發(fā)布時(shí)間：2020-07-25 07:42

【摘要】：位渦作為綜合表征大氣動(dòng)力和熱力的物理量,廣泛應(yīng)用于天氣系統(tǒng)的移動(dòng)和發(fā)展中。自由大氣中的位渦與地表位渦具有密切聯(lián)系。本文從位渦方程出發(fā),引入位渦密度的概念,其表示為位渦與大氣密度的乘積,在等熵坐標(biāo)下的數(shù)值即為絕對(duì)渦度,從而為天氣過(guò)程的分析帶來(lái)便利。由于青藏高原高聳的地形與等熵面相切,是位渦密度變化的關(guān)鍵區(qū),因此本文首先利用再分析和模式資料給出冬夏高原區(qū)域地表位渦密度變化各強(qiáng)迫項(xiàng)的分布特征,然后選取2008年我國(guó)南方冰雪災(zāi)害個(gè)例,探究高原區(qū)域地表位渦密度強(qiáng)迫及其向下游的傳輸對(duì)極端降水的影響。主要結(jié)果為:(1)利用位渦方程推導(dǎo)得到σ坐標(biāo)下的位渦密度方程及其計(jì)算方案,并驗(yàn)證其計(jì)算上的合理性。分析位渦密度變化方程表明,大氣的輻合輻散,非絕熱加熱及摩擦作用是影響大氣位渦密度變化的三項(xiàng)強(qiáng)迫項(xiàng)。當(dāng)大氣絕熱無(wú)摩擦的情況下,位渦守恒,但位渦密度不守恒,大氣內(nèi)部的輻合能夠使位渦密度增長(zhǎng),從而影響位渦密度的收支。(2)青藏高原大地形與等熵面相交明顯,是位渦密度增長(zhǎng)、減弱的關(guān)鍵區(qū)。分析地表位渦密度各強(qiáng)迫項(xiàng)表明,冬季大氣輻合輻散的作用最為明顯,其大值貢獻(xiàn)區(qū)位于高原東邊界,非絕熱加熱項(xiàng)也有一定貢獻(xiàn)。夏季受高原熱源的作用,非絕熱加熱項(xiàng)的貢獻(xiàn)比較顯著,主要位于高原南邊界和東邊界處。輻合輻散項(xiàng)則主要位于高原中東部及其東邊界與四川盆地交匯處。(3)分析2008年冰雪災(zāi)害過(guò)程并進(jìn)行敏感性試驗(yàn),結(jié)果表明,青藏高原東坡近地表的輻合能夠增加地表位渦密度,使其成為等熵面邊界上的位渦密度強(qiáng)迫源。該強(qiáng)迫源在等熵面上沿西風(fēng)向東傳播,在低空激發(fā)的氣旋式環(huán)流,增強(qiáng)我國(guó)華南沿海地區(qū)的南風(fēng)以及負(fù)的絕對(duì)渦度平流輸送;在對(duì)流層中高層為下游地區(qū)提供正的絕對(duì)渦度平流,為下游地區(qū)上升運(yùn)動(dòng)和降水的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件,促進(jìn)華南極端降水的產(chǎn)生。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P461
【圖文】：

．２邋ＥＲＡ－ｌｎｔｅｒｉｍ模式層分層示意圖，其中ａ為地表層，ｂ，ｃ，ｄ及以上為模層表明，歐洲中心數(shù)據(jù)的地表層離地高度較ＭＥＲＲＡ２數(shù)據(jù)大，所差異。但同一數(shù)據(jù)模式層之間的厚度相差不大，因此保證了

邋＾＾邋＿＿０＝１．００，邐１０ｍ逡逑Ｔ邋－邋Ｇｉｖｅｎ邋ｖａｒｉａｂｌｅ；邋Ｂ邋Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ邋ｖａｒｉａｂｌｅ逡逑圖２．２邋ＥＲＡ－ｌｎｔｅｒｉｍ模式層分層示意圖，其中ａ為地表層，ｂ，ｃ，ｄ及以上為模式層逡逑圖中分層表明，歐洲中心數(shù)據(jù)的地表層離地高度較ＭＥＲＲＡ２數(shù)據(jù)大，各層之間的逡逑厚度差也有所差異。但同一數(shù)據(jù)模式層之間的厚度相差不大，因此保證了差分方法的合逡逑理性。其中各層基本量的計(jì)算與ＭＥＲＲＡ２資料一致，在此不再贅述。但需要注意的是，逡逑歐州中心提供的模式層數(shù)據(jù)中沒(méi)有非絕熱加熱變率Ｑ１，因此對(duì)Ｆ歐洲中心的數(shù)據(jù)，丨１：－逡逑絕熱加熱變率改用位溫的個(gè)別變化來(lái)計(jì)算。逡逑２．４．２邋■，丨：ＦＧＯＡＬＳ投式丨丨丨的，、Ｖ：川逡逑不Ｎ的再分析資料中，算法的ｉｌ？算山于數(shù)據(jù)的層次不問(wèn)而檇所差異。本小節(jié)我們士：逡逑要分析ＦＧＯＡＬＳ－ｆ模式中具體計(jì)算方案的應(yīng)用。與再分析資料的奶侖相同，我們首先給逡逑出ＦＧＯＡＬＳ－ｆ模式的垂直分層如下圖所示。逡逑１９逡逑

等值線分別為高原１５００邋ｍ和３０００邋ｍ的地形線，逡逑下文圖中的地形線與其一致。逡逑進(jìn)一步分析地表位渦密度變化中各強(qiáng)迫項(xiàng)的貢獻(xiàn)情況，圖３．３給出ｆ地表位渦密度逡逑變化中輻合輻散項(xiàng)及其水平和垂直貢獻(xiàn)項(xiàng)的分布情況。山圖可知，輻合輻散項(xiàng)的要貢逡逑獻(xiàn)來(lái)ｎ邋］－其水ｆ項(xiàng)一的作川。墻１＇［項(xiàng)的貢獻(xiàn)較水ｆ項(xiàng)��？個(gè)ｗ級(jí)，僅作ａ原逡逑的北邊界處衣現(xiàn)為較弱的負(fù)貢獻(xiàn)。逡逑ａｄｖ逡逑；ｉｉ＾＾逡逑２０ＮＩ逡逑９０Ｅ邐１２０Ｅ逡逑ａｄｖｈ邐ａｄｖ＿ｖｅｒ逡逑ｚ0ｎ邋ｈ＼邐卜卜＇５逡逑９０Ｅ邐１２０Ｅ邐９０Ｅ邐１２０Ｅ逡逑——ｉ邐ｉ邋ｉ邋ｉ逡逑－２邐－１．５邐－１邐－０．５邋－０．３邐０邐０．３邋０．５邐１邐１．５邐２逡逑２３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳佳;周波濤;徐影;;中國(guó)平均降水和極端降水對(duì)氣候變暖的響應(yīng):CMIP5模式模擬評(píng)估和預(yù)估[J];地球物理學(xué)報(bào);2015年09期

2 XU Ying;WU Jie;SHI Ying;ZHOU Bo-Tao;LI Rou-Ke;WU Jia;;Change in Extreme Climate Events over China Based on CMIP5[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2015年04期

3 高濤;謝立安;;近50年來(lái)中國(guó)極端降水趨勢(shì)與物理成因研究綜述[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2014年05期

4 晏理華;茅海祥;楊群;;我國(guó)南方冬季極端降水與印度洋海溫的關(guān)系[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年23期

5 吳國(guó)雄;鄭永駿;劉屹岷;;渦旋發(fā)展和移動(dòng)的動(dòng)力和熱力問(wèn)題Ⅱ:廣義傾斜渦度發(fā)展[J];氣象學(xué)報(bào);2013年02期

6 鄭永駿;吳國(guó)雄;劉屹岷;;渦旋發(fā)展和移動(dòng)的動(dòng)力和熱力問(wèn)題Ⅰ:PV-Q觀點(diǎn)[J];氣象學(xué)報(bào);2013年02期

7 孫建奇;敖娟;;中國(guó)冬季降水和極端降水對(duì)變暖的響應(yīng)[J];科學(xué)通報(bào);2013年08期

8 翟盤(pán)茂;劉靜;;氣候變暖背景下的極端天氣氣候事件與防災(zāi)減災(zāi)[J];中國(guó)工程科學(xué);2012年09期

9 智協(xié)飛;張玲;潘嘉露;;我國(guó)南方冬季氣候變暖前后極端降水事件分析[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2011年02期

10 李來(lái)芳;劉屹岷;卜昌郁;;熱源異常對(duì)2008年初中國(guó)南方低溫雨雪天氣的影響[J];氣候與環(huán)境研究;2011年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 祁淼;中國(guó)東部夏季極端降水統(tǒng)計(jì)特征及其與大尺度氣候變化的關(guān)系[D];南京信息工程大學(xué);2016年

2 朱月佳;中國(guó)冬季極端降水事件與天氣尺度瞬變波活動(dòng)的可能聯(lián)系[D];南京信息工程大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2769527