杨帅
- 作品数：23 被引量：366H指数：10
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 切变风螺旋度和热成风螺旋度在东北冷涡暴雨中的应用被引量：20
- 2009年
- 引入切变风螺旋度和热成风螺旋度,并将其应用于东北冷涡暴雨的诊断分析。理论上,切变风螺旋度定义为风速垂直切变与绝对涡度矢量的点积,表示风速垂直方向的分布不均匀对涡管的扭转效应,由扭转项和垂直涡度的辐合辐散项两部分组成。热成风螺旋度是在切变风螺旋度的基础上利用地转关系和热成风关系得出的简化形式,其强度和符号取决于上升气流和暖湿空气的配置。相对于切变风螺旋度,热成风螺旋度的计算只需要单平面层的资料即可,避免了垂直差分计算,这大大弥补了台站观测中垂直层密度稀疏或者边界层的处理等问题的不足,使得计算大大简化,便于业务应用。在以上定义和理论分析的基础上,选取一次东北冷涡降水过程进行数值模拟,利用模式输出的中尺度资料,诊断分析这次降水过程中的切变风螺旋度和热成风螺旋度。分析表明,降水中心位于切变风螺旋度的正值和负值区的边界,与降水的强度变化一致;而作了热成风近似后的切变风螺旋度中的扭转项(即热成风螺旋度),与切变风螺旋度相似,也能较好地诊断降水和对流(尤其是强降水和强对流)的发展,而且其对暴雨的诊断优于传统的螺旋度。
- 王东海杨帅钟水新韩瑛
- 关键词：热成风螺旋度东北冷涡暴雨
- 新疆山地锋面暴雨的锋生分析
- 2023年
- 本研究充分考虑新疆复杂地形效应及锋面暴雨区湿大气的凝结潜热加热:(1)发展了地形追随坐标下基于位温、相当位温、广义位温的热力学锋生函数和基于变形场的动力学锋生函数,阐述地形追随坐标下的锋生函数在研究复杂地形锋面过程的优势;(2)从锋生过程更本质的温湿度梯度增大过程角度讨论四种锋生的优劣势,发现广义位温锋生和变形锋生与降水过程有更好的对应关系;(3)借助新疆一次北天山到南天山的移动型锋面降水的WRF数值模拟,对广义位温锋生函数和变形锋生函数的主要强迫和对降水的作用进行诊断分析,结论表明动力学锋生在降水触发和减弱阶段有重要作用,由涡度散度变形的能量转换引起,热力学锋生主要作用于降水发展阶段,潜热加热是其主要强迫。实际应用中,近地层至中低对流层两类锋生的重叠区可指示未来降水移动方向。
- 申冬冬冉令坤杨帅杨帅焦宝峰
- 关键词：锋生数值模拟
- 一次强对流天气过程等熵位涡及数值分析被引量：7
- 2010年
- 利用NCEP分析资料、WRF模式预报场、实况场、FY-2C云顶亮温TBB资料,对2009年5月16日发生在陕西境内的强对流天气过程进行诊断发现:此次强对流天气过程是在高空低槽和地面切变线的有利形势下产生的。对流层中上部高位涡干冷空气沿陡峭等熵面下滑,西北气流穿过等压线下沉,把高位涡向东向下输送,高位涡气块垂直向下伸展,使得对流层中低层的位涡迅速增大,上升运动增强造成强对流天气过程。强对流天气发生在地面总温度场锋区,干暖盖的存在和维持有利于不稳定能量聚积,对流有效位能、SI指数随时间的变化对于此次强对流天气过程有很好的指示意义。低层辐合上升触发对流发生,较强的上升运动与风垂直切变相互作用,有利于对流系统的增强。
- 郭大梅杨文峰杨帅许新田刘瑞芳乔剑
- 关键词：等熵位涡
- 一个干侵入参数及其应用被引量：21
- 2009年
- 鉴于干侵入在气旋的爆发性发展、冷锋的演变等方面起着重要的促进作用,因此,文章详细分析了一次北方暴雨中的干侵入特征。分析发现,干侵入在此次降水事件中一直维持,而且降水随干侵入的增强而加强,干侵入推动了降水区的东南向移动。在McNulty早期工作的基础上,借鉴Doswell以及Schultz等发展的IM(ingredients-based methodology)方法,将其应用于干侵入的研究。文章将过去对干侵入(无论在等压面还是等熵面上)的研究中,用低相对湿度、冷平流、高位涡来表征干侵入气流的这些单个物理量综合起来,用一个简单、使用方便的物理参数来表征干侵入。这是以往暴雨研究中的IM理论方法在干侵入研究领域的新尝试。文章用新的干侵入参数,在等熵面上分析了实际降水过程中干侵入的演变。分析表明,干侵入参数能够较好地量化干侵入强度,指示卫星云图和水汽图像上干区的演变。通过等熵面与相应气压层的对比分析,发现等熵和等压面上的分析比较一致,等熵面上的干侵入在高层比低层强度大。由垂直剖面图的分析可见,干侵入气流位于低层暖湿气流上方,这就使得垂直方向上出现位势不稳定,有利于降水发生。这样,我们就可以通过干侵入参数来找干侵入区,关注干侵入区附近的不稳定区,来对降水做出预测,从而提高降水预报的准确率。
- 王东海杨帅
- 关键词：干侵入
- 华北暴雨形成机理研究
- 本文由1°×1°的NCEP/NCAR资料和中尺度数值模拟结果分析，揭示了两种华北暴雨形成机理—干侵入和锋生。利用FleXPaRT粒子频散模式，剖析了干冷空气侵入中低层暖湿区的物理过程，对干侵入后导致的不稳定进行了动力分析...
- 杨帅
- 关键词：华北暴雨
- 文献传递
- 中国西南部一次东移型暴雨中涡旋发展的多尺度地形影响研究被引量：2
- 2023年
- 由观测和数值模拟结果分析发现,2019年8月5~6日中国西南部的东移型致灾暴雨事件中存在三涡(南北双高原涡、西南涡)相继发展并导致暴雨加强和移动的现象。借助数值试验,研究了多尺度地形因子(青藏高原、横断山脉和四川盆地三大地形)各自对涡旋演变的作用。结果表明,横断山脉对西南涡的形成起关键作用,四川盆地影响着西南涡的位置和强度。对于高原涡(南侧高原涡)的移动,四川盆地地形只影响涡旋强度演变,但不会改变高原涡的移动路径。一旦横断山脉被移除,高原涡的东移现象随之消失。进一步分析青藏高原和四川盆地交界处的陡峭地形坡度改变对涡旋发展的影响发现,发现坡度越陡,高原涡移动速度越快,且盆地内二涡合并后的西南涡强度越强。最后借助于倾斜涡度发展理论,解释了不同坡度对涡旋强度演变的影响:随着坡度变陡,倾斜涡度发展系数沿涡旋下滑路径快速减小,对垂直涡度局地倾向的强迫作用,加剧了涡旋的快速加强。
- 李祥杨帅杨书运
- 关键词：暴雨涡旋地形数值模拟
- 夏季青藏高原地区近地层水汽进入平流层的特征分析被引量：22
- 2012年
- 青藏高原为亚洲季风区的典型代表区域,研究其水汽进入平流层的过程和机理对认识全球气候和大气环境变化具有一定的现实意义.本文基于中尺度气象模式(WRF)的模拟输出结果(2006年8月20日至8月26)驱动拉格朗日大气输送模式FLEXPART,通过追踪并解析气块的三维轨迹以及温度、湿度等相关物理量的相关变化特征,初步分析了夏季青藏高原地区近地层-对流层-平流层的水汽输送特征.研究结果表明,源于高原地区近地层的水汽在进入平流层的过程中受南亚高压影响下的大尺度环流和中小尺度对流的共同影响.首先,在对流抬升作用下,气块在短时间内(24h)可抬升到9～12km的高度,然后在南亚高压闭合环流影响下,相当部分气块在反气旋的东南侧穿越对流层顶进入平流层中,并继续向低纬热带平流层输送,进而参与全球对流层-平流层的水汽循环过程.在对流抬升高度上气块位置位于高原的西北侧,然而气块拉格朗日温度最小值主要分布于高原南侧,两个位置上气块的平均位温差值可达15～35K,这种显著的温度差异将导致气块进入平流层时"脱水".比较而言,夏季青藏高原地区近地层水汽进入平流层的多寡主要和大尺度汽流的垂直输送有关,而深对流的作用相对较弱.
- 陈斌徐祥德杨帅卞建春
- 关键词：青藏高原平流层水汽输送
- 大渡河流域一次暴雪过程的天气环流特征及关键环境要素特征
- 2022年
- 对2016年2月下旬大渡河流域的一次大到暴雪天气过程进行分析,通过天气环流特征分析和环境气象参数提炼,指出西路强冷空气爆发是大渡河流域上游大雪至暴雪的先导信号,这种信号可提前2~3 d。大雪的产生除了冷空气条件,也要有暖空气配合,对大渡河流域而言,最主要的暖湿空气来源有两条路径,一条是中层南支槽前暖湿气流北上在流域上游与冷空气相遇,形成高原切变线,是导致流域上游大到暴雪的主要中层天气系统。另一支暖湿气流沿横断山以东从低层进入四川盆地西北部地区,为流域降雪提供充足水汽条件。冷空气爆发后的适宜温度场,利于水汽升华变成雪花的过程。此次过程中,流域降大雪的温度条件可归纳为:700 hPa上气温不高于-5℃,500 hPa上气温不高于-9℃,地表温度低于0℃。在湿度指标上,环境大气相对湿度在70%以上,且空气中的水汽含量达到4 g kg^(-1)以上。
- 陈媛颜玲周玉淑冉令坤冉令坤平凡
- 关键词：大渡河流域暴雪环境要素
- 东北暴雨的研究被引量：96
- 2007年
- 系统性研究东北暴雨将提高对东北灾害性天气的认识,有利于加深对中国暴雨的全面研究。对我国气象工作者在东北暴雨研究方面的工作进行了综述,并回顾了影响东北暴雨的几类主要天气系统,分别为气旋、台风、冷涡,着重回顾了在过去几十年中东北冷涡暴雨方面研究的进展。指出目前待解决的问题是:影响东北地区台风暴雨强度、分布及转向问题;东北冷涡的内部结构特征及其发生发展的物理机制、东北冷涡下中尺度对流系统的结构特征与暴雨的关系;引发东北地区强暴雨过程的水汽源地等问题。这些问题需要通过今后深入和细致的加密观测分析研究,以及利用长时间卫星遥感观测资料和雷达资料的论证才能逐渐认识清楚。
- 王东海钟水新刘英李俊胡开喜杨帅张春喜孙力高枞亭
- 关键词：东北暴雨东北冷涡气旋暴雨台风暴雨
- 湿饱和流中的Richardson数和不稳定的研究被引量：10
- 2007年
- 本文推导了干、湿饱和流中的Ri数方程.选取华北的一次降水过程,利用模式输出资料计算并对比分析干空气、湿饱和流中Ri方程中的各项,发现干过程中水平风速的垂直切变对干Ri数的变化和不稳定的影响占主导地位,而在湿过程中,湿饱和Ri的分子(Brunt-Vaisala frequency,简称BVF)对Ri数的变化及不稳定的影响可达到与分母相当的量级.既然BVF在湿过程中对不稳定有非常重要的影响,我们寻找了更符合湿过程中实际情况的BVF表达式,以对Ri进行修正,从而更好地判断湿过程的不稳定.研究发现,由于考虑了气块的虚温效应和总的水物质混合比的变化,即考虑降水过程中部分液态水脱离气块,有效地减小了雨区的稳定性,使得修正后的湿Ri公式可能更适合于诊断雨区的不稳定.
- 杨帅高守亭王东海
- 关键词：降水
