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国家自然科学基金(40433007): 作品数：19 被引量：250H指数：10; 相关作者：沈新勇高守亭崔晓鹏曹洁臧增亮更多>>; 相关机构：南京信息工程大学中国科学院大气物理研究所山东省气象局更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划江苏省自然科学基金更多>>; 相关领域：天文地球电子电信环境科学与工程更多>>

适用于中尺度系统研究的位涡方程被引量：3: 2006年; 通过推导绝热、无摩擦大气方程组,讨论了新方程组的特点;新方程组中,位温θ显式出现在动量方程中,有利于探讨倾斜的等熵面(等位温面)对中尺度系统发生和发展的影响.进一步,利用此新方程组,推导出适用于中尺度系统研究的新的位涡方程,新位涡方程突出的特点是,与中尺度系统发生、发展密切相关的散度项显式出现在方程的右端;这为研究中尺度系统演变过程中,辐合、辐散效应对系统位涡收支的影响、进而研究中尺度系统发生、发展的热、动力学过程提供了方法.; 高守亭崔晓鹏; 关键词：中尺度系统位温位涡散度

Two possible mechanisms for vortex self-organization被引量：9: 2006年; The vortex self-organization is investigated in this paper by four groups of numerical experiments within the framework of quasi-geostrophic model, and based on the experimental results two types of possible mechanisms for vortex self-organization are suggested. The meso-scale to-pography may enable separated vortices to merge into a larger scale vortex; and the interaction of meso-γ and meso-β scale systems may make separated vortices to self organize a typhoon-like vor-tex circulation.; LUO Zhexian2, ZHOU Xiuji1 & GAO Shouting3 1. Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China; 关键词：MESO-SCALE INTERACTION DIFFERENT

从流场分解角度改进Q矢量分析方法及其在暴雨动力识别中的应用被引量：12: 2008年; 依据水平风场分解思路,运用调和-余弦算法,准确分解有限区域Q矢量.根据已有的关于Q矢量散度和新发展的Q矢量涡度与天气系统对应关系的研究,运用分解得到的Q矢量旋转分量场和辐散分量场,改进传统Q矢量分析方法中单纯依靠Q矢量水平散度场进行的诊断分析.通过对一次暴雨个例的比较研究表明,在雨带形势和暴雨中心位置的动力识别方面,改进的Q矢量分析方法比传统的单纯依靠Q矢量散度分析方法具有更好的效果.; 曹洁高守亭周玉淑; 关键词：Q矢量分析暴雨

非均匀饱和大气中的广义位温被引量：12: 2008年; 从热力学第一定律出发证明了广义位温的物理基础及其守恒性,完善了Gao等在2004年提出的非均匀饱和大气动力学的理论基础.探讨了广义湿位涡理论及其倾向方程在地面气旋追踪、雾区预报等方面的可应用性,为湿空气动力学的理论研究和业务应用提供了新思路.结果表明,非均匀饱和大气中的广义位温和位温、相当位温一样,具有守恒性;但由于其体现了实际大气的非均匀饱和特性,比位温、相当位温具有更广泛的应用前景.; 曹洁高守亭

由台风低压倒槽引发的山东暴雨过程研究被引量：33: 2008年; 2004年8月26—28日发生在山东省的大到暴雨过程主要是由"艾莉"台风减弱的低压和西风带冷空气远距离相互作用造成的,台风倒槽的发展与低空东南气流的加强及台风低压外围热量和动量的向北输送密切相关。采用双向三重嵌套网格非静力模式MM5对这一过程进行了数值模拟,研究了台风倒槽的中尺度结构特征,并通过涡度收支探讨了台风倒槽及中尺度低涡发生发展的物理过程。结果表明,强降水是在台风倒槽顶部强风中心与弱风中心之间的强辐合作用下触发的,台风倒槽的增强和中尺度低涡的形成是低空急流及其动力作用的结果,降水的非绝热加热也起着重要作用。涡度方程的收支诊断表明,对流层低层的散度项、对流层中层的水平平流项和铅直输送项是正涡度的主要贡献者,在同一等压面上散度项和水平平流项的作用是相反的。对流层中层铅直输送项的贡献为正,扭转项为负贡献,涡度变化的总趋势是它们相互作用的净结果。等压面上相对涡度的变化趋势并不是均匀的,中尺度低涡的东南象限相对涡度局地变化较强,这是强降水发生在此的重要原因。低层正涡度的增加是由水平辐合引起的,而高层正涡度的增加是涡度由低层向高层垂直输送的结果。因此台风倒槽的发展和中尺度低涡的形成主要是由于低层的涡度制造,另一方面来自中低层涡度的垂直输送。; 赵宇崔晓鹏王建国; 关键词：暴雨登陆台风台风倒槽涡度收支

2003年7月3～4日淮河流域暴雨中-β尺度特征的观测分析: 利用常规和多种高分辨率的非常规观测资料,分析了2003年7月3～4日淮河流域大暴雨过程中安徽省北部暴雨雨团的活动及与之相联系的中尺度对流系统的发展演变特征。结果表明:在有利的大尺度环流背景下,梅雨锋中-α尺度云系中的中-...; 郑秀云王建捷何金海刘勇; 关键词：暴雨中-Β尺度; 文献传递

0418号“艾利”台风暴雨过程的数值模拟被引量：10: 2006年; 本文利用中尺度MM5模式模拟了0418号“艾利”台风造成闽东北强降水的一次物理过程.模拟结果表明:充沛的水汽和强烈的上升运动是造成台风暴雨的直接原因,降水与850hPa涡度场、散度场有较好的对应关系.基本流场存在二次切变时,横波型扰动会激发产生并且发生不稳定,从而导致暴雨天气的产生.台风附近相当位温密集陡峭和CAPE值的突增表明台风有加强的可能,CISK和涡旋Rossby波的传播是可能的机制.水汽的敏感性试验结果表明:水汽变化会影响台风的强度和降水的强度,水汽的微小变化可造成降水极大的变化,但对台风的位置影响不大.; 黄永玉沈桐立沈新勇余晖; 关键词：气象学台风暴雨 MM5模式水汽

1999年梅雨锋系结构特征的模拟诊断被引量：3: 2008年; 通过中尺度模式MM5对1999年江淮流域一次梅雨锋暴雨过程的数值模拟,利用高分辨率模拟资料,诊断了江淮地区梅雨锋系的双锋结构特征及相应的大气相当位温、位温和湿度(比湿)分布特征。结果表明,大气位温梯度和湿度梯度均对江淮梅雨锋系双锋结构中相应的两个相当位温梯度大值带的存在有着重要贡献,而湿度梯度的贡献更大。进而从理论上推导了大气湿度梯度倾向方程,指出大气湿度梯度的变化与平流效应、散度效应、水平或垂直涡管(次级环流)效应以及水汽源汇的梯度有关;利用中尺度模拟资料对湿度梯度倾向方程的经向分量进行了简单的方程诊断,模拟时段平均的诊断分析表明,大气经向湿度梯度绝对值的变化主要同散度效应、与水平涡管相关的次级环流效应以及水汽源汇效应相关。由于水汽源汇是由与水汽相关的相变过程造成,与云物理过程的发展和演变直接相关,因此,大气湿度梯度的演变与云物理过程,并进而与云或降水系统的分布、发展和演变相关。梅雨锋系的存在为其附近暴雨中尺度系统的发展提供了有利的环境条件,起到一定的组织或控制作用;反过来,暴雨系统的发展、降水云系的发展和演变,又通过改变大气温、湿状况,对梅雨锋系产生影响。; 崔晓鹏高守亭张海霞郝世峰; 关键词：湿度梯度

台风涡旋系统的波动性质及其数值模拟被引量：24: 2007年; 本文使用柱坐标系下的正压浅水方程组以及斜压扰动方程组,分析得出台风涡旋系统中的涡旋Rossby波划分为两种类型。由于切向基本气流的二阶径向水平切变或者基本气流的垂直涡度在径向方向的变化(β*因子)所导致的涡旋Rossby波称之为第一类涡旋Rossby波(正压涡旋Rossby波),它产生的根本原因是β*因子的作用。这种第一类涡旋Rossby波相对于切向基本气流是单向传播的,其传播方向则与β*因子的正负符号有关。当基本流场垂直涡度-ζz沿着径向r方向增大时,第一类涡旋Rossby波是沿着切向圆周方向逆时针方向传播的;反之则是沿着切向圆周方向顺时针方向传播。如果考虑切向基流的二次垂直切变时,可以得到台风涡旋系统中第二类涡旋Rossby波(斜压涡旋Rossby波)的相速度表达式,第二类涡旋Rossby波产生的物理根源是切向基本流场风速的二次垂直切变或者基本流场径向r方向的平均涡度在空间z方向上的不均匀性(亦即β**因子)。第二类涡旋Rossby波相对于切向基本气流也是单向传播的,当-ζr沿着空间z方向上增大时,第二类涡旋Rossby波就是相对于基本气流-V0是顺时针方向传播的;反之则是相对于基本气流逆时针方向传播。在基本流场的风速-V存在二次径向水平切变或者垂直切变时,台风中的波动可能是混合的涡旋Rossby波——重力波;而当基本流场的风速-V仅仅存在线性切变,不存在二次切变时,此时根本不存在涡旋Rossby波,台风系统中的波动则仅仅是重力惯性波。最后,采用WRF模式对“云娜”台风进行了数值模拟,验证了上述结论。; 沈新勇明杰方珂; 关键词：台风

雷达资料同化与提高模式水平分辨率对短时预报影响的数值对比试验被引量：60: 2006年; 为对比雷达资料同化与提高模式水平分辨率对短时数值预报的影响,利用美国Oklahoma大学风暴分析和预测中心开发的ARPS(The Advanced Regional Prediction System)模式及其资料分析系统ADAS(ARPS Data AnalysisSystem),对一次华北暴雨过程进行了18,15,9,6,3 km 5种不同水平分辨率的数值对比试验,并对比了使用雷达资料进行云分析时5种分辨率的模拟结果,结果表明,仅使用常规观测资料的情况下,通过提高模式水平分辨率,可以改进6 h内的短时预报,模拟的锋面结构更为细致,降水尤其是强降水预报评分提高了。而使用雷达资料改进模式初始场后,能明显改进模式6 h内的预报尤其是降水强度和落区预报,使得18 km上使用雷达资料同化的预报结果好于3 km不使用雷达资料同化的结果,表明雷达资料同化比单纯提高模式水平分辨率更为有效。不同分辨率上使用雷达资料同化的对比发现,对于40 mm以下的一般性降水,从18—3 km的模拟结果差别不大,而对于强降水,仍然需要提高模式的水平分辨率。但无论初始场是否使用雷达资料同化,但当分辨率由6 km提高到3 km时,模拟结果无明显改进,因此,提高模式分辨率有一定的限度,而在适当提高模式分辨率的同时使用雷达资料同化改进模式初始场,则是提高模式短时预报的一个非常有效的途径。; 盛春岩薛德强雷霆高守亭; 关键词：雷达资料同化

国家自然科学基金(40433007)

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