国家科技支撑计划(2008BAC37B00)
- 作品数：6 被引量：115H指数：5
- 相关作者：陶祖钰周小刚张建春方纯纯王捷纯更多>>
- 相关机构：北京大学中国气象局民航东北地区空中交通管理局更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 京津冀城市群高影响天气预报中的关键技术研究
- 2013年
- 本项目以提高京津冀城市群局地暴雨、浓雾、降雪等高影响天气的预报能力为目标，以城市和城市群复杂下垫面对天气系统的影响为研究重点，揭示了城市群对高影响天气的影响过程和关键预报因子，在城市群高影响天气预报模式系统研发、使京津冀城市群局地暴雨、整体预报能力有显著提高，响天气预报具有示范作用，显效果。预报关键技术上取得突破，浓雾。
- 关键词：京津冀城市群高影响天气气象防灾减灾局地暴雨复杂下垫面
- 天气预报的理论基础——准地转理论概要及其业务应用被引量：11
- 2012年
- 准地转理论(quasi-geostrophic theory),是预报员建立清晰的预报思路所必须掌握的动力学基础。从垂直运动和天气系统发展的诊断这两个天气预报的根本问题出发,介绍了准地转理论的来源,指出它是近代大气动力学的正压大气长波理论向现代大气动力学的多层斜压大气数值模式发展的历史必然。准地转方程组的推演过程说明,准地转理论是基于严密数学推导和物理洞察力的、建立在物理学三大定律(动量、能量、质量守恒)之上的完整的大气动力学理论体系,因此是大气动力学的核心。ω方程和位势倾向方程的强迫项表明,温度平流和涡度平流是最基本的预报因子,它们导致地转平衡的破坏,同时又通过所伴随的次级环流使地转平衡得到不断地恢复(即地转适应过程),从而使大尺度环流在缓慢的变化中始终保持准水平和准地转平衡状态。准地转理论还揭示了温度平流是使后倾斜压扰动发展的根本原因,而涡度平流所伴随的垂直环流则导致了大尺度环流系统热力结构的变化。最后给出了一些在常规天气图上可以直接使用的定性规则作为准地转理论在实际预报中应用的参考。
- 陶祖钰周小刚郑永光
- 关键词：次级环流地转适应
- 一次冷涡背景下强对流不稳定条件的成因分析被引量：30
- 2013年
- 利用常规观测资料及NCEP再分析资料,在分析环流背景、探空资料的基础上,通过选取不同的高度和温度,对比研究四种CAPE以及CAPE场与地面要素场的关系,对发生在辽宁沈阳的一次冷涡背景下的强对流天气进行不稳定条件成因分析。结果表明,水汽潜热是不稳定能量的主要组成部分,冷涡背景下低层暖湿平流、高层冷干平流有利于不稳定能量的累积,从而导致强对流天气的发生;对流温度CAPE可以反映午后发生强对流所必需的不稳定能量,对强对流天气预报具有一定指示意义。
- 李云静张建春王捷纯方纯纯
- 关键词：强对流CAPE冷涡
- 从涡度、位涡、到平流层干侵入——位涡问题的缘起、应用及其歧途被引量：29
- 2012年
- 由于从等熵位涡分析引申出来的平流层干侵入(以下简称干侵入)概念造成了当前天气预报思路中一些混乱和违背天气学常识的看法,文中回顾了天气预报原理从着眼气压变化到着眼涡度变化的发展历史和位涡问题的缘起。进而根据位涡的定义、数学表达式、物理意义,并结合实例的计算结果指出,位涡的大小主要取决于位温的垂直梯度;等熵面上的位涡分布形势实质是对流层顶高度的分布,因此可以间接反映极地气团、锋、高空槽和高空急流的形势。轨迹计算和数值预报都证明,低空的高位涡异常是地面气旋强烈加深和潜热反馈的结果,而不是干侵入的结果。指出位涡的守恒性不能替代斜压扰动发展的动力学机理;干侵入的错误概念来源于对位涡守恒性的绝对化和简单的推断,并犯了流体力学原理上混淆流线和轨迹两个不同概念的错误。
- 陶祖钰周小刚郑永光
- 关键词：位涡位温对流层顶极地气团高空急流
- MM5和WRF对北京地区低层大气局地环流模拟能力的对比研究被引量：22
- 2012年
- 为了检验中尺度模式MM5和WRF在大气边界层局地环流研究中的适用性,本文应用MM5V3.7和WRFV2.2对北京地区低层大气中温度场和风场等边界层特征量进行了若干个例模拟,将模拟结果与该区域19个自动气象站的观测资料进行相关性检验和误差分析,比较两个中尺度模式对该地区大气边界层中存在的中尺度局地耦合环流结构的模拟能力.结果表明WRF与MM5对该地区由海陆风环流、山谷风环流和城市热岛环流共同作用形成的大气边界层局地耦合环流的位置、范围、结构特征和日变化特征的模拟均与实测结果较为吻合;WRF和MM5对近地面温度场的模拟精度均明显高于对近地面风场的模拟精度.MM5比WRF对于地表热力过程的描述更加细致精确,因而对该地区近地面温度场的模拟精度比WRF略高.WRF对近地面风场,尤其是对阵风背景下的近地面风场结构有比MM5更好的模拟能力.另外,模拟结果以及其统计分析均表明:WRF与MM5对近地面风场的模拟精确度均由城郊到市区逐渐降低,反映了两种模式对城市复杂下垫面精细结构条件下的陆面过程的描述均有待进一步改进.
- 刘振鑫刘树华胡非李炬马雁军刘和平
- 2009年深秋北京大雪过程的成因分析被引量：26
- 2011年
- 北京地区的初雪平均在11月28日前后。2009年10月31日夜间至11月1日白天北京出现雨转雨夹雪,再转大雪的天气过程。作为初雪,这是北京22年来罕见的。分析表明,这次过程降水前12和6 h华北中东部的黄河下游以北地区对流层中低层受一致的西北气流控制,前期水汽输送和积累不明显。北京地区在10月这样一个相对干燥的季节和前期水汽不充沛的环流形势下产生大雪局地暴雪,实不多见。文章利用中国气象局MICAPS常规气象资料和北京地区风廓线雷达、微波辐射仪、地面自动站等多种本地加密探测资料,对这次大雪过程进行了动力计算和成因分析。结果显示,由对流层上层贝加尔湖强冷空气向南爆发所引发的动力作用是北京这次初冬大雪形成的主要原因。大雪发生前500 hPa正涡度平流区、对流层中上层水平辐散中心、对流层中下层水平辐合中心呈垂直结构控制北京,为北京地区提供了有利的上升运动动力环境。山前和平原地区近地面东南风,边界层偏东风及边界层以上的对流层底层偏西风的风廓线分布在北京西部地形作用下产生动力抬升和局地对流,增强了北京西南部的降雪。这次北京大雪的水汽条件源于近地面偏南风和东南风的短时间局地增湿,以及这种增湿在高空强冷气团作用下产生的对流层中低层的局地水汽辐合。
- 段丽张琳娜王国荣段炼
- 关键词：风廓线微波辐射动力分析
