删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

包含冻结过程的广义位温及位涡特征分析

本站小编 Free考研考试/2022-01-02

摘要
摘要:为了对比分析降水过程中不同表达形式热力学变量和位涡时空分布特点,本文针对2017年7月13~14日吉林省强降水过程,利用模式输出资料对常规位温(θ)、相当位温(θe)、包含凝结概率函数的广义位温(θGao)、包含冻结概率函数的广义位温(θWang)和同时涵盖凝结过程与冻结过程(θGu)五种不同形式位温进行计算,并分析五种对应位涡[PV(θ)、PV(θe)、PV(θGao)、PV(θWang)、PV(θGu)]与降水的关系。结果表明,引入冻结概率函数的广义位温(θWang)和对应的广义湿位涡PV(θWang)与强降水的对应性更好。θWangθGao差异集中在降水区对流层中高层5~11 km,前者始终高于后者,最大差异达2.5 K,说明冻结概率函数的引入扩大了广义位温的适用范围,更适合描述降水区湿大气非均匀饱和热力状态。五种位涡的差异主要在降水区上空12 km以下,由θGaoθWang定义的位涡PV(θGao)和PV(θWang)的正负异常中心更为明显。相比于PV(θGao)和PV(θWang)异常值更大,差异可达±0.2 PVU,这主要是由于冻结概率函数的引入增大降水区上空广义位温,促使冻结区的湿位涡异常增强。
关键词:凝结/
冻结/
广义位温/
位涡
Abstract:The spatial and temporal distribution characteristics of different types of thermodynamic variables and potential vorticity during precipitation were compared and analyzed in this study. On the basis of the heavy rainfall events in Jilin Province on 13–14 July 2017, the following five types of potential temperature were calculated with model outputs: conventional potential temperature (θ), equivalent potential temperature (θe), generalized potential temperature containing a condensation probability function (θGao), generalized potential temperature containing a freezing probability function (θWang), and potential temperature covering condensation and freezing (θGu). The relationships between five associated types of potential vorticity [PV(θ), PV(θe), PV(θGao), PV(θWang), and PV(θGu)]and precipitation were also analyzed. Results showed that the generalized potential temperature introducing a freezing probability function (θWang) and its potential vorticity [PV(θWang)] corresponded well with heavy rainfall. The differences between θWang and θGao were observed at 5–11 km in the mid-upper troposphere over the rainfall region. θWang was always greater than θGao, with the maximum difference reaching 2.5 K. Hence, the introduction of the freezing probability function extends the application scope of the generalized potential temperature and offers a reliable depiction of the thermodynamic state of nonuniform saturated moist air over rainfall regions. The differences among the five types of potential vorticity were mainly observed under 12 km over the rainfall region. The positive and negative anomaly centers for potential vorticity PV(θGao) and PV(θWang) respectively defined by θGao and θWang were increasingly visible. The anomaly value of PV(θWang) was greater than that of PV(θGao), and the differences could reach ±0.2 PVU. Such difference was due to the enhancement of the generalized potential temperature over the rainfall region resulting from the introduction of the freezing probability function. This condition led to the abnormal enhancement of the moist potential vorticity in the freezing region.
Key words:Condensation/
Freezing/
Generalized potential temperature/
Potential vorticity



PDF全文下载地址:

http://www.iapjournals.ac.cn/dqkx/article/exportPdf?id=20200410
相关话题/概率 过程 计算 大气 广义

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 北京多频段闪电三维定位网及一次雷暴过程的闪电时空演化特征
    摘要摘要:北京多频段闪电三维定位网(BeijingBroadbandLightningNETwork,简称BLNET)是一个研究和业务相结合的区域性全闪三维定位网。2015年,对BLNET硬件、站网布局及定位算法等方面进行了更新升级,提高了传感器的灵敏度,提升了软件的运算效率和站网的探测性能。升级后 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 高低频系统相互作用对Rossby波破碎过程的影响
    摘要摘要:利用美国国家环境预报中心和能源部(NCEP/DOE)的逐日再分析资料(NCEP-DOEAMIP-Ⅱ),对2010年12月20日发生在北太平洋一次典型的反气旋式波破碎(AWB)事件进行研究,分析了波破碎过程中等熵位涡场的演变特征,揭示了波破碎过程中高频扰动以及低频信号的逐日演变特征,并对20 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 由非季风区向季风区过渡过程中大气边界层结构的变化分析
    摘要摘要:利用中国西北中部具有代表性的非季风区、夏季风影响过渡区和季风区的7个高空站的2013年夏季晴天07时、13时、19时(北京时)的大气边界层资料,通过分析大气边界层位温、比湿、风速的垂直结构,发现大气边界层结构及厚度在不同区域的分布特征:稳定边界层厚度、残余层顶高度和对流边界层厚度从非季风区 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于京津冀高密度地面观测网络的大气污染物浓度地面观测代表性误差估计
    摘要摘要:地面观测提供空间点的浓度信息,三维化学模式提供网格面的浓度信息,两者在进行对比验证或同化融合时会因为空间尺度不匹配引入误差,即观测代表性误差。本研究将大气污染地面国控监测站与区县监测站结合起来,获得了京津冀地区高密度地面观测数据,利用该数据首次对京津冀地区6项常规大气污染物(PM2.5、P ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 利用锋生函数对2008年年初昆明准静止锋生消过程的诊断分析
    摘要摘要:利用ERA-Interim0.125°×0.125°高分辨率逐6小时再分析数据,选取昆明准静止锋2008年1~2月长时间维持过程诊断分析了锋生函数及其各分项在锋面生消过程中的作用与贡献,并结合2016年1月20~27日锋面增强西进过程和1979年1月14~20日锋面减弱东退过程进行了比较分 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 热带气旋“苏迪罗”(2015)海上活动时段降水物理过程模拟诊断研究
    摘要摘要:利用WRF模式对2015年热带气旋(TC)"苏迪罗"发展演变过程开展高分辨率数值模拟,模式较好地再现了"苏迪罗"路径、强度、高低空环流、云系演变和降水分布等。应用三维地面降水诊断方程对"苏迪罗"海上活动时段的降水物理过程模拟诊断指出,QWVA(三维水汽通量辐合辐散率)对TC环流区域内降水相 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • Runge-Kutta算法与Li差分法不同阶数配合对计算精度影响研究
    摘要摘要:为了充分发挥高阶Li空间微分方案(Li,2005)的优点,实现了时间积分为2~6阶Runge-Kutta(简称RK)格式的偏微分方程求解算法(简称RKL算法)。然后通过多组数值试验,研究了时间积分阶数对计算误差的影响。线性平流方程的试验结果表明对于方波函数型初值,2、4、5和6阶RK算法能 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 华北雨季开始早晚与大气环流和海表温度异常的关系
    摘要摘要:本文利用国家气候中心的1961~2016年华北雨季监测资料、美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)的大气再分析资料、NOAA海表温度资料,分析了华北雨季开始早晚的气候特征,然后利用合成分析、回归分析等方法,研究了华北雨季开始早晚与大气环流系统和关键区域海表温度的关系。结果 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • GFS物理过程包在GRAPES区域模式中的实施及改进:单柱试验
    摘要摘要:将NCEP的中期全球预报系统(GFS)整套物理过程包引入GRAPES区域模式,并利用美国ARM计划(AtmosphericRadiationMeasurementProgram)南部大平原外场1997年夏加强观测资料,对GRAPES模式中原有物理过程和GFS物理过程进行了单柱试验的测试和比 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 青藏高原那曲地区夏季一次对流云降水过程的云微物理及区域水分收支特征
    摘要摘要:第三次青藏高原科学试验针对高原夏季云和降水物理过程开展了大量观测研究,为进一步揭示高原云微物理结构、云中水分转化和区域水分收支特征,本文采用中尺度数值预报模式(WRF)并结合高原试验期间的各种观测资料,对那曲观测试验区2014年7月5~6日的一次较为典型的夏季对流云降水过程进行了数值模拟研 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02