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2001年  第25卷  第4期

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赤道印度洋海温偶极子型振荡及其气候影响
李崇银, 穆明权
2001, 25(4): 433-443. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.01
摘要:
对近百年观测资料的分析表明赤道印度洋海温(SST)确实存在着偶极子型振荡的变化特征,它在9~11月最强,而在1~4月最弱;年际变化(4~5年周期)和年代际变化(主要为20~25年周期)也十分清楚.这个偶极子主要有正位相型(海温西高东低)和负位相型(海温东高西低);一般正位相型的振幅强于负位相型.尽管在极个别年赤道印度洋海温偶极子似乎与太平洋ENSO无关,但总体而论,赤道印度洋海温偶极子与赤道太平洋海温偶极子(类似ENSO)有很好负相关.它们的联系主要是赤道大气纬向(Walker)环流.资料分析表明,赤道印度洋海温偶极子与亚洲南部流场、青藏高压和西太平洋副高都有明显关系,表明它对亚洲季风活动有重要影响.
青藏高原及周围地区的平均垂直环流特征
钱正安, 吴统文, 梁潇云
2001, 25(4): 444-454. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.02
摘要:
为得到青藏高原及周围地区平均垂直环流的图像,更好地理解该地区的降水气候,利用美国NCEP/NCAR1961~1990年30年平均的ω、u、v、z等再分析格点资料,计算分析了该地区的平均垂直运动场和经、纬圈环流图,分析了它们的年变化特征和可能的原因.结果表明,该地区冬、夏半年的平均垂直运动场和经、纬圈环流有很大的年变化;揭示了夏季在西北干旱区和华北半干旱区分别存在干旱和半干旱经圈环流,夏季在高原325°N以南还存在巨大的向西纬圈环流等事实;也指出高原大气热源强度的年变化与随后高原及周边地区平均垂直环流的年变化联系密切.高原及周围地区的平均垂直环流特征也能较好地解释各地的降水气候.
1994年南海夏季风爆发的数值模拟和分析研究
吴池胜, 王安宇, 冯瑞权, 古志明
2001, 25(4): 455-464. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.03
摘要:
1994年南海夏季风建立于5月第一候,利用MM5成功地模拟了这一过程,并通过敏感性试验,讨论了中纬度系统和中南半岛及其附近地区的积云对流对夏季风环流建立的影响,结果表明:(1)南下接近副热带一定强度的中纬度槽-锋系统的强迫,可引起南海地区副热带高压脊的减弱东撤,因而有利于南海夏季风的建立;(2)东移的中纬度高压脊与南亚高压的同相叠加是触发夏季风建立的重要因子之一,它引起南亚高压中心迅速北移至中南半岛的北部;(3)中南半岛及其附近地区的积云对流加热,对南海地区夏季风环流的建立也有重要的影响.
"987”突发大暴雨及中尺度低涡结构的分析和数值模拟
程麟生, 冯伍虎
2001, 25(4): 465-478. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.04
摘要:
1998年7月20~23日(简称"987”),发生在鄂东和鄂西南地区的突发性特大暴雨过程在长江流域是罕见的.该过程与500hPa短波槽和700hPa低涡切变线以及沿切变线相继生成和强烈发展的β中尺度对流系统密切相关.对该过程采用非静力MM5的二重网格双向嵌套进行了全物理过程的数值模拟,其中,可分辨尺度降水采用Reisner混合相微物理显式方案,次网格尺度降水采用Grell积云参数化方案.双向嵌套的细网格模拟结果揭示,武汉周边地区的特大暴雨与700hPa上一个β中尺度低涡的生成和强烈发展直接关联.该低涡具有明显的动力-热力结构特征:特强上升运动与饱和气柱互耦,超强散度柱与强涡柱耦合发展,湿静力不稳定与湿对称不稳定共存,深对流湿气柱内云团发展的微物理场结构比较典型.细网格域内前36h的降水分布和雨强与观测的大体相应,扩展域细网格的降水模拟明显改进了原细网格的模拟,特别是雨带.这一结果还表明,对持续时间较长的大暴雨,大尺度过程对中尺度系统的影响是重要的.
1998年7月21~22日鄂东沿江连日特大暴雨成因探讨
胡伯威, 崔春光, 房春花
2001, 25(4): 479-491. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.05
摘要:
分析了1998年7月21~22日连续两天发生在鄂东沿江的特大暴雨的环流背景特点和中尺度演变过程,并对其成因作了初步探讨.揭示了一种晚梅雨期特有的能把沿江东移的暴雨系统阻滞在鄂东形成持续和重复大暴雨的环流形势.结合当时的环境气流背景,讨论了大别山与鄂东南山地之间的NW-SE向河谷地形导致暴雨在夜间沿河谷产生和持续的可能机制.其中包括地形的机械和热力作用导致的中尺度环流变化,和在此情况下形成的一种长生命,强对流云系动态结构.
论区域气候模式与全球模式嵌套时边界区的选择
钱永甫, 刘华强
2001, 25(4): 492-502. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.06
摘要:
做了3个试验,第一个试验只用大气环流模式(GCM),主要考察GCM的性能并确定其误差的区域分布.后两个为对比试验,一个试验中,将区域气候模式(RCM)(NjU-RCM)的侧边界放在全球模式(L9R15)中我们感兴趣的区域,未考虑侧边界区GCM的误差大小,另一个试验中,RCM的侧边界位置根据GCM预报误差的空间分布选取,使其落在GCM预报误差较小的区域.3个试验都对1998年5、6、7月份中国区域的降水过程进行了模拟和比较.结果表明:单独使用GCM的效果最差;当用GCM-RCM嵌套模式对区域气候进行预测时,GCM侧边界值的误差对RCM的模拟结果有显著的影响,嵌套侧边界若选择在GCM系统性误差较小的地区,模拟或预测效果会有明显的改进.
二维非静力平衡深厚湿倾斜对流数值模式设计与条件性对称不稳定数值试验
宋晓亮, 陆汉城
2001, 25(4): 503-514. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.07
摘要:
设计了一个宜于研究深厚湿倾斜对流运动的二维非弹性非静力平衡数值模式.模式采用非静力平衡条件、非常值湍流扩散系数,并具有最优协调分辨率,弥补了以往条件性对称不稳定数值研究中的诸多缺陷.数值试验表明:模式运行稳定可信且对深厚湿倾斜对流运动有较强的描述能力.在条件性对称不稳定条件下,扰动发展呈现为强倾斜环流特征,垂直速度场有狭窄的强倾斜上升运动,与倾斜上升运动相伴有倾斜云带发展.诊断分析表明:在扰动发展演化过程中,条件性对称不稳定演化为一种混合不稳定的形式存在.
西太平洋副热带高压的强度和位置与亚洲地表温度之关系
陈月娟, 张弘, 周任君, 武海峰
2001, 25(4): 515-522. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.08
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析资料中的500hPa高度场资料和NCAR地温资料,分析了6~8月西太平洋副热带高压的面积指数、西伸的经度和脊线的纬度等与亚洲地表温度之关系.结果表明,夏季西太平洋副热带高压的强度及位置,与亚洲某些区域的地表温度有明显的关系.关系最密切的是(100~110°E35~45°N)附近,位于我国内蒙古西南部、甘肃和宁夏自治区一带以及蒙古人民共和国的南部.另外青藏高原、南亚地区的地表温度与西太平洋副高也有较好的相关.文中对此做了详细分析和讨论.
几种垂直跳点网格计算频散性的比较研究
刘宇迪, 季仲贞, 桂祈军, 朱红伟
2001, 25(4): 523-535. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.09
摘要:
为证明两种新的垂直跳点网格--LZ网格和LY网格的有效性,从频率、群速和出现错误群速的垂直尺度范围等方面与现有的几种垂直跳点网格和时间--垂直跳点网格进行了比较.结果表明:LZ网格计算频散性与目前使用的最广泛的并且计算频散性也是最佳的CP网格相当,而LY网格次之,从而为模式设计者选取垂直网格提供了又一种选择.
冰雹云中累积区与冰雹的形成的数值模拟研究
周玲, 陈宝君, 李子华, 黄美元, 郭学良, 肖辉, 洪延超
2001, 25(4): 536-550. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.10
摘要:
应用三维冰雹云模式对陕西旬邑地区的一次降雹过程进行模拟,结果表明:冰雹云中存在过冷雨水的累积区,其出现在最大上升气流之上,其中累积的过冷雨水含量随着云的发展而变化.冰雹生长在此累积区内.催化试验结果表明,在过冷雨水的累积区内播撒AgI粒子能取得较好的防雹效果.
气候序列不连续点的小波分析和混合聚类分析
程乾生, 周小波, 孙喜晨
2001, 25(4): 551-558. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.11
摘要:
不论是单纯的小波分析还是单纯的非参数分析法都有其局限性.当样本量很大时,Fisher算法的计算量也是很大的,而且它不具有谱系结构,因此,为了保证谱系结构以及较快的计算速度,作者以小波变换和聚类分析相结合的方法来研究各类不连续点,给出了相应的算法和实验分析,并且实验结果给出了各类不连续点位置的比较精确的估计.
WAVE-CISK对称不稳定谱点分布的半圆定理
张铭
2001, 25(4): 559-566. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.12
摘要:
采用滞弹性近似研究了WAVE-CISK下对称性扰动的谱点分布,得到了WAVE-CISK下对称不稳定扰动谱点分布的半圆定理,用其可估计该对称不稳定增长率的上界.发现存在WAVE-CISK时加热反馈和层结参数对该不稳定的增长率均有重要影响.WAVE-CISK加热反馈越强、基流的垂直切变越大,扰动的垂直结构越简单则该不稳定增长率的上界就越大.存在WAVE-CISK时滞弹性近似下的对称不稳定发生的条件也较Boussinesq近似下的更苛刻.
1998年嫩江、松花江流域持续性暴雨的环流条件
张庆云, 陶诗言, 张顺利
2001, 25(4): 567-576. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.04.13
摘要:
利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了1998年夏嫩江、松花江流域持续性暴雨的环流条件及其演变特征.造成1998年夏嫩江、松花江流域持续性暴雨的环流条件是:东亚高纬地区的阻塞形势和嫩江、松花江流域上空的低压系统及大的水汽辐合中心,这三个条件长时间的维持造成1998年夏嫩江、松花江流域出现了持续性暴雨.东南风水汽输送通道对嫩江、松花江流域水汽通量辐合的加强有较大的贡献.研究指出:当一个移动性的高空短波槽缓慢地绕着长波脊或阻塞高压移动,尤其是当一个切断低压闯入阻塞高压或在阻塞高压南侧移动时,往往引起暴雨,这种低压系统很可能是暴雨的制造者.