2018年 第34卷 第1期
2018, 34(1): 1-11.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.001
摘要:
利用1958—2011年NCEP/ NCAR再分析资料和ERSST资料，采用Lanczos时间滤波器、相关分析、回归分析、合成分析和交叉检验等方法，研究了影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区海温异常的来源与可能机制。结果表明，前冬(12—2月)热带西南印度洋和热带西北太平洋是影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区。冬季热带西南印度洋(热带西北太平洋)的异常增暖是由前一年夏季El Niño早爆发(强印度季风异常驱动的行星尺度东-西向环流)触发、热带印度洋(西北太平洋)局地海气正反馈过程引起并维持到春季。冬季热带西北太平洋反气旋性环流(气旋性环流)及印度洋(热带西北太平洋)的暖海区局地海气相互作用使得印度洋(热带西北太平洋)海温异常维持到春末。春季，逐渐加强北移到10 °N附近的低层大气对北印度洋(热带西北太平洋)暖海温异常响应的东风急流(异常西风)及南海-热带西北太平洋维持的反气旋性环流(气旋性环流)异常，使得南海夏季风晚(早)爆发。
利用1958—2011年NCEP/ NCAR再分析资料和ERSST资料，采用Lanczos时间滤波器、相关分析、回归分析、合成分析和交叉检验等方法，研究了影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区海温异常的来源与可能机制。结果表明，前冬(12—2月)热带西南印度洋和热带西北太平洋是影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区。冬季热带西南印度洋(热带西北太平洋)的异常增暖是由前一年夏季El Niño早爆发(强印度季风异常驱动的行星尺度东-西向环流)触发、热带印度洋(西北太平洋)局地海气正反馈过程引起并维持到春季。冬季热带西北太平洋反气旋性环流(气旋性环流)及印度洋(热带西北太平洋)的暖海区局地海气相互作用使得印度洋(热带西北太平洋)海温异常维持到春末。春季，逐渐加强北移到10 °N附近的低层大气对北印度洋(热带西北太平洋)暖海温异常响应的东风急流(异常西风)及南海-热带西北太平洋维持的反气旋性环流(气旋性环流)异常，使得南海夏季风晚(早)爆发。
2018, 34(1): 12-22.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.002
摘要:
为了系统了解和认识云南雨季变化的气候特征、年际特征及其影响因子，利用云南116个气象观测站1961—2015年20时—20时的逐日降水资料，根据新定义的西南雨季单站标准，系统分析云南雨季变化的时空特征以及相应的大气环流特征。结果表明：（1）对于1981—2010年的气候平均，云南全省平均雨季的开始和结束日期分别为5月22日和10月15日，雨季变化的空间差异较大，雨季开始大致表现为从东南向西北推进，结束则从西北和东南逐渐向西南推进，由此导致云南雨季长度和雨季总降水量变化由南至北逐渐减小；（2）云南雨季变化的年际差异显著，全省平均雨季开始日期最早在5月8日，最晚在6月8日，结束日期最早在9月30日，最晚在11月2日，早晚相差近1个月；（3）云南雨季开始日期主要受西南季风和中纬度冷空气活动的共同影响，季风建立偏早和中纬度冷空气活动频繁有利于雨季开始早，反之有利于雨季开始晚；而雨季结束日期主要受热带季风环流变化的影响，夏季风向冬季风季节转换早则云南雨季结束早，反之雨季结束晚。
为了系统了解和认识云南雨季变化的气候特征、年际特征及其影响因子，利用云南116个气象观测站1961—2015年20时—20时的逐日降水资料，根据新定义的西南雨季单站标准，系统分析云南雨季变化的时空特征以及相应的大气环流特征。结果表明：（1）对于1981—2010年的气候平均，云南全省平均雨季的开始和结束日期分别为5月22日和10月15日，雨季变化的空间差异较大，雨季开始大致表现为从东南向西北推进，结束则从西北和东南逐渐向西南推进，由此导致云南雨季长度和雨季总降水量变化由南至北逐渐减小；（2）云南雨季变化的年际差异显著，全省平均雨季开始日期最早在5月8日，最晚在6月8日，结束日期最早在9月30日，最晚在11月2日，早晚相差近1个月；（3）云南雨季开始日期主要受西南季风和中纬度冷空气活动的共同影响，季风建立偏早和中纬度冷空气活动频繁有利于雨季开始早，反之有利于雨季开始晚；而雨季结束日期主要受热带季风环流变化的影响，夏季风向冬季风季节转换早则云南雨季结束早，反之雨季结束晚。
2018, 34(1): 23-33.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.003
摘要:
利用BOMEX（巴巴多斯海洋与气象学试验）的探空资料和LEM（大涡模式），通过改变LEM水平分辨率的敏感性数值试验，对比分析不同尺度的湍涡对信风积云边界层中混合层和云层的结构、演变以及对流形式和强度的影响。结果表明，水平分辨率较高时模拟的湍涡尺度较小、混合层顶的夹卷作用较强，模拟的混合层较暖、较干，而且模拟的对流泡尺度较小、强度较大，能够模拟出较精细的边界层结构；而水平分辨率较低时则相反。模拟的湍涡尺度对海洋信风区边界层积云中液态水混合比的模拟结果影响较大：LEM模拟的湍涡尺度较小时模拟的信风积云形成的时间较早、云顶高度较高，单个云块的体积较小但数目较多，液态水含量较高；而模拟的湍涡尺度较大时则相反。虽然水平分辨率为50 m和125 m的试验都能模拟出较精细的信风边界层中混合层、云层的结构和演变特征，但是，考虑到提高分辨率在模拟过程中产生的噪音信号对结果的影响以及计算时间等问题，LEM采用125 m的水平网格距是对海洋信风边界层积云对流模拟较为理想的选择。
利用BOMEX（巴巴多斯海洋与气象学试验）的探空资料和LEM（大涡模式），通过改变LEM水平分辨率的敏感性数值试验，对比分析不同尺度的湍涡对信风积云边界层中混合层和云层的结构、演变以及对流形式和强度的影响。结果表明，水平分辨率较高时模拟的湍涡尺度较小、混合层顶的夹卷作用较强，模拟的混合层较暖、较干，而且模拟的对流泡尺度较小、强度较大，能够模拟出较精细的边界层结构；而水平分辨率较低时则相反。模拟的湍涡尺度对海洋信风区边界层积云中液态水混合比的模拟结果影响较大：LEM模拟的湍涡尺度较小时模拟的信风积云形成的时间较早、云顶高度较高，单个云块的体积较小但数目较多，液态水含量较高；而模拟的湍涡尺度较大时则相反。虽然水平分辨率为50 m和125 m的试验都能模拟出较精细的信风边界层中混合层、云层的结构和演变特征，但是，考虑到提高分辨率在模拟过程中产生的噪音信号对结果的影响以及计算时间等问题，LEM采用125 m的水平网格距是对海洋信风边界层积云对流模拟较为理想的选择。
2018, 34(1): 34-47.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.004
摘要:
气候变化背景下，频发的暴雨事件造成城市内涝、人员伤亡和财产损失，已经成为全社会广泛关注的焦点问题之一。为了诊断中国暴雨的时空变化及其与不同自然因子的关联性，采用1961—2015年中国659个降水站点数据，采用线性趋势、EOF分析等多种统计方法诊断了中国暴雨时空变化特征，结果表明，中国暴雨雨量、雨日和雨强在1961—2015年以胡焕庸线为界呈现出东南高-西北低的气候态空间分布格局；线性趋势分析表明1961—2015年中国暴雨雨量和雨日从东南沿海向西北内陆呈明显“增-减-增”的空间分布格局，且呈增长趋势的站点占主导，分别高达80.88%和79.81%；从西北内陆到东南沿海的年代剖面分析表明中国暴雨雨量和雨日随着年代推移在迅速增长；对低通滤波后的中国暴雨进行EOF分析表明中国暴雨雨量和雨日的增长东南沿海快，内陆地区慢。根据IPCC等已有研究中筛选出对中国地区有影响的28个气候因子，并将其与659个站点的暴雨进行相关分析，结果表明不同气候因子与不同区域暴雨呈现出错综复杂的相关性特征，其中与暴雨雨量呈现以正相关和负相关为主的气候因子分别为15和13个，全局相关因子包含AAO(Antarctic Oscillation)、Pacific Warmpool，而其它气候因子在七大分区中与暴雨的关联性各有突出，表现出明显的空间异质性。
气候变化背景下，频发的暴雨事件造成城市内涝、人员伤亡和财产损失，已经成为全社会广泛关注的焦点问题之一。为了诊断中国暴雨的时空变化及其与不同自然因子的关联性，采用1961—2015年中国659个降水站点数据，采用线性趋势、EOF分析等多种统计方法诊断了中国暴雨时空变化特征，结果表明，中国暴雨雨量、雨日和雨强在1961—2015年以胡焕庸线为界呈现出东南高-西北低的气候态空间分布格局；线性趋势分析表明1961—2015年中国暴雨雨量和雨日从东南沿海向西北内陆呈明显“增-减-增”的空间分布格局，且呈增长趋势的站点占主导，分别高达80.88%和79.81%；从西北内陆到东南沿海的年代剖面分析表明中国暴雨雨量和雨日随着年代推移在迅速增长；对低通滤波后的中国暴雨进行EOF分析表明中国暴雨雨量和雨日的增长东南沿海快，内陆地区慢。根据IPCC等已有研究中筛选出对中国地区有影响的28个气候因子，并将其与659个站点的暴雨进行相关分析，结果表明不同气候因子与不同区域暴雨呈现出错综复杂的相关性特征，其中与暴雨雨量呈现以正相关和负相关为主的气候因子分别为15和13个，全局相关因子包含AAO(Antarctic Oscillation)、Pacific Warmpool，而其它气候因子在七大分区中与暴雨的关联性各有突出，表现出明显的空间异质性。
2018, 34(1): 48-58.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.005
摘要:
利用ECMWF新推出的0.125 °高分辨率再分析资料对2015年出现在西北太平洋海域的所有被编号的热带气旋按强度进行分类分析，通过与Bogus对比发现该资料模拟的热带气旋整体表现良好，无论是对强台风以上级别、台风还是强热带风暴级以下热带气旋的温度场、高度场、湿度场和风场的刻画均比较符合热带气旋的实际发展状态，且该再分析资料既可获得热带气旋的非对称、精细结构，并且分辨率又与模式相匹配，有利于在未来的预报和同化分析中起到积极作用，以便最终应用于热带气旋的数值预报领域，进而取代Bogus模型。
利用ECMWF新推出的0.125 °高分辨率再分析资料对2015年出现在西北太平洋海域的所有被编号的热带气旋按强度进行分类分析，通过与Bogus对比发现该资料模拟的热带气旋整体表现良好，无论是对强台风以上级别、台风还是强热带风暴级以下热带气旋的温度场、高度场、湿度场和风场的刻画均比较符合热带气旋的实际发展状态，且该再分析资料既可获得热带气旋的非对称、精细结构，并且分辨率又与模式相匹配，有利于在未来的预报和同化分析中起到积极作用，以便最终应用于热带气旋的数值预报领域，进而取代Bogus模型。
2018, 34(1): 59-67.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.006
摘要:
广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制，双偏振雷达偏振量很不稳定，因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析，以保证偏振雷达后续产品的可靠性。使用广州S波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7—8月连续观测资料，分析了噪声对零滞后相关系数ρHV(0)及差分反射率因子ZDR的影响和订正效果。结果表明：当SNR小于20.0 dB时，偏振参量ρHV(0)和ZDR的稳定性变差，数据不可用；噪声订正后，数据可用的SNR阈值减小为17.0 dB。进一步分析了经过噪声订正后的ZDR和ZH之间的关系，并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比。结果表明：广州雷达ZDR较雨滴谱反演值和理论值均偏小，ZDR观测值存在系统偏差。结合广州的气候特征，对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整，基于此方法分析了ZDR、初始相位ΦDP (0)的系统误差随方位角的变化。结果表明：ZDR系统误差随方位角在-0.29~0.22 dB之间波动，剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB，与实测ZDR值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致，但偏差大小有区别；同时，ΦDP (0)随方位角有4 °左右的波动。分析还发现ZDR、ΦDP (0)系统误差有随时间波动的特征。最后挑选个例对ZDR进行噪声和系统误差订正后发现，订正后的ZDR得到改善。这些初步分析和结果对S波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义。
广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制，双偏振雷达偏振量很不稳定，因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析，以保证偏振雷达后续产品的可靠性。使用广州S波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7—8月连续观测资料，分析了噪声对零滞后相关系数ρHV(0)及差分反射率因子ZDR的影响和订正效果。结果表明：当SNR小于20.0 dB时，偏振参量ρHV(0)和ZDR的稳定性变差，数据不可用；噪声订正后，数据可用的SNR阈值减小为17.0 dB。进一步分析了经过噪声订正后的ZDR和ZH之间的关系，并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比。结果表明：广州雷达ZDR较雨滴谱反演值和理论值均偏小，ZDR观测值存在系统偏差。结合广州的气候特征，对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整，基于此方法分析了ZDR、初始相位ΦDP (0)的系统误差随方位角的变化。结果表明：ZDR系统误差随方位角在-0.29~0.22 dB之间波动，剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB，与实测ZDR值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致，但偏差大小有区别；同时，ΦDP (0)随方位角有4 °左右的波动。分析还发现ZDR、ΦDP (0)系统误差有随时间波动的特征。最后挑选个例对ZDR进行噪声和系统误差订正后发现，订正后的ZDR得到改善。这些初步分析和结果对S波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义。
2018, 34(1): 68-77.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.007
摘要:
选择标准化降水指数(SPI)刻画旱涝特征，基于云南省1954—2014年间32个气象站点逐月降水量资料，采用经验正交函数(EOF)方法、径向基函数(RBF)空间插值法、小波分析法，分析了近61年来云南省SPI序列、旱涝情态的时间特征和空间格局。结果表明：近61年来，云南省整体呈现干旱趋势(SPI变率为-0.009 1)，SPI序列在2000年之后变化更加剧烈、速率加快。旱涝等级时间序列中，偏涝至偏旱年份占88.52%，大旱占4.92%，重旱和大涝均占3.28%，且自2003年以后，发生干旱的次数和强度明显增加。旱灾易发区主要分布于2个片区：景洪-思茅-元江站片区，以及沾益站东北地区；洪涝易发区主要分布于3个片区：临沧-大理-华坪沿线的西部片区，昭通站北部区域，及云南省东南部片区。干旱与洪涝事件发生的频率具有较好的对应性，但干旱事件发生的频率要略高于洪涝事件。EOF分析的第一个模态表明云南省整体呈现一致性的变涝或变旱特征，可能受到大尺度气候特征影响，第二模态可能受到地形因素的控制，第三模态可能与季风、大气环流等多种因素的影响有关；相应的时间系数也印证了云南省整体具有干旱趋势。SPI序列存在准2 a、准6 a、准8 a、准18 a、准28 a的周期性特征，且以准28 a为主周期。
选择标准化降水指数(SPI)刻画旱涝特征，基于云南省1954—2014年间32个气象站点逐月降水量资料，采用经验正交函数(EOF)方法、径向基函数(RBF)空间插值法、小波分析法，分析了近61年来云南省SPI序列、旱涝情态的时间特征和空间格局。结果表明：近61年来，云南省整体呈现干旱趋势(SPI变率为-0.009 1)，SPI序列在2000年之后变化更加剧烈、速率加快。旱涝等级时间序列中，偏涝至偏旱年份占88.52%，大旱占4.92%，重旱和大涝均占3.28%，且自2003年以后，发生干旱的次数和强度明显增加。旱灾易发区主要分布于2个片区：景洪-思茅-元江站片区，以及沾益站东北地区；洪涝易发区主要分布于3个片区：临沧-大理-华坪沿线的西部片区，昭通站北部区域，及云南省东南部片区。干旱与洪涝事件发生的频率具有较好的对应性，但干旱事件发生的频率要略高于洪涝事件。EOF分析的第一个模态表明云南省整体呈现一致性的变涝或变旱特征，可能受到大尺度气候特征影响，第二模态可能受到地形因素的控制，第三模态可能与季风、大气环流等多种因素的影响有关；相应的时间系数也印证了云南省整体具有干旱趋势。SPI序列存在准2 a、准6 a、准8 a、准18 a、准28 a的周期性特征，且以准28 a为主周期。
2018, 34(1): 78-86.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.008
摘要:
对基于GRAPES-CMAQ模式的广东省中山市空气质量预报系统2016年的AQI等级、首要污染物、PM2.5和O3浓度预报数据进行检验评估。预报系统对中山市全年的AQI等级24小时预报TS评分为0.66, TS评分在6—7月最高。当实况AQI等级为一级, TS为0.84, 当空气质量变差时, TS明显下降, 说明模式目前对空气重污染事件的预报能力不足。模式对中山市的主要污染物O3、PM和NO2的预报TS评分分别为0.21、0.24和0.24, 其中对O3和NO2的漏报率达到0.78和0.76, 而PM的空报率高达0.71。预报系统对PM2.5的浓度预报总体略偏高, 相关系数为0.59, 但在霾污染较严重的月份中预报效果并不稳定。对O3的预报全年相关系数达到0.7, 且在O3污染较严重的7—11月, 相关系数均能达到0.5以上, 但这几个月的O3预报浓度均比实况明显偏低。从气象预报入手分析预报系统对10月2—7日中山市一次连续O3污染过程漏报的原因, 发现GRAPES模式对这段时间内整个珠三角地区日间降水的预报范围偏大, 强度偏强, 且预报的地面风速也比实况要偏大, 导致模拟O3浓度比实况明显偏低。
对基于GRAPES-CMAQ模式的广东省中山市空气质量预报系统2016年的AQI等级、首要污染物、PM2.5和O3浓度预报数据进行检验评估。预报系统对中山市全年的AQI等级24小时预报TS评分为0.66, TS评分在6—7月最高。当实况AQI等级为一级, TS为0.84, 当空气质量变差时, TS明显下降, 说明模式目前对空气重污染事件的预报能力不足。模式对中山市的主要污染物O3、PM和NO2的预报TS评分分别为0.21、0.24和0.24, 其中对O3和NO2的漏报率达到0.78和0.76, 而PM的空报率高达0.71。预报系统对PM2.5的浓度预报总体略偏高, 相关系数为0.59, 但在霾污染较严重的月份中预报效果并不稳定。对O3的预报全年相关系数达到0.7, 且在O3污染较严重的7—11月, 相关系数均能达到0.5以上, 但这几个月的O3预报浓度均比实况明显偏低。从气象预报入手分析预报系统对10月2—7日中山市一次连续O3污染过程漏报的原因, 发现GRAPES模式对这段时间内整个珠三角地区日间降水的预报范围偏大, 强度偏强, 且预报的地面风速也比实况要偏大, 导致模拟O3浓度比实况明显偏低。
2018, 34(1): 87-101.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.009
摘要:
台风的增强过程与气旋性涡度的急剧发展相伴。使用滑动平均的空间滤波方法对WRF模式的模拟结果进行尺度分离, 进而诊断分析台风SANBA突然增强过程中垂直涡度及环流的发展演变特征。结果表明, 台风突然增强的过程中, 眼壁区上升速度增大, 暖心结构增强, 同时垂直涡度迅速增强。当SANBA从热带风暴发展为强热带风暴时, 对流层低层辐散辐合及垂直速度分布的不均匀对台风涡旋结构的增强强度相当, 在台风内部以增强区域为主同时与减弱区域交错分布; 当SANBA发展增强为强台风时, 对流层低层的散度项与倾斜项在台风中心附近均表现为强的正中心, 台风低层径向入流的增强导致低层辐合加强对台风的增强起到主要作用。台风中心区域平均环流强度随台风的不断增强而不断增大, 且从900 hPa高度不断向高层发展, 其中环流方程中的EED/EET项的发展变化可以表征台风发展初期散度项和倾斜项的主要变化。
台风的增强过程与气旋性涡度的急剧发展相伴。使用滑动平均的空间滤波方法对WRF模式的模拟结果进行尺度分离, 进而诊断分析台风SANBA突然增强过程中垂直涡度及环流的发展演变特征。结果表明, 台风突然增强的过程中, 眼壁区上升速度增大, 暖心结构增强, 同时垂直涡度迅速增强。当SANBA从热带风暴发展为强热带风暴时, 对流层低层辐散辐合及垂直速度分布的不均匀对台风涡旋结构的增强强度相当, 在台风内部以增强区域为主同时与减弱区域交错分布; 当SANBA发展增强为强台风时, 对流层低层的散度项与倾斜项在台风中心附近均表现为强的正中心, 台风低层径向入流的增强导致低层辐合加强对台风的增强起到主要作用。台风中心区域平均环流强度随台风的不断增强而不断增大, 且从900 hPa高度不断向高层发展, 其中环流方程中的EED/EET项的发展变化可以表征台风发展初期散度项和倾斜项的主要变化。
2018, 34(1): 102-114.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.010
摘要:
利用云探测卫星CloudSat在2007年12月1日—2008年11月30日全年数据, 构建一种利用CloudSat云分类产品、温度产品、液态水含量产品来联合识别飞机积冰潜势的算法, 并利用该算法对上述时段的全球范围内飞机积冰潜势的出现频率进行统计分析, 旨在为航空安全特别是长途飞行提供一定参考依据。并分析了不同云类型和不同季节的飞机积冰潜势分布特征。结果表明:飞机积冰潜势在全球范围内存在纬向、海陆及季节差异特征。整体上中高纬度地区积冰潜势频率比低纬度地区高, 陆地上空的积冰潜势频率比海洋上空高; 对于不同云类型而言, 中高纬度地区积冰潜势以层云、层积云、高层云和高积云为主, 而低纬度地区积冰潜势以深对流云为主; 对于不同季节而言, 夏季积冰频率较低, 冬春季节频率较高。
利用云探测卫星CloudSat在2007年12月1日—2008年11月30日全年数据, 构建一种利用CloudSat云分类产品、温度产品、液态水含量产品来联合识别飞机积冰潜势的算法, 并利用该算法对上述时段的全球范围内飞机积冰潜势的出现频率进行统计分析, 旨在为航空安全特别是长途飞行提供一定参考依据。并分析了不同云类型和不同季节的飞机积冰潜势分布特征。结果表明:飞机积冰潜势在全球范围内存在纬向、海陆及季节差异特征。整体上中高纬度地区积冰潜势频率比低纬度地区高, 陆地上空的积冰潜势频率比海洋上空高; 对于不同云类型而言, 中高纬度地区积冰潜势以层云、层积云、高层云和高积云为主, 而低纬度地区积冰潜势以深对流云为主; 对于不同季节而言, 夏季积冰频率较低, 冬春季节频率较高。
2018, 34(1): 115-132.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.011
摘要:
采用非静力中尺度模式WRF研究地形辐射效应参数化对海南岛2012年7月5日多云天气条件下的海风环流结构和云水分布模拟的影响, 并分析了差异产生的可能原因。地形辐射效应是考虑坡地辐射强迫后, 辐射与大气中的各种气体、云以及非均匀下垫面间相互反馈的累积效应。其中地形辐射效应参数化的使用使得温度的模拟更接近实际, 对水汽的模拟也有一定改进能力, 对风速、风向的改进效果不明显。考虑地形辐射效应后, 海风的发生发展演变过程及风场的水平分布无显著变化, 但局地海风以及海风对流云的位置和强度有较明显的改变。山区四周的海风环流结构和对流云的变化与坡地辐射强迫直接相关, 考虑地形辐射效应后, 山坡向阳面的海风有所增强, 背阳面的海风减弱; 向阳坡谷风减弱, 背阳坡谷风增强; 同时紧临海岸的山坡对海风的影响与岛上山坡对谷风的作用类似。平坦地区的海风环流和海风对流云总体上有所减弱, 其变化原因比较复杂。各向海风的强度变化最终会改变海风辐合线的分布, 使海风潜在降水区域发生变化。
采用非静力中尺度模式WRF研究地形辐射效应参数化对海南岛2012年7月5日多云天气条件下的海风环流结构和云水分布模拟的影响, 并分析了差异产生的可能原因。地形辐射效应是考虑坡地辐射强迫后, 辐射与大气中的各种气体、云以及非均匀下垫面间相互反馈的累积效应。其中地形辐射效应参数化的使用使得温度的模拟更接近实际, 对水汽的模拟也有一定改进能力, 对风速、风向的改进效果不明显。考虑地形辐射效应后, 海风的发生发展演变过程及风场的水平分布无显著变化, 但局地海风以及海风对流云的位置和强度有较明显的改变。山区四周的海风环流结构和对流云的变化与坡地辐射强迫直接相关, 考虑地形辐射效应后, 山坡向阳面的海风有所增强, 背阳面的海风减弱; 向阳坡谷风减弱, 背阳坡谷风增强; 同时紧临海岸的山坡对海风的影响与岛上山坡对谷风的作用类似。平坦地区的海风环流和海风对流云总体上有所减弱, 其变化原因比较复杂。各向海风的强度变化最终会改变海风辐合线的分布, 使海风潜在降水区域发生变化。
2018, 34(1): 133-144.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.01.012
摘要:
利用ECMWF再分析资料、TRMM-3B42降水资料及FY2E卫星TBB资料综合对2013年一次海南秋季台风“海燕”的暴雨特征及成因进行了诊断分析。结果发现:(1)台风内的中尺度云团是造成海南大暴雨的直接影响系统, 地形抬升作用和弱冷空气的入侵加剧了海南大暴雨的强度, 暴雨中心落在五指山迎风坡; (2)偏南气流和东南气流的辐合及低空急流的存在是触发和维持大暴雨的有利条件; (3)暴雨产生在θe面陡峭密集区, 陡立密集导致了倾斜涡度发展。MPV1和MPV2与强降水有很好的对应关系, 暴雨发生时, 对流层低层MPV1 < 0, 同时MPV2>0;(4) 850 hPa垂直螺旋度正值区对未来6 h强降水落区有很好的指示意义。
利用ECMWF再分析资料、TRMM-3B42降水资料及FY2E卫星TBB资料综合对2013年一次海南秋季台风“海燕”的暴雨特征及成因进行了诊断分析。结果发现:(1)台风内的中尺度云团是造成海南大暴雨的直接影响系统, 地形抬升作用和弱冷空气的入侵加剧了海南大暴雨的强度, 暴雨中心落在五指山迎风坡; (2)偏南气流和东南气流的辐合及低空急流的存在是触发和维持大暴雨的有利条件; (3)暴雨产生在θe面陡峭密集区, 陡立密集导致了倾斜涡度发展。MPV1和MPV2与强降水有很好的对应关系, 暴雨发生时, 对流层低层MPV1 < 0, 同时MPV2>0;(4) 850 hPa垂直螺旋度正值区对未来6 h强降水落区有很好的指示意义。
粤公网安备 4401069904700003号