与天气系统发生和发展有关的非均匀饱和湿位涡理论分析
- 格式:pdf
- 大小:343.24 KB
- 文档页数:8
159中国航班气象与环境Meteorology and EnvironmentCHINA FLIGHTS湿位涡在温州机场一次暴雨过程中的诊断分析陈磊 王波|中国民用航空温州空中交通管理站摘要:利用常规观测资料、NCEP 再分析资料,通过计算湿位涡(MPV)及其正压项(MPV1)和斜压项(MPV2),对2018年7月发生在温州机场的一次大暴雨天气过程进行了诊断分析,结果表明:850hPa 层湿位涡负值中心与强降水中心有较好的对应关系;此次暴雨过程中存在对流不稳定和斜压不稳定,对流不稳定性远大于大气湿斜压性;对流层低层MPV1<0、MPV2> 0的配置可作为强降水中心落区的判断依据。
关键词:温州机场;湿位涡;暴雨暴雨是温州地区主要气象灾害之一,但应用湿位涡理论对温州地区暴雨的研究并不多见。
暴雨的形成必须具备一定的动力、热力和水汽条件,而湿位涡正好是综合反映大气动力、热力和水汽作用的物理量,这就与暴雨的产生条件相吻合,故对湿位涡进行诊断分析,可以探究热力、动力及水汽等物理条件与降水的关系,从而揭示强降水发生发展的物理机制[1]。
本文选取2018年7月11—12日发生在温州地区的一次强降水过程,通过对湿位涡的相关诊断研究,揭示湿位涡场时空分布特征与强降水的关系,以期为将来在气象服务工作中的暴雨预报提供有益的思路和方法。
1 天气概述受2018年第8号台风“玛莉亚”影响,在2018年7月11—12日温州地区普降大暴雨,局部特大暴雨,该过程温州市面雨量为125.8mm,强降水的大值区主要位于瓯江两岸,以及西南山区。
在此期间,温州机场也发生了一次大暴雨天气过程。
根据温州机场自动气象观测系统显示,11日02—12日02时(北京时,下同)的机场的24小时降雨量为168.6 mm,其中02—14时的12小时雨量为133.9 mm,根据降水等级标准,12小时降水量达到70.0—139.9mm,则为大暴雨。
据统计温州机场11日的航班共取消41架次,备降5架次。
呼和浩特市一次大暴雨天气的湿位涡诊断分析赵艳丽;王秀萍;杨彩云;杜文娟【摘要】对1998年7月12日发生在呼和浩特地区的大暴雨天气过程进行了湿位涡初步诊断分析.结果表明:湿位涡在暴雨预报中具有较好的指示性,当对流层低层MPVl<0,同时MPV2>0时,暴雨易发生.从500hPa到对流层中高层,在切变线的附近有一个大的湿位涡正值中心,各层中心的位置基本相对应,从中层到高层略向北倾,越到高层中心值越大.强降水位于低层湿位涡高值区东北侧正位涡较小的地区,并与位涡斜压部分的负值中心相对应,随着斜压负值中心强度的增强,暴雨加强.【期刊名称】《内蒙古气象》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】4页(P9-12)【关键词】暴雨;湿位涡;诊断分析【作者】赵艳丽;王秀萍;杨彩云;杜文娟【作者单位】呼和浩特市气象局,内蒙古,呼和浩特,010020;托克托县气象局,内蒙古,托克托甚,010200;呼和浩特市气象局,内蒙古,呼和浩特,010020;呼和浩特市气象局,内蒙古,呼和浩特,010020【正文语种】中文【中图分类】P448引言暴雨的发生发展与低空流场的辐合、垂直运动的快速发展有关,常伴有气旋性垂直涡度的急剧增大。
位涡作为一个综合反映大气动力学、热力学性质的物理量,无论在理论研究,还是在实际天气分析预报中都有着广泛的应用。
湿位涡这一物理量更是不仅表征了大气动力、热力属性,而且考虑了水汽的作用,所以对湿位涡进行诊断,可以寻求热力、动力及水汽等物理条件与降水的关系,从而揭示降水发生发展的物理机制。
位涡概念在国外出现较早,在国内,位涡的研究与应用从20世纪80年代开始。
王永中等[1]通过研究一次副高外围切变线特大暴雨过程暴雨区的位涡变化,发现位涡和暴雨的发展是比较一致的。
盛华[2]对“81·7”大暴雨位涡与相当位涡的诊断分析中再次显示出暴雨区与位涡场基本一致的特点,并指出位涡场比涡度场更能表现暴雨的移动和强度变化。
单位:_____________________________姓名:___________________阅卷:________________监督:________________四川省气象行业天气预报技能竞赛试卷-------理论基础知识(满分100分)一、单项选择题(每小题1分共35分)1、我国雨带的季节性移动主要受哪个天气系统的支配____________。
A、台风B、西风槽C、西太平洋副热带高压D、江淮气旋答案:C2、西北太平洋副高西南侧的西行台风,如遇西风带大槽东移发展,台风未来将____________。
A、继续西行B、转向西北行C、路径呈打转型D、逐渐转向东北行答案:D3、对流性不稳定或位势不稳定层结的判据是____________。
A、∂θse / ∂Z >0B、γ>γd >γsC、γd >γ>γsD、∂θse / ∂Z <0答案:D4、在ω方程中,非绝热加热对垂直运动的贡献以________为主。
A、地表长波辐射B、凝结潜热释放C、大气逆辐射D、下垫面感热加热答案:B5、按照Orlanski(1975)提出的尺度划分方案,中-β尺度系统的水平尺度为____________。
A、200—2000kmB、20—200kmC、2—20km答案:B6、冷式锢囚锋地面锋线与高空暖舌的位置关系是____________。
A、暖舌在锋线前B、暖舌在锋线上C、暖舌在锋线后答案:C7、锋区内温度水平梯度比两侧气团内温度水平梯度____________。
A、小B、相等C、大答案:C8、绝大多数东亚爆发性气旋形成于____________。
A、高空西风急流出口区的右侧B、高空西风急流出口区的左侧C、高空西风急流入口区的左侧D、高空西风急流入口区的右侧答案:B9、根据位势倾向方程,槽前有正的相对涡度平流输送,等压面高度____________。
A、降低B、不变C、升高答案:A10、通常将大范围风随季节而有规律转变的盛行风称为____________。
高等天气学(大气所考博真题知识点归纳)一.定常波:定义:把纬向平均环流偏差的时间平均定义为定常波,即*[]A A A =-。
它表示时间平均图上的纬向偏差值,又称定常涡旋项,主要反映大气活动中心、高空平均槽脊以及季风等特征。
其三维结构主要用半球时间平均场的纬向不对称分布和经度-高度剖面图表征。
形成原因:定常波的形成主要是地形和非绝热加热分布不均匀性强迫的结果,两者对于定常波的维持都是十分重要的。
但热力强迫和地形强迫产生的定常波有不同的结构。
热力强迫的扰动尺度比地形强迫的大,尤其是在对流层上部。
它们的位相随高度也有更显著、更系统的向西倾斜。
对大气环流的作用:定常波对热量、西风动量、位势高度有经向输送作用:(1)热量以50N 为中心有很强的向北输送,这与中纬度定常波槽脊随高度有明显的向西倾斜有关。
向北的输送有两个最大值区,一在对流层上部和平流层下部,一在近地面附近。
(2)动量通量分布的特征在50N 以南有向北的输送,50N 以北有向南的输送。
这种输送特征与定常波槽脊在副热带有西南-东北倾斜,在中高纬有东南-西北倾斜的特征有关。
(3)因为地转风对位能的经向输送沿纬圈的平均值为零,因此定常波对位能的输送代表的是非地转运动的作用。
这种输送的主要特点是在中纬度有明显的向赤道输送。
定常的输送与瞬变波的输送相比一般较弱,*2[]v 和'2[]v 之差特别明显。
但是定常波的输送在热量、动量和涡度的局地时间平均的收支中起着重要作用,因而定常波和瞬变波的相对重要性不能只以上述方差和协方差量值来决定。
北半球冬季定常波主要特征:(1)200hPa 高度场在高纬度和低纬度有不同的流型,中纬度有明显的纬向动量向极通量,这种向极通量表示有一个从高纬流型向低纬流型的EP 通量。
因此低纬度流型的波动部分是由较高纬度的波动所强迫。
中高纬负值中心位于140E 和70W 。
在30N 附近高度场分布有明显突变现象,30N 南北高度场有明显反位相分布。
位涡理论在台风及梅雨暴雨过程诊断分析中的应用
研究的开题报告
一、选题背景与意义
台风及梅雨暴雨是自然灾害中常见的气象现象,引起了广泛的关注。
这些气象现象的形成和发展过程涉及复杂的动力学和热力学过程,涡旋
结构对其演变具有重要的作用。
随着数值模拟技术的发展,涡旋结构诊
断方法被广泛应用于台风及梅雨暴雨过程的分析和预测中。
位涡理论是
一种常用的涡旋结构诊断方法。
二、研究内容及目标
本文旨在通过对位涡理论的分析和实际案例的应用,研究位涡理论
在台风及梅雨暴雨过程诊断分析中的应用。
具体研究内容包括:位涡理
论的基本概念、原理及其在台风及梅雨暴雨过程中的应用;选取具有代
表性的台风和梅雨暴雨案例,通过位涡理论分析其气旋结构及其演变,
以及其对下垫面和大气环流的影响;分析和总结位涡理论在台风及梅雨
暴雨过程诊断分析中的应用效果和优缺点。
三、研究方法
本文将采用文献资料法、实例分析法和数值模拟法等多种研究方法。
其中,文献资料法将用于查阅相关文献,了解位涡理论的基本概念和应用;实例分析法将用于分析具有代表性的台风和梅雨暴雨案例,深入探
讨位涡理论的应用;数值模拟法将用于进行模拟实验,验证位涡理论在
诊断分析中的有效性。
四、预期成果
本文的预期成果包括:对位涡理论的基本概念和运用方法有更深刻
的了解;通过分析具有代表性的台风和梅雨暴雨案例,对其涡旋结构及
演变过程有更全面的认识;总结位涡理论在台风及梅雨暴雨过程诊断分析中的应用效果和优缺点,为相关领域的研究提供参考和借鉴。