转向东北方向,主要沿等熵混合层平流向下游移动,之后随着等熵混合层的接地沉降到近地层,该路径影响高度较高;另一种是沿辽宁南部向东南方向移动,混合层平流较清楚,但沉降时与东北路径明显不同,在辽东半岛东部地面辐散气流及下沉运动的作用下发生沉降,并随冷锋后冷高压南侧的东风回流向西输送影响北京地区。另外,由于混合层之上的稳定层明显下压,使沙尘输送高度偏低。运用HYSPLIT模式模拟的前、后向轨迹证实了上述两种输送路径,表明北京的扬沙天气是由东风回流造成的。  相似文献   

黄土高原复杂地形受中尺度运动影响的稳定边界层湍流特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

梁捷宁  张镭  鲍婧  赵世强  黄建平  张武 《大气科学》2013,37(1):113-123

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,简称SACOL)2008年12月观测资料,研究了稳定边界层湍流特征.使用涡动相关资料研究湍流通量时,定义湍流的平均时间τ内的中尺度运动是造成湍流统计量变化范围大的主要原因,稳定情形? τ取几十秒至几分钟.对梯度理查森数大于0.3的强稳定情形的湍流尺度分解(MRD)谱分析表明,感热通量在112.4～449.9 s存在谱隙,尺度大于谱隙的中尺度运动造成了通量观测资料离散性大,甚至有支配性影响.动量通量的谱隙在112.4～224.9 s之间.弱风时,中尺度运动的影响更大,垂直风速标准差以0.1的比率随中尺度风速变化;垂直风速标准差同广义风速表现出很好的相关性,并随着广义风速消失而消失.三维风速标准差与摩擦速度呈很好的线性关系,垂直、水平、横风风速的无量纲标准差分别为1.35、2.54、2.21.对湍流动能的研究发现,在梯度理查森数大于0.3的条件下,仍然存在连续的湍流.以湍动能为依据,分析了湍流的平稳时间长度,其长度随稳定度变化而变化,2008年12月7～11日从133.5 s变化到856.2 s,湍流平稳时间长度反映了中尺度运动的发生频率.  相似文献   

2011～2012年冬季欧亚大陆低温严寒事件与平流层北极涛动异常下传的影响   总被引：4，自引：1，他引：3  

兰晓青  陈文 《大气科学》2013,37(4):863-872

利用NCEP-NCAR 再分析资料分析了2011～2012 年冬季发生在欧亚大陆的一次异常低温严寒事件的大气环流演变过程以及可能的成因。这次低温事件,主要出现在2012 年1 月下旬至2 月上旬,持续大约3 周左右,非常强的低温异常覆盖了几乎整个欧洲以及东亚的西伯利亚、蒙古国和我国东北、华北等地。这次低温事件的演变与对流层北极涛动(AO)由正位相转变为负位相的时间相匹配,意味着AO 可能发挥重要作用。进一步分析表明,前期行星波的异常上传导致平流层发生爆发性增温现象,极夜急流减弱,AO 位相首先在平流层由正变负;在2～3 周左右的时间内,平流层AO 异常信号逐渐下传,使得对流层AO 也转为负位相;随后,乌拉尔山阻塞高压异常发展,极区的冷空气不断向南爆发,先后在东亚和欧洲造成剧烈的降温,导致低温严寒事件。因此,考虑平流层环流的异常可能有助于提高欧亚大陆冬季低温严寒事件的预测能力。  相似文献   

不同参数化方案对风预报效果影响个例研究     

孙逸涵  程兴宏  柳艳香  宋丽莉 《气象科技》2013,41(5):870-877

中尺度气象模式对风场的预报效果与参数化方案的适应性紧密相关.以内蒙古高原丘陵地形、江苏平缓的海陆交界地形2种典型下垫面试验风电场为模拟区域,分别用WRFV3.2 （Weather Research and Forecast Model）模式自带的6种物理过程参数化组合方案预报了2010年1月和7月两个风电场区域的风速和风向,对比分析了参数化组合方案差异对风场预报的影响.结果表明：①内蒙古试验区,边界层MRF方案描述的边界层结构较MYJ方案合理;微物理方案WSM3在夏季的风速预报能力优于WSM6,而冬季相反;复杂地形区域的风场预报需考虑陆面过程参数化方案,尤其是夏季降水发生后,陆面过程对于边界层结构的影响增大,选用Noah优于无陆面过程.②江苏试验区,边界层MRF方案描述的边界层结构较MYJ方案合理;1月陆面过程RUC方案优于陆面热量扩散和Noah;7月陆面热量扩散方案优于RUC和Noah.③风向预报6个方案的预报风向统计与实际记录风向统计有较好的一致性,风向概率分布相似,盛行风向一致且稳定.  相似文献   

On the width and shape of gaps in protoplanetary disks     

A. Crida  A. Morbidelli 《Icarus》2006,181(2):587-604

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方斑东风螺两种养殖模式的比较     

黄海立  周银环符韶  梁飞龙刘定 《广东海洋大学学报》2006,26(3):8-12

在室内水泥池，利用沙层自净养殖模式和直接铺沙养殖模式对不同规格的方斑东风螺（Babylonia areolata Link）进行了高密度养殖的研究。结果表明，沙层自净养殖模式养殖小螺、中螺、大螺组日均增重分别为0．031、0．088、0．098g／d，沙层NH4^＋-N最高含量ω分别为1．3、2．1、3．1mg,／L,H2S最高含量ω分别为0．03、0．07、0．14mg／L．各规格组东风螺保持正常生长和活动，成活率92．9％以上；直接铺沙养殖模式养殖小螺、中螺、大螺日均增重分别为：0．023、0．051、0．068g／d．成活率分别为95．2％、86．7％、84．9％，沙层NH4^＋-N最高含量ω达到13．7mg／L，H2S最高含量ω达到0．47mg／L，沙层底质恶化，东风螺活动异常、不摄食。可见，沙层自净养殖模式对方斑东风螺的生长、成活率、沙层水质控制效果显著，在一定程度上克服了直接铺沙养殖底质恶化问题。  相似文献   

Dynamic response of soft poroelastic bed to linear water waves—a boundary layer correction approach     

Ping‐Cheng Hsieh  Liang‐Hsiung Huang  Tsan‐Wen Wang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2001,25(7):651-674

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A model of Jupiter's magnetospheric magnetic field with variable magnetopause flaring     

E.S. Belenkaya  S.Y. Bobrovnikov  V.V. Kalegaev 《Planetary and Space Science》2005,53(9):863-872

We present a new model of the jovian magnetosphere in which the flaring of the magnetopause boundary can be varied. Magnetopause flaring is expected to vary due to changing conditions in the upstream interplanetary medium, related both to the dynamic pressure of the solar wind, and to changes in the direction of the interplanetary magnetic field. The model includes a tilted dipole field, which is screened by the magnetopause, a tail field current system, and the field of a screened equatorial current disc.  相似文献