“6·23”江苏阜宁EF4级龙卷超级单体风暴中尺度结构研究   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

周海光 《地球物理学报》2018,61(9):3617-3639

2016年6月23日14—15时，江苏省阜宁县突遭"增强藤田"4级龙卷、强风、短时强降水和冰雹等强对流天气，致使99人罹难，800多人受伤，属极其罕见的极端天气事件.本文利用加密自动站数据、探空数据、单部雷达观测数据以及双多普勒雷达三维风场反演数据，研究了此次龙卷发生的天气背景、龙卷超级单体的三维结构及其演变特征.研究表明：（1）龙卷发生期间，阜宁处于地面暖湿舌内、地面有γ中尺度气旋和辐合线；环境大气抬升凝结高度很低、中低层有很强的水平风的垂直切变；这有利于龙卷的生成.（2）此次龙卷超级单体左移风暴的低层有钩状回波和入流缺口，有界弱回波区位于垂直剖面中低层、悬垂回波位于风暴前部高层.（3）龙卷发生前，风暴质心高度、最大反射率因子高度和风暴回波顶高度均持续增加，风暴垂直累积液态含水量激增；龙卷发生在上述参数的数值首次同时减小时.（4）双多普勒雷达反演的三维风场揭示，超级单体形成之前的对流风暴内部中低层已经有中尺度气旋形成，中尺度气旋伴随着超级单体的生成、发展和强化的各个阶段.中尺度气旋位于钩状回波顶端、其南端有反气旋，此涡旋偶对于中层动量下传、龙卷生成、发展、加强和触地具有重要作用.  相似文献   

低频电场变化探测阵列建设及其初步运行结果     

史东东  郑栋  张阳  张义军  黄治钢  吕伟涛  陈绍东  颜旭 《中国科学:地球科学》2018,(1)

在低频(LF)和甚低频(VLF)频段探测全闪活动是近年来闪电探测技术发展的一个重要方向.中国气象科学研究院于2014~2015年在广州地区建设了由9个快电场变化测量仪构成的低频闪电电场探测阵列(Low-frequency E-field Detection Array,LFEDA).本文介绍了LFEDA构成以及针对闪电低频电场信号建立的闪电定位算法,基于蒙特卡罗法和人工触发闪电试验对LFEDA的定位精度和探测效率进行了理论模拟和客观评估.前者表明站网中,具有较长基线的定位站有助于改善垂直于该基线方向的水平定位精度和沿着该基线方向的高度定位精度.后者表明LFEDA对触发闪电事件和回击的探测效率分别为100%和95%,回击平面定位误差平均值为102m.定位结果与雷暴结构的对比分析表明,闪电脉冲放电事件与反射率柱所表征的对流特征较强区域有较好对应,脉冲放电事件在垂直方向上呈现合理的分布.此外,通过单次云闪、地闪的定位结果发现,LFEDA能够描绘闪电发展形态,基于三维定位结果获得的云闪初始阶段垂直发展速度以及地闪先导垂直发展速度变化趋势与之前观测结果类似,研究结果表明,LFEDA具备了全闪电三维定位能力,为闪电发展特征研究以及雷暴电学研究提供了新的技术手段.  相似文献   

基于遥感数据的北极西北航道海冰变化以及通航情况研究          下载免费PDF全文

汪楚涯  杨元德  张建  田彪  丁明虎 《极地研究》2020,32(2):236-249

使用不莱梅大学AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS)和AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2)日尺度海冰密集度数据,计算了2002—2018年加拿大北极群岛7—9月的平均海冰面积,研究了9月份平均海冰密集度变化特征;结合商船破冰能力确定海冰密集度阈值,选取西北航道关键区域,统计了西北航道的通航窗口,探讨了西北航道在实际商业通航方面的可能性。研究发现,在过去17年加拿大北极群岛的7—9月海冰面积整体呈下降趋势但有明显波动性, 9月份的海冰分布年际变化复杂,差异较大;在西北航道可通航的年份中,可通航的开始日期一般在8月份,结束日期在9月底至10月初,南路可通航时间最短14天,最长达到80天。总的来说,西北航道可通航年份和时间缺乏规律性。  相似文献   

基于VAP卫星的等离子体层顶电子密度波动统计分析          下载免费PDF全文

王玉尤婷  张效信  何飞  林瑞淋  吕景天 《地球物理学报》2020,63(6):2141-2148

基于范艾伦辐射带探测卫星的观测数据(2012年9月至2015年11月),收集了584个等离子体层顶密度波动事件,研究了这些事件分布随磁地方时、磁壳值以及地磁活动的变化关系,并使用快速傅里叶变换分析了全部事件平均功率谱.统计结果表明,等离子体层顶密度波动事件主要发生在磁地方时黄昏扇区,其分布与磁地方时和地磁活动具有明显的相关性.等离子体层顶密度波动在1～100mHz区间内具有接近-5/3的功率谱斜率,表明存在二维磁流体动力学湍流.本文统计结果将有助于进一步深入理解等离子体层顶密度波动在内磁层中能量传输的具体作用,并且将促进对等离子体层顶波动的激发、增强与传播过程的进一步研究.  相似文献   

南亚高压区Rossby波能量向上穿越对流层顶传播的特征与机制          下载免费PDF全文

俞子闲  郭栋  李丽平  施春华  金鑫  李震坤  陈丹  林祥 《地球物理学报》2020,63(1):73-85

夏季平流层盛行强东风,Rossby波能量难以从对流层向上传播至平流层,而冬季平流层盛行西风,Rossby波能量容易上传,因此以往对Rossby波能量向平流层传播的研究多考虑冬季的情况.而事实上,因为夏季高原上空南亚高压反气旋环流,并非只有强东风存在,所以Rossby波能量也可能在南亚高压区向上传播,从而影响平流层的温度、风场及大气成分等.因此,本文利用ERA-interim逐日再分析资料,分析了1979—2015年夏季南亚高压区Rossby波能量穿越对流层顶传播的特征与机制.结果表明:Rossby波能量可以从南亚高压西北部的窗口区上传至平流层,最高可到达平流层顶,而在南亚高压的其他部分,Rossby波能量均不能穿越对流层顶上传或穿越对流层顶后无法继续上传.南亚高压西北区Rossby波能量可以穿越对流层顶传播的原因是盛行西风,且西风急流出现的频率很小,同时涡动热量通量异常引起的垂直分量的第一项对其上传有很大贡献.南亚高压东北区也盛行西风,然而Rossby波能量不能向上穿越对流层顶的原因是强西风出现频率较高,且温度脊与高度脊位相相近,不利于上传.南亚高压南部均盛行东风,在平流层中下层均为稳定层结,因此Rossby波能量很难上传.南亚高压西南区在对流层位于青藏高原环流的伊朗高原下沉区附近,层结稳定,并且温度脊超前于高度脊,所以Rossby波能量很难上传.而南亚高压东南区在对流层位于南海-西太平洋热带幅合带,层结不稳定,存在Rossby波能量较弱的上传,达到对流层顶后无法继续上传,该区域温度脊落后于高度脊的温压场配置也为Rossby波能量在对流层内的传播提供了条件.  相似文献   

基于回归模型的热带气旋条件下的海表降温参数化方案设计     

韦骏  刘欣  蒋国庆 《海洋学报(英文版)》2018,37(1):1-10

Combining a linear regression and a temperature budget formula, a multivariate regression model is proposed to parameterize and estimate sea surface temperature(SST) cooling induced by tropical cyclones(TCs). Three major dynamic and thermodynamic processes governing the TC-induced SST cooling(SSTC), vertical mixing, upwelling and heat flux, are parameterized empirically using a combination of multiple atmospheric and oceanic variables:sea surface height(SSH), wind speed, wind curl, TC translation speed and surface net heat flux. The regression model fits reasonably well with 10-year statistical observations/reanalysis data obtained from 100 selected TCs in the northwestern Pacific during 2001–2010, with an averaged fitting error of 0.07 and a mean absolute error of 0.72°C between diagnostic and observed SST cooling. The results reveal that the vertical mixing is overall the pre dominant process producing ocean SST cooling, accounting for 55% of the total cooling. The upwelling accounts for 18% of the total cooling and its maximum occurs near the TC center, associated with TC-induced Ekman pumping. The surface heat flux accounts for 26% of the total cooling, and its contribution increases towards the tropics and the continental shelf. The ocean thermal structures, represented by the SSH in the regression model,plays an important role in modulating the SST cooling pattern. The concept of the regression model can be applicable in TC weather prediction models to improve SST parameterization schemes.  相似文献   

AD1289以来北极巴伦支海-喀拉海秋季海冰范围的重建     

张琦  效存德  丁明虎  窦挺峰 《中国科学:地球科学》2018,(9)

筛选了北极地区巴伦支海-喀拉海(B-K海)周边陆地及岛屿上的冰芯和树轮资料,保留对该海域海冰范围(SIE)指代意义强的代用资料,分别采用普通最小二乘回归法(权重综合序列回归和普通多元回归)、主成分回归法和偏最小二乘回归法重建了B-K海1289~1993年秋季SIE序列,并与近几十年观测结果进行检验和续接.通过模型的统计参数对不同方法的结果进行评估和对比,剔除偏差较大的普通多元回归法,对其余方法的结果用解释方差做权重合成,最终得到一条稳健性更高的序列.结果表明:13世纪末期到18世纪末期, B-K海秋季SIE处于高位振荡的状态,且整体有小幅上升趋势,反映了小冰期(LIA)气候背景下该海域SIE显著的多年代际变化特征.从18世纪末期开始,该海域SIE开始减小,在19世纪中后期减小趋势非常显著,并一直持续到20世纪30~40年代,该阶段是B-K海SIE的相对低值期. 20世纪40~70年代,该海域SIE有所回升,但在20世纪70年代后又进入一个快速退缩期,并一直持续至今. 18世纪后期以来, B-K海SIE退缩程度无论在持续时间还是速率上,都是过去700多年来前所未有的,这很有可能与工业革命以来人类活动的影响有关. 20世纪70年代之后是SIE退缩最显著的时期,其减小速率是之前平均的6.18倍, 20世纪70年代后北极SIE很可能是近千年来的最低值.  相似文献   

龙卷预报预警体系建设——气象现代化的前沿挑战     

姚聃 《气象科学进展》2020,10(6)

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AIRS卫星温度和臭氧廓线在南极的验证分析          下载免费PDF全文

张雷  丁明虎  卞林根  李建 《地球物理学报》2020,63(4):1318-1331

利用2008年中山站、Amundesen-Scott(SouthPole)站和Neumayer站为期一年的温度和臭氧探空数据,对AIRS第六版温度和臭氧垂直廓线产品在南极的精度进行了验证.结果表明,AIRS温度与探空温度总体上具有显著的一致性,其中对流层偏差最小(RMSe2℃),近地面温度由于受到下垫面影响偏差略大(RMSe～2℃),平流层偏差较大(2℃RMSe3℃),AIRS温度平均低于探空观测且受季节变化影响显著,秋冬季偏差整体上高于春夏季.AIRS臭氧反演精度在平流层(RMSe～25%)要优于对流层(RMSe～30%),RMSe最大值出现在UT-LS区域(可达40%)且在"臭氧洞"期间明显增大.AIRS产品精度在南极沿岸和内陆存在差异,由于南极地区探空资料较少且主要位于沿海,故在南极内陆地区进行探空观测对于提高卫星资料精度,改善该区域天气预报能力具有重大意义.  相似文献   

竞技型滑雪场赛道雪质及其气候变化风险评价——以河北省万龙滑雪场为例     

毕研群  王飞腾  韩海东  丁明虎  效存德  康世昌  任贾文  王兴 《冰川冻土》2019,41(3):709-718

2022年北京冬奥会将在我国举办，比赛项目以雪上项目为主。赛道雪质是雪务工作的核心问题，而目前国内关于竞技型滑雪场赛道雪质研究少有涉及。通过研究以人造雪为主的河北省万龙滑雪场赛道雪质特性，了解我国竞技型雪场目前赛道现状。通过比较，找出与国际雪联要求标准赛道雪质的差距，依据赛道雪质变化特性，提出雪质保持和提升方案，并对影响雪质的要素进行风险评估，以提升我国赛事雪务工作的科研能力和技术水平，为冬奥会成功举办提供科学依据和服务。  相似文献