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地面强风可直接造成人员伤亡和经济损失,严重影响出行安全、工农业生产等社会秩序。强风的发生与天气系统和复杂下垫面的共同作用密切相关,在城市区域尤为明显。受数值模拟技术和计算资源的限制,对实际天气条件下大范围城区的强风现象进行建筑物分辨率的大规模数值模拟研究仍是一个挑战。本研究利用中尺度气象模式嵌套流体计算动力模式的超高分辨率局地气象预报系统,对强冷空气过程造成广州市区的一次强风事件进行数值模拟,深入探讨强风的精细结构和形成机制。结果表明,伴随着强冷空气入侵,广州市区的平均风速和风场高频扰动均明显增强,且在城市冠层顶尤为明显,呈现区域不均匀的三维结构,数值模拟与地面观测相一致。较大范围的强风速和阵风主要出现在建筑物较为低矮的老城区上空,并持续影响下游河道等开阔区域。在高层建筑密集的新城区,虽然整体风速明显减弱,但能在平行风向的街道狭管和下游区域形成局地强风。特别是,超高层建筑群引起显著的垂直环流,导致强风扰动向下传播,造成最大风速达8 m s?1的地面局地强风,阵风指数接近2。上游建筑群引起的风场扰动呈现大尺度湍流结构,能沿着平均气流传播影响数公里之远的下游地区。当风场扰动经过广州塔等单体超高层建筑时,可在其两侧绕流区再次加强,形成局地强风。局地强风和阵风还出现在垂直于风向排列的沿江高层建筑群的侧边,与建筑屏风的阻挡效应和缺口溢出有关。研究结果促进认识城市强风的时空特征和物理机制,有助于提升城市气象的精细化预报水平。 相似文献
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南海夏季风爆发早晚的经向环流异常的机理研究 总被引：1，自引：0，他引：1
南海夏季风爆发与东亚地区的局地经向环流密切相关.本文利用线性局地经向环流诊断模式,定量诊断分析了1979~2003年5月1~15日的局地经向环流及其在夏季风爆发早晚年的差异,分析找出了在该关键时段对经向环流异常有正贡献的主要因子,从而确立影响季风爆发的相应天气过程及贡献机制.结果表明,在季风爆发早年期间,局地经向环流异常呈现为"Hadley环流"形态:上升运动(下沉运动)影响南海中北部(江淮地区),低空非地转南风(北风)影响南海中南部(华南和江南地区).季风爆发晚年的情况则与季风爆发早年相反.对造成经向环流异常的各个因子进行定量分析发现,经向分布不均匀的潜热加热的贡献作用最大,其次是温度平流和西风动量输送过程,与越赤道气流有关的边界效应则对南海中南部的低空南风有一定贡献.相应的天气学分析表明,季风爆发偏早年的副热带高空急流强度偏强且位置偏南,其动量输送过程导致对流层上层出现非地转南风、急流轴南侧(北侧)的华南(华北)地区出现高空辐散(辐合)和低层辐合上升(辐散下沉).与此同时,中纬度西风带扰动的南下和副热带高压脊从南海地区的撤出,中低层温度平流导致华中地区冷却和南海中北部增暖,进一步加强低纬地区上升、中纬地区下沉的经向环流异常.华南地区异常的非地转北风与南海中南部异常的非地转南风,显著加强了南海中北部的低空水汽辐合和对流潜热释放,从而激发出强烈上升运动.由此可见,中低纬天气系统配置能有效调节中国东部及南海地区的潜热加热和冷暖平流的南北分布,从而引起与季风爆发对应的局地经向环流的显著变化. 相似文献
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华南连续性特大致洪暴雨个例分析 总被引：4，自引：1，他引：3
利用气象常规观测资料及NCEP/NCAR再分析资料,从越赤道气流、降水时空分布以及过程开始、持续和结束环流时特征等方面对2005年6月18~24日华南连续性特大致洪暴雨过程进行了分析。结果发现,暴雨的空间分布有着双雨带特征,即南北两条雨带,北面雨带对应着切变线,南面的雨带对应着低空急流;暴雨开始前及暴雨过程中,索马里附近一直维持强盛的越赤道气流,同时在100°~160°E之间也有越赤道气流活动并有西进现象;500hPa西风槽、850hPa切变线是这次过程开始和维持的重要系统;华南上空对流层高层东风的建立是这次过程结束时重要特征;南海北部至广东上空低空急流中心风速的周期性脉动与广东强降水的日变化现象有着很好的对应关系。 相似文献
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数值剖析0411号热带气旋位置不连续变化和强度突变 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究竟0411号热带气旋(TC0411)出现数小时内向北"走"了300多公里且急剧加强的异常现象,根据TC0411经向环流特征(辐合抬升ω<0的水汽多来自偏南风v>0)及其与第2类条件不稳定(CISK)机制的密切关系,运用反映南海经向环流的线性诊断模式(包含边界效应、各稳定度及17个内力因子),对TC0411进行定量诊断。结果表明:南海东北部深厚强盛的偏南风急流及其造成的弱惯性稳定度为TC0411发生发展(向北不连续位移)提供了有利水汽输送和抬升(驱动)条件。其中,对偏南风有突出正贡献的边界效应与5°N西南夏季风和西太平洋东南风的辐合有关;驱动地转南风的气压梯度力与中南半岛季风槽、西太平洋高压和高层东风扰动有关。驱动非地转南风的内力因子主要是与斜压不稳定有关的平均经向温度平流、与西南风急流切变场有关的涡动西风动量经向输送、与夏季风环流和高层东风扰动相互作用有关的平均西风动量纬向输送及与非对称动力热力场有关的涡动温度平流。TC0411向北不连续位移实质为22.7°N附近生成新热带低压(TD)和19°N附近TD消亡的结果。2004年7月26日20时—27日02时激发22.7°N附近上升运动(19°N附近下沉运动)的主要因子是平均经向温度平流和涡动西风动量水平输送(平均西风动量纬向输送和涡动温度平流)。27日02—14时使新TD加强为热带风暴(TS)并维持的主要因子是潜热加热和平均经向温度平流。根据以上分析,建议业务预报应着眼于深厚强盛西南风急流和温度平流的共同作用。 相似文献
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文章调查了2006至2018年中国热带气旋龙卷(简称TC龙卷)的发生情况.在这13年间,共有64次TC龙卷记录,平均每年发生约5次.约三分之一的登陆热带气旋至少有一个龙卷生成.这些TC龙卷主要发生在热带气旋临近登陆或登陆后36小时内的午后,集中于距离热带气旋中心500 km范围内.大多数TC龙卷位于地形相对平坦的沿海地区,其中江苏和广东是中国TC龙卷发生频次最大的两个省份.此外,文章还揭示了两个值得注意的特征:(1)中国的TC龙卷主要生成于TC中心的东北象限,而非TC移动方向的右前象限;(2)与美国相比,中国大多数TC龙卷生成于强度相对较弱的热带气旋(如热带低压、热带风暴).进一步分析表明,中国的TC龙卷倾向于在具有较大低层风暴相对螺旋度和较大对流有效位能(考虑夹卷效应)的环境中产生.中国2018年的TC龙卷尤其活跃,共有24次TC龙卷记录,占总样本数的37.5%.中国现代气象史上的首次龙卷爆发事件发生于台风摩羯(2018)中,至少有11个龙卷生成.此龙卷爆发事件发生于摩羯与中纬度中层槽的相互作用阶段,且伴随着较强的中高层干空气侵入过程. 相似文献
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1998年长江流域洪水期大气季节内振荡特征及机理研究 总被引：11，自引：0，他引：11
1998年夏季长江流域洪涝灾害的发生与低纬和中高纬低频气旋在长江流域附近地区的汇合过程有关. 用包含18个动力热力因子及南北边界效应的局地经向环流线性诊断模式将各因子作用分解开来, 并根据1998年的NCEP再分析资料找到造成不同纬度低频气旋的产生、经向传播及相互作用的主要过程. 基于数值模式的定量分析结果, 表明低纬地区低频气旋的产生和传播主要与强积云对流有关的潜热加热、反映越赤道气流影响的边界效应及热量垂直输送作用有关; 而中高纬地区低频气旋的产生和传播则主要与反映西风带扰动的西风动量水平输送和温度平流作用有关, 西风带扰动主要体现为鄂霍次克海阻塞高压及东南侧的切断低压. 高低纬低频气旋在长江流域附近地区的合并, 不但为长江流域发生洪涝提供所需的抬升条件, 也为南海地区低层低频反气旋的形成创造了有利条件. 在来自南海低频反气旋西北侧的暖湿气流和位于长江流域的低频气旋上升运动的共同影响下, 长江流域发生了百年一遇的特大洪水. 相似文献
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华南前汛期暖区暴雨研究新进展 总被引：1，自引：1，他引：0
华南前汛期暖区暴雨一直是困扰科研和业务的重要难题。在1970s末第一次华南暴雨综合试验中,老一辈科学家提出了华南前汛期暖区暴雨的概念,并揭示了诸多对华南暴雨研究有重要意义的成果。近年来,随着现代气象探测手段、高性能计算能力的提升以及中尺度暴雨科学观测试验的开展,对华南前汛期暖区暴雨的研究取得了不少新的认识。本文重点梳理了近10 a有关华南前汛期暖区暴雨方面的最新研究进展,从暖区暴雨的定义及分类、多尺度天气特征、形成机制及可预报性研究等4个方面进行系统性论述。最后,对华南前汛期暖区暴雨研究存在的问题、未来发展方向进行了简要的讨论和展望。 相似文献
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2003年天气气候异常灾害机理的定量分析Ⅰ——夏季淮河流域洪涝和南方酷暑 总被引：27，自引：14，他引：13
利用PSU／NCAR MM5V3非静力数值模式对1999年8月11～12日由变性台风引发的山东特大暴雨过程进行了较为成功的数值模拟。用模式输出资料,根据位涡理论探讨了这次特大暴雨天气发生、发展的动力学机制。结果表明：西风带弱冷空气侵入台风环流,触发不稳定能量释放是这次特大暴雨形成的重要原因;应用位涡守恒原理能较好地解释特大暴雨和中尺度低涡发生发展的原因,对流层高层位涡扰动是影响中尺度低涡和特大暴雨发生发展的重要因素;345K湿等熵面上风场和气压场的分布揭示了东南暖湿空气沿等熵面爬升与扩散的冷空气相遇,对流强烈发展,产生特大暴雨的物理机制。 相似文献
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利用NCEP/NCAR再分析资料和局地经向环流线性诊断模式,定量分析导致2003年黄淮秋汛的主要物理过程,并结合天气形势来确立（1～3天）短期预报的着眼点。数值诊断结果表明：（1）预报降水的开始和发展趋势可参考贝加尔湖-新疆低槽及其分裂西风小槽的槽前暖平流与长江流域副热带高压脊西北侧的西南风暖平流的叠加过程。这两股暖平流在黄淮流域所驱动的经向环流上升支占总体上升运动的23.1%,且主要出现在强降水前3天内,强度达到-0.015 Pa/s。（2）预报降水的强度和持续时间可参考高空西风急流在黄河流域北侧的建立和维持。与该急流有关的平均西风动量平流在黄淮流域所驱动的上升支占总体上升运动的28.8%,且主要出现在强降水后4天内,强度达到-0.02 Pa/s。此外,与强降水同步发生且起正反馈作用的潜热加热所驱动的上升支占总体上升运动的44.2%,在强降水期间达到-0.03 Pa/s。（3）预报秋汛结束可参考对流层中上层冷平流侵入黄淮流域以及高空西风急流南压到长江流域北侧,迫使南亚高压脊和副热带高压脊撤出长江流域的一系列过程。与该过程有关的平均温度平流、平均西风动量平流及平均热量垂直输送所驱动的下沉支控制黄淮流域,会导致黄淮秋汛结束。 相似文献
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南海夏季风经向环流的20年平均4～6月演变机制 总被引：5，自引：0，他引：5
用NCEP再分析资料和纬向平均的局地经向环流线性诊断模式,模拟了1980～1999年4～6月南海夏季风经向环流的建立和演变过程,并结合统计方法分析了模式输出的各物理因子和外界影响(主要为越赤道气流)在激发南海夏季风经向环流过程中的作用和贡献.结果表明:(1)依1980～1999年4～6月经向环流指数的逐日演变情况判断得出,南海地区4～6月经向风中有48%为地转成分,非地转成分占52%;若从20年平均的经向环流指数逐候演变情况来看,4月1候到6候南海地区经向风中有94%为非地转成分,而且5月份非地转经向环流指数与总经向环流指数的变化趋势也比较一致.因此表明,引起经向风地转偏差的因子在南海夏季风的酝酿和爆发过程中的作用尤其重要.(2)对南海地区非地转经向环流指数的贡献,主要来自外界影响(主要由越赤道气流体现)和4个物理因子,即与温度层结和垂直运动有关的热量垂直输送,纬向温度平流,潜热加热作用以及西风动量经向输送,其余12个物理因子贡献较小.(3)20年中有15年与外界影响有关的经向环流指数在南海夏季风爆发前一周内出现最明显的突变性加强,剩下的5年则是与热量垂直输送作用有关的经向环流指数出现较明显的突变性加强,其余3个主要物理因子在多数年份也有类似特征,这些结果具有预报参考价值. 相似文献
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