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1993年  第17卷  第2期

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IAP AGCM对全球海温异常的响应——CO_2引起气候变化的等效研究
王万秋, 张学洪, 曾庆存
1993, 17(2): 129-136. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.01
摘要:
本文用IAP AGCM研究全球海温异常引起的气候变化,这种变化可以看作是由于CO_2含量改变引起的响应。按照Ramanathan和Cess等的观点,太阳常数的改变、CO_2含量的增减及全球海温异常对地气系统能量收支的影响是一致的,主要受控于射出净辐射的改变.本工作分别以+4℃和-4℃作为全球海温异常得到两次积分,分别记为I和D,模式的长期气候平均用作基本状态试验,记为C. 当海温增加4℃时,地表气温约增加4.4℃,而且主要由于热带对流加热的影响,气温的变化随高度增加,冬半球地表气温的增加明显大于夏半球,这是由雪的反照率和垂直温度递减率的反馈作用引起的。虽然全球平均总云量随海温增加而减少,但其纬向分布是不均匀的,尤其对个别类型的云更是如此。云的反馈在辐射能量收支中起着重要作用,例如,热带模式层顶净向下太阳辐射(S)和净向上长波辐射(R)减少(或增加最少)就归咎于穿透性对流云的增加. 全球平均降水I比C多18%.降水的变化呈正反馈趋势,即热带降水最大的地区降水加大,而在副热带地区降水增加很小,甚至减少.纬度-时间图上,降水的变化呈带状分布,正象降水本身的变化一样. 虽然我们得到的全球平均和纬向平均与Mitchell的结果一致,但区域性海温异常响应存在很大差别.
中尺度低涡发展时高层流场特征及能量学研究
孙淑清, 田生春, 杜长萱
1993, 17(2): 137-147. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.02
摘要:
本文通过对一次长江中游中尺度低涡的分析发现,在这类斜压性低涡发展时,低涡西侧冷区对流顶明显下降,在低涡区发生折叠现象.与大位涡值相联系的平流层空气从该处下沉至对流层,对流顶下陷比对流活动区对流顶高度变化要早且明显.中尺度涡旋发展所需要之动能主要取自辐散风动能,在对流层高层和低层这种正向转换最为清晰,而整个气柱中位能向辐散风动能转换,以支持它在涡旋发展过程中之消耗.但高层与低层的情况不同.在100hPa高空辐散风动能既支持了涡旋动能,又向总位能转换.分析表明,高层对流层流场在中尺度系统发展过程中是十分活跃的,必须引起足够的重视.
北半球夏季500hPa候平均高度场的遥相关和环流特征
杨秋明
1993, 17(2): 148-154. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.03
摘要:
本文用10年(1980—1989)夏季北半球500hPa候平均高度场资料进行遥相关分析,得到东亚太平洋型(EAP)和西欧型(WE)两种遥相关型及西亚-太平洋-大西洋振荡,并对高度场进行主成分分析(PCA),讨论了环流的时空分布特征.
黑河实验区的地表反射率与植被指数
吴艾笙, 钟强
1993, 17(2): 155-162. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.04
摘要:
本文利用1988年9月黑河地区地气相互作用观测实验研究预试验期NOAA-AVHRR资料讨论了从晴天行星反射率推算地表反射率的方法,分析了与水、热收支有密切关系的下垫面参数——地表反射率与植被指数的分布特征及它们之间的经验关系。
弱耗散作用下非线性Rossby波的调制不稳定
罗德海
1993, 17(2): 163-172. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.05
摘要:
本文使用WKB方法对弱耗散作用下基本气流具有弱切变的行星大气中非线性Rossby波进行了研究,得到了弱耗散的非线性Rossby波振幅所满足的复系数非线性Schrdinger方程,并分别就无耗散和弱耗散的Rossby波的边带稳定性问题进行了讨论,得到了一些新结果.
台湾地区中尺度试验期间梅雨锋及其对流云团的研究
马群飞, 赵思雄
1993, 17(2): 173-184. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.06
摘要:
本文对台湾地区中尺度试验(TAMEX)中的两次IOP(加密观测期)过程进行了诊断研究,结果表明: (1)1987年5月13日至17日,台湾地区的对流系统活跃.究其原因,主要系两次锋面过境所致.这两条锋面的温度梯度比长江流域一般的梅雨锋要强.梅雨锋上的对流云团与降水直接有关. (2)高空东移短波槽与梅雨锋的有利配合,是造成台湾地区出现较大降水的重要原因、IOP2有高空短波槽配合,因而降水比IOP1大、槽与锋面的配合,使对流层中低层正涡度区加强,这与华南前汛期暴雨的特征有某些相似之处。 (3)由每小时一次的GMS卫星云图上发现,在此期间台湾地区发展的对流云团与大陆的系统联系密切.此外,NCAR飞机落仪探测资料表明,与环境相比,云团内部有较深厚的湿层;时空加密探空资料的计算结果显示,700hPa以下的水汽主要来自水平方向的辐合,而在高层主要来自垂直输送.对于活跃的云团而言,上述特征更加明显.
暴雨过程环境涡散场能量转换特征
汪钟兴
1993, 17(2): 185-191. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.07
摘要:
本文计算和讨论4个不同类型暴雨过程各层次时空平均涡散场能量转换函数.指出其基本特征为:(1)对流层下层为最大正转换层,其转换强度和方向受C1+C2项制约,当暴雨发展时,能量转换急剧增长;而对流层上层的负转换强度则受控于C3项.但就对流层整层而言,能量转换函数C(K_χ,K_Ψ)均为正值,即势流动能向涡流动能转换,促使暴雨系统的维持和发展.(2)能量转换函数的水平分布,在对流层下层其正转换区与过程降水区较为一致,而在对流层上层的负转换区则位于过程降水区的北侧.
长波物理机制经典论断新探
钟青
1993, 17(2): 192-199. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.09
摘要:
本文通过对经典罗斯贝长波理论,斜压大气环流实验室模拟研究成果的重新归纳与分析,以及相应于上述理论和实验系统的简化数学物理模型的分析与比较,揭示出在大尺度旋转斜压自由流体系统中,β效应的存在与否,虽然可以修正波动的性质,但不影响波解结构与波动振幅演变方程的同构性质;发现β效应也不足以解释冬3夏4天气事实,而且也不足以描写冬夏波型转换机理;同时还发现在均匀旋转斜压流体系统中,存在一个可以解释冬夏波型现象的斜压非线性波长波型确定与转换机制. 本工作建议,关于大气长波本质上就是罗斯贝波,形成大气长波的物理机制是β效应的经典论断,有必要重新考察.本文认为,形成大气长波的物理机制是与地球大气南北温差相关联的斜压非线性效应.
台风涌浪传播的计算方法
钱志春, 永田丰
1993, 17(2): 200-210. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.10
摘要:
本文推导出一个计算台风涌浪传播的较普遍的公式,实例计算表明,所推得的公式较好地反映了台风涌浪传播的主要特征.
大气中40—60天低频振荡形成的数值试验
刘熙明, 季劲钧, 纪立人
1993, 17(2): 211-218. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.11
摘要:
观测资料的分析表明,40—60天的低频振荡,除了在赤道附近有向东的传播外,在副热带和高纬度带还存在向西传播的现象.本文利用正压原始方程的谱模式,加以与运动(辐散)相联系的强迫(相当于加热场),模拟这类低频振荡发现有两类波存在:一类是周期约为10—20天向东传播的行星波,另一类是周期为40—60天向西传播的低频波,它是前一类行星波的波包相速度,每天5—6经度,纬向波数为1.这类低频波的出现可能是行星波与加热场非线性相互作用的结果. 这里之所以没有得到东传的40—60天的低频波,可能是由于模式格点较疏,使赤道Kelvin波不能明显激发出来.
微波主被动联合测雨的应用研究
刘锦丽, 张凌
1993, 17(2): 219-226. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.12
摘要:
通过雷达-辐射计联合测雨的野外试验,本文用较多的实例对比表明,该方法的精度相对单部雷达测雨方法有明显改善.文章同时分析了联合测雨法的主要误差来源,还指出需要对无雨背景亮温T_(bs)的确定作恰当的选择,以及需对雷达回波垂直结构的不均匀性予以重视,并作适当订正等.本工作对主被动联合遥感降水分布的实际应用将提供有价值的参考.
白天谷地逆温层生消过程的数值模拟
王允宽, 邹孝恒, 桑建国
1993, 17(2): 227-238. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.13
摘要:
本文用二维数值模式模拟了谷地白天边界层的发展过程.通过求解大气动力.热力学方程组.模拟出了谷地上空的温度场、流场以及在两种不同层结条件下的湍流动能q~2的分布特征.从而对白天谷地上稳定层结(或逆温层)的生消机制进行了初步探讨.模拟出的温度分布廓线等与有关实测资料基本一致.
冷空气爆发时陆地边界层的数值模拟
张雷鸣, 赵鸣
1993, 17(2): 239-248. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.14
摘要:
本文建立了一个三维中尺度模式,分别模拟了平坦地形及规则山地情形下冷空气爆发过程,并模拟了无冷空气时天气演变过程作为比较.模拟结果合理地给出了冷空气爆发后边界层内诸要素的变化规律,如大风的出现、风向的改变、动量通量的增大、气压的升高等.
“大气中的耗散结构与对流运动”一文商榷
赵佩章, 符长锋
1993, 17(2): 249-250. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.15
摘要(2242) PDF (53KB)(1953)
摘要:
关于大气系统中的熵演化方程——答“‘大气中的耗散结构与对流运动’一文商榷”
钱维宏
1993, 17(2): 251-256. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.02.16
摘要:
本文从三个方面回答了文[1]中提出的一些问题.阐述了熵平衡方程在大气科学中的具体应用与一般抽象描述的不同,并指出应从事物发展和演变的物理过程上辩证地去理解大气系统中熵演化方程的具体含意,最后还对与物理概念有关的数学问题作了讨论.