大气流场的拓扑结构   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

梁福明  时少英  刘式达  刘式适  付遵涛  辛国君 《地球物理学报》2004,47(4):584-589

用简化的大气运动方程,定性分析了大气中几种常见天气系统流场的拓扑结构. 研究表明,气旋反气旋流场与中心点附近的流形相对应;长波演化形成阻塞高压流场,与鞍点和中心点从合并到分离的流形相对应;台风和龙卷风的流场与三维空间中鞍-焦点附近的流形相对应. 研究大气流场的拓扑结构,可以直观清晰地揭示大气运动的形态和形成机理,有助于认识大气运动的规律. 文中讨论基于一定假设,结果与实际大气有差异,因而具有局限性.  相似文献   

龙卷风的漏斗结构理论   总被引：4，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

刘式适  付遵涛  刘式达  许焕斌  辛国君  梁福明 《地球物理学报》2004,47(6):959-963

龙卷风是大气中风速和垂直速度极大的小尺度系统.本文用气压梯度力、惯性离心力、黏性力三力平衡的柱坐标(r,θ,z)下的大气动力和热力学方程组,求龙卷风的三维速度场(vr,vθ,vz),从理论上绘制出龙卷风的三维漏斗型结构.充分说明龙卷风由涡旋流和急流这两种流叠加而成,涡旋流是由惯性离心力造成的,急流是由水平辐合辐散而引起的强对流.龙卷风是在极端不稳定的大气层结中形成的.  相似文献   

不同生态系统CO2通量和浓度特征分析研究   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

李婧  刘树华  茅宇豪  张称意  刘立超  梁福明  辛国君  王建华 《地球物理学报》2006,49(5):1298-1307

本文利用1993～1994年日本国家农业环境研究所与中国科学院沙漠研究所合作在内蒙古奈曼地区实测的7种不同生态系统（沙丘、轻度放牧草原、中度放牧草原、重度放牧草原、无放牧草原、玉米田和大豆田）的净辐射、土壤热通量、两个高度的CO2浓度、温度、湿度和风速等资料，采用空气动力学方法，计算了CO2通量及其与环境和人为干扰因子的关系，并分析了不同下垫面的光合作用特征. 结果表明：各种下垫面CO2通量的共同特点是：在白天，CO2通量和梯度的输送方向是从大气向植被，在中午（11～13时）输送达到负的最大值； 在夜间，CO2通量和梯度输送方向与白天相反，是从植被向大气，在早晨（3～5时）达到正的最大值. 植被覆盖率及生物量不同的下垫面光合作用强度有明显差异，天气状况对光合作用也有一定影响.  相似文献   

从二维地转风到三维涡旋运动          下载免费PDF全文

刘式达  刘式适  付遵涛  辛国君  梁福明 《地球物理学报》2003,46(4):450-454

给出了大气三维涡旋运动基本态所满足的简洁的偏微分方程. 大气涡旋运动存在低压辐合上升和高压辐散下沉的基本状况，基本态的三维速度场可以用流函数和对流速度势分解，且具有螺旋结构. 当Reynolds数Re→∞时，涡旋运动就化为地转风，涡旋运动近似就化为地转风近似.  相似文献   

大气中尺度涡旋的三维螺旋结构理论   总被引：12，自引：1，他引：11  

刘式达  辛国君  刘式适  梁福明 《气象学报》2000,58(2):151-158

文中应用描写大气运动的方程组求得了中尺度涡旋的三维定常流场以及相应的压力场和温度场 ,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统。理论分析和计算表明 :若中尺度涡旋的下层流体呈气旋 (反气旋 ) ,且伴有水平辐合 (散 )的螺旋转动 ,则通过上升(下沉 )运动 ,其上层流体呈反气旋 (气旋 )且伴有水平辐散 (合 )的螺旋转动 ,从而形成中尺度涡旋的三维螺旋结构。这些都与实际大气中的中尺度涡旋结构相似。它充分说明 :在旋转有粘性的大气中 ,为了保证质量守恒 ,必须有这种螺旋结构。  相似文献   

沙漠-绿洲陆-气相互作用和绿洲效应的数值模拟   总被引：17，自引：8，他引：9       下载免费PDF全文

刘树华  胡予  胡非  梁福明  王建华  刘和平 《地球物理学报》2005,48(5):1019-1027

本文利用一个已发展的陆面过程参数化方案与大气边界层模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面过程及其与大气边界层的相互作用,给出了“绿洲效应”这一自然现象垂直剖面上更为清晰、准确和细致的结构特征.数值模拟的结果与早前的许多观测实验结论相吻合,即“绿洲效应”具有明显的“冷岛效应”和“湿岛效应”;它表现为在绿洲区域比戈壁沙漠区域环境温度低、湿度大、湍流动能输送弱,具有下沉气流而导致与周围戈壁沙漠区域产生水平输送环流.而更加细致地研究这些现象对于深入了解绿洲气候的形成和绿洲的维持机理具有重要的意义.  相似文献   

在EBEX-2000实验资料中湍流耗散率、长度尺度和结构参数特征   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘树华  刘和平  李洁  梁福明  王建华  Johnny C. L. CHAN  Andrew Y. S. CHENG  胡非  刘辉志 《大气科学》2005,29(3):475-481

采用2000年8月在美国加州棉花地两个高度上应用超声三分量仪、快速响应温度和湿度仪进行的EBEX-2000 (International Energy Balance Experiment, 2000, 简称EBEX-2000) 风速三分量、温度和湿度湍流实验观测数据, 计算分析了在不同稳定度下的湍流能量和热量耗散率和湍流结构参数特征.并与Kansas和长白山原始森林湍流实验得到的结果进行了比较, 得到了一些湍流特征量在不同下垫面情况下的一些有意义的特征.  相似文献   

沙漠绿洲地区夏季地表能量收支的数值模拟   总被引：8，自引：4，他引：4       下载免费PDF全文

刘树华  潘英  胡非  刘和平  梁福明  辛国君  王建华 《地球物理学报》2009,52(5):1197-1207

本文在MSPAS(Modified Soil-Plant-Atmosphere Scheme)的基础上，引入了一个有效的晴天大气辐射传输方案，建立了一个能在物理上真实地模拟陆气相互作用及其反馈机制的二维模式MLAIM（Modified Land Atmosphere Interaction Model）.本文利用HEIFE实验的观测资料对MLAIM的模拟结果进行了检验，对其中不合理的部分进行了分析，指出了在干旱半干旱区陆面过程参数修正的必要性，对干旱半干旱区土壤水分传输以及大气近地面层湍流输送的参数化方案进行了改进.改进后的模式能够较好地模拟夏季连续晴天条件下沙漠的地表能量收支，因此，本文利用MLAIM研究了绿洲对其周围沙漠地表能量收支的影响，并对地表能量收支各分量之间的相互作用进行了分析.结果表明，绿洲向其下风向沙漠的水汽输送是导致其上下风向沙漠间地表能量收支差异的最重要的因子.  相似文献   

Numerical Simulation Experiment Processes and Local Climate Effect in Forest Underlying Surface          下载免费PDF全文

刘树华  潘英  邓毅  马明敏  姜海梅  蔺洪涛  蒋浩宇  梁福明  刘和平  王建华 《Acta Meteorologica Sinica》2006,20(1):72-85

  相似文献   

天气和气候的时间序列特征分析   总被引：14，自引：0，他引：14       下载免费PDF全文

时少英  刘式达  付遵涛  刘式适  梁福明  辛国君  李百炼 《地球物理学报》2005,48(2):259-264

本文从天气和气候资料出发，提出气候的q阶（0≤q≤1）微商是天气，而天气可以近似为白噪声.在此基础上，利用描述自相似非马尔可夫随机过程的时间分数维扩散方程的分析成果，并结合时间序列的相关性分析，从理论上进一步指出气候信号的记忆性好于天气信号，且其概率密度分布的尾巴比较长.  相似文献