南海海洋科学研究值得重视

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作者 郑全安 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期I0001-I0002,共2页

《海洋科学进展》“南海海洋环境与中低纬过程响应”专辑在2025年4月第2期成功出版发行。这是参与专辑的所有作者、审稿专家和编者共同努力、精心合作的宝贵成果。该专辑包括学术论文17篇,涵盖物理海洋学(9篇)、海洋气象学(1篇)、海洋... 《海洋科学进展》“南海海洋环境与中低纬过程响应”专辑在2025年4月第2期成功出版发行。这是参与专辑的所有作者、审稿专家和编者共同努力、精心合作的宝贵成果。该专辑包括学术论文17篇,涵盖物理海洋学(9篇)、海洋气象学(1篇)、海洋沉积化学(1篇)、海洋地球物理学(1篇)、海洋生物学(1篇)、物理海洋学与生物学跨学科(1篇)以及高新技术应用(3篇)等学科领域。 展开更多

关键词 中低纬过程 物理海洋学 南海 海洋科学研究

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大气科学的世纪进展与未来展望 被引量：42

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作者 张大林 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期812-824,共13页

今天的大气科学已从20世纪初经验的阐述转变为既有理论基础又有客观定量化的一门数理学科,其发展步伐在近50年来不断加快.文章回顾了近百年来大气科学在探测、数值天气预报和气候研究3方面所取得的主要成就,并对大气科学在21世纪的潜在... 今天的大气科学已从20世纪初经验的阐述转变为既有理论基础又有客观定量化的一门数理学科,其发展步伐在近50年来不断加快.文章回顾了近百年来大气科学在探测、数值天气预报和气候研究3方面所取得的主要成就,并对大气科学在21世纪的潜在发展作一展望.大气探测、计算能力和信息输送方面的技术进步无疑是近代和未来大气科学迅速发展的巨大动力.这些技术进步促使数值模式分辨率在不断提高,越来越多的实测和卫星等遥感资料在通过反演和同化进入模式初始条件和全球气象分析场,模式物理过程和参数化逐步趋向现实,从而使全球和区域数值预报水平持续提高.同时对大量观测资料的统计分析和许多气候子系统耦合模式的若干试验,大大提高了对造成气候变化和影响的物理、动力机制的认识;特别是对全球气温变暖,其中人类活动的影响,以及ENSO的发生、发展和消亡的机制和过程的认识.近期数值天气预报则趋向于模式发展的统一、预报时效的增加和对有足够成员且有代表性的集合预报的日益重视.气候研究将致力于减少各物理和化学过程参数化、分辨率等因素在模式中的不确定性,逐步达到跨月、季节直至年代际气候变化的合理预测.可以预言在不久的将来,地球-空间系统各变量的观测和预报将逐步数字化、自动化,人们可提前3～5 d得知灾害性天气发生时间和地点的概率,人工影响天气等学科在21世纪将会有突破.同时,可以看到世界各国共同协作建立地球-空间综合观测系统,发展能'包罗万象'的地球-空间-减灾的统一模式.然后综合利用大量观测和模式资料,及时掌握地球-空间系统中的各尺度变化规律,以确保人类社会的持续发展. 展开更多

关键词 大气科学 数值天气预报 气候研究 气象探测 数值模式分辨率

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南海及西北太平洋卫星高度计资料分析:海洋中尺度涡统计特征 被引量：24

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作者 林宏阳 胡建宇 郑全安 《台湾海峡》 CAS CSCD 2012年第1期105-113,共9页

采用AVISO提供的卫星高度计融合数据,对南海及西北太平洋(5°～35°N,105°～150°E)1993～2009年17a间的中尺度涡活动进行统计分析.结果表明南海中尺度涡活动具有明显的年际变化,每年观测到产生的中尺度涡个数平均为21... 采用AVISO提供的卫星高度计融合数据,对南海及西北太平洋(5°～35°N,105°～150°E)1993～2009年17a间的中尺度涡活动进行统计分析.结果表明南海中尺度涡活动具有明显的年际变化,每年观测到产生的中尺度涡个数平均为21～22个,标准差约为4个,占年平均值的20%;而西北太平洋中尺度涡个数的年际差异不大,平均每年观测到150～151个中尺度涡产生,标准差约为14个,仅占年平均值的9%.中尺度涡的逐月统计结果表明南海和西北太平洋的中尺度涡活动均有明显季节变化,1993～2009年间的各月南海和西北太平洋分别观测到30～31个和213～214个中尺度涡产生,标准差分别约为6个和41个,均占各自月平均值的19%.中尺度涡主要集中分布在南海东北部、越南东部和黑潮流轴附近海域.涡动能、海面高度距平均方根以及涡度均方根的空间分布大致与涡旋个数分布一致,但在西北太平洋的低纬海区和黑潮延伸体区域则不甚吻合.在相同的涡旋判别标准下,西北太平洋低纬海区(5°～15°N)观测到的中尺度涡个数比中高纬海区要少得多. 展开更多

关键词 物理海洋学 中尺度涡 统计特征 卫星高度计 南海 西北太平洋

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西北太平洋柔鱼渔场分布与涡动能变化的相关关系 被引量：3

4

作者 刘瑜 郑全安 李晓峰 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期44-51,共8页

本研究利用卫星高度计数据计算海洋涡动能(Eddy Kinetic Energy,EKE),根据2010–2016年中国远洋渔业协会鱿钓组提供的西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)渔业生产数据,分析柔鱼渔场的EKE分布特征以及黑潮延伸体EKE的时空变化对柔... 本研究利用卫星高度计数据计算海洋涡动能(Eddy Kinetic Energy,EKE),根据2010–2016年中国远洋渔业协会鱿钓组提供的西北太平洋柔鱼(Ommastrephes bartramii)渔业生产数据,分析柔鱼渔场的EKE分布特征以及黑潮延伸体EKE的时空变化对柔鱼渔场分布的影响。结果显示,柔鱼渔场的EKE与单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,CPUE)呈显著负相关(P <0.01),EKE对CPUE的有效影响范围为0~1 500 cm^2/s^2,最适宜EKE范围为25~150 cm^2/s^2。黑潮延伸体EKE强度由西向东递减,与CPUE年平均呈负相关,相关系数为0.81(P <0.05)。按黑潮延伸体经度范围分为4个子区域,CPUE月平均纬度重心响应该月EKE强度最高的子区域。盛渔期8–10月渔场距离黑潮延伸体在800~1 000 km范围内时,CPUE随距离增加而增大,其中最适宜的距离范围为850~950 km。研究表明,当黑潮延伸体路径弯曲多变时,EKE增大,而柔鱼CPUE变低,渔场位置越偏北。 展开更多

关键词 涡动能 柔鱼 柔鱼渔场 CPUE 黑潮延伸体 西北太平洋

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苏拉威西海海面高度多频率季节内变化及其机制分析

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作者 毛志榜 王露 +2 位作者 李君益 谢玲玲 郑全安 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期14-27,共14页

本文利用1993-2022年卫星高度计观测数据,分析苏拉威西海海面高度多频率季节内变化信号的时空特征,利用罗斯贝标准模理论给出动力解释。谱分析显示,苏拉威西海海面高度变化存在很强的30~90 d的季节内信号,其平均功率谱密度为半年内信号... 本文利用1993-2022年卫星高度计观测数据,分析苏拉威西海海面高度多频率季节内变化信号的时空特征,利用罗斯贝标准模理论给出动力解释。谱分析显示,苏拉威西海海面高度变化存在很强的30~90 d的季节内信号,其平均功率谱密度为半年内信号平均功率谱密度的13倍。这些季节内信号具有离散、不连续的谱峰周期,其中54.0 d和64.4 d的峰值最大,分别为30~90 d信号平均谱值的28倍和23倍。罗斯贝标准模态理论分析显示,近封闭的苏拉威西深海盆存在离散的罗斯贝标准模态。卫星高度计观测的季节内变化与罗斯贝标准模态结果的二维空间结构演化、周期以及西传速度一致,罗斯贝标准模态解的叠加呈现出与海面高度变化相似的方差分布,这说明苏拉威西海海盆的固有振荡是其季节内变化特征形成的重要机制之一。 展开更多

关键词 苏拉威西海 多频率季节内变化 时空特征 罗斯贝标准模态 固有振荡

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顾及溢出效应的城市生态空间对PM_(2.5)污染的影响

6

作者 何利杰 黄炉斌 +2 位作者 樊玉霞 韦晶 何培培 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第4期87-96,共10页

大城市是中国空气污染的重点治理区域,但现有研究聚焦于如何从源头上减少人为污染排放,鲜少关注如何通过优化城市生态结构以提升存量生态空间的环境效益,进而削减既定人为排放造成的空气污染。鉴于此,文章以空气污染较为严重且生态用地... 大城市是中国空气污染的重点治理区域,但现有研究聚焦于如何从源头上减少人为污染排放,鲜少关注如何通过优化城市生态结构以提升存量生态空间的环境效益,进而削减既定人为排放造成的空气污染。鉴于此,文章以空气污染较为严重且生态用地较为紧张的武汉市为例,利用高分辨率、高精度PM_(2.5)数据,结合土地利用转移矩阵与多元回归模型,探析了2000—2020年武汉市不同结构的城市生态空间对PM_(2.5)污染的削减作用及其空间溢出效应。研究结果表明:武汉市城市生态空间可以显著地削减PM_(2.5)污染,3期直接削减量分别为7.62μg/m^(3)、16.52μg/m^(3)和3.64μg/m^(3),直接削减作用是城市生态空间削减PM_(2.5)污染的主要渠道;武汉市城市生态空间在削减PM_(2.5)污染时具有显著的空间溢出效应,通过溢出效应产生的间接削减量分别为2.13μg/m^(3)、2.77μg/m^(3)和0.93μg/m^(3),远小于直接削减量,但也不容忽视;当生态空间规模一定时,不同结构的城市生态空间对PM_(2.5)污染的直接削减作用一致,而间接削减作用存在显著差异,相比于面状结构,线状生态空间对PM_(2.5)污染的间接削减作用更为明显,且随着规模的增加,差异越显著。该研究结果既可以丰富城市生态空间的环境效应研究视角,又可以为兼具经济发展和生态保护双重压力的大城市空气污染治理提供新思维。 展开更多

关键词 城市生态空间 PM_(2.5)污染 空间溢出效应 生态空间结构

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台风“麦莎”的强度对台风前部飑线发展过程影响的研究 被引量：20

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作者 刘佳 沈新勇 +2 位作者 张大林 许映龙 毕明玉 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第5期1025-1037,共13页

对2005年8月5日16时(UTC,下同)至6日00时发生的一次台风前部飑线过程进行了数值模拟,分析表明:台前飑线在母体台风和副高之间的湿区生成。台风为这次台前飑线过程提供了有利的条件,包括强的低空急流输送充沛的水汽,强的不稳定环境产生... 对2005年8月5日16时(UTC,下同)至6日00时发生的一次台风前部飑线过程进行了数值模拟,分析表明:台前飑线在母体台风和副高之间的湿区生成。台风为这次台前飑线过程提供了有利的条件,包括强的低空急流输送充沛的水汽,强的不稳定环境产生大的对流有效位能以及强的地表辐合,使得初始的离散的对流单体组织发展形成台前飑线。成熟时期的台前飑线虽然比中纬度和热带飑线的变压强度小,但是具有更强的低层暖湿空气入流,中层的入流范围也更加宽广。敏感性试验结果表明:台风强度越强,其台前飑线的回波强度越强,移动速度更快,生命史也更长。强台风使得低空垂直风切变更大,有利于台前飑线的生成和发展,在台前飑线发展成熟后,低空垂直风切变强度减小,不利于台前飑线的维持,加之低空水汽输送的减少,使其逐渐趋向衰亡。 展开更多

关键词 台风麦莎 台前飑线 低空垂直风切变 位涡反演 敏感性试验

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热带风暴Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水分布成因的探讨 被引量：13

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作者 石顺吉 余锦华 张大林 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期34-42,共9页

利用中尺度数值模式WRF-ARW对Bilis(2006)进行数值模拟,并进行地形和下垫面因素2个敏感性试验,诊断分析Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水结构形成的动力因子。综合分析3个试验,结果表明环境垂直风切变对Bilis(2006)一波非对称降水结... 利用中尺度数值模式WRF-ARW对Bilis(2006)进行数值模拟,并进行地形和下垫面因素2个敏感性试验,诊断分析Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水结构形成的动力因子。综合分析3个试验,结果表明环境垂直风切变对Bilis(2006)一波非对称降水结构形成的影响显著大于地形、登陆过程下垫面属性的改变和风暴移动速度的影响,冷空气的侵入对降水形成也有重要贡献。垂直切变的作用使顺切变左侧形成强降水,冷空气的作用与垂直切变的作用相互配合可能是顺切变方向和顺切变方向右侧强降水的主要成因。 展开更多

关键词 热带气旋 非对称降水 地形 环境垂直风切变 冷空气侵入

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“07.7”淮河流域梅雨锋暴雨的地形敏感性试验 被引量：14

9

作者 尹宜舟 沈新勇 李焕连 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第5期1085-1094,共10页

利用WRFV2.2中尺度数值模式,对2007年7月8~9日发生在淮河流域的梅雨锋暴雨进行了模拟及相关的地形敏感性试验。结合这次暴雨过程特征,详细分析了大别山地区地形及皖东南地区地形分别对安徽北部、湖北北部和河南东南角、江苏中部降水的... 利用WRFV2.2中尺度数值模式,对2007年7月8~9日发生在淮河流域的梅雨锋暴雨进行了模拟及相关的地形敏感性试验。结合这次暴雨过程特征,详细分析了大别山地区地形及皖东南地区地形分别对安徽北部、湖北北部和河南东南角、江苏中部降水的影响。结果表明:在这次降水过程中,如果没有大别山地区的地形,安徽北部一带的700 hPa天气系统的发展或移动速度更快,相关区域降水将加大,地形在鄂豫地区产生的切变消失,相应的降水消失,且地形切变与气流切变叠加时降水更大,在一定的系统配置条件下,大别山地区的地形可以影响江苏地区降水的发生、发展;如果没有皖东南地区的地形,安徽北部系统略有发展,大别山地区的地形切变作用减弱,江苏中部的降水大范围减小。 展开更多

关键词 淮河流域 暴雨 梅雨锋 地形 敏感性试验

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南海中尺度涡研究进展 被引量：46

10

作者 郑全安 谢玲玲 +1 位作者 郑志文 胡建宇 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期131-158,共28页

根据维基百科的定义(https:∥en.wikipedia.org/wiki/Edd),海洋中水平直径在10~500km、持续时间由数天至数月之间的水平旋转水体通称为中尺度涡。南海中尺度涡最早发现于1956年,60a来的观测与研究表明,南海是中尺度涡多发、频发海区。... 根据维基百科的定义(https:∥en.wikipedia.org/wiki/Edd),海洋中水平直径在10~500km、持续时间由数天至数月之间的水平旋转水体通称为中尺度涡。南海中尺度涡最早发现于1956年,60a来的观测与研究表明,南海是中尺度涡多发、频发海区。南海中尺度涡研究大致经历了早期发现、将中尺度涡当作单体运动现象研究、统计分析和当作群体运动现象研究等阶段,本文概要评述南海中尺度涡研究发展史和近年最新研究进展。经过60a的观测与研究,南海中尺度涡的宏观特征,包括三维结构和运动学,已大致清楚。南海中尺度涡全年皆可发生,主要分布在水深大于1 000m的深海盆,其中吕宋海峡以西和海盆西边界最为集中,气旋式冷涡和反气旋式暖涡发生概率大致相同。南海中尺度涡海面半径大多分布在50~150km,半径随水深减小,平均水平尺度比太平洋的涡旋要小。涡旋个数逐月变化,但季节规律不明显;年际变化幅度约20%,但与ENSO无明显对应关系;年平均个数的统计结果不一,最少11个·a^(-1),最多49个·a^(-1)。南海中尺度涡旋转流场从表层一直延伸到海底,流矢量表层(100m)最大(可达40cm·s^(-1)),随水深减小,2 000m仍可达3.5~5.0cm·s^(-1),但相对涡旋中心不对称,涡轴线向西倾斜。南海中尺度涡以2.0~9.0cm·s^(-1)的速度向西传播,低速区分布在深海盆东边界和西南部分海域。海面涡度平均值在5.4×10^(-6)~20×10^(-6) s^(-1)区间,高于太平洋平均值。近期研究把南海中尺度涡视为群体运动现象,先后提出长寿涡列、驻波模态和罗斯贝标准模等新概念。关于南海中尺度涡的发生机制,前人多认为黑潮和南海局地为起源。最新观点认为以罗斯贝波和中尺度涡为表现形式的太平洋中尺度扰动直接进入南海,并与海盆固有振荡模态发生共振,从而构成太平洋起源。而南海中尺度涡耗散过程、中尺度涡与其他海洋过程的相互作用有待进一步研究。 展开更多

关键词 南海 中尺度涡 长驻涡列 驻波模态 罗斯贝标准模态

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城市热岛效应的研究进展与展望 被引量：151

11

作者 寿亦萱 张大林 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期338-353,共16页

随着世界各国城市化的进展,城市热岛效应已经成为一个跨学科领域的问题,受到包括大气环境、区域气候、水文和生态等多学科科学家的关注。在过去半个多世纪中,城市热岛问题的研究获得了相当丰富的研究成果,通过对这些成果的综合分析,归... 随着世界各国城市化的进展,城市热岛效应已经成为一个跨学科领域的问题,受到包括大气环境、区域气候、水文和生态等多学科科学家的关注。在过去半个多世纪中,城市热岛问题的研究获得了相当丰富的研究成果,通过对这些成果的综合分析,归纳出城市热岛研究中采用的3类主要方法——观测(外场试验和遥感技术)、数值模拟以及实验室仿真法。系统地回顾了城市热岛效应的研究历史,重点对与城市热岛关系最密切的城市边界层、热岛环流与复杂地形的相互作用以及能量平衡研究所取得的成果进行了总结和评述。最后对城市热岛问题未来8个可能的研究方向进行了探讨,其中,包括沿海和复杂地形附近的城市热岛问题、城市群间热岛环流的相互作用、城市化与空气污染问题、城市热岛效应对平均降水的影响、城市化对雾和闪电的影响、城市天气预报的精细化、城市气候变化预测以及城市热岛效应减缓方案的制定,并对其发展前景进行了粗略的展望。 展开更多

关键词 城市热岛 城市边界层 能量平衡 研究展望

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台风榴莲(2001)在季风槽中生成的机制探讨 被引量：18

12

作者 张文龙 张大林 +1 位作者 王昂生 崔晓鹏 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期811-827,共17页

利用NCEP 1°×1°分析资料、TMI海温资料、卫星云图资料对季风槽中南海台风榴莲(2001)生成机制进行了分析,揭示了大尺度环境流场、温暖洋面、中尺度对流活动对热带气旋(TC)生成的控制作用。结果表明,水平风速垂直切变的演... 利用NCEP 1°×1°分析资料、TMI海温资料、卫星云图资料对季风槽中南海台风榴莲(2001)生成机制进行了分析,揭示了大尺度环境流场、温暖洋面、中尺度对流活动对热带气旋(TC)生成的控制作用。结果表明,水平风速垂直切变的演变在一定程度上指示着TC在暖湿洋面上生成的时间,水平风速垂直切变由强向弱转变,在TC发生前18小时迅速减小到10 m/s,随后在10 m/s以下维持少变,垂直切变的变化主要反映了对流层高层环流形势的演变;在对流层中低层,季风槽的形成和加强对TC的生成有重要作用,由于热带温暖洋面作用,季风槽首先表现出有利于单体对流和带状对流发生发展的条件性对流不稳定特征,随着季风槽的加强,季风槽进一步表现出有利于中尺度扰动发生发展的正压不稳定特征;季风槽槽线南侧的低空急流的经向分布很宽广,由105°E越赤道气流和中南半岛偏西气流(其源头是索马里越赤道低空急流)汇合而成,急流的加强活动具有经向差异,由于边界层高θ_e空气辐合抬升产生两条经向距离约300 km的显著带状对流云系,槽线南侧风速分布的经向差异导致两条带状云系发生追赶,并逐步在季风槽底部槽线附近合并加强为MCC,进而导致中尺度涡旋(MCV)的产生并最终发展成为TC。分析结果还表明,为深对流供应丰富对流有效位能的主要是来自台风发生区域本地南海暖洋面的地面热通量,南海暖洋面对TC生成有重要贡献。台风榴莲的生成是一个多尺度相互作用过程,主要包括涡旋对流热塔、与带状对流云系伴随的涡度带的升尺度,涡度带合并成长为MCV,以及大尺度条件对TC在季风槽中生成的时间及地点的控制作用等。 展开更多

关键词 热带气旋生成 季风槽 正压不稳定 中尺度对流复合体

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热带风暴中波动特征的研究进展和问题 被引量：21

13

作者 陆汉城 钟玮 张大林 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第6期1140-1150,共11页

在分析热带风暴眼壁和螺旋雨带中尺度波动特征最新研究的基础上,指出这些研究所忽略的问题,其中包括重力惯性波和涡旋Rossby波波解存在的前提条件和约束、理论分析与观测研究存在的差异等。提出一种基于准平衡动力条件下,热带风暴内中... 在分析热带风暴眼壁和螺旋雨带中尺度波动特征最新研究的基础上,指出这些研究所忽略的问题,其中包括重力惯性波和涡旋Rossby波波解存在的前提条件和约束、理论分析与观测研究存在的差异等。提出一种基于准平衡动力条件下,热带风暴内中尺度扰动涡散运动共存时,区别于标准模混合的不可分的混合涡旋Rossby-重力惯性波,并讨论了位涡守恒条件下这一类不可分混合波的可能成波机制。利用高分辨率的模式大气资料,采用非对称波分量的分解方法分析了Bonnie飓风中的中尺度波动特征,结果表明,热带风暴中1波型扰动既具有涡旋波性质,但也存在散度扰动的变化,而2波型扰动则体现了明显的不可分混合波的特性。 展开更多

关键词 热带风暴 混合涡旋Rossby 重力惯性波

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非对称型强飓风中的准平衡流特征分析 被引量：10

14

作者 钟玮 陆汉城 张大林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期657-667,共11页

本文在论述飓风发生发展生命史过程中平衡、准平衡和非平衡态动力学特征的基础上,应用PV-ω方法,对具有非轴对称和长时间强度维持特征的飓风Bonnie(1998)进行了反演诊断分析,结果表明:基于非线性平衡模式的平衡流能够描述飓风水平涡旋... 本文在论述飓风发生发展生命史过程中平衡、准平衡和非平衡态动力学特征的基础上,应用PV-ω方法,对具有非轴对称和长时间强度维持特征的飓风Bonnie(1998)进行了反演诊断分析,结果表明:基于非线性平衡模式的平衡流能够描述飓风水平涡旋场的基本特征,而加入准平衡ω方程得到的准平衡流能反映边界层入流、高层出流、眼墙区的剧烈倾斜上升运动和眼心区域的下沉运动.准平衡流描述了具有较长生命史组织化过程的强对流系统,而与其相联系的辐散运动与涡度同量级,证明了飓风准平衡流场具有涡散运动共存的特征,但在边界层顶的入流急流区和高层出流区仍存在高度非平衡态的超梯度流.利用反演的准平衡流场分析发现,当由环境风场低层到高层存在顺切变时,飓风内中尺度对流带移动方向的左侧,有利于强对流单体的发展和新对流单体的形成,右侧则相反,同时强气旋式旋转流场的作用,使得对流单体形成后随基本气流传播至对流减弱区,造成了飓风非对称结构的形成和维持. 展开更多

关键词 PV-ω反演 准平衡流 涡散共存 强对流系统 非对称结构

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吕宋海峡附近中尺度涡特征的统计分析 被引量：12

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作者 林宏阳 胡建宇 郑全安 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-7,共7页

采用1993年1月到2008年12月16a融合海面高度距平数据,追踪吕宋海峡附近海域(18°～23°N,116°～126°E)中尺度涡的移动轨迹,结果表明:时间分辨率为7d的卫星高度计资料难以观测到中尺度涡从西北太平洋通过吕宋海峡传进... 采用1993年1月到2008年12月16a融合海面高度距平数据,追踪吕宋海峡附近海域(18°～23°N,116°～126°E)中尺度涡的移动轨迹,结果表明:时间分辨率为7d的卫星高度计资料难以观测到中尺度涡从西北太平洋通过吕宋海峡传进南海的过程,但对1994年吕宋海峡中部观测到的一个气旋涡及其附近中尺度涡的运动轨迹进行分析可见,西北太平洋海面高度变化会与吕宋海峡内部海面高度耦合后向南海传播。海面高度距平数据的时间-经度图表明,西北太平洋海面高度变化信号在西传至吕宋海峡附近(121°～122°E)时出现信号不连续。对21°N,116°～140°E断面的海面高度距平数据按周期分别为1～3月、3～6月、330～390d(年信号)进行分段带通滤波,发现不同周期的西北太平洋信号穿过吕宋海峡传入南海受到的阻隔作用、向西传播的速度以及它们所受的强迫机制均不同。 展开更多

关键词 吕宋海峡 中尺度涡 卫星高度计数据

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β效应和垂直切变对台风非对称结构及眼墙替换的影响 被引量：9

16

作者 陈国民 沈新勇 杨宇红 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第6期1474-1484,共11页

利用一个完全可压、非静力及原始方程热带气旋模式(TCM4),通过对f平面和β平面中不同强度的垂直风切变下理想热带气旋的模拟,研究了β效应和垂直风切变对热带气旋强度和结构的影响。结果表明:(1)理想气旋植入相对较弱的垂直风切变之后... 利用一个完全可压、非静力及原始方程热带气旋模式(TCM4),通过对f平面和β平面中不同强度的垂直风切变下理想热带气旋的模拟,研究了β效应和垂直风切变对热带气旋强度和结构的影响。结果表明:(1)理想气旋植入相对较弱的垂直风切变之后其强度最终将会进入一种近似常定状态,通过研究这种准常定状态对切变强度的敏感性发现,研究垂直风切变对理想气旋影响,应该讨论理想气旋能否维持在一个特定强度(台风、热带风暴及热带低压等)的极限垂直切变,而不是去讨论决定理想气旋将减弱还是增强的极限垂直风切变值;(2)在f平面下,由于垂直风切变造成涡度平流随高度变化,使得在顺切变前部以及左侧边界层附近产生辐合,伴随着空气的气旋式螺旋上升,外流层对应区域产生辐散,从而使得强对流和强降水发生在顺切变左侧。(3)行星涡度梯度(β效应)也能使涡旋产生一定的非对称性。当考虑β效应和垂直风切变的双重叠加效应时,所产生的非对称性比单纯由β效应或垂直风切变产生的非对称性更大,并且强对流区主要集中在顺切变左前部。(4)热带气旋眼墙替换过程或许可以被预测,因为它们似乎与β效应和环境流(VWS)存在联系。 展开更多

关键词 TCM4模式 垂直风切变 非对称 眼墙替换

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涡旋流自发辐射惯性重力波的初步解析研究 被引量：3

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作者 赵南 甘璐 沈新勇 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期83-88,共6页

平衡流(或粗略地说涡旋流)调整目前被认为是惯性重力波产生的一种新的机制并被称为自发辐射问题。基于f平面上正压模式,该文对涡旋流自发辐射惯性重力波这一问题进行了初步解析研究。首先,通过该模式讨论了慢流形和平衡流的概念并强调... 平衡流(或粗略地说涡旋流)调整目前被认为是惯性重力波产生的一种新的机制并被称为自发辐射问题。基于f平面上正压模式,该文对涡旋流自发辐射惯性重力波这一问题进行了初步解析研究。首先,通过该模式讨论了慢流形和平衡流的概念并强调了平衡流的涡旋运动特征。假定Froude数F《1且Rossby数ε=O(1)(即近似为平衡流的涡旋流包括了梯度风和其他非地转成分),于是基本方程可以写为有关惯性重力波的非齐次波动方程,其非齐次项与涡旋流的非平衡性质有关,而对于严格平衡的涡旋流,非齐次项消失,故涡旋流的非平衡性实际上提供了惯性重力波的强迫源,通过找出该方程的格林函数给出了反映自发辐射的非齐次解。在远离波源的区域,该非齐次解可以展开为远场形式,包括单极、偶极和四极辐射,另一方面,在波源区域以内及其附近,解的近场形式可以看作是慢流形的近似表达式。结果表明:与涡旋流相伴随的辐合/辐散运动主要由两部分组成,即由它自发辐射出的惯性重力波以及从属于平衡流的缓慢变化的辐合/辐散运动。与Ford的匹配渐近展开方法相比较,尽管不能给出更高阶近似,但格林函数法得到的非齐次解形式,在描写自发辐射方面更具物理直观性。 展开更多

关键词 平衡流 慢流形 惯性重力波 自发辐射 解析研究

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准平衡和非平衡流对台风百合(2001)内中尺度深厚湿对流的影响 被引量：4

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作者 钟玮 张大林 +1 位作者 陆汉城 田利庆 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期751-759,共9页

利用台风百合(2001)的高分辨率模式资料,应用PV-ω反演方法,在分析台风准平衡和非平衡垂直环流基本特征的基础上,诊断研究了热力和动力强迫对台风深厚湿对流结构的影响,结果指出:准平衡流能够描述台风中具有较长生命史过程的中尺度对流... 利用台风百合(2001)的高分辨率模式资料,应用PV-ω反演方法,在分析台风准平衡和非平衡垂直环流基本特征的基础上,诊断研究了热力和动力强迫对台风深厚湿对流结构的影响,结果指出:准平衡流能够描述台风中具有较长生命史过程的中尺度对流系统的环流结构,中层大振幅垂直运动主要由准平衡ω方程中凝结潜热释放的热力强迫所决定;台风低层由动力辐合强迫产生的弱对流,对眼墙区深厚湿对流的形成起到触发作用;而高层动力强迫产生的下沉运动则削弱了凝结潜热项的影响,抑制了垂直运动向高层伸展。非平衡垂直环流结构上呈现的短波振荡和快时间尺度调整的时空分布特征表明,它是与重力快波频散过程相联系的非定常环流。分析台风中深厚湿对流形成的物理模型可知,准平衡动力强迫引起的低层弱对流达到一定振幅,则会引起中层水汽相变引起的凝结潜热反馈,使得准平衡和非平衡流叠加形成了眼墙区上升运动的大值中心,加上非平衡垂直环流对动量和热量起到的补偿和调整作用,构成了台风内中尺度深厚湿对流的组织化过程。 展开更多

关键词 准平衡和非平衡垂直环流 中尺度深厚湿对流 PV-ω反演

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卫星合成孔径雷达探测海底地形研究进展 被引量：3

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作者 郑全安 谢玲玲 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期147-161,共15页

利用卫星合成孔径雷达（SAR）图像信息探测海底地形是海洋遥感物理学和海洋动力学研究具有挑战性的问题,这是因为根据电磁波传播原理,雷达脉冲没有能力穿透海水,因而不可能直接探测到海底地形特征,可是,许多卫星SAR图像上确实显示出海... 利用卫星合成孔径雷达（SAR）图像信息探测海底地形是海洋遥感物理学和海洋动力学研究具有挑战性的问题,这是因为根据电磁波传播原理,雷达脉冲没有能力穿透海水,因而不可能直接探测到海底地形特征,可是,许多卫星SAR图像上确实显示出海底地形特征。这些海底地形不仅分布在水深小于100m的浅海,而且在600～800m甚至2 000～3 000m的深海区也有发现。本文概略介绍该领域的发展前沿和研究进展,主要内容包括海面过程雷达成像基本理论,我国辽东浅滩、台湾滩以及美国东部湾流海域等3个海区海底地形特征SAR成像理论：分别为速度切变流纵向流经平行海底地形、层化流体横向流流经平行（周期性）海底地形和强海流流经孤立海底地形。据此建立的理论和分析方法可做为研究更复杂情况和探索新应用领域的基础和出发点。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 海底地形 辽东浅滩 台湾滩 湾流

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相似预报原理之再认识:动力统计相似集合预报理论及其对登陆台风降水预报的应用研究进展 被引量：3

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作者 任福民 贾莉 +5 位作者 吴彩铭 丁晨晨 张大林 贾作 马蕴琦 邱文玉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期193-204,共12页

动力统计结合是提高天气、气候预报水平的重要途径之一,关键问题是如何将数值模式与历史资料进行有效结合;相似预报这一传统方法与动力统计的结合是未来提高天气、气候预报水平的一个重要方向,尽管其原理目前仍停留在相似假设基础上且... 动力统计结合是提高天气、气候预报水平的重要途径之一,关键问题是如何将数值模式与历史资料进行有效结合;相似预报这一传统方法与动力统计的结合是未来提高天气、气候预报水平的一个重要方向,尽管其原理目前仍停留在相似假设基础上且缺乏坚实的物理基础。文中从准确模式的初值问题出发,提出准确模式初值扰动概念,进而发展了动力统计相似集合预报(Dynamical Statistical Analog Ensemble Forecast,DSAEF)理论。DSAEF理论不仅回答了为什么可以进行相似预报,同时还指出了如何进行相似预报,即其原理是利用准确模式来做预报,并采用集合预报的方式实现预报。基于DSAEF理论,建立了登陆台风降水动力统计相似集合预报DSAEF_LTP (Landfalling Typhoon Precipitation,LTP)模型,该模型包括4个步骤:台风路径预报、广义初值构建、初值相似性判别和台风降水集合,其中广义初值由影响台风降水的物理因子构成。DSAEF_LTP模型具有可持续发展特性—可通过引入新因子或改善模型参数来改进模型的性能;目前该模型发布了广义初值包含台风路径、登陆季节和台风强度3个物理因子的1.0版和在此基础上改进了“相似区域”和“集合方案”的1.1版。该模型的性能提升很快,已完成的最新版本(1.1版)3次大样本预报试验均显示,与ECMWF、CMA-GFS、NCEP-GFS和SMS-WARMS (上海区域模式)对比,对≥100 mm和≥250 mm台风过程降水预报的TS评分,DSAEF_LTP模型(V1.1)排名第1。今后,围绕广义初值不断改善,研究引入更多影响登陆台风降水的物理因子,DSAEF_LTP模型的发展前景广阔。 展开更多

关键词 相似预报 原理 动力统计相似集合预报理论 登陆台风降水 DSAEF_LTP模型

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