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近十年我国涡旋系统的研究进展
1
作者 孙建华 周玉淑 +4 位作者 傅慎明 杨帅 张元春 汪汇洁 黄玥 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期228-260,共33页
近年我国暴雨和强对流等中小尺度灾害性天气频发,涡旋是产生这些灾害天气的重要天气系统之一。为了不断提高对我国涡旋及其产生的暴雨和强对流天气发生发展机理的认识和预报准确率,本文对容易引发长江流域沿线灾害天气的三类涡旋(高原... 近年我国暴雨和强对流等中小尺度灾害性天气频发,涡旋是产生这些灾害天气的重要天气系统之一。为了不断提高对我国涡旋及其产生的暴雨和强对流天气发生发展机理的认识和预报准确率,本文对容易引发长江流域沿线灾害天气的三类涡旋(高原低涡、西南低涡和大别山涡)及对北方地区暴雨、强对流天气有重要影响的东北冷涡、中亚低涡的主要研究成果进行了梳理。主要回顾了近十年这些涡旋的识别方法、时空分布统计特征、三维结构以及产生的暴雨、强对流天气机理。最后,对与涡旋系统以及相关天气的研究与预报中的问题、未来发展方向进行了简要讨论和展望。 展开更多
关键词 暴雨 高原低涡 西南低涡 大别山涡 东北冷涡 中亚低涡
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西南地区一次典型冰冻雨雪复合极端灾害天气事件的环流特征及降水相态差异分析
2
作者 陈媛 周玉淑 +2 位作者 杨帅 冉令坤 颜玲 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期417-430,共14页
在全球变暖气候背景下,复合型极端灾害天气事件频发。2008年以来我国南方冬季频发的雨雪冰冻,就是一种典型的复合型致灾极端天气事件。因此,本研究分析了西南地区一次典型大雪冻雨复合天气事件的大雪与冻雨期环流特征及降水相态差异,揭... 在全球变暖气候背景下,复合型极端灾害天气事件频发。2008年以来我国南方冬季频发的雨雪冰冻,就是一种典型的复合型致灾极端天气事件。因此,本研究分析了西南地区一次典型大雪冻雨复合天气事件的大雪与冻雨期环流特征及降水相态差异,揭示了二者的关联特征。冻雨发生在贵州境内的云贵准静止锋锋面强斜压环境中,降雪主要发生在四川北部,位于静止锋以北的冷区。降雪区和冻雨区的垂直环流存在显著差异:降雪区以上升运动为主,温度基本随高度递减;冻雨区大气中低层存在逆温层,导致温度层结出现冷—暖—冷的分布,垂直运动呈两层环流模态,低层的上升运动受到中层下沉运动抑制,强上升运动不易发展。借助可综合表征环流特征和水汽相变的广义湿位涡理论,分别诊断大雪和冻雨发生发展时期的广义湿位涡分布特点,发现其斜压项的异常能更好体现准静止锋附近的大气斜压性,也可指示出大雪冻雨降水的落区及变化,可作为大雪冻雨区的动力识别特征量之一。通过气压扰动方程的计算分析,表明向下的扰动气压梯度力与浮力的平衡差异,是降雪与冻雨垂直环流特征差异的主要原因。本研究从环流特征入手开展雨雪冰冻复合极端灾害天气分析,可为复合降水相态预报和发电企业电力运行保障提供参考。 展开更多
关键词 西南地区 大雪冻雨 广义湿位涡 环流差异 降水相态
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四川盆地一次暴雨过程中的穿透性对流形成机理分析
3
作者 赖子洋 周玉淑 +1 位作者 葛旭阳 邓国 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期755-772,共18页
2019年8月18~22日,高原东侧到四川盆地西部发生的一次暴雨过程,其与穿透性对流的发生发展密切相关。为揭示此次穿透性对流的形成机理和过程,本文利用欧洲中心再分析资料ERA5以及高分辨数值模式(WRF)的模拟结果进行了分析。结果表明,此... 2019年8月18~22日,高原东侧到四川盆地西部发生的一次暴雨过程,其与穿透性对流的发生发展密切相关。为揭示此次穿透性对流的形成机理和过程,本文利用欧洲中心再分析资料ERA5以及高分辨数值模式(WRF)的模拟结果进行了分析。结果表明,此次穿透性对流过程发生在中国沿海地区大范围对流层顶折叠导致盆地以东的上空出现平流层位涡(PV)下传的特殊天气背景下。穿透性对流的形成主要分为三个阶段:(1)中低层对流的触发。由于大陆高压西伸,四川盆地附近气压梯度加强引起低空急流发展,在其左侧产生气旋性切变,同时引起与高原东南侧大地形正交的抬升气流分量增强。地形动力抬升叠加气流辐合抬升在不稳定层结下触发对流。(2)对流层高层上升运动发展。这主要与湍流扩散导致的平流层持续下传的PV气团在非绝热加热作用下的发展有关。盆地西侧对流发展引起的非绝热加热作用导致高层净增温垂直梯度增强,进而导致了高层局地正PV的加强。高层东风气流背景下,正PV异常的右侧为上升运动,使得300 hPa以上至下平流层上升运动的发展增强。(3)盆地附近的高中低层上升运动垂直耦合叠加,形成穿透性对流。中尺度对流系统层状模态的发展以及干燥环境下水汽的蒸发冷却导致300 hPa至600 hPa出现下沉运动。下沉运动造成的局地干冷侵入,既加强了上空“下湿上干”的不稳定层结,也加强了中低层的气流辐合,导致原中层300~600 hPa附近的下沉运动转为上升运动。低层由于正涡度倾斜发展,上升运动得以维持。由此,四川盆地上空的上升运动出现整层的垂直叠加耦合,表现为从对流层低层到平流层底的一致性上升运动,穿透性对流形成,导致后期降水增强。 展开更多
关键词 四川盆地 穿透性对流 位涡思想 非绝热加热 暴雨
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垂直运动研究进展及新型垂直运动方程
4
作者 高守亭 周玉淑 +4 位作者 张万诚 张哲 周冠博 李驰钦 曾勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期1039-1049,共11页
垂直运动在天气系统(尤其是中小尺度系统)发生发展过程中有极其重要的作用,本文回顾并小结了大气垂直运动方程的研究进展。在质量守恒前提下,垂直运动可由连续方程积分计算得到,这个算法需要准确计算散度,不容易实现。基于大气绝热假设... 垂直运动在天气系统(尤其是中小尺度系统)发生发展过程中有极其重要的作用,本文回顾并小结了大气垂直运动方程的研究进展。在质量守恒前提下,垂直运动可由连续方程积分计算得到,这个算法需要准确计算散度,不容易实现。基于大气绝热假设的绝热法,由于与实际天气过程热力变化有较大差别,计算的垂直运动也不准确。垂直运动的诊断与天气系统尺度有关。大尺度系统以涡旋运动为主,满足准水平,不必要过多考虑浮力和风切作用。因此,出现了准地转条件的垂直运动方程,且在大尺度运动中应用较好。中尺度系统运动中,辐合辐散运动与旋转运动同等重要,垂直运动不能忽略,垂直运动方程在形式上要复杂一些,但其强迫项仍是由涵差的涡度平流及温度平流的拉普拉斯所构成,本质与大尺度系统中的ω方程没有太大差别。小尺度强风暴运动以辐合辐散为主,浮力及风切起着主导作用,其垂直运动方程要复杂得多。但是,由于任何小尺度强对流系统都是在大中尺度背景下发生的,所以背景场强迫的垂直运动仍然存在,完整的垂直运动应考虑不同天气尺度系统调整产生的垂直速度,应联立垂直运动方程组进行计算。本文提出的多效应的新型垂直运动方程,可以较为准确地实现强对流运动中的垂直速度的诊断。 展开更多
关键词 天气系统 垂直运动 研究进展 新型垂直运动
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西风带大陆高压外围新疆哈密地区典型暴雨事件水汽输送特征对比分析
5
作者 刘晶 刘兆旭 +5 位作者 杨莲梅 李建刚 曾勇 仝泽鹏 江雨霏 周玉淑 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第9期1045-1062,共18页
选取2018年7月31日和2016年8月8日两次东天山哈密地区强降水天气过程(分别简称“7·31”过程和“8·8”过程),利用NCEP/NCAR FNL 0.25°×0.25°和GDAS 1°×1°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合... 选取2018年7月31日和2016年8月8日两次东天山哈密地区强降水天气过程(分别简称“7·31”过程和“8·8”过程),利用NCEP/NCAR FNL 0.25°×0.25°和GDAS 1°×1°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品、新疆地区常规观测资料、FY-2G卫星产品、基于地基GPS观测的大气可降水量(PWV)资料及基于拉格朗日方法的HYSPLIT轨迹模式,通过对水汽输送流函数、势函数、水汽输送轨迹、暴雨区水汽收支计算诊断,揭示两次强降水期间的大尺度水汽输送、辐合特征,得到如下主要结果:两次强降水过程均发生在大陆高压位置异常情况下,为水汽长距离输送提供了有利的环流背景条件;两次过程水汽输送均由三个阶段构成,且河西走廊水汽输送均对两次暴雨天气过程具有贡献,“7·31”过程降水前和降水期间,河西走廊偏东水汽接力输送通道建立,造成河西走廊—暴雨区自东南向西北先后增湿,较低纬度南海和高压南侧水汽输送和补充为哈密东南部短时强降水天气提供充沛的水汽供应条件。“8·8”过程青藏高原北部—新疆巴州南部水汽接力输送通道建立,高原北部水汽沿高压外围偏南气流向北输送,与中纬度低槽前西南气流在暴雨区有所汇合,同时对流层低层河西走廊偏东水汽进一步补充,造成哈密北部测站PWV出现三次增湿过程。 展开更多
关键词 哈密地区 短时强降水 水汽输送
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山东地区一次夏季极端暴雨中尺度系统发展演变过程及机理分析 被引量：1
6
作者 龚琬丁 周玉淑 +3 位作者 钟珊珊 沈新勇 李小凡 邓国 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期786-804,共19页
对2020年7月22日山东半岛一次极端暴雨天气过程开展观测分析,并利用中尺度模式WRF对此次局地降水过程进行了高分辨率数值模拟,对暴雨过程进行了天气背景和中尺度降雨的诊断。WRF模式较好地再现了此次极端暴雨过程,结果表明:此次极端暴... 对2020年7月22日山东半岛一次极端暴雨天气过程开展观测分析,并利用中尺度模式WRF对此次局地降水过程进行了高分辨率数值模拟,对暴雨过程进行了天气背景和中尺度降雨的诊断。WRF模式较好地再现了此次极端暴雨过程,结果表明:此次极端暴雨过程短时降水强度大且局地性强,在时空上具有明显中尺度特征。降水发生在北抬副热带高压与华北低涡底部之间的西南气流中,强低涡与低空急流是影响此次降水的重要天气系统。西南急流为本次暴雨过程极端水汽的主要输送载体;在弱高空辐散场下,从地表延伸至500 hPa高空的深厚低涡是造成本次暴雨的主要影响因子,其时空演变特征与中尺度云团变化一致,与暴雨的发生直接相关。低涡、低空急流和副高之间的相互作用使低涡加强发展,低涡南部有暖湿气流入流,北部有干冷气流流入,比湿梯度基本呈现为自南向北递减分布,是典型的伴有低空急流的中尺度低涡流场分布;低涡辐合及其与副热带高压边缘强风速带的共同作用,导致强垂直运动发展并维持,是造成本次山东半岛极端暴雨的重要原因。 展开更多
关键词 山东半岛 极端暴雨 中尺度低涡 低空急流 发展演变过程
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基于Ka波段云雷达观测的中国西天山降雨云宏微观物理特征研究 被引量：1
7
作者 张晋茹 杨莲梅 +2 位作者 刘凡 李建刚 周玉淑 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期756-768,共13页
利用Ka毫米波云雷达与自动气象站降雨资料,研究了西天山地区2019年和2020年5~8月的降雨云宏微观特性。结果表明:(1)降雨主要发生在夜间,累积降雨量集中在21:00(北京时间,下同)至次日07:00,降雨频次和累积降雨量相关系数为0.71。大雨强... 利用Ka毫米波云雷达与自动气象站降雨资料,研究了西天山地区2019年和2020年5~8月的降雨云宏微观特性。结果表明:(1)降雨主要发生在夜间,累积降雨量集中在21:00(北京时间,下同)至次日07:00,降雨频次和累积降雨量相关系数为0.71。大雨强频次虽最少,但对总累积降雨量贡献较显著。(2)小雨强、中雨强、大雨强平均反射率因子最大值分别为30 dBZ、35.8 dBZ和39.5 dBZ,最大平均液态水含量分别为1.5 g m^(-3)、4.2 g m^(-3)和7.3 g m^(-3)。(3)不同降雨强度对应的反射率因子都有两个集中区域,2.0~4.4 km反射率因子集中在15~26 dBZ,地面附近的小雨强、中雨强、大雨强对应的反射率因子分别集中在24~32 dBZ、29~38 dBZ和31~42 dBZ。1.75 km以下中雨强和大雨强液态含水量小于1gm^(-3)的频率明显少于小雨强,降雨强度的越大降雨粒子径向速度越集中。 展开更多
关键词 西天山地区 毫米波云雷达 降雨云 反射率因子 液态水含量
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中国西天山两次短时强降水过程雨滴谱特征研究
8
作者 杨涛 杨莲梅 +5 位作者 刘凡 李建刚 江雨霏 刘晶 陈平 周玉淑 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期1495-1509,共15页
2020年8月2日和18日(简称8∙2和8∙18过程)中国西天山新源站出现短时强降水,应用自动气象站、GPS/MET水汽探测仪、二维视频雨滴谱仪、风云2G静止卫星等高时空分辨率观测资料,研究降水过程的环流背景和雨滴谱特征。结果表明:(1)两次过程均... 2020年8月2日和18日(简称8∙2和8∙18过程)中国西天山新源站出现短时强降水,应用自动气象站、GPS/MET水汽探测仪、二维视频雨滴谱仪、风云2G静止卫星等高时空分辨率观测资料,研究降水过程的环流背景和雨滴谱特征。结果表明:(1)两次过程均是在中亚低涡有利的背景下产生短时强降水,8·2过程降水阶段性强,由低涡前部西风气流中生成的孤立β中尺度对流系统(Mesoscale convective system,MCS)造成,水汽源自低涡本身,水汽输送和辐合相对弱;8∙18过程持续100 min阶段性不明显,由低涡层云中β中尺度MCS造成,水汽不仅来自于低涡而且还有新疆以外充沛水汽输送。(2)两次短时强降水天气雨滴谱特征有明显差异。两次过程雨滴粒子直径(D_(m))<2 mm的粒子频数占比约为97%左右,即降水过程小粒子占绝大多数。8∙2过程D_(m)<2 mm粒子对降水量贡献达66.75%,D_(m)超过4 mm的大粒子对瞬时强雨强贡献大,对流降水粒子谱分散,既有粒子大、浓度小的雨滴,又有粒子小、浓度高的雨滴;而8∙18过程D_(m)<2 mm粒子对降水量贡献达86.34%,其中D_(m)为1~2 mm粒子对降水量贡献达71.99%,且无D_(m)>4 mm粒子,对流降水粒子谱相对集中,D_(m)>2 mm粒子远少于8∙2过程,水平极化雷达反射率(ZH)、差分反射率因子(ZDR)和差分相移率(KDP)平均值和最大值比8∙2过程均明显偏小。(3)应用2020~2021年夏季探测资料研究对流性降水雨滴谱,对流性降水雨滴谱特征年际差异大,呈雨滴粒子大、浓度低特征,表现出大陆性对流降水性质,ZDR和KDP比季风区对流降水明显偏小,加入偏振量的R(ZH,ZDR)、R(KDP,ZDR)拟合关系明显好于R(ZH)、R(KDP)关系。 展开更多
关键词 中国西天山 中亚低涡 短时强降水 水汽 雨滴谱特征
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江淮流域2003年强梅雨期的水汽输送特征分析 被引量：95
9
作者 周玉淑 高守亭 邓国 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第2期195-204,共10页
在分析 2 0 0 3年 6月 2 1日到 7月 11日江淮流域强梅雨期间降水概况和大气环流基本特征的基础上 ,通过对水汽输送流函数及非辐散分量、势函数及辐散分量及江淮地区水汽收支的分析 ,表明江淮流域是该时期全球范围内水汽汇的一个高值中... 在分析 2 0 0 3年 6月 2 1日到 7月 11日江淮流域强梅雨期间降水概况和大气环流基本特征的基础上 ,通过对水汽输送流函数及非辐散分量、势函数及辐散分量及江淮地区水汽收支的分析 ,表明江淮流域是该时期全球范围内水汽汇的一个高值中心 ,且水汽通量大值区和水汽辐合区与降水大值区基本一致。从水汽的输送来看 ,夏季印度风环流和南海夏季风是向江淮流域输送水汽的主要通道。梅雨期内 ,中层大气中的水汽主要是垂直上升运动对低层水汽的抬升作用 ,同时 ,低纬大洋上的水汽也可途经青藏高原后再从西边界向东输入到江淮地区 ,它的输送有可能增大江淮流域上空对流层中层大气中的水汽含量 ,从而有利于强梅雨在江淮流域的发生。计算分析还表明 2 0 0 3年强降水从前期的长江流域移到后期的淮河流域 ,是与大范围的水汽输送和辐合中心北移相联系的 ,较小空间范围的强暴雨洪涝的发生在有利的大尺度环境下 ,还与其他条件有关。 展开更多
关键词 江淮流域 水汽输送 特征分析 2003年6月 江淮地区 中层大气 南海夏季风 大气环流 梅雨期间 水汽收支 全球范围 水汽辐合 水汽通量 抬升作用 上升运动 青藏高原 水汽含量 淮河流域 长江流域 计算分析 暴雨洪涝 空间范围
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北京“7.21”特大暴雨过程中尺度系统的模拟及演变特征分析 被引量：42
10
作者 周玉淑 刘璐 +1 位作者 朱科锋 李建通 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第5期885-896,共12页
在2012年7月21日北京特大暴雨过程天气尺度环流背景分析的基础上,主要用WRF模式对该次暴雨过程进行了高分辨率的模拟。利用模拟资料分析了影响此次北京特大暴雨的辐合线及辐合线上生成的中尺度低涡的热动力结构及其演变。从热力场来看,... 在2012年7月21日北京特大暴雨过程天气尺度环流背景分析的基础上,主要用WRF模式对该次暴雨过程进行了高分辨率的模拟。利用模拟资料分析了影响此次北京特大暴雨的辐合线及辐合线上生成的中尺度低涡的热动力结构及其演变。从热力场来看,来自于西北和东北方向的强冷空气与西南和东南暖湿气流的长时间对峙形成的辐合以及中低层冷空气从西北和东北方向向西南的入侵迫使整层暖湿空气抬升,以及低空急流的暖湿平流与低空弱冷空气之间形成的"西冷东暖"的结构,对对流不稳定的触发有一定作用,有助于该次特大暴雨的发生。对流层低层的西(东)南风与西北风之间形成了一条持续时间长的辐合切变线,切变线上不断有中尺度低涡生成并沿切变线发展移动,模拟资料分析表明,低涡不断沿切变线生成并移动经过北京从而对该次暴雨造成影响,这与"列车效应"现象类似。切变线上生成的中尺度低涡位置也同时处于急流左前侧和山前,低涡加强和发展时对应有暴雨的明显增强,是直接造成北京特大暴雨的中尺度系统,其生成与低层辐合、低空急流及地形均有关系。低层辐合引发的垂直运动在地形迎风坡附近得到加强,低层辐合及地形抬升共同导致了强垂直运动的发展和维持,是暴雨持续的重要原因。大气中层有下沉气流与低层上升气流相互作用,在大气中低层形成一系列中尺度环流,房山附近一直有中尺度环流的垂直上升支维持,也是暴雨中心出现在房山的原因之一。 展开更多
关键词 暴雨 数值模拟 结构分析 中尺度低涡
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青藏高原冬春季地温异常对长江中下游夏季旱涝影响的研究 被引量：23
11
作者 周玉淑 高守亭 +1 位作者 邓国 徐祥德 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第5期611-619,共9页
探讨了青藏高原地温异常对长江中下游地区降水的影响。通过资料分析揭示 :长江中下游地区夏季旱涝前期冬春青藏高原各层次的地温距平具有反位相分布和高方差分布的特征 ,前期冬、春季青藏高原地温的三维结构对长江中下游地区夏季降水异... 探讨了青藏高原地温异常对长江中下游地区降水的影响。通过资料分析揭示 :长江中下游地区夏季旱涝前期冬春青藏高原各层次的地温距平具有反位相分布和高方差分布的特征 ,前期冬、春季青藏高原地温的三维结构对长江中下游地区夏季降水异常具有“强信号”指示特征。从地面 0 cm到地下 3 .2 m的地温距平分布为 :涝年高原偏南部为正 ,中部和北部为负 ,旱年时则与此相反 ,高原中部和东南部是反位相最明显的地区。地温距平在近地表变化较快 ,地温距平的大值区在 40 cm层到 1 .6m层之间 ,1 .6m到 3 .2 m层地温距平变化较慢。资料分析表明前期青藏高原不同层次地温异常是后期长江中下游地区降水异常的一个重要原因。资料分析和数值试验都揭示了北半球环流型对青藏高原不同层次地温异常可能产生遥相关波列并形成季尺度低频波 ,此相关波列的激发和传播可能影响长江中下游地区后期的降水。 展开更多
关键词 青藏高原 地温 长江中下游地区 旱涝 冬季 春季
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非均匀饱和广义湿位涡在暴雨分析与预测中的应用 被引量：23
12
作者 周玉淑 曹洁 王东海 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期754-759,共6页
考虑实际大气非均匀饱和特性,通过引入广义位温及广义湿位涡方程,对华北暴雨和江淮梅雨锋暴雨的发生及落区进行了广义湿位涡异常的诊断分析,表明暴雨形成时大气低层有广义湿位涡的异常出现。对广义湿位涡倾向的计算表明:它对暴雨的发生... 考虑实际大气非均匀饱和特性,通过引入广义位温及广义湿位涡方程,对华北暴雨和江淮梅雨锋暴雨的发生及落区进行了广义湿位涡异常的诊断分析,表明暴雨形成时大气低层有广义湿位涡的异常出现。对广义湿位涡倾向的计算表明:它对暴雨的发生有一定指示作用,因而可利用广义湿位涡的异常来识别暴雨的出现。 展开更多
关键词 非均匀饱和 广义湿位涡 暴雨
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高原涡和西南涡影响的两次四川暴雨过程的对比分析 被引量：35
13
作者 周玉淑 颜玲 +1 位作者 吴天贻 谢泽明 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期813-830,共18页
为了进一步研究高原涡、西南涡对西南地区暴雨的影响,本文用中国气象局自动站与CMORPH降水数据融合的逐时降水资料、国家卫星气象中心的逐时FY-2E卫星的云顶亮温(TBB)资料、欧洲气象资料中心(ERA-interim)的再分析资料,通过天气学诊断... 为了进一步研究高原涡、西南涡对西南地区暴雨的影响,本文用中国气象局自动站与CMORPH降水数据融合的逐时降水资料、国家卫星气象中心的逐时FY-2E卫星的云顶亮温(TBB)资料、欧洲气象资料中心(ERA-interim)的再分析资料,通过天气学诊断分析方法以及拉格朗日轨迹模式HYSPLITv4.9,对发生在四川盆地的有高原涡东移影响西南涡发展引发暴雨的两次过程进行对比分析,发现:(1)两次暴雨过程的降水强度和分布有明显区别,并且TBB活动特征显示在过程一中有MCC(Mesoscale Convective Complex)的产生和发展,过程二则没有。(2)对于过程一,500 hPa上,高原涡逐渐减弱为高原槽并伸展到四川盆地上空,850 hPa上,在鞍型场附近有MCC的产生和发展,200 hPa上,高原涡在南亚高压北部偏西风急流下方的强辐散区内,位于南亚高压东南侧急流区下方稳定少动,偏东风急流北部有辐散中心,有利于西南涡的加强。对于过程二,500 hPa高原涡东移在四川盆地上空与西南涡耦合,形成一个稳定且深厚的系统,这也是过程二的暴雨强度比过程一强的最主要原因。200 hPa上,四川盆地始终位于南亚高压东侧的西北气流中,"抽吸作用"明显。(3)在过程一中,位涡逐渐东传且位涡增加的地方对应强降水区与MCC发展区,反映了暴雨和位涡的发展基本一致。在过程二中,中层位涡高值区从高原上东移并下传至盆地上空,两涡耦合使得上下层打通,位涡值比耦合之前单独的两涡强度更强。MCC产生的必要条件是中层大气要有强正涡度、强辐合和强上升运动,在未产生MCC前,过程一与过程二在盆地上空的动力条件甚至是相反的;从热力条件看,过程一中有明显的干冷空气入侵,增强不稳定条件,有利于MCC的产生并引发强降水;另一方面,本文也应证了二阶位涡的水平分布与暴雨落区有较好的对应关系。(4)通过拉格朗日方法的水汽轨迹追踪模式和聚类分析方法分析可得两次暴雨过程的水汽输送源地和通道也有明显区别,过程一主要有两条水汽通道,通道一来自阿拉伯海和孟加拉湾洋面的底层,通道二来自四川南部750 m以下高度;而过程二的主要水汽输送通道有三条,通道一来自西方地中海、黑海和里海上空1500~2500 m高度附近,通道二来自阿拉伯海和印度洋的底层,通道三的水汽从孟加拉湾低层绕过云贵高原直接输送到四川盆地。 展开更多
关键词 高原涡 西南涡 四川盆地暴雨 对比分析 中尺度对流复合体(MCC) 水汽源
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2003年7月8～9日江淮流域暴雨过程中涡旋的结构特征分析 被引量：25
14
作者 周玉淑 李柏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第3期629-639,共11页
2003年淮河流域梅雨期(6月29日～7月11日)的强降水过程有三次:6月29日～7月1日、7月3～5日及7月8～11日。本文对7月8日12时～9日12时期间湖南、安徽和江苏发生的强降水过程的中尺度数值模式MM5的输出资料进行了诊断分析。分析结果表明:... 2003年淮河流域梅雨期(6月29日～7月11日)的强降水过程有三次:6月29日～7月1日、7月3～5日及7月8～11日。本文对7月8日12时～9日12时期间湖南、安徽和江苏发生的强降水过程的中尺度数值模式MM5的输出资料进行了诊断分析。分析结果表明:除大尺度系统的配置有利于此次降水的发生以外,此次降水主要发生在由西南及偏南暖湿气流与偏北气流辐合形成的梅雨锋切变线上,切变线上辐合中心处生成并发展的两个中尺度低涡是造成降水的直接系统。低空西南风急流形成了从孟加拉湾、南海至华东地区的强水汽输送带以及湖南、安徽和江苏的水汽辐合中心,为暴雨创造了十分有利的水汽条件。在低层切变线的辐合中心处有两个低涡分别生成或发展,并沿切变线向东北方向移动,这两个低涡生成的位置是低空急流左前侧急流达到极值的区域(也是正涡度中心区),其生成可能与低空急流的加强有关。在低涡附近,低层水汽辐合较强,且对流层中低层形成了强正涡度中心和强散度中心相耦合的动力结构,并有强上升运动维持,使得低层辐合的水汽被抬升到对流层高层,有利于暴雨的发生。 展开更多
关键词 切变线 低涡 结构分析
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湿大气的广义位温与干大气位温及饱和湿大气相当位温的比较 被引量：17
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作者 周玉淑 朱科锋 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期612-616,共5页
实际大气既非完全是干空气,也不是处处达到饱和的湿空气,而是处于含有水汽但又不饱和的湿空气状态。基于这样一种湿大气状态,在湿大气中广义位温定义的基础上,对不同暴雨类型的广义位温与干大气的位温及饱和湿大气的相当位温做了比较。... 实际大气既非完全是干空气,也不是处处达到饱和的湿空气,而是处于含有水汽但又不饱和的湿空气状态。基于这样一种湿大气状态,在湿大气中广义位温定义的基础上,对不同暴雨类型的广义位温与干大气的位温及饱和湿大气的相当位温做了比较。对2003年江淮流域暴雨过程、2004年华北一次暴雨过程以及2006年碧利斯台风中的位温、相当位温和广义位温分布的对比分析表明:即使是在暴雨系统中,湿空气的相对湿度也不一定达到100%,饱和湿空气相当位温的引入条件不能完全满足。而广义位温的定义用一个表达式就可以表示出于大气、未饱和湿大气以及饱和湿大气这3种大气状态的位温,位温和相当位温则是广义位温的特殊情况。当大气比湿为零时,广义位温就变成位温;当大气比湿达到饱和后,广义位温就变成相当位温。除了可以衔接干大气位温和饱和湿大气的相当位温外,广义位温包含了水汽由干到湿再到饱和的变化过程,更好地体现了大气中水汽的实际分布和变化特征。 展开更多
关键词 湿大气 位温 相当位温 广义位温
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登陆热带气旋Bilis(0604)暴雨增幅与风场结构变化 被引量：9
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作者 周玉淑 邓涤菲 李建通 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期563-576,共14页
利用日本气象厅区域谱模式(RSM)20 km再分析资料及改进的调和—余弦算法,对2006年4号台风Bilis登陆后暴雨增幅前后风场的结构变化特征进行了比较分析。Bilis台风登陆西行过程中,于14日18:00(协调世界时,下同)开始,至15日12:00出现明显... 利用日本气象厅区域谱模式(RSM)20 km再分析资料及改进的调和—余弦算法,对2006年4号台风Bilis登陆后暴雨增幅前后风场的结构变化特征进行了比较分析。Bilis台风登陆西行过程中,于14日18:00(协调世界时,下同)开始,至15日12:00出现明显的暴雨增幅现象。在暴雨增幅前后时段,暴雨区的全风场及无辐散风分布变化强度小于无旋风。具体表现为:暴雨增幅前,Bilis低层西南部的无旋风速加强,辐合中心与Bilis中心逐步靠近,垂直上升运动加强;在暴雨增幅期间,Bilis西南部的低层和高层的无旋风速都一致持续加强。这种无旋风场上的变化与暴雨强度变化有很好的相关性,即:无旋风在Bilis西南部的增强及辐合增强与该区域暴雨的增强相对应,暴雨增幅的时段与高低层无旋风的风速加大和辐合增强是一致的。对暴雨增幅起主导作用的是无旋风的变化及其引起的散度变化。无旋风速及辐合增强时,暴雨增强并维持;无旋风及辐合减弱后,暴雨强度逐渐减弱。无辐散风强度变化与暴雨强度变化相反,而全风速在暴雨增幅前主要由无旋风决定,暴雨减弱阶段主要由无辐散风决定,对无旋风及无辐散风的分析能更加明显的揭示出暴雨增幅时期风场的具体变化。相对于全风场分析,无辐散风和无旋风能提供更多的风场结构变化与暴雨增幅的关系,这对于预报和分析登陆台风的风雨分布有一定的促进作用。 展开更多
关键词 Bilis台风 暴雨增幅 风场结构 无旋风
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长江流域一次暴雨过程中的不稳定条件分析 被引量：45
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作者 周玉淑 邓国 黄仪虹 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期323-333,共11页
文中分析了 1998年 7月 2 0～ 2 3日发生于长江流域的持续性降水和暴雨过程 ,在分析大尺度降水和中小尺度暴雨相对应的环流场和天气实况的基础上 ,主要分析相应大气层结的对流不稳定和条件性对称不稳定条件 ,并对切变线上涡层不稳定做... 文中分析了 1998年 7月 2 0～ 2 3日发生于长江流域的持续性降水和暴雨过程 ,在分析大尺度降水和中小尺度暴雨相对应的环流场和天气实况的基础上 ,主要分析相应大气层结的对流不稳定和条件性对称不稳定条件 ,并对切变线上涡层不稳定做了重点介绍和分析 ,计算了条件性对称不稳定判据和涡层不稳定判据。结果表明 :降水期间大气低层有对流不稳定和对称不稳定能量的积聚 ,在这两类不稳定条件都基本满足的情况下 ,涡层不稳定的维持对此次降水过程中暴雨的发生提供了有利的不稳定环境场 ,具体的计算分析还表明环境场的配置制约着切变线上低涡扰动的发展 ,是造成降水的重要原因之一。 展开更多
关键词 长江流域 暴雨 非线性不稳定条件分析 降水过程
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湿位涡物质的保守性原理及其应用 被引量：11
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作者 周玉淑 邓国 雷霆 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2006年第5期692-700,共9页
论证了湿位涡物质的保守性，阐明强降水会造成湿位涡物质异常，异常高度主要出现在850～500hPa．用NCEP／NCAR1°×1°的分析资料，对1999年6月下旬引起长江流域暴雨的对流系统进行了湿位涡物质的诊断分析，结果表明梅雨期... 论证了湿位涡物质的保守性，阐明强降水会造成湿位涡物质异常，异常高度主要出现在850～500hPa．用NCEP／NCAR1°×1°的分析资料，对1999年6月下旬引起长江流域暴雨的对流系统进行了湿位涡物质的诊断分析，结果表明梅雨期间大气的湿位涡物质异常区域与降水带的位置和走向基本对应，主要位于梅雨锋及其南侧，与等θe线的走向保持一致．依据湿位涡物质的保守性原理，等压面上等θe线间的湿位涡物质异常区的移动示踪了暴雨区的移动，这可为暴雨预报提供一定的动力依据． 展开更多
关键词 湿位涡物质 保守性 暴雨预报
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等σ面相当重力位势分析方法及其对高原低涡个例的检验应用 被引量：4
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作者 周玉淑 邓涤菲 Chen Qiu-shi 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期47-62,共16页
在青藏高原大地形及其邻近区域,低层等压面的资料是从对流层中上层通过外插法插值得到的,不能代表高原地区近地面的实际天气系统。因此,在常用的等压面分析方法中,如何较准确地分析高原近地面的天气系统是个难题。本文引入有限区域矢量... 在青藏高原大地形及其邻近区域,低层等压面的资料是从对流层中上层通过外插法插值得到的,不能代表高原地区近地面的实际天气系统。因此,在常用的等压面分析方法中,如何较准确地分析高原近地面的天气系统是个难题。本文引入有限区域矢量场分解的平均调和—余弦算法,基于σ面坐标及资料,引入一个满足准地转近似的新变量,其作用相当于等压坐标中的重力位势,称为等σ面上的相当重力位势,在等σ面上给出相当重力位势分布图后,可直接在等σ面上就能分析出天气系统。在方法介绍基础上,本文以2008年7月20日08时到21日14时(北京时)青藏高原上一次高原低涡东移的个例为例,对等σ面上的相当重力位势对天气系统和天气形势的描述能力进行考察。结果表明:在美国国家环境预测中心/美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)海平面气压分析场上,高原附近有一些长期存在的气压异常偏低系统,高原上也存在很多面积较小气压却异常高(或低)的天气系统,这些系统都是由于外插时受高原地形影响而计算出来的误差,不是高原地区近地面天气系统的正确反映,因而无法正确描述近地面高原涡东移出高原并与四川盆地附近西南涡耦合后加强的过程。而运用相当重力位势变量来表示高原近地面的天气形势后,能够清晰反映高原近地面上此次高原涡东移南压引起低层西南涡加强的过程,可把高原大地形上的天气分析与下游地区天气形势分析更好地衔接起来,在天气分析方面具有明显的好处。 展开更多
关键词 平均的调和—余弦算法 等σ面相当重力位势 高原低涡
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中国粮食产量保险费率的订定方法和保险费率区划 被引量：29
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作者 周玉淑 邓国 +1 位作者 齐斌 张敏 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2003年第6期806-814,共9页
在分析切比雪夫大数定律的保险学意义的基础上,对粮食产量资料经过合适的处理,并参照美国、日本、台湾等国家和地区保险费率的计算方法,计算了中国全国范围内保险费率的数值。计算的结果与国内其他同样的保险费率的数值相比较,数量级相... 在分析切比雪夫大数定律的保险学意义的基础上,对粮食产量资料经过合适的处理,并参照美国、日本、台湾等国家和地区保险费率的计算方法,计算了中国全国范围内保险费率的数值。计算的结果与国内其他同样的保险费率的数值相比较,数量级相同但更加稳定可靠。最后采用动态迭代自组织聚类算法将保险费率在全国分区,给出了全国保险费率的分布情况,这些数值还可根据保险实践适当修改,结果可为防灾减灾和保险公司业务运行提供参考。 展开更多
关键词 粮食产量 保险费率 切比雪夫大数定律 保险学 区划
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