国家自然科学基金(41075047)
- 作品数：8 被引量：163H指数：6
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- 相关机构：中国气象局北京城市气象研究所中国科学院大气物理研究所中国气象科学研究院更多>>
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- 北京MCS椭圆形暴雨云团的组织化机理研究
- 2016年
- 自Maddox（1980）发现了“椭圆形”的中尺度对流复合体（MCC）以来，椭圆形暴雨云团一直受到科研人员的高度关注。随着雷达观测研究的深入，发现MCC云团是由一些积云深对流组织化发展的结果，而且深对流往往对应着中-r尺度的强降水中心。
- 关键词：暴雨云团组织化MCS中尺度对流复合体
- 复杂地形下雷暴增强过程的个例研究被引量：54
- 2011年
- 本文基于多普勒雷达变分同化分析系统(VDRAS)反演的对流层低层热力和动力场,并结合多种稠密观测资料,对北京地区2009年7月22日一次弱天气尺度强迫下雷暴在山区和平原增强的机理进行了较深入的分析。研究结果表明:雷暴过程受大尺度天气系统影响不明显,对流前期地面弱冷锋,是此次雷暴新生的触发机制,高层冷平流、低层偏南暖湿气流的稳定维持和对流不稳定能量的聚集是本次雷暴增强的必要条件。雷暴从河北北部移进北京西北山区后,在下山和到达平原地区时,经历了两次明显的发展增强阶段。雷暴第一阶段下山增强,地形强迫起着主要作用,具体表现在三个方面:(1)地形斜坡使得雷暴冷池出流下山加速与稳定维持的偏南气流形成了强的辐合区;(2)地形抬升使得偏南暖湿入流强烈地上升,从而加剧了对流的发展;(3)地形抬高了冷池出流高度,使得出流与近地面偏南气流构成随高度顺转的低层垂直风切变,低层暖空气之上有冷平流叠加,使得雷暴前方的动力和热力不稳定增强。雷暴第二阶段在平原地区再次增强的主要原因是:组织完好的雷暴到达平原地区后,其冷池与低层暖舌在城区(朝阳地区)的对峙,产生了强的扰动温度梯度;强的冷池出流与势力相当的偏南暖湿气流相互作用产生了强的辐合上升气流,并与下沉气流在较长时间内共存;冷池出流形成的负涡度与低层切变产生的正涡度达到近似平衡状态。运用RKW理论,三者导致雷暴前方低层的辐合抬升最强,最有利于雷暴的维持发展。
- 陈双王迎春张文龙陈明轩
- 关键词：复杂地形辐合线
- 具有“双对流云线”特征的北京局地暴雨初步分析被引量：4
- 2012年
- 2009年7月13日北京出现了一次罕见的有双"对流云线"现象的局地暴雨,对此记载并主要采用雷达资料四维变分同化系统(VDRAS)得到的分析场资料进行了初步分析,结果表明:在高空槽、低层风场辐合的有利天气尺度背景下,在北京西南部与河北交界处,由于地形作用首先出现数个对流单体;同时由于北京城区南部存在伴随中尺度风场辐合的温度梯度带,为单条对流云线的形成提供了重要条件,因而出现了对流单体呈东东北-西西南走向线状排列的形态,单条对流云线形成。在出现单条对流云线后,强降水开始发生,对流云线两侧由于强降水产生的边界层冷池出流与环境场风场形成辐合,其中南侧出流与环境场的偏南风产生狭长辐合线,北侧出流与附近雷暴冷池及雷暴高压产生的西北气流产生辐合,同时这两条辐合线阻挡削弱了环境场对原对流云线的能量和水汽输送,从而原对流云线减弱消失,在其两侧新生出两条新的对流云线。在对流云线两侧冷池出流附近,如果环境场存在较强的温度梯度、湿度梯度以及风场辐合,则可以激发出走向与环境风场垂直相交的两条平行分布的对流云线。伴随较强垂直上升速度的边界层辐合线对对流风暴的新生有显著的动力学指示意义,时效约30～60 min。
- 张文龙王迎春崔晓鹏陈明轩
- 关键词：动力气象学局地暴雨边界层辐合线
- 北京地区干湿雷暴数值试验对比研究被引量：14
- 2011年
- 使用多种常规、非常规观测资料,结合WRF模式云尺度数值模拟和敏感性试验,对2007年8月6日和2008年8月23日发生在北京地区的两次强雷暴天气过程进行观测和数值模拟对比研究,前一过程为孤立单体雷暴造成的局地强降水过程,后一过程为干雷暴天气过程。结果表明:1)前一过程是由高层中α尺度低槽携带分裂南下的弱冷空气与副高西侧低层暖湿气流相互作用而形成的副高外围对流性暴雨;后一过程发生在850 hPa及以下层次相对湿度小于30%且无暖湿平流输送的干燥环境背景条件下,地面冷锋是此次雷暴发生的主要强迫机制。2)在一定环境垂直风切变条件下,水汽条件是形成北京地区干、湿雷暴天气的关键因子。3)数值模拟结果显示,前一过程模拟开始30 min后,地面开始出现降水,雷暴区近地面层风速辐合增强,同时在近地面层出现冷池,冷池强度约-1℃;到60 min,降水进一步增强,冷池强度增强为-3℃,同时产生冷池出流,出流强度达到14 m.s-1,表现为典型的单体雷暴降水。后一过程地面无明显降水产生,未能产生明显冷池及冷池出流。模拟得到的降水量、冷池强度等与两次过程的观测实况基本一致。4)改变水汽条件的敏感性试验显示,干、湿雷暴天气可互相转化。
- 张文龙王迎春崔晓鹏王婷婷
- 关键词：数值模拟水汽
- 近50a华北暴雨研究主要进展被引量：57
- 2012年
- 在我国加快实现气象业务现代化进程及2012年7月21日北京出现特大暴雨洪涝灾害的背景下,较为系统地回顾总结了近50 a华北暴雨的主要研究进展,其内容涉及大尺度环流形势及其分型、中低纬度系统相互作用、水汽输送、高低空急流、直接造成暴雨的中尺度系统、复杂地形以及下垫面、气候学特征等诸多方面。对这些研究成果的梳理,旨在加深对华北暴雨的理解和认识,加强华北暴雨研究,提高华北暴雨的预报水平。提出在继续开展大尺度系统发展演变研究的同时,有必要借助新型观测和数值模拟手段,有针对性地开展华北暴雨β(γ)中尺度系统细致研究,以期更清楚地揭示华北暴雨中尺度系统的三维结构特征、发生发展机理。
- 张文龙崔晓鹏
- 关键词：华北暴雨环流形势中尺度系统复杂地形
- 复杂地形下北京雷暴新生地点变化的加密观测研究被引量：28
- 2014年
- 2008年8月14日北京发生了雷暴群形式的局地暴雨,雷暴新生地点复杂多变,形成了多个γ中尺度的强降水中心。本文利用近年来北京气象现代化建设取得的加密地面自动站、多普勒雷达、风廓线仪、微波辐射计等多种新型高时空分辨率观测资料及雷达四维变分同化系统(VDRAS)反演资料,通过精细分析地面(边界层)风场、温度场等的演变特征,讨论了雷暴新生地点变化的机制。结果表明:复杂地形与雷暴冷池出流作用相结合,主导了雷暴新生地点的变化,进而影响γ中尺度强降水中心的变化;天气尺度高低空涡、槽的配合不一致,并且系统移动缓慢,以及对流层低层的弱的环境垂直风切变,是雷暴冷池结合复杂地形发挥雷暴新生地点主导作用的重要前提;复杂地形使得冷空气在一定范围内流动,在边界层产生碰撞和辐合,起到触发和增强对流作用,并使得对流风暴的形态和走向与地形呈现出紧密相关性;一定强度的冷池出流、边界层前期的暖湿空气和对流不稳定能量的积累,是冷池出流触发雷暴新生和演变的必要条件;北京周边地区的雷暴,通过其雷暴冷池出流沿着沟谷地形或向平原地区流动,与北京山谷或城区的边界层暖湿空气形成辐合抬升机制,触发雷暴新生。
- 张文龙崔晓鹏黄荣
- 关键词：复杂地形局地暴雨
- 复杂地形下北京一次局地雷暴新生和增强机制初探被引量：37
- 2012年
- 利用变分多普勒雷达分析系统,结合多普勒雷达观测、地面自动站、风廓线仪、加密探空等非常规观测资料,对北京地区2011年8月9日局地雷暴的新生和增强机制进行了较精细的分析。结果表明:该过程是一次发生在弱垂直风切变环境下的局地强对流雷暴大风过程,环境场有较强的不稳定能量(CAPE达2 798 J.㎏-1),地面高比湿带(>20 g.kg-1)在山前聚集,城区西部山前存在一较强γ中尺度热辐合中心,前期大气环境条件十分有利于对流发生发展;上游移进北京的强雷暴受地形强迫作用影响,其产生的冷池出流被抬高,冷空气叠加在地面γ中尺度热辐合中心之上,使山前局地大气层结更不稳定,另一方面,强冷池出流产生的边界层高层偏北风与近地面弱的偏南风构成有利于对流新生的垂直风切变,地面热辐合中心、边界层热力和动力不稳定的增强共同作用是局地雷暴新生的主要机制;上游冷池出流边界(阵风锋)伴有的强温度梯度和边界层辐合上升运动是原有局地新生雷暴显著增强的主要原因;多单体雷暴相互碰撞合并产生的辐合上升运动是局地雷暴得以持续的关键因素。
- 黄荣王迎春张文龙
- 关键词：阵风锋复杂地形
- 中尺度模式探空资料在北京局地暴雨预报中的应用被引量：11
- 2012年
- 结合北京局地暴雨特点,重点分析北京两次局地强暴雨过程的中尺度模式探空资料的特征与应用,同时简单讨论模式探空与降水量预报可能存在不协调的原因。结果表明:1)有利于北京局地暴雨发生的模式探空资料的主要特征是:对流层低层850 hPa以下水汽含量较充足,层结温度线与干绝热线近于平行,地面温度高(大于31℃);对流层中高层650 hPa以上相对冷干,对流层中低层800—600 hPa存在有利于深对流发生发展的饱和或准饱和层。2)模式探空资料可以正确反映强降水时间分布、降水性质及不同性质降水之间转换等,由于模式自身存在的协调性问题,在局地暴雨预报中有必要重视对模式探空资料的分析。3)上述结论是在两次暴雨过程分析的基础上得到的,今后仍需通过更多个例来进一步考察。
- 张文龙范水勇陈敏
- 关键词：局地暴雨
- 对超级单体风暴所导致北京“623”极端降水事件的分析
- 利用常规观测及雷达等多种加密观测资料,对2011年6月23日发生在北京城区的极端强降水事件进行了诊断分析。结果表明,这次极端降水事件,主要是由于飑线右端的强降水超级单体引发的。有利的大尺度背景、环境风垂直切变条件,结合北...
- 张文龙王迎春黄荣
- 关键词：强降水超级单体极端降水事件复杂地形
- 文献传递
- 对流层低层偏东风对北京局地暴雨的作用
- 本文利用风廓线仪、地面自动站观测资料及NCAR/NCEP 1oX1o分析资料等,对北京地区两次局地暴雨天气过程的对流层低层偏东风进行了对比分析研究,重点分析了浅薄和深厚两次偏东风的形成机制、偏东风的垂直结构特征和温、湿特...
- 张文龙崔晓鹏王迎春李青春黄荣
- 关键词：结构特征
- 文献传递
