大气运动非平衡强迫与“98·7”暴雨云团的中尺度特征 被引量：20

1

作者 陈忠明 闵文彬 +1 位作者 徐茂良 高文良 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期375-383,共9页

文中对 1 998年 7月 2 1日发生在武汉附近地区的突发性特大暴雨过程之激发机制与中尺度环境场特征进行诊断 ,结果显示 :(1 )引发本次突发性特大暴雨的 β中尺度对流云团 ,其环境物理场比较特殊 ,在暴雨最强时刻 ,对流层高低层没有独立... 文中对 1 998年 7月 2 1日发生在武汉附近地区的突发性特大暴雨过程之激发机制与中尺度环境场特征进行诊断 ,结果显示 :(1 )引发本次突发性特大暴雨的 β中尺度对流云团 ,其环境物理场比较特殊 ,在暴雨最强时刻 ,对流层高低层没有独立的负、正涡度大值中心区与之对应 ,辐合层并不十分深厚 (低于 5 0 0hPa) ,且气流散合强度(1 0 -4s-1 )较旋转强度 (1 0 -5s-1 )大一个量级 (D ζ)。 (2 )在暴雨临发生前 ,对流层低层中尺度辐合增长较正涡度增长大一个量级 (Dt ζt) ;到暴雨最强时刻 ,尽管气流辐合已达到 1 0 -4s-1 量级 ,但涡度变化尚未适应到散度变化的水平。散度变化超前涡度变化与高空资料时间分辨率不足是暴雨最强时刻观测到D ζ的主要原因。 (3)在暴雨发生前 1 0余小时 ,大气运动已处于较强的非平衡状态 ,且越临近暴雨发生 ,U <0的非平衡性越强 ;而在暴雨最强时刻 (7月 2 1日 0 8时 ) ,大气运动即由U <0的非平衡态转为U≈ 0的准平衡态。 (4 )对流层低层大气运动非平衡动力强迫与 2 0 展开更多

关键词 大气运动 非平衡强迫 暴雨云团 中尺度系统 突发性暴雨

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大气运动非平衡强迫与“98·7”突发性特大暴雨诊断分析 被引量：5

2

作者 陈忠明 徐茂良 +1 位作者 闵文彬 高文良 《气象》 CSCD 北大核心 2003年第12期3-9,共7页

应用常规气象和卫星资料 ,对 1 998年 7月 2 1日发生在武汉附近地区的突发性特大暴雨过程进行了分析 ,结果显示 :( 1 )引发本次突发性特大暴雨的系统是一个中 β尺度对流云团。 ( 2 )该中 β尺度暴雨系统在对流层高低层没有独立的负... 应用常规气象和卫星资料 ,对 1 998年 7月 2 1日发生在武汉附近地区的突发性特大暴雨过程进行了分析 ,结果显示 :( 1 )引发本次突发性特大暴雨的系统是一个中 β尺度对流云团。 ( 2 )该中 β尺度暴雨系统在对流层高低层没有独立的负、正涡度大值中心区与之对应 ,辐合层并不十分深厚 (低于 50 0hPa) ,且气流散合强度 ( 1 0 - 4s- 1)较旋转强度 ( 1 0 - 5s- 1)大一个量级 (D >>ζ)。 ( 3)在暴雨发生前 1 0余小时 ,大气运动已处于较强的非平衡状态 ,且越临近暴雨发生 ,U <0的非平衡性越强 ;而在暴雨达到强盛期后 ,大气运动即由U <0的非平衡态转为U >0的非平衡态。 ( 4 )对流层低层大气运动非平衡动力强迫与 2 0 0hPa等压面上的中 β尺度强辐散是本例暴雨和中 展开更多

关键词 突发性暴雨 非平衡强迫 中尺度系统 动力诊断 暴雨过程分析

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暴雨激发和维持的正、斜压强迫机制的理论研究 被引量：20

3

作者 陈忠明 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第2期291-297,共7页

针对暴雨天气的发生、发展都伴随着对流层中低层有很强的气流与水汽辐合持续的天气事实,摒弃传统研究中把散度方程局限于水平动力方程约束的观念,从湿斜压原始方程出发,导出了包含热、动力耦合强迫作用的散度演化方程,揭示了正压大气非... 针对暴雨天气的发生、发展都伴随着对流层中低层有很强的气流与水汽辐合持续的天气事实,摒弃传统研究中把散度方程局限于水平动力方程约束的观念,从湿斜压原始方程出发,导出了包含热、动力耦合强迫作用的散度演化方程,揭示了正压大气非平衡强迫和湿斜压大气热、动力耦合强迫在暴雨激发和维持中的重要作用,阐明了持续性暴雨过程中对流层中低层强烈的气流与水汽辐合长时间维持的动力机制。 展开更多

关键词 暴雨天气 散度演化 正压非平衡强迫 热动力耦合强迫

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一次西南低涡特大暴雨过程的中尺度特征分析 被引量：77

4

作者 顾清源 周春花 +1 位作者 青泉 张驹 《气象》 CSCD 北大核心 2008年第4期39-47,共9页

针对西南低涡诱发的2007年7月9日川南特大暴雨个例,采用Barnes带通滤波和非平衡动力强迫的中尺度特征分析方法,对特大暴雨过程中西南低涡内的中尺度系统活动特征进行分析。结果得出:特大暴雨过程中西南低涡内存在着一个向西南倾斜的、... 针对西南低涡诱发的2007年7月9日川南特大暴雨个例,采用Barnes带通滤波和非平衡动力强迫的中尺度特征分析方法,对特大暴雨过程中西南低涡内的中尺度系统活动特征进行分析。结果得出:特大暴雨过程中西南低涡内存在着一个向西南倾斜的、深厚的中-β尺度低涡,具有低层辐合、高层辐散的暴雨典型垂直结构。在特大暴雨天气过程中对流层中低层中尺度辐合和高层中尺度辐散呈现出一种先逐渐加强然后逐渐减弱的演变规律,并且特大暴雨区逐渐向中尺度低涡中心靠近。在特大暴雨发生的初始阶段,西南低涡内的大气运动已处于较强的非平衡状态,且越临近特大暴雨发生,低层U<0的非平衡性越强,促进了西南低涡内中-β尺度低涡的发展,而在特大暴雨最强时刻,大气运动即由U<0的非平衡态转为U≈0的准平衡态。 展开更多

关键词 特大暴雨 西南低涡 非平衡强迫 中尺度系统

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“2001.9.18”华西突发性强暴雨的中尺度分析 被引量：19

5

作者 闵文彬 陈忠明 +1 位作者 高文良 何光碧 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第B10期110-118,共9页

利用地面、高空和卫星观测等资料,分析了2001年9月18～20日发生在青藏高原东侧的强暴雨天气过程,揭示了暴雨的激发机制和若干中尺度特征。主要结果是:(1)导致本次突发性强暴雨天气的中尺度系统是在一天内,在同一区域重复新生的2个中—... 利用地面、高空和卫星观测等资料,分析了2001年9月18～20日发生在青藏高原东侧的强暴雨天气过程,揭示了暴雨的激发机制和若干中尺度特征。主要结果是:(1)导致本次突发性强暴雨天气的中尺度系统是在一天内,在同一区域重复新生的2个中—β尺度对流云团。(2)边界层东南低空急流的不断加强和非地转变化对强降水天气起积极作用。(3)在强降水天气发生的每一时段,散度变化均较涡度变化对强降水天气的指示性好,前者与暴雨的关系更为密切。(4)大气运动非平衡强迫激发气流辐合增长是强降水天气的主要激发机制,未来12h强降水发生的区域、降水强度、中心变化与非平衡强负值区变化相一致。 展开更多

关键词 突发性强暴雨 中尺度分析 大气运动非平衡强迫

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一次西南低涡发生发展的中尺度诊断 被引量：67

6

作者 邹波 陈忠明 《高原气象》 CSCD 北大核心 2000年第2期141-149,共9页

采用常规和非常规观测资料 ,对一次西南低涡发生、发展过程进行了初步诊断分析 ,结果表明 :( 1 )与自由大气中低涡环流的变化相比 ,边界层内低涡环流的演变表现出非连续性特征 ,且涡区内的对流发展和降水也与此相一致。 ( 2 )大气边界... 采用常规和非常规观测资料 ,对一次西南低涡发生、发展过程进行了初步诊断分析 ,结果表明 :( 1 )与自由大气中低涡环流的变化相比 ,边界层内低涡环流的演变表现出非连续性特征 ,且涡区内的对流发展和降水也与此相一致。 ( 2 )大气边界层顶的非平衡动力强迫及 50 0hPa正涡度平流的动力作用对本例低涡的形成和发展有重要贡献。 展开更多

关键词 西南低涡 中尺度分析 非平衡强迫 低涡环流 大气

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四川盆地西部一次大暴雨过程的中尺度特征分析 被引量：35

7

作者 杨康权 张琳 +1 位作者 肖递祥 宋雯雯 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第2期357-367,共11页

利用常规观测资料、地面加密观测资料、逐时云顶亮温TBB资料和1°×1°NCEP/NCAR再分析资料,对2010年7月24—25日四川盆地暴雨天气过程中尺度对流系统发生、发展的物理量特征和动力机制进行了分析。结果表明:(1)此次四川盆... 利用常规观测资料、地面加密观测资料、逐时云顶亮温TBB资料和1°×1°NCEP/NCAR再分析资料,对2010年7月24—25日四川盆地暴雨天气过程中尺度对流系统发生、发展的物理量特征和动力机制进行了分析。结果表明:(1)此次四川盆地西部区域性暴雨天气过程是由中—β尺度云团合并、加强所生成的中—α尺度对流系统造成的。(2)散度、涡度、垂直速度和相当位温的分布与对流系统的发生、发展较一致,特别是在中—α尺度对流系统强烈发展阶段有很好的对应关系,为中—α尺度对流系统的发生、发展提供了有利的动力和热力条件。(3)大气非平衡强迫对发生在四川盆地西部的区域性暴雨有较好的指示意义,是激发暴雨天气的动力机制。(4)暴雨发生期间降水造成的非绝热加热有利于强降水天气的维持。 展开更多

关键词 大暴雨 中尺度对流系统 大气非平衡强迫 非绝热加热

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2003年7月4～5日梅雨锋暴雨维持的诊断分析 被引量：17

8

作者 陈忠明 杨康权 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第6期1316-1325,共10页

利用卫星云图、多普勒雷达产品以及探空资料,结合NCEP/NCAR再分析资料,对2003年7月4～5日淮河流域大暴雨过程发生的环境场条件、强降水的中尺度特征、低空急流与能量锋的配置对强降水天气的影响等进行了详细的天气学分析,并对大气正压... 利用卫星云图、多普勒雷达产品以及探空资料,结合NCEP/NCAR再分析资料,对2003年7月4～5日淮河流域大暴雨过程发生的环境场条件、强降水的中尺度特征、低空急流与能量锋的配置对强降水天气的影响等进行了详细的天气学分析,并对大气正压非平衡强迫、低空急流与能量锋相互作用对强降水天气发生、发展与持续过程中的影响进行了动力诊断。结果表明:这次梅雨锋暴雨过程,暴雨区上空气柱内水汽较少,孟加拉湾与南海地区向暴雨区输送的水汽占据主导地位。暴雨区的平均散度与垂直速度变化与强降水天气变化比较一致。对流层低层能量锋与低空急流的配置及其相互作用对强降水天气的发生、发展和维持具有重要影响。当低层能量锋与低空急流处于同时强的配置状态时,强降水天气发生并持续;当两者处于一强一弱或两者皆弱的配置状态时,则没有强降水天气发生或持续。正压非平衡强迫对强降水启动作用较大,而湿斜压热动力相互作用对强降水天气持续影响较大,是导致强降水过程维持的主要动力机制。 展开更多

关键词 梅雨锋暴雨 低空急流 能量锋 正压非平衡强迫 斜压热动力相互作用

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应用新型散度方程诊断暴雨的触发和增幅机理 被引量：5

9

作者 伍红雨 杨康权 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期234-248,共15页

分析散度及其变化是进行暴雨研究的途径之,而传统的散度方程不能显示包含热力场分布影响散度演变的问题。因此,利用陈忠明等导出的新型散度方程和NCEP/NCAR(1°×1°经纬度)再分析资料,针对贵州省2007年7月25—26日持续性... 分析散度及其变化是进行暴雨研究的途径之,而传统的散度方程不能显示包含热力场分布影响散度演变的问题。因此,利用陈忠明等导出的新型散度方程和NCEP/NCAR(1°×1°经纬度)再分析资料,针对贵州省2007年7月25—26日持续性大暴雨天气过程,通过计算新型散度方程中的各项,定量诊断分析大气运动的正压非平衡强迫、湿斜压非地转与风垂直切变耦合强迫在暴雨发生发展过程中的作用,并与地面1、6h降水观测资料和卫星云图资料进行对比分析。探讨正压非平衡强迫、湿Q矢量与垂直风切变的湿斜压热动力耦合强迫导致辐合增加与暴雨发生、发展的动力机制。结果表明:强降水主要发生在近中性或弱不稳定层结条件下。大气运动的正压非平衡强迫导致辐合增加是强降水过程的触发机制;在暴雨维持和增幅过程中,湿斜压热动力耦合强迫在强降水的维持方面扮演了重要角色。当强降水过程发生后,才存在湿斜压热动力耦合强迫作用,湿斜压热动力耦合强迫作用是暴雨增幅的动力机制。未来6小时强降水发生的区域、降水强度、中心位置与散度演变的强负值区变化一致。新型散度方程对强降水预报有指导意义,可以作为诊断散度场演变的一种有效的数学工具。 展开更多

关键词 新型散度方程 正压非平衡强迫 湿斜压热动力耦合强迫 暴雨 诊断

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贵州望谟初夏暴雨环境场和物理量场合成分析 被引量：28

10

作者 杜小玲 杨静 +1 位作者 彭芳 许可 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第5期1400-1413,共14页

利用NCEP/NCAR 1°×1°格点再分析资料、FY-2C相当黑体亮温TBB和温度、降水两要素逐时降水资料,选取5次形态相近的望谟夏初暴雨过程,对暴雨发生前、暴雨初期、强盛期及减弱期多个时次的环境场和物理量场进行了合成分析。... 利用NCEP/NCAR 1°×1°格点再分析资料、FY-2C相当黑体亮温TBB和温度、降水两要素逐时降水资料,选取5次形态相近的望谟夏初暴雨过程,对暴雨发生前、暴雨初期、强盛期及减弱期多个时次的环境场和物理量场进行了合成分析。结果表明,望谟夏初暴雨的主要影响系统是高原短波槽、低层切变线、低空急流和地面弱冷空气,其相互作用诱发了地面辐合线的锋生,导致暴雨发生;暴雨主要集中在23:00-03:00(北京时)之间;中尺度对流复合体MCC或准MCC的形成和发展对望谟暴雨有直接影响;暴雨发生前关键区处于高湿不稳定层结和正涡度辐合中。暴雨强盛时刻,低层辐合、高层辐散的结构特征最为显著;锋生造成的强降水出现在锋区南侧和暖湿空气北侧的强上升运动区;锋生函数揭示出对流层低层锋生出现在800hPa附近;正压非平衡强迫负值区位于贵州西南部,负值中心最强时刻出现在强降水峰值发生前10h左右,这可能是望谟强降水启动的一种机制。合成分析揭示了望谟产生暴雨的共性,为今后预报此类暴雨提供了思路。但这类方法同时可能会平滑部分个性特征,在分析或预报某一次过程时,系统强弱和物理量上可能存在一定差异。 展开更多

关键词 暴雨 合成分析 锋生 正压非平衡强迫

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应用新型辐散方程诊断“6.28”关岭大暴雨的激发和维持机制 被引量：9

11

作者 杜小玲 彭芳 +1 位作者 吴古会 杨静 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第3期728-738,共11页

利用NCEP/NCAR 1°×1°和2.5°×2.5°再分析资料、FY—2E相当黑体亮温TBB资料和区域自动站逐时降水资料,结合新型辐散方程,对2010年6月28日贵州省关岭县一次特大暴雨天气的发生和维持机制进行了诊断分析。结... 利用NCEP/NCAR 1°×1°和2.5°×2.5°再分析资料、FY—2E相当黑体亮温TBB资料和区域自动站逐时降水资料,结合新型辐散方程,对2010年6月28日贵州省关岭县一次特大暴雨天气的发生和维持机制进行了诊断分析。结果表明:(1)大气运动非平衡强迫使贵州西部地区出现辐合增长,激发了该区域暴雨天气的产生;(2)能量锋生与垂直风切变的耦合强迫,促进了贵州西部地区辐合的持续增长,使暴雨得以维持;(3)对流层中低层湿位涡水平分量与垂直涡度耦合,其负值中心与地面强降水中心相对应,随后中尺度对流复合体(MCC)云团北侧出现了新生单体,第二轮暴雨随即发生并维持。 展开更多

关键词 新型辐散方程 暴雨 正压非平衡强迫

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一次西北地区东部大暴雨的物理机制分析 被引量：16

12

作者 王伏村 许东蓓 +4 位作者 修韶宇 阙龙凯 韩树浦 郭萍萍 郑学金 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第6期1501-1513,共13页

利用探空、地面加密自动气象站、卫星云图以及1°×1°NCEP再分析资料,从大气环流、水汽来源、湿斜压矢量、涡度转换、大气非平衡强迫等方面对2010年7月23日发生在西北地区东部的大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,低涡... 利用探空、地面加密自动气象站、卫星云图以及1°×1°NCEP再分析资料,从大气环流、水汽来源、湿斜压矢量、涡度转换、大气非平衡强迫等方面对2010年7月23日发生在西北地区东部的大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,低涡切变线在中、低层形成强辐合,对流层高层南亚高压东部北风急流出口区左侧形成强辐散,这样高层辐散、低层辐合的环流配置在暴雨区上空易形成强大的上升运动。在台风"灿都"和副热带高压的作用下,偏南风低空气流源源不断地向西北地区东部输送水汽。暴雨期间,大气降水率与暴雨不同阶段的雨强变化一致,暴雨最强时段降水率达到50 mm·h-1以上。鞍型流场引导干冷空气和暖湿空气在低涡切变线处汇集,总变形大值区与等相当位温线密集带一致,有利于低涡湿斜压性增强。低涡快速发展期,500 h Pa垂直涡度的增长绝大部分来源于扭转项的贡献,即水平涡度向垂直涡度的转换,且出现最大值比垂直涡度超前6 h,对暴雨预报有一定的指示意义。850h Pa大气非平衡强迫负值中心值越小,雨强越强,在出现极端强降水的区域大气非平衡强迫中心值小于-10.0×10-9s-2。 展开更多

关键词 暴雨 低涡 降水率 涡度转换 大气非平衡强迫

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“6·30”川渝特大暴雨过程中西南低涡发展机制模拟分析 被引量：29

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作者 邓承之 赵宇 +3 位作者 孔凡铀 翟丹华 李强 何跃 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第1期85-97,共13页

利用地面加密自动站、NCEP(1°×1°)再分析及WRF-ARW数值模拟资料,对造成2013年6月29日至7月1日川渝地区特大暴雨过程的西南低涡的演变特征及热动力机制进行了诊断分析。此次特大暴雨过程分为三个阶段,其中与西南低涡发展... 利用地面加密自动站、NCEP(1°×1°)再分析及WRF-ARW数值模拟资料,对造成2013年6月29日至7月1日川渝地区特大暴雨过程的西南低涡的演变特征及热动力机制进行了诊断分析。此次特大暴雨过程分为三个阶段,其中与西南低涡发展相关的第二阶段为主要降雨时段。结果表明:(1)西南低涡生成后,呈现增强-减弱-再次增强的波动性演变特征,在6月30日上午和夜间分别经历了两次显著的涡度发展过程,并在第二次发展过程中达到最强。(2)低空辐合是西南低涡最主要的涡源,由低空辐合导致的正涡度增加近乎贯穿于整个西南低涡的生命史。在西南低涡的第二次发展过程中,中层辐合和涡度的垂直输送显著增强,也是西南低涡的重要涡源。(3)负值非平衡动力强迫激发了低空辐合的增长,在非平衡动力强迫的各项中,位势高度的拉普拉斯项为非平衡动力强迫提供了主要的负贡献来源。(4)非绝热加热先于西南低涡而增强,两者间的正反馈作用可能是西南低涡波动性发展的重要机制。在关闭了微物理过程中的潜热和地面潜热及感热通量的敏感性试验中,西南低涡及降雨的模拟均有不同程度的减弱。 展开更多

关键词 暴雨 西南低涡 涡度收支 非平衡动力强迫 非绝热加热

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