"07.5"湖北大暴雨的中尺度系统及降水成因分析     

李世刚  梁涛  彭盼盼  汪高明  胡昌琼 《湖北气象》2007,26(3):230-235

利用2007年5月30～31日天气图、物理量场、卫星云图和雷达回波资料及常规观测资料,采取天气学诊断分析方法,对湖北省初夏一次暴雨天气过程的大尺度环流特征、中尺度系统和强降水成因进行了分析。结果表明:高层辐散、冷空气与西南暖湿气流交绥、鄂中切变线维持、副热带高压稳定少动,是这次暴雨发生发展的有利大尺度环流背景;强对流云团或西南低涡中尺度云团是造成江汉平原北部、鄂东及鄂西南北部强降水的主要云团;整个暴雨过程伴随着强对流雷达回波的初生、发展、合并和减弱,降水主要由逐渐发展的强回波造成;低空急流输送水汽、中低层层结对流不稳定、低层辐合与高层辐散配置以及暴雨区存在较强锋生作用是此次暴雨的主要降水成因。  相似文献   

Variance methods to estimate regional heat fluxes with aircraft measurements in the convective boundary layer     

Ayumi Kotani  Michiaki Sugita 《Journal of Hydrology》2007,333(1):68-85

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Post-collisional Plio-Pleistocene shoshonitic volcanism in the western Kunlun Mountains, NW China: Geochemical constraints on mantle source characteristics and petrogenesis   总被引：4，自引：0，他引：4  

Zhaochong Zhang  Xuchang Xiao  Jun Wang  Yong Wang  Timothy M. Kusky 《Journal of Asian Earth Sciences》2008,31(4-6):379-403

Major and trace element, Sr–Nd–Pb isotope and mineral chemical data are presented for post-collisional late Cenozoic shoshonitic volcanic rocks from the western Kunlun Mountains, NW China. They are distributed in two approximately E–W striking sub-belts, with the lavas in the southern sub-belt having been generated earlier than those in the northern sub-belt. The mineralogy of the rocks reflects crystallization from moderate temperature magmas (700–1000 °C) with high oxygen and water fugacities. They are geochemically characterized by relatively low TiO₂, Al₂O₃ and FeO and high alkalies coupled with very high contents of incompatible element concentrations. Remarkably negative Nb, Ta and Ti anomalies are displayed on primitive mantle-normalized incompatible element patterns. In addition, they show a relatively broad range of low ε_Nd (−1.8 to −8.7) at more restricted ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.7081–0.7090). Pb isotopes are characterized by a range of ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb (15.48–15.74) and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb (38.30–39.12) ratios at relatively invariant ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb (18.60–18.83) values, except one sample with a ratio of 18.262, leading to near-vertical arrays. The lavas from the northern sub-belt have relatively high ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. All lavas have extremely high La/Yb ratios, probably reflecting that the magmas were derived from a metasomatized lithospheric mantle source containing phlogopite–hornblende garnet peridotite affected by subducted sediments and hydrous fluids, rather than from a depleted asthenopheric mantle source or mantle plume source. However, the lavas from the southern sub-belt were derived from a lower degree of melting of more highly metasomatized sub-lithospheric mantle in comparison with those from the northern sub-belt. Processes responsible for partial melting of metasomatized lithospheric mantle and post-collision magmatism in the western Kunlun could be a consequence of continuously conductive heating of upwelling, hot asthenospheric mantle following the delamination subsequent to thickening, which is consistent with the spatial and temporal geochemical variations in shoshonitic rocks in Tibet.  相似文献   

Meso-α and meso-β network analyses of a severe storm complex during SESAME-AVE-V     

D. N. Sikdar  D. J. Fox 《Pure and Applied Geophysics》1983,121(4):707-728

Presented in this paper are meso-α and meso-β network analyses of thermodynamics and kinematics related to the formation of a severe storm complex on 20 May 1979 during SESAME-AVE-V. The storm organizes in the mesonetwork by mid-afternoon ahead of a nearly east-west-aligned quasistationary pressure trough. By mid-morning a tongue of high mixing ratios develops south of the trough in northern Texas and southern Oklahoma. In response to strong differential solar heating and the moist tongue, a pronounced low-level ϑ_e maximum appears in this region. Convective activity to the south of the trough is inhibited by a low-level stable layer in the region. Sinking motion aloft enhances the stable layer. At midday the pressure trough accelerates southward and intensifies, strengthening low-level convergence, which in turn induces a well-defined vertical circulation in the meso-β network. The vertical motion in the circulation pushes the air to its lifting condensation level, and the convective instability is released. Detailed analyses of data in the meso-β network indicate that the induced vertical circulation appears 90 min prior to radar echo development in the cross-section. The circulation at this time indicates a doublet of ascent-descent of equal magnitude. The peak value of upward motion appears at mid-levels first and then moves upwards and intensifies with time. In the mature stage the storm complex appears to have a strong influence on the upper-level horizontal-flow field.  相似文献   

一次飑线过程对流稳定度演变的诊断分析   总被引：5，自引：3，他引：2  

周围  包云轩  冉令坤  王勇 《大气科学》2018,42(2):339-356

针对2016年5月2日发生在华东地区的一次飑线过程,利用WRF模式进行高分辨率数值模拟。在成功模拟飑线发生、加强和移动的基础上,对此次过程中对流不稳定特征以及引起对流稳定度变化的原因进行诊断分析。结果表明:（1）在降水发生前,低层大气表现为对流不稳定;降水发生后,对流不稳定能量得到释放,大气趋于稳定。为了分析引起对流稳定度变化的原因,推导了局地直角坐标系中相当位温垂直梯度的倾向方程,其中位势散度是引起位势稳定度局地变化的主要强迫项。在弱降水区,低层位势散度为负值,有利于增强位势不稳定;强降水区及其前沿为位势散度正值区,倾向于抑制位势不稳定。在强降水区低层,位势散度的主要分量为垂直风切变项,代表垂直风切变和大气湿斜压性的综合作用;高层的主要分量为散度项,代表水平散度和位势稳定度的耦合作用。（2）位势散度能综合表征降水区上空垂直风切变、大气湿斜压性、水平辐合辐散和大气位势稳定度变化等特征,因而与降水联系紧密。本文利用位势散度对飑线降水进行预报,结果表明,位势散度与小时观测降水在时间和空间上吻合较好,对降水区有一定的指示意义,可以为飑线降水业务预报提供参考。  相似文献   

风切变对边界层对流影响的大涡模拟研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

黄倩  王蓉  田文寿  左洪超  张强 《气象学报》2014,72(1):100-115

利用"西北干旱区陆-气相互作用野外观测实验"加密观测期间在敦煌站的观测资料以及大涡模式,模拟了对流边界层的发展,以及示踪物从混合层向残留层传输的时空变化。模拟的对流边界层的结构及演变特征与实测结果基本一致。进一步通过有风切变和无风切变的敏感性数值试验,研究了风切变对垂直速度、位温和示踪物浓度的水平分布以及示踪物传输高度的影响。研究结果表明,在有风切变的试验中(甚至风切变仅存在于近地层中),对流边界层的增长加强,而且示踪物被传输的高度也较高。与浮力驱动的对流边界层相比,由浮力和风切变共同驱动的边界层中上升气流较弱而下沉气流较强,但前者的上升气流与下沉气流的分布在垂直方向上更为倾斜。由于夹卷作用的增强,浮力和风切变共同驱动的对流边界层较浮力驱动的对流边界层暖。在夹卷层,浮力和风切变共同驱动的边界层对流的上升气流和下沉气流都比浮力驱动的边界层对流中的强,而且垂直速度的概率密度函数分布也较对称,其位温和示踪物浓度的概率密度函数分布也比浮力驱动的边界层中的平直。对湍流动能收支的分析也表明风切变对湍流动能有重要影响,尤其对夹卷层中的湍流动能切变产生项影响较大。示踪物浓度的概率密度函数垂直分布显示,浮力驱动的边界层中示踪物浓度随高度变化较小,而浮力和风切变共同驱动的边界层中示踪物浓度随高度递减,但是示踪物传输的高度比较高。  相似文献   

基于NCEP/GFS资料的中国东部地区雷暴预报研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

李娜  冉令坤  孙建华  李耀东 《气象学报》2015,73(3):459-470

基于来自美国国家环境预测中心(NCEP)的GFS(Global Forecasting System)分析及预报场资料,将多个能够表征雷暴发生动力、热力环境的对流因子作为预报因子,通过费希尔判别准则及逐个引入因子法,建立集合多个对流参数的雷暴预报模型,从而进行较长时效(12—24 h)的区域性雷暴预报。依据临界成功指数(CSI)最高的原则,建立最优预报模型,不同地区所选用的对流参数不同,雷暴模型预报雷暴发生与否的临界值也不同,从而不仅能够得到较好的集合多个对流参数的雷暴区域性预报,还能充分考虑不同地区雷暴发生的地域性特点和气候背景。将建立的预报方法应用于2012年6和9月的两次强对流过程的预报,发现雷暴预报模型较好地预报出两次过程的雷暴落区。进一步,为了能够在强天气预报中客观有效地区分出雷暴与暴雨区,引入集合动力因子暴雨预报方法。集合动力因子暴雨预报方法在诊断和追踪强降水的发展演变中表现凸出,而集合对流参数雷暴预报方法则对包含短时强降水、冰雹、大风等在内的对流性天气有较好反映,综合两套预报方法各自的优势,建立了集成动力因子-对流参数强天气预报方法,用于降水和雷暴的预报,同时对雷暴加降水型、雷暴无降水型、降水无雷暴型等强天气进行区分预报。对中国多个典型城市的预报效果分析发现,该方法不仅能够较好地预报出较长时效(24 h)的雷暴和降水落区,对区分降水雷暴、无降水雷暴和无雷暴降水也表现出一定的能力。  相似文献   

MJO研究新进展   总被引：10，自引：4，他引：6  

李崇银  潘静  宋洁 《大气科学》2013,37(2):229-252

MJO与ENSO的关系、MJO的数值模拟(预报)以及MJO对天气气候的影响是近些年来国内外大气科学研究的重要前沿问题.本文将综合介绍国内有关MJO对天气气候的影响以及MJO的数值模拟(预报)方面的近期研究进展,因为过去已介绍过MJO与ENSO相互作用的研究结果.利用澳大利亚气象局的RMM-MJO指数研究MJO与西北太平洋台风活动的关系,结果表明大气MJO对西北太平洋台风的生成有比较明显的调制作用,在MJO的活跃期与非活跃期西北太平洋生成台风数的比例为2∶1;而在MJO活跃期,对流中心位于赤道东印度洋(即MJO第2、3位相)与对流中心在西太平洋地区(即MJO第5、6位相)时的比例也为2∶1.对大气环流的合成分析显示,在MJO的不同位相西太平洋地区的动力因子和热源分布形势有极其明显不同.在第2、3位相,各种因子均呈现出抑制西太平洋地区对流及台风发展的态势;而在第5、6位相则明显有促进对流发生发展,并为台风生成和发展创造了有利的大尺度环流动力场.对多台风年与少台风年850 hPa的30～60 d低频动能距平的合成分析表明,在多台风年最显著的是低频动能正异常位于菲律宾以东15°N以南的西北太平洋地区,表明那里有强MJO的活动;而少台风年的情况与多台风年相反,菲律宾以东的西北太平洋上与季风槽位置对应区域是低频动能的负距平区,那里MJO偏弱.即赤道西北太平洋上MJO活动的强(弱)年对应西北太平洋的台风偏多(偏少).对应MJO的不同活动位相,无论冬季、春季或夏季,中国东部的降水都将出现特殊的异常形势.在春季,MJO的第2、3位相有利我国东部长江中下游地区多雨、华南地区少雨;MJO的第4、5位相有利我国华南地区多雨而长江中下游地区少雨;在MJO的其它位相,我国东部地区都为降水负异常.在冬季,对应MJO的第1～3位相(特别是第2、3位相)中国华南降水偏多;而对应MJO的第6～8位相(特别是第6、7位相)中国华南降水偏少.在夏季,MJO位于印度洋时,MJO可以通过低层西风急流的波导效应影响到中国东南部地区,造成该地区降水偏多;当MJO位于西太平洋地区时,可以造成经向环流的上升支向北偏移,导致西北太平洋副高的东撤、以及中国东南部地区水汽输送减弱,降水减少.资料分析还表明,在年际变化尺度上,热带中、东印度洋MJO指数的持续异常对云南夏季降水有明显的影响.大气环流和数值模拟都表明,MJO活动不同位相的强对流会在东亚/西北太平洋地区激发产生不同形势的遥响应(Rossby波列),导致在中国不同地区出现有利(或不利)降水的环流形势和条件,是MJO活动影响中国降水的主要机制.用数值模式对MJO进行数值模拟(预报)是尚未很好解决的困难问题,原因也没有完全搞清楚.我们的一系列数值模拟清楚表明,MJO的模拟(预报)效果对模式所用对流参数化方案有很强的依赖关系;模式能否很好描写(再现)热带大气非绝热加热廓线,是极其关键的问题,只有当加热廓线在对流层中低层有最大加热时,模式才能得到同实际观测大体一致的MJO及其活动特征.这些数值模拟结果与我们过去从理论研究得到的结论相吻合,彼此得到应证.  相似文献   

Diurnal cycle of precipitation over the Maritime Continent simulated by a spectral cumulus parameterization     

《Dynamics of Atmospheres and Oceans》2020

The validity of a spectral cumulus parameterization (spectral scheme) for simulating a diurnal cycle of precipitation over the Maritime Continent (MC) was examined using a regional atmospheric model. The impacts of entrainment parameterization and each type of convective closure, i.e., non-equilibrium (or equilibrium) closure for deep convection, mid-level, and shallow convective closures, were also examined. When vertically variable entrainment and appropriate convective closures were employed, the model adequately simulated a diurnal cycle of precipitation over both land and ocean as compared to the observation. Analysis regarding the entrainment parameterization revealed that variable entrainment parameterization was needed not only for simulating better mean patterns of precipitation, but also for more realistic phases of diurnal cycles. The impacts of convective closures appeared in the differences in the precipitation amplitude. Analysis on diurnal cycles of convective properties and tendencies revealed that the cycles between boundary layer forcing and convective heating determined convection strength and were affected by each type of convective closure. It can be concluded that the spectral scheme with appropriate convective closures is able to simulate a realistic diurnal cycle over the MC.  相似文献   

2018年吉林省一次暴雨过程成因分析     

王秀娟  姜忠宝  马晓华  冯旭 《气象与环境学报》2020,36(2):1-8

利用常规气象观测数据、吉林省加密自动站观测数据、NCEP的1°×1°再分析资料和卫星云顶亮温数据,对2018年8月13—15日吉林省一次暴雨过程成因进行分析。结果表明:“三带”(西风带、副热带和热带环流)是暴雨产生的大尺度环流背景。大气整层水汽通量显示副热带高压外围的西南气流与远距离台风外围东南气流共同为暴雨输送充沛的水汽。降水有两个主要阶段,大气层结特征均为高层有正值位涡扰动并沿假相当位温锋区下滑,大气层结不稳定,水汽充沛,不稳定能量较大。降水第二阶段水汽输送、动热力条件、不稳定能量均小于第一阶段。云图表现特征为中尺度对流辐合体和中尺度对流云团,中尺度对流辐合体云团发展旺盛时,低层呈现气旋式涡度、中尺度辐合,高层呈反气旋式涡度、中尺度辐散。925 hPa低空切变线和地面辐合线是暴雨发生的中尺度触发条件。  相似文献