中小尺度气象学总结 - 图文

发布时间 : 星期日 文章中小尺度气象学总结 - 图文更新完毕开始阅读

12、台风是一种近于圆形和具有暖心结构的热带气旋性涡旋。在台风中心有一个晴空区,叫做台风眼。台风眼的四周包围着一个深厚对流云环,称为台风眼壁。在台风眼壁外边为螺旋式中尺度雨带,它发生在台风气旋式环流内部,所以也称为内雨带。在台风环流以外的地区也有中尺度雨带,称为外雨带或台风前飑线。

13、螺旋雨带由对流云和层状云构成。一般在雨带的上风端的云系主要是对流性的,而在下风端,云系较少对流性,较多层状性,中间则为过渡区。中尺度对流区有时沿雨带向下风端移动,使下风端变得较多对流性。

第七章 中尺度对流复合体(MCC)

1、中尺度对流复合体:泛指由若干对流单体或孤立对流系统及其衍生的层状云系所组成的对流系统,它们的空间尺度和时间尺度有幅度很广的谱(广义)

最简单的是二维的线(带)状对流系统,最大而复杂的要算是一种具有近于圆形的团状结构的“中尺度对流复合体(MCC)”。这两种中尺度对流系统位于对流复合体波谱的两端。 MCC生命史一般包括四个阶段:

1、发生阶段。首先表现为一些零散的对流系统在具有有利于对流发生的条件(例如层结条件性不稳定、低层有辐合上升运动、有地形的热力和动力抬升作用等)的地区中开始发展。

2、发展阶段。各个对流系统的雷暴外流和飑锋逐渐汇合起来,形成了较强的中高压和冷空气外流边界线,迫使暖湿空气流入系统。由于外流边界和暖湿入流的相互作用,使系统内部的辐合加强,因此出现最强对流单体,并形成平均的中尺度上升气流。于是对流云团开始形成并逐渐加大。

3、成熟阶段。在这一阶段,中尺度上升运动发展旺盛,高层有辐散,低层有辐合,并有大面积降水产生。这一阶段在卫星云图上的形态,具有成熟阶段MCC的物理特征。

4、消亡阶段。在这一阶段,MCC下方的冷空气丘变得很强,迫使辐合区远离对流区,暖湿入流被切断,强对流单体不再发展。MCC逐渐失去中尺度有组织的结构。在红外云图上云系开始变得分散和零乱。但还可以看到有成片近于连续的云砧。

从MCC的连续演变过程表明,MCC在成熟阶段以前主要是强对流的发展阶段,而在成熟阶段以后则过渡到一个层状的减弱阶段。

第八章 大气不稳定和对流

1、静力(重力)不稳定:假设大气处于静力平衡,有一气块受到扰动产生垂直位移,若气块受到回复力又回到初始位置,则称为静力(或重力)稳定的;反之若气块加速离开初始位置,则称为静力(重力)不稳定的;而如果气块能在新位置上又达到平衡,则称为中性的。

2、静力稳定性:处于静力平衡的气块受到垂直方向扰动后,扰动变化的趋势称为静力稳定性。

3、条件性不稳定(对流不稳定):对干空气是静力稳定的,但对饱和湿空气是静力不稳定的,这种不稳定性称为条件性不稳定。

4、对流性稳定度:一般把气层被整层抬升达到饱和时的不稳定度称为对流性稳定度。不论气层原先的层结性(气温垂直递减率)如何,在其被抬升达到饱和后,如果是稳定的,称为对流性稳定的,如果是不稳定的,则称为对流性不稳定的,如果中性的,则称为对流性中性的。

5、对流天气一般发生在条件性不稳定的情况下。但有时在上干下湿的稳定的层结(γ<γs)的条件下,如果有较大的抬升运动,也可能产生对流天气。在这种情况下,可以发现原先为稳定的层结经过抬升后变成条件性不稳定的了。

6、条件性不稳定和对流性不稳定是一种潜在的不稳定,所以也称为位势(或潜在)不稳定。很多强对流天气过程都发生在位势不稳定的情况下。

7、CISK:大尺度流场通过摩擦边界层的抽吸(Ekman pumping)作用,为积云对流提供了必需的水汽辐合和上升运动,反过来积云对流凝结释放的潜热又成为驱动大尺度扰动所需要的能量,于是小尺度的积云对流与大尺度流场通过相互作用相辅相成得到发展,这种通过不同尺度运动的相互作用使对流和大尺度流场不稳定增长的物理机制称为第二类条件性不稳定。 物理解释:当低层的大尺度流场具有气旋性涡度时,由于边界层摩擦Ekman抽吸作用辐合,为积云对流提供了必须的水汽辐合和上升运动,上升运动导致小尺度积云对流凝结潜热释放而加热大气,此加热反过来促进了低层大尺度流场的辐合进一步加强,同时高层反气旋环流加强,使上升运动加速,两者作用有又使低层摩擦辐合加强,循环往复(正反馈)使积云对流不断加强。

8、波动型第二类条件性不稳定:由重力波引起的CISK过程称为波动型第二类条件性不稳定。

9、惯性不稳定:水平面上处于地转平衡的基本气流受到横向扰动后,扰动位移随时间变化的趋势。

10、惯性不稳定判据:

扰动位移随时间增大,为惯性不稳定 扰动位移随时间减小,为惯性稳定 扰动位移随时间不变,为惯性中性

??0 稳定?fuB?fugB??0 中性??0 不稳定 ?

12、对称不稳定(SI)又称浮力惯性不稳定。 在中尺度天气中经常有对称不稳定发展,最显著的标志是多条带状云系。对称不稳定是说明中尺度雨带与雨团形成的主要不稳定机制。这种雨带多发生在锋面附近和锋前暖区中。它们一般是发生在斜升的上升气流中,而不是垂直上升的气流中。中纬度斜升对流或非对流系统降水是中国主要降水(包括降雪)的一种形式。

当大气处于弱的层结稳定状态时,虽然在垂直方向上不能有上升气流的强烈发展,但在一定条件下可以发展斜升气流,这种机制称为对称不稳定。它可以用来解释与锋面相平行的中尺度雨带的形成和发展。

13、对称稳定性:在具有风速切变并处于流体静力平衡、地转平衡的平均气流中,即使是重力稳定和惯性稳定的,但当浮力和旋转作用向结合时,可以导致新的浮力-惯性不稳定。由于这是一种轴对称扰动的不稳定性,因此叫做“对称不稳定”性。

?z?z??y??yRi?1q?0f???0

M

14、条件对称不稳定(CSI):当对称稳定的大气由于潜热释放的作用变为对称不稳定时,则称这种大气是“条件对称不稳定”,或可以说,当大气对于斜升大气是对称稳定的,但对饱和斜升大气是对称不稳定的。则此种大气是条件对称不稳定其判据(充要条件):湿球位涡<0.

15、影响MCS发生发展的因子:能量因子、风速垂直切变

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)