简介:Followingsimilarderivationofquasi-geostrophicQvector(Q~G),anewQvector(Q~N)isconstructedinthisstudy.Theirdifferenceisthatthegeostrophicwindinquasi-geostrophicQvectorisreplacedbythewindinQ~Nvector.ThediagnosticanalysisofQ~NvectoriscomparedwiththatofQ~GvectorinthecasestudyofatypicalMeiyufrontcyclone(MYFC)occurredoverChangjiang-Huaiheregionsduring5-6July1991.TheresultsshowthattheQ~NvectorhasmorediagnosticadvantagesthanQ~Gvectordoes.ConvergenceofQ~Nvectorat700hPaisfoundtobeagoodindicatortomimicthehorizontaldistributionofprecipitation.Q~Nvectorisfurtherpartitionedintofourcomponents:Q_(alst)~N(along-streamstretching),Q_(curv)~N(curvature),Q_(shdv)~N(shearadvection),andQ_(crst)~N(cross-streamstretching)inanaturalcoordinatesystemwithisohypse(PGpartitioning).TheapplicationofQ~NPGpartitioningintheMYFCtorrentialrainindicatesthatPGpartitioningofQ~Ncanidentifydominantphysicalprocesses.Thehorizontaldistributionof2▽·Q_(alst)~Nissimilartothatof2▽·Q~Nandmainlyaccountsfor2▽·Q~NduringtheentireperiodofMeiyu.TheeffectsofQ_(curv)~Nonrainfallenhancementfadefromthematurestagetodecaystage.Q_(shdv)~NenhancesprecipitationsignificantlyastheMYFCdevelops,andtheeffectweakensrapidlywhentheMYFCdecaysduringitseastwardpropagation.Q_(crst)~Nshowslittleimpactsonrainfallduringtheonsetandmaturephaseswhereasitdisplayssignificantroleduringthedecayphase.Q_(alst)~NandQ_(curv)~N,Q_(shdv)~NandQ_(crst)~Nshowcancellationonlyduringthedecayperiod.
简介:基于从threedimensional的方程推出的垂直涡度的Lagrangian变化方程旋涡的Ertel潜在的涡度(PVe),发展和运动从潜在的涡度并且diabatic加热(PV-Q)的看法被调查。在在垂直、水平的罐头加热的不一致的diabatic的旋涡的不对称的分发导致旋涡发展和运动,这被表明。理论结果被用来分析旋涡(TPV)出现在TP上,然后滑动了在下面并且移动的一个西藏的高原(TP)的发展和运动在2008年7月下旬东方,在四川省并且沿着长江的中间、更低的活动范围导致重降雨。对TPV的垂直涡度发展的相对贡献被分解成三部分:加热的diabatic,在PVe的水平部件的变化(定义为PV2),并且在静态的稳定性z的变化。结果证明在大多数情况中,加热的diabatic起主要作用,当当空气变得更稳定,并且当空气接近中立层化时,有积极贡献时,z的变化通常在稳定的气氛有否定影响时,在PV2由变化列在后面。当它在四川盆的东北边的起来斜坡上高举了时,从2008年7月主要由于diabatic加热的0600~1200UTC22的TPV的增强在TPV的东方方面上与降水联系了。加热的diabatic的垂直坡度成为积极(否定)PVe产生在下面(在上面)加热的diabatic的最大值;积极PVe产生不仅加强低级旋涡而且提高它高举的旋涡的垂直程度。在PVe的变化由于加热的diabatic的水平坡度取决于垂直通过加热的diabatic的中心的水平风砍。加热的diabatic的水平坡度成为积极(否定)在右(左)的PVe产生方面垂直水平风砍。右边上的积极PVe产生垂直水平风砍不仅加强本地垂直涡度而且影响TPV的运动的方向。这些诊断结果在对从PV-Q看法开发的理论上的结果的好同意。
简介:对1998年7月至1999年6月北方15个大型城市空气质量监测结果进行了分析。结果表明:(1)中国北方大型城市(北京除外)大气中的首要污染物是总悬浮颗粒物,年平均发生频数在70%~100%之间。(2)各大城市空气质量为Ⅱ级的发生频数均在夏、秋季高,春、冬季低。局地因素(当地的气象条件、地貌状况、植被分布以及人们的活动状况)是形成这种季节变化的主要原因。(3)空气质量为Ⅲ级的发生频数不同城市有不同的季节性。除局地因素的影响外,邻近城市之间的相互输送是一个主要原因。(4)各大城市空气质量IV级的发生频数均在春、冬季高,夏、秋季低。春、冬季节北方多大风或强风天气引起西北干旱区沙、尘的长距离输送是产生这种季节变化的根本原因。这也说明西北干旱区的绿化、固沙工作迫切需要加强。
简介:利用AERONET(AerosolRoboticNetwork)榆林、北京、香河、兰州四站点的数据分析中国北方大气气溶胶的光学和物理特性。分析内容包括:气溶胶光学厚度、单次散射反照率、复折射指数、散射不对称因子、Αngstrom波长指数、气溶胶体积尺度谱分布。分析结果表明:春季光学厚度为四季中最大;沙尘源区的Αngstrom波长指数和光学厚度的关系较为简单,且随光学厚度的增加呈降低趋势,下游地区Αngstrom波长指数和光学厚度关系较为复杂;所有站点的体积谱分布均呈双峰分布,夏半年积聚态为主模态,冬半年粗模态为主控模态;粗粒子的散射不对称因子大于细粒子的。
简介:利用2007年1月—2010年12月的CloudSat-CALIPSO卫星资料,对中国东部及其周边海域(20°—35°N,103°—137°E)夏季(7—8月)深对流云的云水路径、云水含量、粒子有效半径以及粒子数浓度等微物理变量进行了统计分析,并研究了上述微物理变量的概率密度分布以及垂直变化。结果表明:中国东部夏季深对流云液态水路径可以达到1000g/m^2,海上液态水路径逐渐减小到600g/m^2左右,在海洋上深对流云的冰水路径约为1600g/m^2,而在中国东部冰水路径大约为1200g/m^2;夏季深对流云的液态水含量在47—104mg/cm^3范围内分布概率最大,分布高度在5km左右达到极大值,冰水含量的分布概率单调递减,在7—11km高度的值大于200mg/cm^3;液态水粒子的有效半径在8—13μm的分布概率最大,其有效半径随着高度的增大而逐渐增大,冰粒子有效半径在108μm处分布概率达到最大,最大值出现在5.8km高度处且值为108μm;液态水粒子数浓度在55—65个/cm^3范围内分布概率最大,数浓度极大值出现的高度最大值为4.6km,冰粒子数浓度小于297个/L,在5km高度以上随着高度增加而逐渐增大,到12.3km高度处达到最大。
简介:利用WRF模式的5种云微物理方案对华西地区一次秋雨过程(2011年9月13—20日)进行了模拟,分析不同云微物理方案对华西秋雨的模拟能力,并对降水模拟差异的可能原因进行分析。结果表明:WRF模式的5种云微物理方案对华西秋雨均具有一定的模拟能力,可模拟出华西秋雨的夜雨特征,但Kessler方案模拟的降水落区偏小且降水强度偏弱,而Lin方案模拟的降水强度则偏强;相对来说,Ferrier和WSM3方案对华西秋雨主要降水过程的模拟效果较好。对比WRF模式5种不同云微物理方案对华西秋雨过程的模拟可知,各方案模拟的区域降水强度与WRF模式模拟的上升运动的强弱存在较好的一致性。
简介:1995年4月17日进行飞机人工增雨期间,利用安装在安—26飞机上的PMS粒子测量系统的FSSP探头(量程3),探测到一次晴空大气的垂直分布微物理资料。本文分析了春季青藏高原东部晴空大气气溶胶粒子特征,分析表明:(1)高原东部春季近地层(600m)处气溶胶粒子浓度为1.25×10^6个/m~3,平均直径为2.73μm,与Landsberg获取的资料(10^10个/m~3)相比较有量级上的显著差别。对应于2800m(相对高度)处,气溶胶粒子的最大浓度为2.32×10^6个/m~3,与之根据气球升空测得的相应高度的核分布(10^8个/m~3)相比,还是存在量级的差别。春季高原大气凝结核的偏少,有可能影响降水的发生和降水量的大小,因而有利于实施人工播撒凝结核(冰核),达到增加降水的目的。(2)春季大气凝结核垂直高度上的平均直径为1.26μm,直径在0.75μm至2.79μm之间变化。(3)其中垂直高度上大核(0.1至1μm)的平均浓度为2.22×10^5个/m~3,平均直径为0.78μm;巨核(>1.0μm)的平均浓度为7.69×10^5个/m~3,平均直径为1.93μm。(4)大气逆温层对气溶胶粒子浓度有影响作用,表现在逆温层下部粒子浓度明显减少,与其上部比较,从2.32×10^6个/m~3减少到4.17×10^5个/m~3。
简介:利用北京大学校园地区PMIO质量浓度观测资料、中国科学院大气物理研究所325rn气象塔气象要素梯度和湍流观测资料,分析了北京地区2010年3月20-22日两次强沙尘暴过程微气象学要素和沙尘参量的时空演变以及湍流输送特征,为理解北京地区强沙尘暴天气沙尘输送规律和微气象学特征提供参考。结果表明:3月20-22日强沙尘暴过程前后不同高度温度先升后降,气压和相对湿度则相反。强沙尘暴来临时,高层风速先迅速增大,低层风速增加略有滞后,风切变明显加强,PMIO浓度最大值和风速极大值出现时间较吻合。强沙尘暴过境时,不同高度向下的湍流动量输送、向上的湍流热量输送和湍流动能明显加强。与3月21日非沙尘暴日相比,强沙尘暴过程湍流动量通量增加,有利于沙尘粒子的水平和垂直输送过程;由于冷锋过境,水平热通量增大;垂直热通量因白天温度垂直梯度减小而减小,夜间因逆温层被破坏而增加;水平湍流动能对湍流动能占主要贡献,垂直湍流动能仅占水平湍流动能的10%-25%。
简介:为了对降水微物理特征测量仪(PMCS)的测量性能进行评估,利用PMCS、激光雨滴谱仪(OTT)和雨量计(Gauge)在南京地区进行了降水对比观测实验,通过分析各仪器所测得的降水强度和累计降水量,研究了PMCS和OTT在不同降水强度条件下的尺度谱及其谱参数测量的差异性。结果表明:PMCS所测得的降水强度和累计降水量较OTT小,但更接近于Gauge所测得标准降水强度和累计降水量,3种仪器降水强度结果的相关性均在0.96以上。PMCS测得的谱均值、谱方差、雷达回波强度均小于OTT所测得结果,数密度均大于OTT所测得结果,两者所测得谱参数的变化趋势具有较好的一致性。在相同降水强度范围内,PMCS和OTT所测得的雨滴尺度谱分布趋势具有较好的一致性,在雨滴大尺度段,PMCS测得的雨滴数较OTT偏少,PMCS和OTT对于雨滴的捕获性能随着降水强度增加而增强,并在达到峰值后逐渐减弱。
简介:利用兰州大学半干旱区气候与环境观测站(SOCAL)的微脉冲激光雷达(MPL)2008年4月30日至5月2日观测资料,对晴朗天气、浮沉天气及扬沙天气过程中气溶胶垂直分布的连续变化、物理机制进行了对比分析与探讨。结果表明MPL很好地反映出不同天气过程中大气气溶胶廓线的日变化特征:受人类活动影响,天气晴朗时,早晨9时开始在0—2km范围出现气溶胶聚集区,持续至15时,气溶胶平均消光系数〈0.20km-1;受沙尘输送影响,浮尘天气时,气溶胶聚集区高度范围为1—2km,高层气溶胶富集区高度范围为5—7km,气溶胶平均消光系数0.38km-1;扬沙天气时,气溶胶聚集区高度范围为0—1km,浓度远大于浮尘天气,但高层气溶胶浓度较小且分布较均匀,气溶胶平均消光系数〉0.50km-1。