一次層積云發(fā)展過程對黑潮延伸體海洋鋒強迫的響應研究——觀測與機制分析
本文選題:海洋鋒 + 海洋大氣邊界層; 參考:《大氣科學》2017年02期
【摘要】:由于缺乏海上現(xiàn)場觀測,對天氣尺度擾動下,海表面溫度鋒(海洋鋒)對海洋大氣邊界層(MABL)垂直結構和MABL內海洋性低云(marine stratus)的影響研究較少。2014年4月12日,中國海洋大學東方紅2號科學考察船在黑潮延伸體海區(qū)的海洋鋒附近捕捉到一次層積云的迅速發(fā)展。在比較穩(wěn)定的天氣形勢下,由暖水側向北穿越海洋鋒時,云底和云頂高度升高,云區(qū)范圍迅速擴大。本文利用多種大氣—海洋聯(lián)合觀測數(shù)據(jù),結合衛(wèi)星觀測和再分析資料,對此次層積云迅速發(fā)展的機理進行了綜合分析。結果表明,在海上低壓后部西北風控制下,在海洋鋒的暖水側(下風方)形成熱通量大值中心和低壓槽,有助于高空西風動量下傳,進而又使得海氣界面熱通量增加,這種正反饋效應為MABL內混合層厚度加大和云底/頂高度在海洋鋒的下風方升高提供有利背景條件。4月12日09:00~12:00(協(xié)調世界時),來自日本本州島陸地的低空暖平流到達該熱通量中心上空,暖平流與熱通量中心的共同作用,導致該時段近海面暖中心強度異常增加,MABL中靜力不穩(wěn)定層加深和低壓槽發(fā)展,綜合作用的結果使得混合層厚度明顯加深,云底高度升高,云區(qū)迅速發(fā)展。本研究有助于理解在復雜大氣背景擾動下MABL對海洋強迫的響應機理。
[Abstract]:Due to the lack of on-site observations at sea, the effects of the sea surface temperature front (ocean front) on the vertical structure of the oceanic and atmospheric boundary layer (MABL) and the oceanic low cloud (marine stratus) in MABL are less studied under synoptic scale disturbances. On April 12, 2014, The Dongfanghong No. 2 scientific research vessel of China Ocean University captured a rapid development of stratified clouds near the sea front of the Kuroshio extensional body. In a relatively stable weather situation, the height of cloud bottom and cloud top increases and the range of cloud area expands rapidly when the warm water crosses the ocean front from the side to the north. In this paper, the mechanism of the rapid development of stratified clouds is comprehensively analyzed by using a variety of atmospheric and oceanic joint observation data and satellite observation and reanalysis data. The results show that under the control of the northwest wind at the back of the sea low pressure, a large heat flux center and a low pressure trough are formed on the warm water side (downwind side) of the ocean front, which is conducive to the downward transmission of the momentum of the westerly wind in the upper air and thus increases the heat flux at the sea and air interface. This positive feedback effect provides a favorable background for increasing the thickness of the mixing layer in MABL and rising the bottom / top height of the cloud below the ocean front. April 12, 09: 00 12: 00 (UTC), the warm advection from the Honshu land in Japan arrived at the lower level. Above the heat flux center, The combined action of warm advection and heat flux center results in an abnormal increase in the intensity of warm center near the sea surface during this period and the deepening of the static unstable layer and the development of the trough of low pressure in MABL. The combined effect results in the thickening of the mixing layer and the elevation of the cloud bottom. The cloud area develops rapidly. This study is helpful to understand the response mechanism of MABL to ocean forcing under complex atmospheric background disturbances.
【作者單位】: 中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室和海洋—大氣相互作用和氣候實驗室;山東省東營市河口區(qū)氣象局;
【基金】:國家重大科學研究項目2012CB955600 國家自然科學基金項目41576108 國家自然科學基金委員會—山東省人民政府聯(lián)合資助海洋科學研究中心項目U1406401 山東省重點研發(fā)計劃2015GSF120005 青島市民生科技項目1592114NSH~~
【分類號】:P732.6
【相似文獻】
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本文編號:2100923
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