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在前期提出大气多尺度分析理论基础上,利用动力学方法研究了大气环境风场与中尺度对流天气系统之间的关系,从微团的分离和运动的角度分析了高空急流、低空急流、水平涡度和垂直涡度在中尺度天气系统的形成和发展中的作用。结果发现,环境风场对微团的动力分离作用主要发生在高、低空急流附近,因为在高、低空急流的下方风动能随高度增加明显,在急流的左侧(背风而立)正涡度与地转涡度迭加使绝对涡度变大,因此,这两个区域是环境场对微团分离力最大的区域,也是对流最容易发展的地区。微团在上升过程中的运动轨迹与其环境密度比率有关,当微团的密度小于(大于)环境密度时,微团运动的旋转方向与水平涡度的方向一致(相反);平衡高度(微团密度与环境密度相等)越高,形成的系统越强,水平、垂直旋转的程度越强,范围越大。因为初始密度和平衡高度的不同,多单体风暴和超级单体中微团的运动形态存在明显区别。根据大气微团的运动方程推出了水平风随高度变化的公式,结果表明,微团水平运动垂直变化的大小与微团环境相对密度比、水平风速、垂直涡度成正比;与垂直运动速度大小成反比;风矢量由低到高的转向与绝对涡度垂直分量的旋转方向相反,即正(负)涡度与亚微团的顺(逆)转相对应。由公式解释了超级单体低空垂直切变明显大于高空的原因。进一步分析认为,风垂直切变对风暴的作用只表现在风速大小随高度的变化和水平涡度的作用上,而风向随高度的变化是大气对流的结果而不是对流的原因,对流越强,风向垂直切变越强。 相似文献
2.
本文将引入西北太平洋副高重心的概念,以此来描述副高变化特征和气候变化的关系。结果表明：副高重心能很好地反映副高的一些变化特征,副高重心强度与纬度有很好的一致性。在赤道太平洋暖水期间,夏季和冬季副高的响应正好相反———夏季副高偏弱、偏南;冬季偏强、偏北。副高重心指数与东北地区气温和降水存在明显的联系。 相似文献
3.
利用多尺度天气分析理论,研究了锋面和气旋的形成机制.结果表明,冷、暖气团是由不同性质的亚微团在环境力的作用下向不同方向运动而形成的,而它们的交界面就是锋面.急流附近强动能梯度力能促进微团的分离,因此锋面与急流有很好的对应关系.另外,低空急流附近存在上干冷下暖湿的稳定气流,原因在于急流之上的能量梯度力与重力的方向相反,导致该区域微团所受到的作用力为零,形成稳定的结构.但当微团运动到急流出口处时,这种平衡不再存在,暖湿微团向上运动而干冷微团向下运动,形成剧烈的天气变化.地球自转所形成的离心力使得轻微团产生向北、向上的运动分量,导致极锋向北倾斜.气旋的形成同样是由亚微刚的分离而产生的.当轻微团离开微团,在绝对环境涡度场的作用下将发生旋转,旋转的方向与初始涡度的方向一致,在北半球地转涡度的垂直分量向上,为逆时针旋转,南半球为顺时针旋转.在气旋的形成过程中,轻亚微团在气压梯度力场和绝对涡度力的作用下呈现螺旋运动,是气旋系统普遍存在螺旋云带和雨带的原因.水汽是气旋在形成和加强过程中的基本能源,由于发生地的不同,温带气旋和台风在水汽输送方式上亦有差别:温带气旋主要依靠低空暖输送带进行水汽输送;台风因为发生在热带海洋,水汽充沛,各个层次都有水汽供应.气旋运动主要受三个力的制约:环境气压梯度场力、绝对涡度场力和环境涡度力,这三个力的作用导致台风在沿副热带高压边缘运动的同时,还存在蛇形路径和打转运动. 相似文献
4.
利用N S(Navier Stokes)方程和一个基本假设推导出星体大气平均纬向风和平均气压公式,根据公式讨论了地球大气纬向风系和平均气压以及副热带高压的成因并进行了数值模拟。结果发现,地球大气纬向风是大气微团密度与基准大气密度存在差异而形成的,大气微团的密度大于（小于）基准密度,则为西风（东风）;密度的差距越大,风速越强。在中高纬度地区大气微团吸收的太阳辐射少而向空间辐射多,导致其密度变大,因此在中高纬度盛行西风;而在低纬度地区,因为吸收的太阳辐射多使大气微团密度变小而盛行东风。夏季（冬季）太阳辐射增强（减弱）使得大气微团密度变小（增大）,进而导致中高纬度地区西风减弱（增强）和低纬度地区的东风加强（减弱）。风速的大小还与纬度的余弦成正比,这就使得最大西风带位于中纬度地区而不是大气微团密度最大的极地附近;也使得最大的东风不是发生在太阳直射点附近而是靠近赤道一侧。根据气压公式和大气密度的经向差异可以得出中高纬度区域气压随纬度的升高而减小的分布特征,而太阳辐射所造成低纬地区密度的减小是该区域气压大于中高纬度的主要原因;在赤道上纬度的正弦为零,使得气压在赤道上存在极小值,导致了赤道槽和副热带高压的形成,且太阳辐射越强、副热带高压越强。因为纬度正弦因子的存在,使得副高脊线总是位于太阳直射点的向极一侧。在假定太阳大气为理想气体的情况下,由N S方程推导出太阳大气自转角速度随纬度的变化公式,由此解释了太阳较差自转的成因在于低纬地区的大气微团密度大于高纬度,并且在赤道上大气微团的密度最大。该公式与观测得到的经验公式在略去高阶小项后一致。由此认为,太阳大气的运动在形成机制上与地球大气没有区别,不同的是在太阳表面没有象地球表面那样受太阳辐射的影响,N S方程是所有星体（包括恒星、行星）大气共同遵守的动力方程。 相似文献
5.
设计了一个套网格的准地转正压模式，对模式的可用性进行了检验。用该模式实施了两组不同初始场的试验，分析了初始场结构对台风路径的影响，指出台风移动具有内在随机性的特征。 相似文献
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利用通化市（41°41＇N,125°54＇E）单站温度资料和NCEP／NCAR月平均高度场资料,分析了ENSO发生前一年和当年冬季寒潮爆发频数的年际变化以及与之相对应的大气环流分布,结果发现。寒潮发生的频数与ENSO之间的联系存在明显的年代际变化,在上世纪70年代中期以前,EL-nino和LA—nina发生的前一年冬季通化市发生寒潮次数明显偏多,而70年代中期以后,无论是EL-nino还是LA—nina在发生前一年冬季通化市发生寒潮次数明显偏少;而EL-nino发生的当年,在70年代以后,寒潮次数明显偏多;在LA—nina发生的当年,寒潮发生的多少不明显。ENSO发生前一年冬季的大气环流与寒潮发生次数有关。在EL—nino和LA-nina发生前,寒潮多年和少年在北半球大多数地区大气环流距平呈现相反的状态。 相似文献
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本文提出了复合气块概念模型,认为大气微团（或气块）是由一些性质不同的尺度更小的子微团所组成,微团的密度与环境场密度比较存在三种情况,一是微团密度与场密度相等,称为中性微团：二是微团密度大于场密度,称为重微团（或称正微团）;三是微团密度小于场密度,称为轻微团（或称负微团）。复合气块的分离是对流启动的重要机制,当复合气块分离时,即使在稳定的层结状态下,也会发生对流;相反,如果不具备分离条件,即使在不稳定层结状态下,对流也不会发生。在高空,分离后的重微团的温度明显低于环境（密度大于环境）,是产生下沉运动的主要原因。引起气块发生分离的因子有太阳辐射、冷空气的微物理作用和大气环境场的宏观动力作用。水汽的存在和交换是对流维持和发展的必要条件。轻微团中水汽凝结所产生的水分子脱离,保持了轻微团密度轻于环境场的密度,重微团在下沉的过程中不断吸收水汽分子以保持其密度大于环境。 相似文献
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利用白山多普勒天气雷达、常规观测和地面加密观测资料,对2012年7月2日发生在吉林省南部的一次左移超级单体风暴进行了研究。结果发现,此次天气过程发生在深厚东北冷涡的东南象限、超强高空急流核附近的北侧,且低空风垂直切变不强、对流有效位能不大;低空有较强的暖平流,并存在一个西南—东北走向的风切变区;低空辐合、高空辐散、位于露点锋附近以及高空急流核的存在为有利于的对流发展的重要因素。在风暴发生发展过程中,始终有一个中-β尺度反气旋环流(尺度为120 km)相伴随,其旋转半径由高到低逐渐增加并在东南偏南方向被拉伸为椭圆型结构,风暴发生在该环流的西北象限的西南偏南气流之中,并具有钩状回波、弱回波区、反中气旋等超级单体所具有的特征。反中气旋出现在对流风暴发展的旺盛期,旋转半径从低层到高层逐渐增加。在风暴经过地区出现了冰雹、强降温、瞬时大风等天气现象和气象灾害。 相似文献
9.
本文利用NCEP／NCAR的月平均高度场资料，计算了全球各层月平均纬向偏差，分析结果表明，在对流层普遍存在着南北半球的奇对称现象，在4月和10月，这种对称性特别明显；在对流层低层，南半球的定常波动强度明显大于北半球，但在对流层中层，北半球的波动强度明显大于南半球，且南北半球都在冬季时达到最大振幅，在南半球全年和北半球的冬季，极区附近偶板子特征明显，在上半年，北半球偶板子按逆时针转动，而南半球则顺时针转动，在下半年，则情况相反。 相似文献
10.
本文利用厄尔尼诺与行星运动的联系，对厄尔尼诺进行了分类。发现东北夏季低温冷害的发生与厄尔尼诺的类型有关：负极值型和负正极值型厄尔尼诺的发生年几乎与冷害年一一对应，其他类型的厄尔尼诺则很少甚至不发生冷害。统计表明：三大行星（火、木、土）冲日时日心黄纬的负极值年的次年和木星的正极值年的前一年及当年，有利于冷害的发生；土星运动到日心黄经为19—121度时，导致冷害群的发生。根据分析对未来冷害年及冷害群可能发生的年份进行了预测。 相似文献