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- 东亚夏季风的年际变化与江淮流域梅雨期旱涝
- 作者：徐予红 学位年度：2019 学位授予单位：中国科学院大气物理研究所 关键词：季风 旱涝 梅雨
- 描述：东亚夏季风的年际变化与江淮流域梅雨期旱涝
- Kuo-Type积云对流参数化方案在江淮流域强降水过程中的应用及改进
- 作者：刘金良 学位年度：1992 学位授予单位：中国科学技术大学 关键词：江淮流域 旱涝灾害 智能信息处理 智能测评系统 预测预报
- 描述：Kuo-Type积云对流参数化方案在江淮流域强降水过程中的应用及改进
- EAP的低频活动特征及其对江淮流域持续性强降水的影响
- 作者：李蕾 学位年度：2016 学位授予单位：中国气象科学研究院 关键词：低频振荡 EAP 江淮流域持续性强降水
- 描述：本文选用国家气象信息中心提供的逐日降水资料、NECP/NCAR的逐日再分析资料以及NOAA提供的逐日向外长波辐射资料,运用相关性分析、EEMD方法以及合成分析等方法,研究了季节内时间尺度上EAP遥相关型与我国江淮流域持续性强降水的关系,并分析了EAP和我国江淮流域降水的低频性质,进一步探讨了EAP在关键低频频段上的演变特征及其在低频尺度上是如何联系江淮流域持续性强降水的,并通过对热带对流和中高纬环流系统的研究,加深对EAP如何在低频尺度上影响江淮流域持续性强降水过程的认识。研究表明,EAP在季节内尺度影响我国东南部降水,主要影响我国江淮流域持续性强降水,也会影响长江以南地区的降水。当发生了EAP事件但未在江淮流域产生持续性强降水,是由于副热带高压系统位置偏南,所以降水位置位于长江以南部地区;另外EAP的高频活动更活跃会导致在事件发生前期副高的移动过程不稳定的西移过程,使得水汽输送不稳定。江淮流域降水和EAP的活动都存在10-30天和30-60天的低频活动特征,EAP对江淮流域持续性强降水的影响在这两个频段上都存在,相较而言EAP对江淮流域持续性强降水的影响更多集中在10-30天的低频尺度上。在低频尺度上,EAP中纬度低槽系统控制的气旋与低纬副热带高压系统控制并携带大量暖湿水汽的反气旋在江淮流域相遇,并持续三天以上,导致江淮流域持续性强降水的发生。在10-30天低频尺度上,在对流层中低层南海菲律宾地区受抑制对流控制,导致东亚低纬地区副高异常的生成。自副高系统产生向极的波动能量频散,从而在对流层中低层形成完整的EAP型。在对流层中高层,EAP的中高纬系统的演变受到中高纬横跨欧亚的纬向波动能量向下游频散的影响。来自热带西太平洋向西北方向传播的对流系统与来自中高纬地区的纬向波动系统共同作用于对流层中层,调节EAP型位相的转变。在低频EAP的形成过程中,受中高纬上游系统控制的气旋和副高系统控制并携带大量暖湿水汽的反气旋在江淮流域相遇,并持续三天以上,导致江淮流域持续性强降水的发生。
- 4-6月不同尺度江淮流域温带气旋活动特征及差异
- 作者：张海燕 学位年度：2018 学位授予单位：南京信息工程大学 关键词：江淮流域 高空急流 温带气旋 极端降水
- 描述：利用欧洲中期天气预报中心(ECWMF)提供的1986-2015年ERA-Interim逐6h再分析资料,基于改进的温带气旋客观识别方法,统计了近30年4-6月影响江淮流域的温带气旋过程数据集,并对发展气旋进行尺度分类,进而研究影响江淮流域的不同尺度(中间尺度:4deg.lat.≤d≤10deg.lat.;较大尺度:d≥11deg.lat.)温带气旋的气候特征,分析有利于不同尺度气旋增强的环流配置及动力因子,提取典型个例,比较不同尺度气旋的动力过程差异,得到以下主要结论:(1)影响江淮流域的温带气旋发展率整体呈先上升后下降趋势,而较大空间尺度气旋则为显著上升趋势,中间尺度气旋发展率变化趋势则几乎不变。较大尺度气旋源地集中分布在湖北湖南交界,而中间尺度气旋则位于安徽等江淮东部区域,各尺度气旋源地分布在整层大气非绝热加热项的大值区内。气旋初生阶段,江淮流域存在风速切变线,淮北地区风速小于淮南地区的风速,江淮上空对流层低层位势高度为负距平,中高层为正距平,为浅薄低压系统。不论何种尺度气旋,都存在东移和东北移路径,但较大尺度气旋东北移路径比例较大。(2)基于近30年4-6月不同尺度江淮发展气旋数据集,定义气旋空间强度指数,发现了较大尺度气旋强度呈下降趋势,与整体气旋强度变化趋势一致,呈准3年变化周期;而中间尺度气旋强度呈增强趋势,无明显变化周期。较大尺度气旋强度与整体气旋强度相关性更大,但中间尺度气旋发生频次更多,与总频次相关性更大。两种尺度气旋强度与降水量均有显著正相关关系,较大尺度气旋强度与降水的关系更强,但是,中间尺度气旋也能产生极端强降水。较大尺度气旋中心与高空急流轴纬距小于中间尺度气旋,且其垂直运动强于中间尺度气旋。(3)对产生极端降水的不同尺度强气旋的典型个例进行比较分析,发现较大尺度气旋的涡旋强度与面积均大于中间尺度气旋。此外,两种尺度气旋均为东移路径,均受带状分布的强盛西太平洋副热带高压控制,且受高原短波槽东移影响。较大尺度气旋降水是南方暖湿空气与从冷涡外缘南下的冷空气交汇形成的,而中间尺度气旋降水主要以强盛的西南气流输送暖湿空气为主,表现为暖区降水。
- 2008年6月江淮流域一次暴雨过程的研究
- 作者：罗静 学位年度：2010 学位授予单位：南京信息工程大学 关键词：暴雨过程 中尺度低涡 天气分析 大气环流
- 描述：本文首先利用NCEP/NCAR全球客观分析资料分析2008年6月20-21日江淮一次暴雨 过程的大尺度环流背景场，发现本次暴雨发生在典型梅雨的有利环流背景下：500hPa欧亚 中高纬大气环流呈现稳定的“双阻”型，中纬度为平直西风，且不断有短波槽东移，向暴 雨区输送一股一股的冷空气，中低纬西太平洋副热带高压脊线稳定维持在23°N附近。此外， 来自南海的水汽为暴雨的发生提供了有利的条件。 根据高分辨率的LAPS资料显示，850hPa在20日21时32.5°N附近出现一条准东西向 的西南风与西北风构成的β中尺度切变线，22时出现降水，并随时间逐步增大，之后切变 线维持在32°N-32.5°N之间，21日06时随着切变线的南压，降水减弱南压，在该切变线的 西部，自21日03时起，高原东部30°N-32°N，113°E以西有倒槽东伸，在21日09时形成 β中尺度低涡，该低涡在21日14时减弱，但东伸的倒槽依然存在，在低涡形成时，降水 明显加大，当低涡减弱时，降水减弱并处在低涡的外围。 为了进一步研究本次暴雨发生的物理机制，利用中尺度模式WRF对本次暴雨过程进 行模拟，并较为成功地模拟出β中尺度切变线和低涡的生成、消亡以及整个变化过程，揭 示了本次β中尺度切变线、低涡的形成发展与降水的关系。 对流层低层0.5PVU的位涡边缘带状大值位涡的发展是本次β中尺度切变线降水形成 的主要原因，初始时刻大尺度的大于0.5PVU的正位涡场为切变线暴雨提供了背景场，低 层的切变辐合以及非绝热加热，导致了正位涡的增长，使低层正涡度加大引起降水加强。 低层的正位涡通过上升运动向上传递，高层正位涡出现，高层位涡正异常又可导致低层的 位涡进一步加大，从而更有利于降水的发展。水汽通量在水平以及垂直方向上的辐合为β 中尺度切变线以及低涡降水的产生和维持提供了很有利的水汽条件。 由地形模拟试验得出，本次大别山β中尺度低涡的形成与地形无关，主要是由对流层 高层正位涡异常引起的，但是有无地形对低涡的维持有很大的影响。平坦的地形最不利于 降水及低涡的发展与维持，当地形具有大别山的坡度时，尽管地形较低，但仍有利于低涡 维持以及降水的加强，升高地形并维持原有的坡度也有利于降水及低涡的发展。地形坡度 的存在更有利于气流在低层的辐合以及上升运动的发展，气流辐合上升引发降水，由降水 产生的非绝热加热有利于高层正位涡的维持，从而更有利于低涡及降水的维持。 在低涡降水阶段，实况与模拟均可看出在低涡附近一般有两条雨带存在，一条在低涡 中心附近，另一条在低涡中心的南部。低涡降水过程中由于低层暖湿气流上升到一定高度， 绝热冷却，使得等θse面下凹，激发出重力惯性波，从而导致锋前多条雨带的生成。辐合锋 生以及变形场锋生对两支雨带的维持起不同的作用。此外，多雨带的形成还可能与大气的 惯性不稳定和湿斜压性有关。
- 2007年江淮流域梅雨期中尺度对流系统(MCS)特征研究
- 作者：孟庆涛 学位年度：2009 学位授予单位：中国科学院大气物理研究所 关键词：资料同化 计和分类 中尺度对流系统 江淮流域统 模拟 结构和演变
- 描述：江淮流域的致洪暴雨的发生往往与中尺度对流系统(MCS)的活动密切相关。国内缺少针对江淮流域MCS系统性的探讨和深入研究。本文利用2007年江淮梅雨期的卫星TBB资料，雷达资料，NCEP资料，地面观测资料和常规探空资料，对江淮流域梅雨期的MCS进行了详细的统计，分类分析和数值模拟工作，对利用雷达资料统计得到的四种类型的典型个例进行了详细分析，同时，利用较为可信的数值模拟结果，对典型个例发生发展环境和对流线结构进行了分析。本文的主要结论如下： (1) 2007年6月29日至7月9日(世界时)共统计出48个MCS个例(其中MβCS38个，占79.2％； MαCS10个，占20.8％)和4类MCS雷达分类型：虚线型，3个个例；散面型，11个个例；实面型，21个个例：实线型，6个个例。MCS从淮河流域到长江流域都有分布，MCS多生成于江淮流域中游地区，大部分MCS由生成地生成后向偏东方向移动。 MCS生成时刻的日变化规律与大气气温日变化规律成正位相分布，MCS生成个数在凌晨黎明前后达到低谷，在午后前后达到高峰。MCS消亡时刻的日变化规律与生成时刻日变化规律相反。 (2)四类雷达分类型的主要特征为：实线型和虚线型两种线性对流个例中发展较弱的个例对流回波在其生命周期内始终成线性形态，发展较强的个例对流回波则在发展强盛期转变为较为密实的面(片)状对流回波。散面型个例对流回波在对流发展强盛期转变为密实的面(片)状回波，实面型个例仅仅是对流回波范围随对流的发展而扩展。 四种类型中实线型个例产生的降水最为强烈，虚线型和实面型个例次之，散面型个例产生的降水强度最弱。虚线型和实线型两种线性个例产生的强降水沿线性对流线附近分布。实面型和散面型个例产生的降水覆盖范围一般较广，强降水倾向于在面状(片)对流云系覆盖范围的北侧和西侧产生。 四种雷达分类型共同的环流形势特征为：β中尺度MCS个例上空对流层中层500 hPa环流形势较为平直，部分α中尺度个例对流层中层500 hPa受短波槽控制。 对流层低空一般存在辐合区，中层存在辐散区，低空辐合区常伴随相对湿度大值区和正涡度区的重叠。对流层低空存在西南风急流，高空500 hPa以下存在风场切变线和风场的垂直切变。绝大多数MCS个例地面场上存在锋面和风场辐合。 (3)利用ARPS模式资料同化系统ADAS系统和WRF模式对2007年6月30日17时到7月2日2时的MCS个例进行了模拟试验，表明： 五组试验方案均成功模拟出了该个例的带状降水，降水强度也与实况相接近，但模拟的主要雨带相对实况偏南，加入雷达径向风资料和反射率资料后模拟效果最好。 挑选模拟效果最好的高时空分辨率模拟结果分析发现该个例发生发展前后上空对流层中层500 hPa受西风短波槽控制，在对流发展强盛期低空存在强烈的西南风急流。对流云带上强回波中心伴随着伸展强烈的正涡度柱和中低空辐合的重叠，强回波中心随着中低空辐合区与高空辐散区之间的强上升气流向西延伸而延伸，对流云系覆盖范围内受负扰动气压控制，对流层中低层空气水汽混合比在个例发生发展前后保持较高水平。沿安徽，江苏境内的强回波中心的经向剖面上正涡度柱与中低空辐合区高空辐散区之间的强上升气流伸展范围较窄，对应的对流云系在经向伸展范围也较窄，从而形成从鄂东延伸到苏南，绵延上千公里的狭长对流云带。
- 2003年江淮流域梅雨期暴雨过程的诊断分析和机理研究
- 作者：姚秀萍 学位年度：2007 学位授予单位：中国科学院大气物理研究所 关键词：暴雨过程 发生机理 高位涡侵入 干冷空气活动 东风带扰动
- 描述：2003年夏季梅雨期江淮地区出现了继1991年以来的强降水过程，造成了重大损失，引起了气象学家的高度关注。本文利用NCEP/NCAR再分析资料、GOES-9卫星和TRMM卫星观测资料以及全国气象台站降水量资料，分析了干冷空气活动、热带低纬天气系统活动对梅雨暴雨过程的作用和机制；针对梅雨期首场暴雨过程的特殊性及其在梅雨期天气预报上的重要性，揭示了2003年梅雨期首场暴雨(或低涡降水)过程天气系统的结构演变及其发生发展的热力和动力机制。主要结论如下：<br> 1.干冷空气活动与梅雨期暴雨过程密切相关<br> 梅雨期间，干冷空气从中高纬度南下或从中高层下降；每次干冷空气活跃对应于一次暴雨过程，中低层300N以北热力直接环流的下沉支是输送干冷空气的“载体”。干冷空气活动的作用在于：引发对流层中层干层的形成和维持，起着降温和降湿的双重作用，同时，干层的存在加强了暴雨过程的对流性不稳定，对暴雨的加强和发展起重要作用。<br> 2.低纬热带东风带扰动对梅雨期暴雨过程产生、发展和中断有重要影响<br> 梅雨期间，位于低纬的热带东风带扰动以西太平洋副热带高压为“桥梁”影响江淮流域的降水，影响一次降水过程的起讫。位于西太副高南侧对流层高层17.5°N附近的东风带扰动与西太副高同步西进，江淮流域的降水逐渐增幅，当东西风带扰动相遇于同一经度(大约130°E)时，西伸的西太副高主体东退，江淮流域降水中断。<br> 当东风带扰动西侧与中纬度槽(或低涡扰动)东侧的正涡度倾向区南北打通时，西太副高异常东撤。在涡度方程中，水平涡度平流贡献最大，β效应作用最小，当东/西风带扰动西/东两侧水平涡度平流效应正值区南北打通、β效应正负值区分别南北打通而出现“正压发展”时，对应于西太副高的东撤，降水的中断。<br> 东风带扰动高值位涡异常加强并下伸，基本气流从东风气流转为西风气流，在高位涡异常西侧出现上升运动时，有利于西太副高的东撤和降水的中断。<br> 可见，有规律移动的东风带扰动可作为示踪西太副高短期东西向移动和梅雨期暴雨发展和中断的预报因子。<br> 3.梅雨期首场暴雨过程干侵入是高位涡侵入并下传的过程<br> 2003年梅雨期首场暴雨过程的干侵入(具有高位涡和低湿度且“冷”特征)来自于对流层各个层次，随着高度增加向东倾斜，在对流层高层表现最为显著，随高度东倾的干侵入及其穿越等熵面的下沉运动所产生的冷平流效应均有利于低涡降水区上方对流不稳定的发展和低涡降水的增强。干侵入的机制是高位涡的侵入和下传过程，干侵入是高位涡侵入的重要指标。<br> 干侵入在6.7μm水汽图像上表现为“暗区”，在湿度场上为相对湿度RH≤60％的区域。干侵入在水汽图像上的表现更形象逼真，高时空分辨率的数字化水汽图像更加形象地揭示了低涡发展演变过程中干侵入发展、演变和相互作用、相互补充的精细特征。因此，水汽图像是研究干侵入过程较为形象直观的工具之一，水汽图像上的干侵入是高层高位涡下传对低层产生强迫效应最为直观形象的描述，对实际天气预报有着重要的指导作用。<br> 4.不同层次高值位涡耦合以及倾斜效应和风的垂直切变是梅雨期首场暴雨过程发生发展的重要原因<br> 低层高位涡异常能够加强气旋式环流，低层高位涡异常中心落在暖异常区中，且与南风相对应，这揭示了低层凝结潜热释放效应对低涡发展有着正贡献。来自北方高位涡的波动下传对低涡维持和发展起着重要作用，高、中、低层高位涡的上下贯通、同位相叠加有利于低涡的发展加强。<br> 在低涡发展过程中，随着低层低涡附近位温面倾斜程度的加大，低涡发展加强；低涡主要沿着等熵面最陡立带南侧东移；高层等熵面较为陡立带的偏南一侧的辐散区，为低涡的维持发展和移动提供了有利环境。风的垂直切变对低涡的发展十分有利，尤其随着高空西风急流的增强和向低涡的靠近，低空西风急流的加强和高度的降低以及低空东风急流的发展，低涡发展加强。总之，倾斜效应和风的垂直切变是低涡维持发展的重要原因。<br> 5.融合卫星资料分析可增强对梅雨期首场暴雨过程的进一步认识<br> 2003年梅雨期首场暴雨过程为低涡降水过程，具有特殊结构，它并非典型的梅雨锋降水过程，它体现了西风带天气系统活跃期向梅雨锋系活跃期的转变。低涡发展过程是斜压过程减弱、正压过程增强的过程。低涡附近冷锋降水属于对流性降水，暖锋中以层云降水为主，但强降水也有对流性质。在2～4km高度上的降水率最大。由中尺度对流系统(MCS)构成的梅雨锋云系是诱发江淮流域暴雨过程的直接系统，其上中α、中β和中γ对流单体的生消过程是造成降水在空间上的不均匀，在时间上突发、不连续等分布特征的主要原因。
- 2003年7月5日江淮流域梅雨锋暴雨的机制分析及数值模拟
- 作者：廖胜石 学位年度：2004 学位授予单位：南京气象学院 关键词：湿位涡扰动 中尺度低涡 梅雨锋暴雨 数值模拟 高低空急流
- 描述：该文首先对发生于2003年7月4日到5日的一次江淮地区的梅雨锋暴雨过程进行诊断分析.发现这次强降水过程是在受500hPa低槽、850hPa中尺度低涡和地面静止锋的共同影响造成的.主要分析了这次过程中的多种物理量,包括涡度、散度、垂直速度、锋生函数、视热源、视水汽汇等,?
- 1991年江淮流域暴雨个例的数值试验研究
- 作者：梁益国 学位年度：1992 学位授予单位：国家气象局气象科学研究院 关键词：江淮流域 旱涝 年际变化 夏季风 东亚 梅雨期
- 描述：1991年江淮流域暴雨个例的数值试验研究