2014年11月上旬西北太平洋一次极端强度爆发气旋的数值模拟和分片位涡反演分析     

姜立智  傅慎明  孙建华  刘靓珂  沈新勇 《气候与环境研究》2019,24(2):152-168

基于NCEP 6 h一次,0.5°（纬度）×0.5°（经度）水平分辨率的GFS（Global Forecasting System）再分析数据,利用数值模式WRF（Weather Research and Forecasting）,对2014年11月上旬西北太平洋一次极端强度的爆发气旋事件进行了模拟。在成功复制爆发气旋主要特征的基础上,较详细的分析了本次爆发气旋快速发展的有利环境条件,并利用分片位涡反演的方法,对此次爆发气旋的快速发展过程进行了研究,主要结论如下:（1）本次爆发气旋的爆发性发展阶段维持了约27 h,其最大加深率约为3.98 Bergeron（气旋加深率单位）,最低中心气压约为919.2 hPa。（2）爆发气旋的快速发展与对流层高层高空急流对热量的输送,对流层中层西风带短波槽槽前暖平流和正涡度平流的有利准地转强迫,以及对流层低层暖锋伴随的暖平流过程密切相关。（3）分片位涡反演的结果表明,对流层顶皱褶对应的平流层大值位涡下传和降水凝结潜热过程造成的正位涡异常是本次爆发气旋快速发展的主导因子,而对流层低层的斜压过程贡献相对较小。在气旋爆发期的前期和强盛期,降水凝结潜热释放是爆发气旋发展的最重要因子,而在爆发期后期,随着降水的减弱和爆发气旋的东北向移动,对流层顶皱褶作用所造成的正位涡异常成为维持气旋快速发展的最有利因子。  相似文献   

大孔径闪烁仪研究区域地表通量的进展   总被引：15，自引：0，他引：15  

卢俐  刘绍民  孙敏章  王介民 《地球科学进展》2005,20(9):932-939

地表湍流通量包括感热通量和潜热通量的准确测定对天气气候、农业、水文和水资源管理等意义重大。在几公里到几十公里尺度上有代表性的区域湍流通量的观测研究,特别在非均匀下垫面情况下,仍然非常困难。近年来蓬勃发展的大孔径闪烁仪（LAS）为这一问题的解决提供了全新手段。在介绍大孔径闪烁仪原理的基础上,综述了国内外利用大孔径闪烁仪开展区域地表通量观测研究的进展,包括在不同地表的LAS测量与涡动相关方法有关结果的对比,影响测量精度的关键因子分析,以及在区域地表通量遥感估算模型检验中的应用等,最后对大孔径闪烁仪的应用前景进行了展望。  相似文献   

南海中尺度涡研究进展   总被引：11，自引：0，他引：11  

王桂华  苏纪兰  齐义泉 《地球科学进展》2005,20(8):882-886

近20年以来,南海环流及中尺度涡的研究得到了国内外海洋学家相当的重视,取得了许多研究成果。随着高度计资料的广泛应用以及涡分辨率数值模式的发展,南海中尺度涡的研究越趋活跃。简要介绍南海大尺度环流的主要工作,并着重分析南海多涡结构观测以及形成机理研究方面的主要进展。  相似文献   

南海北部坡折带溶解氧分布特征及理化环境因子影响     

杨阳  马媛  史华明 《海洋学报》2013,35(1):104-110

依据2010年1月南海北部坡折带冬季航次资料,发现150~1 000 m层溶解氧表现出东北高、西南低的分布特征,在垂向上溶解氧整体上呈由表至底逐渐降低趋势。在强烈的水交换作用下溶解氧浓度大于8 mg/dm3等值线占据50 m以浅海域。中尺度暖涡在很大程度上改变了中下层海水中溶解氧空间分布,150~1 000 m层暖涡中心附近海域的溶解氧含量显著高于周边未受或受暖涡影响较小的海域,此外,溶解氧与营养盐、温度、盐度、pH之间在不同层次上存在明显的相关性,表明该海域冬季溶解氧的分布受物理过程和生化过程的影响。  相似文献   

一个考虑潮汐、中尺度涡和地形影响的南海底部环流诊断模型     

肖劲根  谢强  刘长建  陈举  王东晓  陈美榕 《海洋学报》2013,35(5):1-13

本文构造了一个考虑潮汐、中尺度涡和地形影响下的南海底部环流诊断模型。在该模型中,潮汐混合和涡致混合引起的垂直速率用一个类似的改进参数化方案来表示。该模型结果显示在南海深层吕宋海峡"深水瀑布"和斜压影响最大,潮汐作用和中尺度涡影响次之,风场的影响最小。斜压影响的整体效应与其他因素相反。潮汐混合与涡致混合具有明显的地形依赖性。潮汐混合主要集中在南海北部海盆地形较为陡峭的陆坡区和南海中部海山区,而涡致混合主要集中在海盆西边界区以及中部海山区。在不考虑吕宋海峡"深水瀑布"、潮汐和中尺度涡的情况下(对应吕宋海峡关闭),南海底部环流为反气旋式环流。考虑吕宋海峡"深水瀑布"后,南海底层环流为气旋式环流,而潮汐混合和涡致混合起到加强整个气旋式环流强度的作用。此外,该模型还给出了南海底部环流量级大小与地形坡度之间的密切关系,即地形坡度较大的地方,其流速也大。这对于现场观测有着一定的参考意义。最后,本文用尺度分析的方法从理论上分析了该模型的适用性,证实了该模型具有一定的可靠性。  相似文献   

Large eddy simulation of turbulence in ocean surface boundary layer at Zhangzi Island offshore   总被引：1，自引：0，他引：1  

LI Shuang  SONG Jinbao  HE Hailun  HUANG Yansong 《海洋学报(英文版)》2013,32(7):8-13

This study uses a large eddy simulation （LES） model to investigate the turbulence processes in the ocean surface boundary layer at Zhangzi Island offshore. Field measurements at Zhangzi Island （39°N, 122°E） during July 2009 are used to drive the LES model. The LES results capture a clear diurnal cycle in the oceanic turbulence boundary layer. The process of the heat penetration and heat distribution characteristics are analyzed through the heat flux results from the LES and their differences between two diurnal cycles are discussed as well. Energy balance and other dynamics are investigated which show that the tide-induced shear production is the main source of the turbulence energy that balanced dissipation. Momentum flux near the surface shows better agreement with atmospheric data computed by the eddy correlation method than those computed by bulk formula.  相似文献   

海洋中尺度涡的机械能及其源汇研究*          下载免费PDF全文

尚晓东  徐驰  陈桂英  练树民 《热带海洋学报》2013,(2)

由于观测手段的限制,海洋中尺度涡的能量输送及生成与耗散动力过程一直是世界大洋能量循环中悬而未决的一个问题,而中尺度涡在海洋中又广泛存在,它不仅占据海洋表层动能的绝大部分,而且是能量级串中连接大尺度和小尺度的中间环节,在大洋能量传输中扮演着重要的角色。文章以中尺度涡场机械能的大小、分布、源汇为主线,结合作者在这方面的最新研究成果,综述当前对中尺度涡机械能及其源汇的研究进展。  相似文献   

南极中山站附近冰盖近地面层湍流参数的观测研究          下载免费PDF全文

林忠  卞林根  马永锋  逯昌贵 《极地研究》2009,21(3):221-233

利用2007/2008年中国第24次南极考察队在南极中山站附近冰盖上观测试验获得的湍流脉动及相关资料,对原始资料通过坐标旋转订正后,应用涡动相关法计算分析了冰盖近地面层的湍流强度(I)、稳定度参数(z/L)、摩擦速度(u*)、拖曳系数(Cd)、地表粗糙度(z0)及动量通量(τ)和感热通量(H),并与空气动力学方法的计算结果进行对比。结果表明,Louis方案能够较好地模拟近地面层湍流通量;在平均状态下,全天雪面以感热形式从大气获得净的能量;近中性层结下地表粗糙度z0为4.54×10-4m,拖曳系数Cd=1.7×10-3,在非中性条件下,稳定度越小Cd越大,反之,则稳定度越大Cd越小。  相似文献   

一次西南涡暴雨的等熵位涡特征分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

田秀霞  何丽华  陈笑娟 《气象与环境学报》2014,30(6):25-30

应用常规资料和0.5°×0.5°的GFS再分析资料,对2010年7月19日发生在河北山东的一次西南涡暴雨过程产生的条件及其等熵位涡演变特征进行了分析。结果表明：西南涡、高、低空急流、地面低压是这次暴雨过程的主要影响系统;等熵位涡的演变和形态对冷空气活动有很好的示踪作用;等熵位涡中心两侧气流辐合,利于地面低压发展;高位涡下传,导致了大暴雨产生;等熵位涡大值区及移动方向与降水落区有很好的对应关系。  相似文献   

黄土高原复杂地形上边界层低空急流对近地层湍流的影响   总被引：5，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

梁捷宁  张镭  田鹏飞  曹贤洁  王宏斌  闭建荣 《地球物理学报》2014,57(5):1387-1398

利用中尺度气象数值模式（Weather Research and Forecasting Model,WRF）模拟风场,结合兰州大学半干旱气候与环境观测站（Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL）湍流观测资料,分析了黄土高原复杂地形上稳定边界层低空急流对近地层湍流活动的影响.黄土高原复杂地形上稳定边界层低空急流的形成与地形作用引发的局地环流有关.低空急流对近地层湍流活动有强烈影响,剪切作用使小尺度湍涡活动加剧,湍动能增大,同时非平稳运动被压制.低空急流发生时,观测数据有87.3%是弱稳定情形（梯度理查森数小于0.25）;而无低空急流时,对应时段的观测表明65.4%属于强稳定层结（梯度理查森数大于0.3）,非平稳运动造成湍流功率谱在低频端迅速增大.与无低空急流和弱低空急流情形相比,强低空急流发生时,近地层湍动能增大1倍,湍动能在垂直方向上的传递增大1个量级,且方向向下,约为-3 × 10^-3 m³·s^-3,湍流在上层产生并向下传递.  相似文献