收藏本站
收藏 | 论文排版

副热带夏季涡旋气候动力学的初步研究

代刊  
【摘要】: 副热带涡旋具有多尺度和多种类的特点,其气候动力学研究也越来越受到科学工作者的关注。为对副热带涡旋气候动力学有较全面的了解,本论文从气候学特征、自组织现象观测诊断和自组织动力学三个方面进行了初步的研究。 首先,引入改进的环绕角涡旋识别方法,从ECMWF40年再分析资料(ERA40)和NCEP/NCAR再分析资料(NRA)中提取了副热带西北太平洋,东北太平洋,西北大西洋和东北大西洋4个区域18年夏季的对流低层850hPa涡旋数据集。根据该涡旋数据集,我们分析了副热带涡旋的空间分布和时间变化特征。结果表明:(1)两种资料在四个区域都有很好的一致性,其中西北太平洋的相关性最好。(2)西北太平洋区域是全球副热带涡旋活动相对活跃的区域,区域内分布有两个涡旋活动中心,其涡旋平均强度强,涡旋活动范围广。(3)涡旋活动的活跃区都位于近海或海陆交界处,向远海方向或向内陆方向,涡旋活动明显减弱。(4)不同区域的涡旋活动具有不同的年际变化特征。(5)划分弱涡和强涡两种尺度讨论表明:副热带弱涡主要活动在陆地上或较低纬度地区,强涡则主要分布在近海;除西北太平洋外,其余3个区域的强涡数量都有增加趋势;西北太平洋和东北太平洋的强涡平均强度有增强趋势;东北太平洋、东北大西洋和西北大西洋的弱涡平均强度有增强趋势。 其次,进一步从ERA40再分析资料中提取了西北太平洋区域垂直12层的涡旋数据集,分析三维空间内的涡旋活动。分析发现具有明显的400hPa分界层。400hPa以下:各层涡旋活动的分布区域和年际变化与前述850hPa层相同;950~850hPa气压层内的涡旋活动最强烈;除中国南海外,其余地区随高度升高,涡旋的活动减弱;1000hPa上的涡旋个体强度有上升的趋势。在400hPa以上:250~200hPa层上的涡旋活动最为强烈;各层涡旋活动主要分布在15°~25°N纬度带内呈东西向带状分布,且太平洋中部的涡旋活动最活跃;300~150hPa层的涡旋个体平均强度有下降的趋势。 再次,使用高分辨率的TBB资料分析台风“麦莎”形成时期的自组织过程。结果表明有多种尺度的涡旋相互作用。典型的有:γ中尺度涡旋之间,β中尺度涡旋之间,γ中尺度与β中尺度涡旋之间,以及β中尺度涡旋与热带气旋之间的相互作用和自组织过程。 基于上述观测事实,本文采用Gerris自适应网格模式模拟不同位置、强度和结构的小尺度涡对双涡自组织过程的影响。结果表明:存在一个“Z”形敏感区,当小尺度涡出现在这一区域时,越有可能改变双涡自组织的终态;小尺度涡旋的强度和结构对该“Z”形敏感区范围的大小有重要影响;归纳小尺度涡能改变双涡自组织终态的4个必要条件是:初始位于敏感区内,有足够的强度,与双涡的距离适当,且生存时间足够长。 最后,利用一个高分辨率的拟谱模式,进一步分析了双涡自组织,以及小尺度系统对双涡自组织影响的物理过程。结果表明,(1)双涡合并的物理机制是:在旋转参考系下,流函数场的异质双曲型固定流点进入涡旋内部,持续不断向外抛出涡量形成反气旋性螺旋臂;该螺旋臂构成的非轴对称涡度场,在双涡中心产生相向的气流,使得双涡逐步靠拢合并。(2)小尺度系统改变双涡相互作用的物理机制是:初始时段处于某一涡旋正影响区内的小尺度系统,构成非对称涡度场,进而在该涡旋内部产生指向另一个涡旋的气流;如果该气流足够强,则会使两个涡旋的中心距离在短时间内下降到合并临界距离之内,触发双涡合并过程发生,进而引起能量的逆级串。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;资料[J];气象;1985年09期
2 ;资料[J];气象;1986年10期
3 ;资料[J];气象;1991年01期
4 ;资料[J];气象;1991年03期
5 ;资料[J];气象;1991年08期
6 ;资料[J];气象;1993年03期
7 ;资料[J];气象;1993年08期
8 ;资料[J];气象;1993年09期
9 李新生;杨世刚;赵桂香;;“8·16”暴雨过程的湿位涡诊断分析[J];山西气象;2006年02期
10 廖洞贤,王两铭,王超,张光智,张建春;一个直接用观测资料计算大范围散度、涡度和垂直速度的方案[J];气象学报;1980年04期
11 ;资料[J];气象;1982年04期
12 ;资料[J];气象;1982年05期
13 ;资料[J];气象;1986年09期
14 ;资料[J];气象;1987年10期
15 ;资料[J];气象;1989年10期
16 伍荣生,侯志明;局地势与涡度守恒原理[J];气象学报;1989年02期
17 ;资料[J];气象;1992年12期
18 费亮,李小凡;高层冷涡的不同结构对台风运动的影响[J];应用气象学报;1993年01期
19 康凤琴,肖稳安;我国南方MCC的涡度、水汽和热量收支平衡[J];高原气象;2001年03期
20 赵杰;杨静;;一次秋季暴雨过程的物理量特征分析[J];贵州气象;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王繼宗;張建成;;三维定命性涡元法[A];2009年度海峡两岸工程力学研讨会论文集[C];2009年
2 陶丽;李国平;;对流涡度矢在诊断西南涡暴雨中的应用[A];第28届中国气象学会年会——S17第三届研究生年会[C];2011年
3 李武阶;李俊;郑启松;;三峡区间高空低槽(切变)类暴雨增幅的诊断分析[A];第五届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会学术论文集[C];2002年
4 叶春;陈勇明;陈丽芳;查贲;张立峰;;0509号“麦莎”台风暴雨的数值模拟及分析[A];第三届长三角气象科技论坛论文集[C];2006年
5 黄柏文;刘通敏;;限界效应对于混合层流场涡流结构之影响[A];第四届《海峡两岸计算流体力学学术研讨会》论文集[C];2003年
6 谢韶;潘柱;;分析西太平洋副热带高压短期变化的主要成因[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
7 张德怀;;长江中游一次特大暴雨的中低层动力学特征[A];2004年湖北省气象学会年会学术论文详细摘要集[C];2004年
8 刘熠炎;;对2002年夏季鄂东南一次暴雨过程的诊断分析[A];2004年湖北省气象学会年会学术论文详细摘要集[C];2004年
9 李骞;范茵;刘捷;;基于粒子追踪的风场可视化方法研究[A];'2005数字江苏论坛——电子政务与地理信息技术论文专辑[C];2005年
10 李骞;范茵;刘捷;;基于粒子追踪的风场可视化方法研究[A];'2005数字江苏论坛电子政务与地理信息技术论文专辑[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘爱军;北太平洋副热带模态水及其形成机制研究[D];中国海洋大学;2004年
2 许东峰;西北太平洋环流及其对我国近海环流的影响[D];中国科学院海洋研究所;2000年
3 谢静;美国橡树林碳水通量7年变化规律的研究[D];北京林业大学;2013年
4 向洋;瞬变扰动在东亚高空西风急流位置经向年际变化中的作用[D];南京大学;2011年
5 孙成学;吕宋岛西北海域气旋式涡旋的结构及其形成机制[D];中国海洋大学;2009年
6 张建君;农田日蒸散量估算方法研究[D];中国农业科学院;2009年
7 李锐;近岸浪—流耦合物理机制及其应用研究[D];中国海洋大学;2013年
8 王慧;青藏高原正涡度源的形成及其对中国东部梅雨的影响[D];南京信息工程大学;2005年
9 刘文国;湖南岳阳滩地抑螺防病林生态系统水热、CO_2通量研究[D];中国林业科学研究院;2010年
10 陈德祥;尖峰岭热带山地雨林碳交换的动态特征和影响因素研究[D];中国林业科学研究院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邱爽;冬季北太平洋中纬度大气对热源和涡度强迫的响应[D];南京大学;2013年
2 王红艳;单部多普勒天气雷达反演三维风场的涡度—散度方法的进一步研究[D];中国气象科学研究院;2001年
3 黄昌兴;正、斜压涡度拟能相互作用所激发的阻塞过程研究[D];南京气象学院;2002年
4 于波;2004年重庆“9.5”特大暴雨与西南低涡的数值模拟[D];中国气象科学研究院;2006年
5 刘露;解二维不可压缩Navier-Stokes方程的一种涡度流函数方法[D];首都师范大学;2009年
6 韩荣青;1998年夏季风期间GAME再分析资料的质量分析及其应用[D];南京气象学院;2003年
7 张慧;中亚热带人工林碳水通量贡献区的评价研究[D];南京信息工程大学;2012年
8 马虹;塔里木河下游柽柳灌丛的CO_2与水热通量研究[D];新疆农业大学;2013年
9 刘刚;东亚夏季风季内振荡特征分析[D];吉林大学;2008年
10 侯婧慧;典型草原碳循环环境敏感性分析[D];内蒙古大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 张庆贵;若尔盖湿地管理局加强与国际国内科研合作[N];阿坝日报;2009年
2 王瑾;冉瑞奎;台风研究无止境[N];中国气象报;2002年
3 本报记者 王素琴 吴越;气候变暖,台风会增多增强吗?[N];中国气象报;2009年
4 本报记者 彭德倩 本报实习生 唐洧萍;能预测阴晴冷暖的“小龙王”[N];解放日报;2010年
5 记者 马波;云南哀牢山“老年森林”被证明是潜在碳蓄积库[N];科技日报;2011年
6 徐海 李洁尉;珠江冲淡水东扩机理研究取得重要进展[N];广东科技报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978