物理过程参数化方案对中尺度暴雨数值模拟影响的研究   总被引：45，自引：5，他引：40       下载免费PDF全文

陈静  薛纪善  颜宏 《气象学报》2003,61(2):203-218

利用中尺度非静力MM 5模式和中国 2 0 0 1年 8月的 4个暴雨个例 ,研究了非绝热物理过程对中国暴雨动力和热力场预报的影响 ,深入分析了对流参数化方案在中尺度暴雨预报中的作用 ,讨论了利用模式扰动方法开展中国暴雨集合预报的可行性。结果表明 ,在短期数值预报中 ,非绝热物理过程对高度场预报影响较小 ,但边界层方案和对流参数化方案对产生暴雨的 3个基本条件即水汽通量散度、垂直速度、不稳定层结的影响很明显。不同对流参数化方案所预报的中尺度热力、动力场离差的结构特征与所预报降水的离差特征相似 ,且主要是在模式积分初期迅速增加 ,其后即趋于稳定。对中国热力场较均匀的暴雨过程 ,可以通过扰动模式的边界层和对流参数化方案 ,构造集合预报模式  相似文献

一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究   总被引：44，自引：3，他引：41       下载免费PDF全文

陈静  薛纪善  颜宏 《大气科学》2005,29(5):717-726

提出一种针对对流不稳定构造具有中尺度运动特征的集合预报扰动初值的新方法--异物理模态法, 介绍了异物理模态法产生初值扰动区域和扰动振幅的数学处理方案, 即由不同对流参数化方案预报离差获得集合预报初值扰动区域、扰动结构和扰动振幅的数学处理过程. 利用美国PSU/NCAR的MM5中尺度模式, 对一次典型暴雨进行异物理模态法初值扰动集合预报试验, 详细分析了扰动初值的结构和集合预报结果. 结果表明, 该方法产生的初值扰动场具有合理的中尺度环流结构, 可以反映对流敏感区域的对流不稳定的预报不确定性, 集合预报结果可以明显改善控制预报.  相似文献

华南中尺度暴雨数值预报的不确定性与集合预报试验   总被引：42，自引：0，他引：42       下载免费PDF全文

陈静  薛纪善  颜宏 《气象学报》2003,61(4):432-446

利用非静力MM5模式,分析了不同积云对流参数化方案对华南暖区暴雨数值预报的不确定性影响,进行了中尺度暴雨模式扰动集合预报试验。不同对流参数化方案的对流凝结加热引起不同的局地温度扰动,通过大气内部的热力动力过程,导致垂直速度的差异,进而影响网格尺度和次网格尺度降水时间、地点和强度。后续降水再通过凝结潜热释放形成新的扰动源。不同积云对流参数化方案还可引起扰动源能量传播方式不同,最终使模拟大气的动力和热力结构有差异。针对物理过程的不确定性,使用两种模式扰动方法构造集合预报扰动模式,第一种方法是随机组合不同积云对流参数化方案和边界层方案,第二种方法是扰动Grell积云对流参数化方案中主要参数振幅。集合预报结果表明,第一种方法的集合预报效果优于第二种方法,仅扰动参数振幅值似乎还不足以反映华南暴雨预报的不确定性。单一的确定性预报在暴雨落区和强度方面的可信度不稳定,集合产品能给华南暴雨过程提供更有用价值的指导预报,具有较高的应用价值。  相似文献

集合数值预报发展与研究进展   总被引：37，自引：6，他引：31       下载免费PDF全文

陈静  颜宏 《应用气象学报》2002,13(4):497-507

较系统地概述了集合预报系统发展过程与集合预报中的主要研究问题，总结了集合预报概念，系统组成，初始扰动理论技术和产品解释与应用原理的研究成果，简单分析了近年来集合预报中的一些研究热点，介绍了先进国家集合预报的发展计划。  相似文献

1951—2005年中国大陆霾的时空变化   总被引：37，自引：3，他引：34       下载免费PDF全文

吴兑  吴晓京  李菲  谭浩波  陈静  曹治强  孙弦  陈欢欢  李海燕 《气象学报》2010,68(5):680-688

霾的出现有重要的空气质量指示意义.而雾的记录,有明确的天气指示意义.由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快,中国大陆都市霾天气日趋严重.利用1951-2005年中国大陆743个地面气象站资料分析中国大陆霾的长期变化趋势,结果表明:霾的地理分布特点是,从1956年到1980年中国霾日都比较少,仅四川盆地和新疆南部超过50天;20世纪80年代以后中国霾日明显增加,到21世纪大陆东部大部分地区几乎都超过100天,其中大城市区域超过150天,与经济活动密切相关.霾日排在前10位的依次是沈阳、河北邢台、重庆市区、辽宁本溪、西安、成都、四川遂宁、湖北老河口、新疆和田、且末、民丰、四川内江,主要集中在辽宁中部、四川盆地、华北平原和关中平原地区,以及受沙尘暴影响较多的南疆地区.就中国大陆而言,12和1月霾天气日数明显偏多,2个月霾日数的总和达到了全年的30%;9月霾天气日数最少,约占全年的5%.具有藕日增加变化趋势的站点主要分布在中国的东部和南部,包括华北、黄淮、江淮、江南、江汉、华南以及西南地区东部,是中同东部一些经济和工业比较发达的地区.具有霾日减少变化趋势的站点主要分布在东北、内蒙古和西北地区东部.这些地方的经济和工业水平相对滞后,东北地区作为老工业基地,但近年来工业结构的调整和环境治理的改善使当地的霾日数逐渐减少.  相似文献

青藏高原东侧一次β中尺度对流系统的数值模拟   总被引：31，自引：22，他引：9  

陈静  矫梅燕  李川 《高原气象》2003,22(Z1):90-101

利用PSU/NCAR的高分辨率中尺度非静力数值模式MM5,模拟了2001年9月18日发生在青藏高原东侧的绵阳大暴雨过程.结果表明,高分辨率数值模式对触发本次降水过程的β中尺度对流系统具有较好的模拟能力.高分辨率模拟输出显示"9.18"绵阳大暴雨与边界层内一个中尺度辐合扰动的发展和移动相伴,且中尺度辐合扰动还诱发了一个时间尺度约为6 h的β中尺度涡旋和强烈发展的降水雨团.模拟还显示受高原地形影响,该β中尺度对流系统具有独特的动力和热力结构.其动力特征是强上升运动和超强散度柱与对流层低层强涡度互耦发展,热力特征是对流层低层具有对流不稳定能量,中层具有斜压不稳定能量.中尺度对流系统具有两支上升入流和两支下沉出流,低层入流(东南气流)触发低层对流不稳定能量释放,中层入流(高原近地层偏西暖湿气流)触发中层大气斜压不稳定能量释放,两种不稳定能量共同作用促使对流雨团强烈发展,形成绵阳大暴雨.  相似文献

青藏高原东侧陡峭地形对一次强降水天气过程的影响   总被引：30，自引：19，他引：11  

李川  陈静  何光碧 《高原气象》2006,25(3):442-450

利用高分辨率中尺度模式分析资料,研究了青藏高原东侧陡峭地形对一次暴雨天气发生发展的影响。结果显示,青藏高原地形对大气环流的动力阻挡作用形成了本次暴雨过程的水汽输送通道,青藏高原东侧陡峭地形结构造成了四川西北部和黄河上游的强水汽辐合中心,并使低层高能舌和能量锋区位于海拔较低的四川盆地,在四川盆地对流层低层建立起位势不稳定层结。青藏高原东侧陡峭地形结构引起了低层偏东气流强烈的垂直上升运动,最强的垂直上升运动出现在东西风垂直切变与陡峭地形交汇处,激发不稳定能量释放,促使强对流猛烈发展,暴雨过程中高原东侧还有一个中尺度涡旋的发生发展相伴。青藏高原东侧暴雨区最显著的热力特征是高温高湿区域仅出现在对流层低层,最显著的动力特征是强涡度柱也仅出现在对流层低层。  相似文献

低涡与急流对"04.9"川东暴雨影响的分析与数值模拟   总被引：23，自引：11，他引：12  

何光碧  陈静  李川  冯汉中 《高原气象》2005,24(6):1012-1023

2004年9月3日～5日川东出现了大范围的强暴雨过程，本文分析了这次暴雨过程的云图特征和环流形势，并利用MM5中尺度数值模式对本次暴雨进行了二重嵌套模拟，分析及模拟结果表明，本次降水过程与中尺度云团、高低空急流和对流层中低层涡旋活动密切相关，同时还与副热带高压活动和“桑达”台风活动相关。盆地涡出现在低空急流的左侧，而川东强降水发生在高空急流的南面、低涡东南侧与西南低空急流大风出口区之问。盆地正涡度维持有利于盆地上空垂直上升运动的发展和维持，对暴雨的发生提供了动力条件。垂直上升运动是高低空急流和盆地涡联系的纽带，也是盆地涡动力驱动的结果。分析结果还表明，西南低空急流在暴雨出现前建立，暴雨和盆地涡同时出现，而暴雨、低空急流和盆地涡几乎同时减弱。高空急流在过程前和过程中是逐步加大，当高空急流出现剧减时，预示暴雨即将结束。  相似文献

低空急流在四川“9.18”大暴雨中的触发作用   总被引：20，自引：3，他引：17  

陈静  李川  谌贵珣 《气象》2002,28(8):24-29

利用2001年9月17－21日T106客观分析资料，较详细地分析了“9．18”四川盆地西北部大暴雨过程的物理条件和可能机制，发现向北推进的低空偏南风急流促使川西北形成有利于暴雨的热力、水汽和动力条件。低空急流最大风速出口辐合上升区与地形抬升作用共同造成盆地西北强烈的垂直上升运动，激发对流云团强烈发展，是本次暴雨的触发条件。局地地形的强烈抬升作用增强了上升运动和水汽辐合，对暴雨产生了较强的增幅作用。  相似文献

单一值预报向概率预报转变的基础: 谈谈集合预报及其带来的变革   总被引：18，自引：10，他引：8       下载免费PDF全文

杜钧  陈静 《气象》2010,36(11):1-11

基于大气系统的非线性和复杂性,加上初值和模式等本身无法避免的一些不确定性,天气预报从单一值的确定论向多值的概率论转变不但符合气象科学的实际也是更好地服务社会之必需.但是这种转变的理性思考对很多用户,甚至气象工作者自己都不是很清楚.为了帮助人们理解和加速这一转变,本文就这种转变所面临的一些普遍困惑谈一些想法.集合预报是促成这种转变的中心技术,为什么要做集合预报?集合预报的根本目的是什么?人们对集合预报有哪些误解?集合预报对整个数值预报系统将带来什么样的变革?以及预报员的新使命是什么?作者针对这些问题进行了讨论.  相似文献