Spectrum Analysis of Wind Profiling Radar Measurements          下载免费PDF全文

RUAN Zheng  MU Ruiqi  WEI Ming  GE Runsheng 《Acta Meteorologica Sinica》2014,28(4):656-667

Unlike previous studies on wind turbulence spectrum in the planetary boundary layer, this investigation focuses on high-altitude （1-5 km） wind energy spectrum and turbulence spectrum under various weather conditions. A fast Fourier transform （FFT） is used to calculate the wind energy and turbulence spectrum density at high altitudes （1-5 km） based on wind profiling radar （WPR） measurements. The turbulence spectrum under stable weather conditions at high altitudes is expressed in powers within a frequency range of 2 × 10-5-10-3 s-1, and the slope b is between -0.82 and -1.04, indicating that the turbulence is in the transition from the energetic area to the inertial sub-range. The features of strong weather are reflected less obviously in the wind energy spectrum than in the turbulence spectrum, with peaks showing up at different heights in the latter spectrum. Cold windy weather appears over a period of 1.5 days in the turbulence spectrum. Wide-range rainstorms exhibit two or three peaks in the spectrum over a period of 15-20 h, while in severe convective weather conditions, there are two peaks at 13 and 9 h. The results indicate that spectrum analysis of wind profiling radar measurements can be used as a supplemental and helpful method for weather analysis.  相似文献   

Weather extremes and street life in India—Implications of Fuzzy Cognitive Mapping as a new tool for semi-quantitative impact assessment and ranking of adaptation measures     

《Global Environmental Change》2014

The potential impacts of progressing climate change are alarming. Some adverse consequences are now unavoidable and adaptation measures are increasingly needful. This poses enormous challenges for emerging megacities in the Global South, which barely manage in current weather conditions. This paper introduces Fuzzy Cognitive Mapping as a new tool for structured, semi-quantitative assessments of climate change impacts and adaptation measures.Fuzzy Cognitive Mapping is used to evaluate differences in sensitivities to heatwaves and rainstorms across socio-economic groups and for the ranking of useful adaptation options, based on 188 individual interviews to the impacts of extreme weather events in Hyderabad, India. The results of this multi-stakeholder assessment indicate that rainstorms affect low-income residents more than heatwaves, while the opposite is true for medium-income respondents. The latter are also less seriously affected by extreme weather in general. Profession, though, not income determines the kind of impact that people feel most affected by. Individual characteristics like age and gender do not significantly explain differences in the data, but religion does. This is because, in Hyderabad, Muslims live in the older, less serviced and more affected parts of the city. However, semi-quantitative scenario analyses suggest that, under future climate change, many parts of the city will become increasingly exposed to the effects of extreme weather. Planned investments in urban infrastructure will be seriously challenged by climate change and preventive adaptation measures are urgently needed to at least maintain the current level of quality of life. Investments in the health infrastructure appear to be most effective in reducing the impact of heatwaves and investments in the traffic infrastructure most effective in reducing the impact of rainstorms. However, looking at heat and rain events together—which is realistic as they are both projected to increase and often occur in the same year—reveals that investments in water infrastructure and management have greatest potential to reduce impacts across all localities and on all social groups, particularly the lower-income classes. This is because first-order impacts caused by inadequate water infrastructure often give rise to second- or third-order impacts. Addressing the root cause is the most effective way to break cause-and-effect chains and prevent proliferation of negative consequences. Similar studies are suggested in other cities in order to support adaptation mainstreaming in complex urban environments. Fuzzy Cognitive Mapping proved a useful, semi-quantitative tool for climate change impact and adaptation assessments.  相似文献   

2010年6月中国南方持续性强降水过程：天气系统演变和青藏高原热力作用的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

李雪松  罗亚丽  管兆勇 《气象学报》2014,72(3):428-446

2010年6月中国南方发生持续性强降水,其强度与2008年6月相当,超过近年来其他年份。但是,与2008年6月相比,2010年6月对流层中低层低值系统活动在青藏高原至长江中下游地区异常频繁,副热带高压(副高)位置异常偏西、强度偏强,导致低层异常风场辐合区及强降水区域相对偏北。分析2010年6月14—24日中国南方连续出现的4次持续性强降水过程,发现南亚高压、对流层中层的中纬度槽脊和西太平洋副高以及低层切变线和东移低涡是造成持续性强降水的主要天气系统。利用WRF模式对2010年6月强降水过程实施显式对流集合模拟试验,在控制试验重现观测到的地面降水和天气系统特征的基础上,在敏感性试验中将青藏高原的地表短波反照率修改为1.0,对比两组模拟试验的结果表明:控制试验中青藏高原的地表感热加热作用使得高原及其周边地区的大气温度发生变化,相应的热成风平衡调整使得对流层低层至高层大气环流和天气系统特征发生显著变化,增强了中国南方的持续性降水。200 hPa青藏高原西部形成反气旋性环流异常,东部形成气旋性环流异常,青藏高原东部南下的冷空气加强,中国南方辐散增强;500 hPa青藏高原北部的脊加强,中国东部的槽加深,副高西北侧的西南风明显增强,从青藏高原向下游传播的正涡度也显著加强;850 hPa的低涡强烈发展并逐步东移,华南沿海的西南低空急流更为强盛,导致降水区的水汽辐合、上升运动及降水强度都增强。  相似文献   

青海高原干热风的分布特征及其对气候变化的响应   总被引：5，自引：0，他引：5  

胡玲  汪青春  刘宝康  苏文将  周万福 《气象》2014,40(4):450-457

基于青海省56个气象站1961—2010年50年气象资料对干热风的发生日数、空间分布及其变化特征分析表明:青海高原干热风主要分布在柴达木盆地且以小灶火为高发地,其次为东部农业区且以循化为高发地;近50年来干热风日数、强度均呈逐年上升趋势,2001—2010年年平均达到29站次,分别较20世纪60和70年代偏多17和ll站次;近年来平均最高气温的明显升高与相对湿度逐年减小是干热风日数增多的主要原因。  相似文献   

风廓线雷达垂直径向速度应用初探   总被引：2，自引：1，他引：1  

王令  王国荣  古月  李宏宇  马莉  郭金兰  乔林 《气象》2014,40(3):290-296

利用北京风廓线雷达五波束探测中的垂直波束资料,进行了垂直速度在预报中的应用研究。通过对垂直速度的分级显示,配合地面气象记录,对不同的天气个例进行分析,结果表明:平稳晴空的天气风廓线雷达所测量的垂直速度很小,基本上在±1m·s~(-1)范围内;而有降水时,风廓线雷达所测得边界层的垂直速度基本上都是朝向地面的,不同相态降水粒子的垂直下落速度有明显的差别。分析表明风廓线雷达垂直速度的探测对研究晴空大气的垂直运动、判断降水粒子相态和降水预报有应用价值。  相似文献   

北方一次暖区大暴雨强降水成因探讨   总被引：19，自引：11，他引：8  

徐珺  杨舒楠  孙军  张芳华  谌芸 《气象》2014,40(12):1455-1463

2012年7月7日黄淮出现一次典型暖区大暴雨过程,降水持续时间长、强度大和强降水范围集中,中尺度特征明显。本文通过常规和非常规观测、NCEP分析资料对该次黄淮暖切变线引发的豫东北、鲁南和苏北等地大暴雨天气过程的成因进行探讨,结果表明:整层高湿环境有利于降低暖区暴雨对抬升条件的要求、提高降水效率和局地不断产生中尺度对流系统;低层垂直风切变和超低空急流在对流触发和维持中可能有重要作用;次天气及以下尺度的抬升条件,如地面辐合线、925和850 hPa切变和低空急流出口区的风速辐合等均可导致强降水,降水落区一般位于低层多层风速辐合的叠置区;暖区暴雨的雷达回波具有明显的后向传播、列车效应和热带降水型特点。  相似文献   

QuikSCAT和ASCAT卫星反演风场在中国南海北部的适用性研究     

高留喜  朱蓉  常蕊 《气象》2014,40(10):1240-1247

对QuikSCAT和ASCAT原始轨道10 m反演风场与浮标资料在中国南海北部的统计检验分析结果表明:两套卫星资料在中国南海北部具有较好的适用性,QuickSCAT反演风速偏高0.46 m·s~(-1),ASCAT反演风速在近海偏高0.45 m·s~(-1),在开阔海域偏高0.07 m·s~(-1)。超过半数的QuickSCAT反演风向误差30°。在近岸海域,ASCAT反演风向误差30°的超过56%,在开阔海域,误差绝对值30°的达到64%。小风时卫星反演风速偏大,大风时卫星反演风速明显偏小,且白天的偏差大于夜间;在5~10 m·s~(-1)风速条件下,两者的一致性较好。用WRF模式模拟的近海风能资源存在高估的可能,卫星资料对近海风能资源评估是个有益的补充,本文对卫星反演风场误差的分析结果也可以为卫星反演风场的资料同化提供参考。  相似文献   

江苏—南黄海地区M≥6强震有序网络结构及其预测研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

门可佩 《南京气象学院学报》2014,6(3):268-274

基于TIGGE（THORPEX Interactive Grand Global Ensemble,全球交互式大集合）资料中欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather,ECMWF）、日本气象厅（Japan Meteorological Agency,JMA）、美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction,NCEP）和英国气象局（United Kingdom Met Office,UKMO）4个中心的北半球地面2m气温集合平均预报资料,利用插值技术与回归分析,并引入了消除偏差集合平均（bias-removed ensemble mean,BREM）和多模式超级集合（superensemble,SUP）方法进行统计降尺度预报研究.结果表明,在2007年夏季3个月中,4个单中心的降尺度预报明显地改善了预报效果.引入SUP和BREM两种集成预报方法后,预报误差得到进一步减小.对比综合表现最好的单中心ECMWF的预报,1～7d的降尺度预报误差改进率均达20％以上.研究还发现,引入SUP方法的降尺度预报效果优于引入BREM方法的降尺度预报,利用双线性插值方法在上述两方案中的预报效果优于其他3种插值方法.  相似文献   

国内外雾预报技术研究进展     

冯蕾  田华 《南京气象学院学报》2014,6(1):74-81

大雾是引起低能见度的主要天气现象.提高雾的预报技术水平是确保交通安全的重要措施.从统计和数值预报两个方面,回顾了过去几十年来国内外在雾预报技术上的主要研究进展,并总结了各种方法的特点及存在的缺陷.在某些情形下,新统计方法的应用提高了雾的预报准确率,但仍然无法摆脱统计方法本身的缺陷.相比较而言,数值模式在大雾预报方面具有更广泛的应用和更大的潜力.在目前的计算机水平下,使用高分辨率的一维雾模式与中尺度天气模式相结合的方法,在一定程度上可以提高雾的预报准确率,该方法在大雾易发区的机场及高速公路沿线具有重要的应用价值.随着计算机能力的不断提高,包含大雾形成和演变的各种复杂过程、具有先进资料同化过程的高分辨率三维雾模式,以及集合数值预报系统将是未来的发展方向.  相似文献   

北京城区近地面比湿和风场时空分布特征   总被引：6，自引：1，他引：5       下载免费PDF全文

窦晶晶  王迎春  苗世光 《应用气象学报》2014,25(5):559-569

利用2008—2012年北京城区平均5 km的高密度自动气象站逐时观测数据,分析了北京城区近地面比湿、风向和风速的时空精细分布特征,初步探究了城市下垫面对局地气象要素的影响机制。研究表明:夏季白天北京城区为干岛,冬季城区表现为弱湿岛特征。受城市效应的影响,北京城区与郊区比湿日变化有明显差异。近地面10 m风受到地形、城市和季节性盛行风的共同影响。当气流经过城区时有明显的绕流现象。夏季05:00—10:00 (北京时,下同),受山风、弱的夏季偏南风和城市热岛共同作用,气流向城市中心辐合。冬季15:00—19:00,受季节盛行风偏北气流和谷风偏南气流的共同作用,在城区形成一条西北—东南走向的辐合线。对风速研究发现:城市粗糙下垫面使北京城区风速减小,二环路和三环路之间存在一条“n”状的风速小值带。由此可见,除已开展较多研究的城市热岛效应外,北京城市效应对近地面湿度和风场亦有显著影响。  相似文献