利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料和日本高知大学提供的红外卫星云图,从夏季东亚地区134个“大气河”个例中挑选了4个典型个例分析其天气形势和演变过...利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料和日本高知大学提供的红外卫星云图,从夏季东亚地区134个“大气河”个例中挑选了4个典型个例分析其天气形势和演变过程,考察其水平与垂直结构。发现有两个南-北向的“大气河”在气旋东部暖输送带上发展,另外两个东-西向的“大气河”分别在两气旋之间的锋面上、低压与副热带高压之间发展。整体而言,“大气河”位于500 hPa以下,在1000 hPa上低压天气系统的东部或外围。在有锋面伴随的情况下,水汽输送带会沿着锋面延伸。在没有锋面伴随的情况下,“大气河”会沿着低空气旋式环流外围延伸。“大气河”内800 hPa高度附近有低空急流,与锋面之间有上升运动。“大气河”输送方向的左侧200 hPa高度附近有急流。最后本文给出了夏季影响东亚地区两种“大气河”的空间概念示意图。展开更多
本文利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)、可见光/红外辐射成像仪(VIIRS)可见光卫星云图,对2017—2021年发生在大西洋和印度洋上的118个“射线状”云个例进行了统计分析,利用天气研究和预报模式(Weather research and forecasting model, WR...本文利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)、可见光/红外辐射成像仪(VIIRS)可见光卫星云图,对2017—2021年发生在大西洋和印度洋上的118个“射线状”云个例进行了统计分析,利用天气研究和预报模式(Weather research and forecasting model, WRF),对2019年7月8日南大西洋上空的“射线状”云个例进行了水平分辨率为1 km的模拟研究,分析了云凝结核浓度、气温、垂直运动速度、水汽混合比的垂直结构和水汽的水平分布。研究结论显示:“射线状”云是一种主要发生在低纬度地区的中尺度天气现象,且就大西洋和印度洋海域而言,多发生于南半球大洋上空,北半球夏季和秋季是“射线状”云的频发季节;每个“射线状”云臂单体出现处均对应有不同程度的上升运动,“射线状”云是具有对流性质的云;大气逆温层会限制云向高处发展,使得水汽被限制在逆温层高度以下,大范围的逆温层是塑造“射线状”云形态的重要因素。展开更多
2014年5月17—18日“东方红2号”科考船在黄海捕捉到一次海雾过程中的重力波活动迹象。本文利用船测、卫星云图和再分析资料,结合中尺度模式天气研究和预报系统(WRF,Weather Research and Forecasting)模式下嵌套的大涡模式(LES,Large-E...2014年5月17—18日“东方红2号”科考船在黄海捕捉到一次海雾过程中的重力波活动迹象。本文利用船测、卫星云图和再分析资料,结合中尺度模式天气研究和预报系统(WRF,Weather Research and Forecasting)模式下嵌套的大涡模式(LES,Large-Eddy Simulations)模拟,对此次海雾进行研究,分析重力波在海雾生成和发展阶段的作用。分析表明:(1)此次海雾过程中船载激光测风雷达测得的重力波波长800~1000 m,周期6~8 min,位相向东北方向传播,相速约2 m/s;船载自动气象站和涡动相关通量观测系统记录的能见度、温度和垂直速度等存在周期为5~8 min的规律振荡;中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星显示的海雾云图上呈现了与重力波有关的滚轴状特征。(2)垂直速度振幅增大,伴随降温、增湿,在原来已经接近饱和的气层中,增强的湍流混合作用使混合层空气达到过饱和并发生凝结,液态水含量增大,在长波辐射冷却机制共同作用下,海雾生成并发展。(3)基于WRF模式下嵌套LES模式,较为准确地重现了海雾过程中出现的重力波特征,模式结果验证了重力波对海雾的发生起到触发作用。展开更多
利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,简称NCEP)提供的最终客观分析(Final Analysis,简称FNL)资料、NCEP气候预报系统第二版(Climate Forecast System version 2,简称CFSv2)格点资料和美国热带气...利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,简称NCEP)提供的最终客观分析(Final Analysis,简称FNL)资料、NCEP气候预报系统第二版(Climate Forecast System version 2,简称CFSv2)格点资料和美国热带气旋中心(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,简称CIMSS)提供的红外卫星云图资料,对2015年1月发生在西北太平洋上的一个爆发性气旋进行了研究,对其演变过程及环流形势进行了分析,并利用高分辨率卫星云图资料对该气旋发展过程中形成的似"盘蜷的蛇"状分布的"眼"区结构进行了分析。结果表明,气旋在发展过程中,地面气旋中心位于500hPa槽前,较强的正涡度平流和大气斜压性使得气旋爆发性发展。高空急流提供的辐散和低空水汽输送也在气旋爆发性发展过程中起到了重要的作用。该气旋在发展过程中出现了与热带气旋相类似的"眼"状结构,在眼区内有"暖心"结构和下沉运动区;在气旋达到成熟前6h,卫星云图上在气旋中心出现了轮廓清晰且未闭合的"眼";在气旋成熟时,云团在"眼"的内部向内旋转数圈形成一个"盘蜷的蛇"状分布;在达到成熟后10h内,350hPa上的涡度和位势涡度都出现了与卫星云图相类似的结构。而卫星云图上云系的这种分布可能与高空的气旋中心的位势涡度的水平分布有关,也即云系是高空位势涡度的动力学作用的反映。展开更多
本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5客观再分析资料、气象卫星合作研究所(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,CIMSS)提供的红外卫星云图资料,对...本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5客观再分析资料、气象卫星合作研究所(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,CIMSS)提供的红外卫星云图资料,对2006年6月14~20日发生在北大西洋上的一个爆发性气旋进行分析。该气旋由热带风暴阿尔贝托(Tropical Storm Alberto)变性后发展而来,是2000—2016年的17个夏季(6、7和8月)发生在北大西洋上的中心气压加深率最大的爆发性气旋个例。该气旋的演变过程可划分为初始、发展、成熟和衰亡四个阶段。本文旨在分析气旋演变过程中的云系特点、气旋爆发前后的高低空环流形势和高低空相互作用。分析显示,低层强烈的温度平流导致的大气斜压性是利于气旋发展的重要环境条件;500 hPa槽前的正涡度平流可为气旋发展提供动力强迫;高层异常PV的下传对气旋发展有促进作用;潜热释放(Q2/CP)主要位于对流层的中低层,这有利于气旋发展。利用Zwack-Okossi方程进行诊断分析发现,在该气旋发展过程中绝对涡度平流项和非绝热项的贡献为正,且非绝热加热对气旋快速发展的贡献最大,而温度平流项和绝热项对气旋发展起阻碍作用。展开更多
本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的0.125(°)×0.125(°)的ERA-Interim再分析资料、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NA...本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的0.125(°)×0.125(°)的ERA-Interim再分析资料、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)提供的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)可见光云图、气象卫星合作研究所(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,CIMSS)提供的GOES-EAST红外卫星云图等资料以及WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式的模拟结果,对2003年3月北大西洋上一个爆发性气旋B“吞并”另一个气旋A后快速发展机制进行了分析。气旋A和B均生成于美国东部,气旋A于2003年3月5日06 UTC生成,气旋B于6日00 UTC生成,且比气旋A向东北方向移动得更快,7日18 UTC达到最大加深率3.27 hPa·h^(-1)。在北大西洋中部地区,从8日00 UTC开始,气旋B吞并气旋A后形成气旋C,8日12 UTC气旋C中心气压达到最低值938.3 hPa。高空急流、低空水汽输送和潜热释放为气旋A和气旋B的快速发展提供了有利的环流背景场。气旋B吞并气旋A的过程经历三个阶段:前期阶段、吞并阶段、完成阶段。利用WRF模式模拟结果的分析表明,气旋A和B之间建立水汽输运通道,水汽从气旋A向气旋B输送。气旋B吞并气旋A后形成气旋C快速发展的主要原因是暖平流的作用。展开更多
文摘利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料和日本高知大学提供的红外卫星云图,从夏季东亚地区134个“大气河”个例中挑选了4个典型个例分析其天气形势和演变过程,考察其水平与垂直结构。发现有两个南-北向的“大气河”在气旋东部暖输送带上发展,另外两个东-西向的“大气河”分别在两气旋之间的锋面上、低压与副热带高压之间发展。整体而言,“大气河”位于500 hPa以下,在1000 hPa上低压天气系统的东部或外围。在有锋面伴随的情况下,水汽输送带会沿着锋面延伸。在没有锋面伴随的情况下,“大气河”会沿着低空气旋式环流外围延伸。“大气河”内800 hPa高度附近有低空急流,与锋面之间有上升运动。“大气河”输送方向的左侧200 hPa高度附近有急流。最后本文给出了夏季影响东亚地区两种“大气河”的空间概念示意图。
文摘本文利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)、可见光/红外辐射成像仪(VIIRS)可见光卫星云图,对2017—2021年发生在大西洋和印度洋上的118个“射线状”云个例进行了统计分析,利用天气研究和预报模式(Weather research and forecasting model, WRF),对2019年7月8日南大西洋上空的“射线状”云个例进行了水平分辨率为1 km的模拟研究,分析了云凝结核浓度、气温、垂直运动速度、水汽混合比的垂直结构和水汽的水平分布。研究结论显示:“射线状”云是一种主要发生在低纬度地区的中尺度天气现象,且就大西洋和印度洋海域而言,多发生于南半球大洋上空,北半球夏季和秋季是“射线状”云的频发季节;每个“射线状”云臂单体出现处均对应有不同程度的上升运动,“射线状”云是具有对流性质的云;大气逆温层会限制云向高处发展,使得水汽被限制在逆温层高度以下,大范围的逆温层是塑造“射线状”云形态的重要因素。
文摘2014年5月17—18日“东方红2号”科考船在黄海捕捉到一次海雾过程中的重力波活动迹象。本文利用船测、卫星云图和再分析资料,结合中尺度模式天气研究和预报系统(WRF,Weather Research and Forecasting)模式下嵌套的大涡模式(LES,Large-Eddy Simulations)模拟,对此次海雾进行研究,分析重力波在海雾生成和发展阶段的作用。分析表明:(1)此次海雾过程中船载激光测风雷达测得的重力波波长800~1000 m,周期6~8 min,位相向东北方向传播,相速约2 m/s;船载自动气象站和涡动相关通量观测系统记录的能见度、温度和垂直速度等存在周期为5~8 min的规律振荡;中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星显示的海雾云图上呈现了与重力波有关的滚轴状特征。(2)垂直速度振幅增大,伴随降温、增湿,在原来已经接近饱和的气层中,增强的湍流混合作用使混合层空气达到过饱和并发生凝结,液态水含量增大,在长波辐射冷却机制共同作用下,海雾生成并发展。(3)基于WRF模式下嵌套LES模式,较为准确地重现了海雾过程中出现的重力波特征,模式结果验证了重力波对海雾的发生起到触发作用。
文摘利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,简称NCEP)提供的最终客观分析(Final Analysis,简称FNL)资料、NCEP气候预报系统第二版(Climate Forecast System version 2,简称CFSv2)格点资料和美国热带气旋中心(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,简称CIMSS)提供的红外卫星云图资料,对2015年1月发生在西北太平洋上的一个爆发性气旋进行了研究,对其演变过程及环流形势进行了分析,并利用高分辨率卫星云图资料对该气旋发展过程中形成的似"盘蜷的蛇"状分布的"眼"区结构进行了分析。结果表明,气旋在发展过程中,地面气旋中心位于500hPa槽前,较强的正涡度平流和大气斜压性使得气旋爆发性发展。高空急流提供的辐散和低空水汽输送也在气旋爆发性发展过程中起到了重要的作用。该气旋在发展过程中出现了与热带气旋相类似的"眼"状结构,在眼区内有"暖心"结构和下沉运动区;在气旋达到成熟前6h,卫星云图上在气旋中心出现了轮廓清晰且未闭合的"眼";在气旋成熟时,云团在"眼"的内部向内旋转数圈形成一个"盘蜷的蛇"状分布;在达到成熟后10h内,350hPa上的涡度和位势涡度都出现了与卫星云图相类似的结构。而卫星云图上云系的这种分布可能与高空的气旋中心的位势涡度的水平分布有关,也即云系是高空位势涡度的动力学作用的反映。
文摘本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5客观再分析资料、气象卫星合作研究所(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,CIMSS)提供的红外卫星云图资料,对2006年6月14~20日发生在北大西洋上的一个爆发性气旋进行分析。该气旋由热带风暴阿尔贝托(Tropical Storm Alberto)变性后发展而来,是2000—2016年的17个夏季(6、7和8月)发生在北大西洋上的中心气压加深率最大的爆发性气旋个例。该气旋的演变过程可划分为初始、发展、成熟和衰亡四个阶段。本文旨在分析气旋演变过程中的云系特点、气旋爆发前后的高低空环流形势和高低空相互作用。分析显示,低层强烈的温度平流导致的大气斜压性是利于气旋发展的重要环境条件;500 hPa槽前的正涡度平流可为气旋发展提供动力强迫;高层异常PV的下传对气旋发展有促进作用;潜热释放(Q2/CP)主要位于对流层的中低层,这有利于气旋发展。利用Zwack-Okossi方程进行诊断分析发现,在该气旋发展过程中绝对涡度平流项和非绝热项的贡献为正,且非绝热加热对气旋快速发展的贡献最大,而温度平流项和绝热项对气旋发展起阻碍作用。
文摘本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的0.125(°)×0.125(°)的ERA-Interim再分析资料、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)提供的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)可见光云图、气象卫星合作研究所(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,CIMSS)提供的GOES-EAST红外卫星云图等资料以及WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式的模拟结果,对2003年3月北大西洋上一个爆发性气旋B“吞并”另一个气旋A后快速发展机制进行了分析。气旋A和B均生成于美国东部,气旋A于2003年3月5日06 UTC生成,气旋B于6日00 UTC生成,且比气旋A向东北方向移动得更快,7日18 UTC达到最大加深率3.27 hPa·h^(-1)。在北大西洋中部地区,从8日00 UTC开始,气旋B吞并气旋A后形成气旋C,8日12 UTC气旋C中心气压达到最低值938.3 hPa。高空急流、低空水汽输送和潜热释放为气旋A和气旋B的快速发展提供了有利的环流背景场。气旋B吞并气旋A的过程经历三个阶段:前期阶段、吞并阶段、完成阶段。利用WRF模式模拟结果的分析表明,气旋A和B之间建立水汽输运通道,水汽从气旋A向气旋B输送。气旋B吞并气旋A后形成气旋C快速发展的主要原因是暖平流的作用。
