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对称不稳定大气中的孤立行波精确解
1
作者
周江兴
丁一汇
刘益民
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
1997年第4期368-374,共7页
通过对二维准动量无辐散、无摩擦、密度非均匀分布的层结大气中基本气流切变对非线性方程组行波解的影响问题的研究,证明:(a)在对称稳定(q=N2F2-S4>0)的大气中:非线性行波解为周期解,且其周期与相应的线性周期解的...
通过对二维准动量无辐散、无摩擦、密度非均匀分布的层结大气中基本气流切变对非线性方程组行波解的影响问题的研究,证明:(a)在对称稳定(q=N2F2-S4>0)的大气中:非线性行波解为周期解,且其周期与相应的线性周期解的周期相等;(b)在对称非稳定(q=N2F2-S4≤0)的大气中:存在两类非线性行波解,其性质是由参数B决定的。B=(N2sin2φ-2S2sinφcosφ+F2cos2φ)/σ2。(1)当B>0时为周期解,且其周期与相应的线性周期解的周期相等;(2)当B≤0时为孤立波解。
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关键词
对称
不稳定
大气
孤立波
大气
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职称材料
大气环境层结对闪电活动影响的模拟研究
被引量:
30
2
作者
郑栋
张义军
+2 位作者
马明
孟青
吕伟涛
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期622-632,共11页
利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响。结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的...
利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响。结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的最重要因子。上升速度的大小决定了雷暴发展到成熟的时间和雷暴的强弱,较强的上升气流有利于雷暴云在较短时间内达到较大的高度。而持续的上升气流和充足的水汽有利于雷暴的成熟期延长从而增强闪电活动。较强的上升速度和充足的水汽可以产生更多的对闪电起电、放电有直接影响的冰相物并能使其持续生成,从而形成较大的电荷浓度。较强的上升速度和不利的水汽条件也可以在某时形成较大的冰相物浓度,但冰相物难以持续生成。而较弱的上升速度和充足的水汽则容易形成暖云过程,对冰相物的生成也有不利影响。上升速度和水汽相互影响,又共同受到环境层结的支配。大气低层潮湿、中层湿度适中,较大的不稳定能量和一定量的对流抑制能量将有利于强闪电活动的发生。表现在大气不稳定参数的取值上,对流性稳定度指数的值小于-10℃(负值表示不稳定),对流有效位能值在1000 J/kg以上,对流抑制能量大于40 J/kg,700 hPa相当位温在340 K以上,700—400 hPa中层平均湿度在35%—85%,有利于强闪电活动的发生。
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关键词
大气不稳定
参数
数值模拟
水成物
电荷结构
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职称材料
2007年7月18-19日山东省大暴雨天气分析
被引量:
68
3
作者
杨晓霞
王建国
+3 位作者
杨学斌
孙军
杨成芳
盛春岩
《气象》
CSCD
北大核心
2008年第4期61-70,I0002,共11页
应用常规观测资料、中尺度站资料、卫星云图、雷达回波和T213数值预报产品,对2007年7月18—19日山东省大范围对流性暴雨天气的成因进行了分析。分析了产生暴雨的天气系统特征,大气垂直稳定度和对流有效位能,产生暴雨的水汽条件和动力触...
应用常规观测资料、中尺度站资料、卫星云图、雷达回波和T213数值预报产品,对2007年7月18—19日山东省大范围对流性暴雨天气的成因进行了分析。分析了产生暴雨的天气系统特征,大气垂直稳定度和对流有效位能,产生暴雨的水汽条件和动力触发机制,给出了产生暴雨的对流云团演变特征。研究结果表明,对流性大暴雨是由东北冷性低涡、前倾槽、副热带高压边缘西南暖湿气流和冷空气的共同影响产生的。低层强盛的偏南气流建立起水汽通道,把水汽源源不断地向暴雨区输送。前倾槽结构和低层增温增湿使得大气强烈的对流不稳定和对称不稳定。低层较强的东北气流与强盛的西南暖湿气流侧向汇合,垂直涡度增大,辐合上升运动增强,对流不稳定能量释放,产生中尺度对流云团。地面冷锋前生成中尺度低压,加强了辐合上升运动。高层辐散与低层辐合相配合,有利于上升运动发展和维持。卫星云图中显示两个对流云团合并发展形成中尺度对流复合体(MCC)。雷达回波中表现为两个东西向的带状强降水回波相衔接,缓慢南移;暴雨区上空东北气流、西北气流和西南气流相汇合;低层东北气流逐渐增大,冷空气从低层侵入。
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关键词
水汽输送
大气不稳定
冷空气侵入
中尺度对流复合体
对流性暴雨
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职称材料
副热带高压影响下陕西关中强对流发生的环境场特征及触发机制
被引量:
23
4
作者
赵强
陈小婷
+1 位作者
王楠
彭力
《气象》
CSCD
北大核心
2022年第1期28-43,共16页
2015—2018年陕西关中出现了4次副热带高压(以下简称副高)影响下的强对流天气,造成局部地质灾害和城市内涝,全球模式对短时暴雨出现了漏报。利用ERA5再分析资料(0.25°×0.25°)、地面加密自动站和西安站多普勒天气雷达等资...
2015—2018年陕西关中出现了4次副热带高压(以下简称副高)影响下的强对流天气,造成局部地质灾害和城市内涝,全球模式对短时暴雨出现了漏报。利用ERA5再分析资料(0.25°×0.25°)、地面加密自动站和西安站多普勒天气雷达等资料,分析此类强对流的环境场特征和触发机制,为预报预警提供思路。分析结果表明:陕西关中副高控制下的强对流往往与高温天气并存。对流发生时低层水汽含量大,可降水量在50 mm以上;相对于副高外围的系统性暴雨,此类天气水汽输送较弱;水汽输送强弱决定了过程总雨量大小。此类强对流强辐合中心位于地面到800 hPa,相对于系统性暴雨辐合中心位置更低,低层的辐合主要作用是克服对流抑制,释放不稳定能量。对流发生有利的环境条件包括:强的位势不稳定层结、低自由对流高度、中等强度对流有效位能、较厚的暖云层。触发机制主要是地面冷锋和低层风场辐合线,上游冷锋后的降水降温效应会加大温度梯度使冷锋增强,锋面侵入副高内部高温、高湿大气,从而触发对流;暖区对流一般由地面中尺度辐合线触发,对流产生的冷池前沿阵风锋触发新生对流。秦岭地形对对流的移动和传播有明显影响,在关中北部新生对流南移过程中容易在秦岭北麓沿山维持,造成暴雨天气。而在秦岭北麓的地形辐合线上新生的对流系统,下山过程中由于势能向动能转化,对流系统移速加快,其出流边界触发平原地区对流发展,强降水持续时间较短,更容易产生大范围雷暴大风天气。
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关键词
强对流
阵风锋
大气不稳定
触发机制
锋生
地形
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职称材料
西南地区两次典型大暴雨环境场的对比分析
被引量:
11
5
作者
易升杰
郑飞
肖天贵
《气候与环境研究》
CSCD
北大核心
2019年第1期73-85,共13页
四川盆地位于青藏高原的东侧,受其地理位置的影响,该地区的天气和气候复杂多变。尤其暴雨预报,是气象工作者一直面临的难题。本文利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料、格点化的降水资料(CN05.1)以及常规气象观测站探空资料...
四川盆地位于青藏高原的东侧,受其地理位置的影响,该地区的天气和气候复杂多变。尤其暴雨预报,是气象工作者一直面临的难题。本文利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料、格点化的降水资料(CN05.1)以及常规气象观测站探空资料,从环流背景、水汽条件、动力和热力条件对比分析了2015年夏季四川盆地7月13~15日("7.13"过程)和8月16~18日("8.16"过程)两次暴雨过程的环境场,以期加深对四川盆地暴雨机制的认识。结果表明:1)相对稳定的大尺度环流形势为两次大暴雨发生发展提供了有利的背景场。2)两次过程均存在明显的高空急流和低空急流,并且"8.16"过程高空急流明显强于"7.13"过程,这也是两次过程降水强度存在明显差异的原因之一。"7.13"过程主要以低空北向急流输送孟加拉湾水汽到四川南部;"8.16"过程低空急流输送孟加拉湾水汽受四川东北部、重庆上空西南涡影响,主要以气旋性环流输送水汽到暴雨上空。3)从暴雨预报的指示意义上分析,两次暴雨过程大气均处于不稳定状态,假相当位温对于暴雨的强度和落区有较好指示。位涡扰动向低层传输,位涡的增大预示着强降水的发生。
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关键词
暴雨
环流背景
水汽条件
大气不稳定
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职称材料
辽宁省盘锦地区2016年5月2-4日暴雨技术总结
6
作者
陈洪利
苗静
+2 位作者
张志国
白福宇
范兰艳
《河南农业》
2016年第17期56-57,共2页
应用环境场分析、物理量场诊断,对2016年5月2-4日盘锦地区暴雨、大风的形势背景、天气形势、层结稳定度、水气条件、抬升触发进行分析,结果表明:盘锦地区K指数大于28,大气层结不稳定.5月3日08:00,对流层中上层上空受冷气团控制,低层有...
应用环境场分析、物理量场诊断,对2016年5月2-4日盘锦地区暴雨、大风的形势背景、天气形势、层结稳定度、水气条件、抬升触发进行分析,结果表明:盘锦地区K指数大于28,大气层结不稳定.5月3日08:00,对流层中上层上空受冷气团控制,低层有暖湿急流输送,除东南部地区外K指数都在32度以上,大气层结不稳定特征明显.
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关键词
黄淮气旋
暖湿急流
大气
层结
不稳定
暴雨
大风
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职称材料
题名
对称不稳定大气中的孤立行波精确解
1
作者
周江兴
丁一汇
刘益民
机构
国家气候中心
出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
1997年第4期368-374,共7页
基金
国家自然科学基金
文摘
通过对二维准动量无辐散、无摩擦、密度非均匀分布的层结大气中基本气流切变对非线性方程组行波解的影响问题的研究,证明:(a)在对称稳定(q=N2F2-S4>0)的大气中:非线性行波解为周期解,且其周期与相应的线性周期解的周期相等;(b)在对称非稳定(q=N2F2-S4≤0)的大气中:存在两类非线性行波解,其性质是由参数B决定的。B=(N2sin2φ-2S2sinφcosφ+F2cos2φ)/σ2。(1)当B>0时为周期解,且其周期与相应的线性周期解的周期相等;(2)当B≤0时为孤立波解。
关键词
对称
不稳定
大气
孤立波
大气
Keywords
Symmetrical unstable Solitary wave
分类号
P433 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
大气环境层结对闪电活动影响的模拟研究
被引量:
30
2
作者
郑栋
张义军
马明
孟青
吕伟涛
机构
中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期622-632,共11页
基金
国家自然科学基金项目(40475002)
国家重点基础研究发展计划(2004CB418306)
中国气象科学研究院院长基金
文摘
利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响。结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的最重要因子。上升速度的大小决定了雷暴发展到成熟的时间和雷暴的强弱,较强的上升气流有利于雷暴云在较短时间内达到较大的高度。而持续的上升气流和充足的水汽有利于雷暴的成熟期延长从而增强闪电活动。较强的上升速度和充足的水汽可以产生更多的对闪电起电、放电有直接影响的冰相物并能使其持续生成,从而形成较大的电荷浓度。较强的上升速度和不利的水汽条件也可以在某时形成较大的冰相物浓度,但冰相物难以持续生成。而较弱的上升速度和充足的水汽则容易形成暖云过程,对冰相物的生成也有不利影响。上升速度和水汽相互影响,又共同受到环境层结的支配。大气低层潮湿、中层湿度适中,较大的不稳定能量和一定量的对流抑制能量将有利于强闪电活动的发生。表现在大气不稳定参数的取值上,对流性稳定度指数的值小于-10℃(负值表示不稳定),对流有效位能值在1000 J/kg以上,对流抑制能量大于40 J/kg,700 hPa相当位温在340 K以上,700—400 hPa中层平均湿度在35%—85%,有利于强闪电活动的发生。
关键词
大气不稳定
参数
数值模拟
水成物
电荷结构
Keywords
Atmospheric instability parameters, Numerical simulation, Hydrometeor, Charge structure
分类号
P427.3 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
2007年7月18-19日山东省大暴雨天气分析
被引量:
68
3
作者
杨晓霞
王建国
杨学斌
孙军
杨成芳
盛春岩
机构
山东省气象台
山东省气象局
山东省德州市气象局
国家气象中心
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2008年第4期61-70,I0002,共11页
基金
国家气象中心科研开发课题“2007年极端暴雨个例分析研究”
文摘
应用常规观测资料、中尺度站资料、卫星云图、雷达回波和T213数值预报产品,对2007年7月18—19日山东省大范围对流性暴雨天气的成因进行了分析。分析了产生暴雨的天气系统特征,大气垂直稳定度和对流有效位能,产生暴雨的水汽条件和动力触发机制,给出了产生暴雨的对流云团演变特征。研究结果表明,对流性大暴雨是由东北冷性低涡、前倾槽、副热带高压边缘西南暖湿气流和冷空气的共同影响产生的。低层强盛的偏南气流建立起水汽通道,把水汽源源不断地向暴雨区输送。前倾槽结构和低层增温增湿使得大气强烈的对流不稳定和对称不稳定。低层较强的东北气流与强盛的西南暖湿气流侧向汇合,垂直涡度增大,辐合上升运动增强,对流不稳定能量释放,产生中尺度对流云团。地面冷锋前生成中尺度低压,加强了辐合上升运动。高层辐散与低层辐合相配合,有利于上升运动发展和维持。卫星云图中显示两个对流云团合并发展形成中尺度对流复合体(MCC)。雷达回波中表现为两个东西向的带状强降水回波相衔接,缓慢南移;暴雨区上空东北气流、西北气流和西南气流相汇合;低层东北气流逐渐增大,冷空气从低层侵入。
关键词
水汽输送
大气不稳定
冷空气侵入
中尺度对流复合体
对流性暴雨
Keywords
water vapor transportation atmospheric instability cold air invasion MCC rainstorm
分类号
P458.121.1 [天文地球—大气科学及气象学]
P458.2 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
副热带高压影响下陕西关中强对流发生的环境场特征及触发机制
被引量:
23
4
作者
赵强
陈小婷
王楠
彭力
机构
陕西省气象台
秦岭和黄土高原生态环境重点实验室灾害性天气研究与应用中心
陕西省铜川市气象局
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2022年第1期28-43,共16页
基金
中国气象局创新发展专项(CXFZ2021Z035、CXFZ2021Z034)
国家自然科学基金项目(42075007)
秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室重点项目(2019Z-1、2020K-1)共同资助。
文摘
2015—2018年陕西关中出现了4次副热带高压(以下简称副高)影响下的强对流天气,造成局部地质灾害和城市内涝,全球模式对短时暴雨出现了漏报。利用ERA5再分析资料(0.25°×0.25°)、地面加密自动站和西安站多普勒天气雷达等资料,分析此类强对流的环境场特征和触发机制,为预报预警提供思路。分析结果表明:陕西关中副高控制下的强对流往往与高温天气并存。对流发生时低层水汽含量大,可降水量在50 mm以上;相对于副高外围的系统性暴雨,此类天气水汽输送较弱;水汽输送强弱决定了过程总雨量大小。此类强对流强辐合中心位于地面到800 hPa,相对于系统性暴雨辐合中心位置更低,低层的辐合主要作用是克服对流抑制,释放不稳定能量。对流发生有利的环境条件包括:强的位势不稳定层结、低自由对流高度、中等强度对流有效位能、较厚的暖云层。触发机制主要是地面冷锋和低层风场辐合线,上游冷锋后的降水降温效应会加大温度梯度使冷锋增强,锋面侵入副高内部高温、高湿大气,从而触发对流;暖区对流一般由地面中尺度辐合线触发,对流产生的冷池前沿阵风锋触发新生对流。秦岭地形对对流的移动和传播有明显影响,在关中北部新生对流南移过程中容易在秦岭北麓沿山维持,造成暴雨天气。而在秦岭北麓的地形辐合线上新生的对流系统,下山过程中由于势能向动能转化,对流系统移速加快,其出流边界触发平原地区对流发展,强降水持续时间较短,更容易产生大范围雷暴大风天气。
关键词
强对流
阵风锋
大气不稳定
触发机制
锋生
地形
Keywords
severe convection
gusty front
atmosphere instability
trigger mechanism
frontgenesis
terrain
分类号
P458 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
西南地区两次典型大暴雨环境场的对比分析
被引量:
11
5
作者
易升杰
郑飞
肖天贵
机构
中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心
中国科学院大学
成都信息工程大学
出处
《气候与环境研究》
CSCD
北大核心
2019年第1期73-85,共13页
基金
国家重点研发计划课题2017YFA0604201~~
文摘
四川盆地位于青藏高原的东侧,受其地理位置的影响,该地区的天气和气候复杂多变。尤其暴雨预报,是气象工作者一直面临的难题。本文利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料、格点化的降水资料(CN05.1)以及常规气象观测站探空资料,从环流背景、水汽条件、动力和热力条件对比分析了2015年夏季四川盆地7月13~15日("7.13"过程)和8月16~18日("8.16"过程)两次暴雨过程的环境场,以期加深对四川盆地暴雨机制的认识。结果表明:1)相对稳定的大尺度环流形势为两次大暴雨发生发展提供了有利的背景场。2)两次过程均存在明显的高空急流和低空急流,并且"8.16"过程高空急流明显强于"7.13"过程,这也是两次过程降水强度存在明显差异的原因之一。"7.13"过程主要以低空北向急流输送孟加拉湾水汽到四川南部;"8.16"过程低空急流输送孟加拉湾水汽受四川东北部、重庆上空西南涡影响,主要以气旋性环流输送水汽到暴雨上空。3)从暴雨预报的指示意义上分析,两次暴雨过程大气均处于不稳定状态,假相当位温对于暴雨的强度和落区有较好指示。位涡扰动向低层传输,位涡的增大预示着强降水的发生。
关键词
暴雨
环流背景
水汽条件
大气不稳定
Keywords
Heavy rainstorm
Circulation background
Water vapor condition
Unstable atmosphere
分类号
P458.3 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
辽宁省盘锦地区2016年5月2-4日暴雨技术总结
6
作者
陈洪利
苗静
张志国
白福宇
范兰艳
机构
辽宁省盘锦市气象局
辽宁省营口市气象局
辽宁省朝阳县气象局
出处
《河南农业》
2016年第17期56-57,共2页
文摘
应用环境场分析、物理量场诊断,对2016年5月2-4日盘锦地区暴雨、大风的形势背景、天气形势、层结稳定度、水气条件、抬升触发进行分析,结果表明:盘锦地区K指数大于28,大气层结不稳定.5月3日08:00,对流层中上层上空受冷气团控制,低层有暖湿急流输送,除东南部地区外K指数都在32度以上,大气层结不稳定特征明显.
关键词
黄淮气旋
暖湿急流
大气
层结
不稳定
暴雨
大风
分类号
Z1 [文化科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
对称不稳定大气中的孤立行波精确解
周江兴
丁一汇
刘益民
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
1997
0
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职称材料
2
大气环境层结对闪电活动影响的模拟研究
郑栋
张义军
马明
孟青
吕伟涛
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007
30
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职称材料
3
2007年7月18-19日山东省大暴雨天气分析
杨晓霞
王建国
杨学斌
孙军
杨成芳
盛春岩
《气象》
CSCD
北大核心
2008
68
在线阅读
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职称材料
4
副热带高压影响下陕西关中强对流发生的环境场特征及触发机制
赵强
陈小婷
王楠
彭力
《气象》
CSCD
北大核心
2022
23
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职称材料
5
西南地区两次典型大暴雨环境场的对比分析
易升杰
郑飞
肖天贵
《气候与环境研究》
CSCD
北大核心
2019
11
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职称材料
6
辽宁省盘锦地区2016年5月2-4日暴雨技术总结
陈洪利
苗静
张志国
白福宇
范兰艳
《河南农业》
2016
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