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一次东北冷涡中对流云带的宏微物理结构探测研究 被引量：53
1
作者 齐彦斌 郭学良 金德镇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第4期621-634,共14页
利用2003年7月8日的东北冷涡中对流云带的飞机穿云观测资料,结合雷达、卫星云图及天气图等资料,详细分析了此次冷涡对流云带的宏观特征、微物理结构,并对降水形成机制进行初步探讨。此次东北冷涡对流云系具有明显的带状水平回波结构,中... 利用2003年7月8日的东北冷涡中对流云带的飞机穿云观测资料,结合雷达、卫星云图及天气图等资料,详细分析了此次冷涡对流云带的宏观特征、微物理结构,并对降水形成机制进行初步探讨。此次东北冷涡对流云系具有明显的带状水平回波结构,中等强度,垂直尺度小(小于6 km),云过冷液态水含量丰富,最大可达3.3 g/m3,云的上部过冷水含量也达到2.0 g/m3。对流云带的上部存在冰粒子高浓度区,最大值为1062 L-1,出现在5242 m(-6.8℃)处,这些冰粒子在高过冷水含量区的快速长大对降水产生起到重要作用。云滴直径与云滴浓度在0℃层附近呈现负相关性;通过分析解释了上升气流强的区域有更小的云滴粒子和冰晶粒子的原因,上升气流的作用造成了0℃层以下粒子浓度的积累。在弱上升气流区,2-DC观测的粒子浓度,高浓度区对应小粒子多,低浓度区对应大粒子多。并初步探讨了冷涡对流云带可能存在冰晶繁生过程。 展开更多
关键词 东北冷涡 对流云带 微物理结构 飞机探测
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强降水过程中热力切变平流参数的诊断分析 被引量：6
2
作者 齐彦斌 冉令坤 洪延超 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第6期1201-1213,共13页
在以往研究的基础上,本文把对流涡度矢量的垂直分量、水平散度和广义位温的垂直梯度有机地结合起来,引入热力切变平流参数的概念。本文针对两次强降水过程,利用NCEP/NCAR全球最终分析资料对热力切变平流参数进行诊断分析,结果表明,热力... 在以往研究的基础上,本文把对流涡度矢量的垂直分量、水平散度和广义位温的垂直梯度有机地结合起来,引入热力切变平流参数的概念。本文针对两次强降水过程,利用NCEP/NCAR全球最终分析资料对热力切变平流参数进行诊断分析,结果表明,热力切变平流参数能够比较准确地综合表征雨区上空水平风场切变和湿等熵面漏斗状向下伸展等动力学和热力学典型的垂直结构特征,因而该参数与降水系统的发展演变密切相关,与观测的6小时累积地面降水区存在一定的对应关系;在空间水平分布和时间演变趋势上,热力切变平流参数的异常值区覆盖着观测的6小时累积地面降水区;该参数在降水区内表现为强信号,而在非降水区表现为弱信号。影响热力切变平流参数发展演变的因素分析表明,该参数倾向方程中通量散度项的异常值区覆盖着观测的6小时累积地面降水区,表明雨区内通量散度项导致的热力切变平流参数变化比较明显,其中纬向风速与经向风速相互作用的贡献是不容忽略的。 展开更多
关键词 热力切变平流参数 对流涡度矢量 水平散度 广义位温
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东北冷涡中尺度云系降水机制研究 Ⅰ:观测分析 被引量：5
3
作者 齐彦斌 陶玥 +1 位作者 洪延超 冉令坤 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2012年第6期683-692,共10页
利用机载云粒子测量系统等仪器对2003年7月8日冷涡云系的积层混合云探测的资料,分析冷涡云系中的微物理结构、微物理过程和降水形成机制。结果表明:在4km以上高度,2-DC粒子浓度随高度快速增加,而粒子平均直径逐渐减小,粒子在下落过程中... 利用机载云粒子测量系统等仪器对2003年7月8日冷涡云系的积层混合云探测的资料,分析冷涡云系中的微物理结构、微物理过程和降水形成机制。结果表明:在4km以上高度,2-DC粒子浓度随高度快速增加,而粒子平均直径逐渐减小,粒子在下落过程中获得了增长。积层混合云中对流云在垂直方向上出现明显的分层的微物理结构:4.6km以上高度只存在针状冰晶;4.5～3.5km高度,存在过冷水和冰相粒子。过冷水含量较高,冰相粒子除针状冰晶外,还有少量冰雪晶聚合体或霰粒子,其中在紧靠0℃层之上的3.5km高度,主要存在冰雪晶聚合体或霰粒子。在紧靠0℃层之下,粒子为椭球形,还有一些未完全融化的冰晶,再降低200m高度,粒子完全是球形,这里完全是雨滴。降水粒子主要是雨水。云系液态水含量十分丰富,过冷水含量最大值可达3.3g/m3,云体上部也达到2.0g/m3。云垂直方向上微物理结构分析表明,云中冰晶除了通过冰核核化形成外,可能还存在冰晶的繁生过程。冰晶产生后通过聚并进一步长大,撞冻过冷水也是冰雪晶增长的方式之一。在云的暖区降水粒子为雨滴,其中至少有一部分是由冰相粒子(冰晶聚合体或霰粒子)融化形成。因此冷云过程参与了降水形成过程。 展开更多
关键词 东北冷涡 中尺度云系 降水机制 观测分析
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东北冷涡中尺度云系降水机制研究 Ⅱ:数值模拟 被引量：3
4
作者 齐彦斌 陶玥 +1 位作者 冉令坤 洪延超 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2012年第6期797-808,共12页
在利用卫星、雷达和机载PMS(粒子测量系统)等观测资料对2003年7月8日东北冷涡积层混合云系的降水形成机制分析的基础上,将观测分析与数值模拟研究相结合,用中尺度数值模式对积层混合云系做数值模拟,并结合观测资料进一步分析了积层混合... 在利用卫星、雷达和机载PMS(粒子测量系统)等观测资料对2003年7月8日东北冷涡积层混合云系的降水形成机制分析的基础上,将观测分析与数值模拟研究相结合,用中尺度数值模式对积层混合云系做数值模拟,并结合观测资料进一步分析了积层混合云系的微物理结构、粒子形成过程和降水形成机制,获得如下结果:(1)混合云中对流云具有分层的微物理结构。冰晶含水量最大值出现的高度最高,其次由高到低的排序是雪、云水、霰和雨;雨水主要出现在云的暖区;各种粒子中以雨水含水量最高,其次是霰。对流云体生命期较长,微物理结构基本稳定。(2)粒子形成增长过程有差异。冰晶通过凝华过程增长。雪主要来源于冰晶,产生后主要通过撞冻、收集冰晶和凝华过程增长,其中撞冻过冷云水增长对雪质量贡献最大,其产生率极大值高度与过冷云水相当。丰富的过冷云水,给雪的撞冻增长提供了有利条件。在高、中和低层雪的形成有着不同的机制,高层雪收集冰晶长大后,下落到低层又以雪撞冻过冷云水的结淞增长为主要过程。霰主要由雨滴冻结和雪的转化产生,过冷雨滴与冰晶接触冻结成霰;过冷雨滴收集雪,雪随着雨滴的冻结而转化成霰。因此霰的产生与过冷雨滴关系极大。霰主要撞冻云水、收集雪和冰晶增长,其中撞冻是霰的重要增长过程。雨水主要由霰的融化形成,降水主要是由冷云过程产生的。在过冷层,霰撞冻增长占优势。云上部的冰晶和雪对云的中部具有播撒作用,过冷层中存在丰富的过冷水,对冰相粒子的撞冻增长有利。对云水消耗的分析表明,雨滴对云滴的收集、霰和雪对云水的撞冻增长是消耗云水的主要过程。(3)从各种粒子的形成和增长过程可以看出,大部分雨水由霰融化形成,暖云过程贡献要小得多。可见,降水主要是由冷云过程产生的,这与观测分析的结果一致。 展开更多
关键词 微物理结构 粒子增长 降水机制 数值模拟
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云凝结物平流输送对降水云系发展影响的数值模拟研究 被引量：3
5
作者 齐彦斌 冉令坤 洪延超 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1045-1057,共13页
大气动力学中"平流输送"是非常重要的宏观动力学过程,云凝结物的平流输送与降水云系的发展演变密切相关,它把宏观动力过程与各种云凝结物粒子的时空演变联系起来,云凝结物的平流输送可以增加或减少局地大气中云凝结物的含量,... 大气动力学中"平流输送"是非常重要的宏观动力学过程,云凝结物的平流输送与降水云系的发展演变密切相关,它把宏观动力过程与各种云凝结物粒子的时空演变联系起来,云凝结物的平流输送可以增加或减少局地大气中云凝结物的含量,改变云凝结物的空间分布状况,影响云凝结物的微观物理过程,进而促进或抑制降水云系的发展演变。本文在数值模拟研究中,通过改变云凝结物平流输送的状况来研究宏观动力过程对云微观物理过程的影响,因而利用ARPS模式开展3个分别排除云凝结物水平平流输送、垂直平流输送和三维平流输送的敏感试验,进行关于云凝结物平流输送对降水云系发展演变影响的敏感性数值模拟研究。结果表明,云凝结物的平流输送对水汽比湿的影响很小。云凝结物的三维平流输送有利于增加降水云系中雪和霰的混合比含量,抑制云水、雨水和云冰混合比含量的增长。云凝结物的水平平流输送可以降低降水云系中云水和雨水的混合比含量,增加云冰和雪的混合比含量;云凝结物垂直平流输送的作用是增加降水云系中雨水、雪和霰的混合比含量,减少云与冰混合比含量。云凝结物三维平流输送效应的分析表明,云凝结物的三维平流输送主要通过调整云凝结物的微物理过程源汇项以及降水粒子(雨水、雪和霰)的下落末速项来改变降水云系中云凝结物的垂直结构;另外,雪的三维平流输送对雪本身的分布也有一定影响。 展开更多
关键词 宏观动力过程 云凝结物 平流输送 数值研究
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中尺度对流雨带飞机观测资料分析和数值模拟研究
6
作者 齐彦斌 金德镇 《吉林气象》 2004年第3期2-5,15,共5页
本文使用MM5中尺度数值模式,采用不同分辨率(90、45、30和15km)相同的Reisner混合相微物理显示方案,及Betts-Miller和Grell的对流参数化方案,对2003年7月8日吉林省境内中尺度对流雨带天气过程进行了数值模拟试验。结果表明:不同尺度的... 本文使用MM5中尺度数值模式,采用不同分辨率(90、45、30和15km)相同的Reisner混合相微物理显示方案,及Betts-Miller和Grell的对流参数化方案,对2003年7月8日吉林省境内中尺度对流雨带天气过程进行了数值模拟试验。结果表明:不同尺度的天气系统,需要不同分辨率、不同参数化方案的中尺度模式进行模拟,提高模式的分辨率可以增强对含有对流的中小尺度天气系统的模拟和预报能力;模式的水平分辨率和对流参数化方案对模拟强降水中心有重要影响;当MM5模式分辨率提高时,模拟的细化给降水分布、降水强度带来一些改进,但主要雨区内也出现了一些虚假预报中心水平扩散;低层正涡度区,高层负涡度区的配合,对低层辐合上升运动有利、能促进对流发展;从散度场的分布特征看,低层850hPa的水平辐合区域强弱与降水的大小有密切关系,强水平辐合区与强降水区有很好的对应关系。因此,在MM5模式业务化时应该根据天气特点来选择模式分辨率和对流参数化方案,以使模拟结果更接近实况。 展开更多
关键词 中尺度对流 数值模拟研究 观测资料分析 雨带 对流参数化方案 中尺度数值模式 2003年7月 模式分辨率 飞机 数值模拟试验 天气系统 中尺度模式 水平分辨率 MM5模式 显示方案 天气过程 预报能力 中小尺度 降水分布 降水强度
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降水性层状云系结构和降水过程的观测个例与模拟研究 被引量：50
7
作者 胡朝霞 雷恒池 +3 位作者 郭学良 金德镇 齐彦斌 张晓庆 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第3期425-439,共15页
2004年7月4-6日,在我国东北地区有一次大范围的降雨过程。作者分析了此次层状云降雨的观测资料,包括机载PMS资料、雷达资料以及地面雨强计资料等,并用包含详细微物理过程的一维层状云模式进行了数值模拟,用顾震潮的三层概念模型(把层状... 2004年7月4-6日,在我国东北地区有一次大范围的降雨过程。作者分析了此次层状云降雨的观测资料,包括机载PMS资料、雷达资料以及地面雨强计资料等,并用包含详细微物理过程的一维层状云模式进行了数值模拟,用顾震潮的三层概念模型(把层状云垂直结构分为三层:第一层为冰晶层,第二层为过冷水层,第三层为暖水层)分析了云的结构及降水形成过程。结果表明,这个模型基本反映了降水性层状云的结构和降水产生的物理过程。在第一层中,冰晶的凝华增长很重要,也存在冰晶的碰并过程。在第二层中,冰晶和雪的增长主要是通过凝华过程,Bergeron过程作用很大,但不同时刻Bergeron过程的作用程度不同。第三层中主要有云滴、雨滴和从第二层降落下来以后融化的雪和霰。云的第一层对第二层有播种作用,冰晶层对降水的贡献为7%,过冷水层对降水的贡献为54%,暖水层对降水的贡献为39%,降水的产生中冷云过程作用稍大,但暖云过程也起重要作用。 展开更多
关键词 层状 云观测和数值模拟 三层模型 降水机制
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加密自动气象站雨量计资料的质量控制及其相关关系的研究 被引量：22
8
作者 刘雨佳 陈洪滨 +2 位作者 金德镇 齐彦斌 崔莲 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期159-170,共12页
在长春一四平地区100km-100km的范围内，分布有平均间隔10km左右的147个自动气象站。结合该区域雷达回波强度资料，对2007-2011年4～10月的气象站雨量计小时降水数据进行质量控制。多步骤质量控制结果显示，有141个自动站雨量计的数据... 在长春一四平地区100km-100km的范围内，分布有平均间隔10km左右的147个自动气象站。结合该区域雷达回波强度资料，对2007-2011年4～10月的气象站雨量计小时降水数据进行质量控制。多步骤质量控制结果显示，有141个自动站雨量计的数据通过了检查，删除了6个错误站点的数据，对有疑问时段的数据作了标记。利用质量控制后的5年夏季半年自动站雨量计小时降水数据，进行相关关系统计分析表明：距离在10km以内的雨量计测量，平均相关系数均能达到0．6以上；雨量计距离小于5km，平均相关系数在0．7以上；而站点距离超过20km，相关系数普遍降到0．4以下；随着统计时间的增长（从分钟到月降水量），每个雨量计的测量值具有更高的空间代表性。 展开更多
关键词 雨量计 质量控制 相关系数 空间代表性
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“7.21”暴雨过程动力因子分析和预报研究 被引量：62
9
作者 冉令坤 齐彦斌 郝寿昌 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期83-100,共18页
针对2012年7月21～22日发生在我国华北地区的暴雨过程，利用美国全球预报系统资料对湿热力平流参数、对流涡度矢量的垂直分量、热力波作用密度、热力位涡波作用密度、热力位势散度波作用密度和湿斜压涡度等动力因子进行计算和诊断分析... 针对2012年7月21～22日发生在我国华北地区的暴雨过程，利用美国全球预报系统资料对湿热力平流参数、对流涡度矢量的垂直分量、热力波作用密度、热力位涡波作用密度、热力位势散度波作用密度和湿斜压涡度等动力因子进行计算和诊断分析，结果表明，该暴雨过程是由高、低空急流、高空槽、副热带高压、冷锋和辐合切变线等多个天气系统共同作用造成的。降水区具有垂直上升运动强烈，垂直热量输送明显，湿等熵面向下伸展和水平风垂直切变显著等动、热力学特征。湿热力平流参数等动力因子综合反映了上述动、热力垂直结构特征，因而与6小时观测降水的发展移动有～定相关性。全球预报系统48小时预报的动力因子高值区在走向和落区上与6小时观测降水区比较接近，代表动力因子对降水落区有一定的指示意义。利用全球预报系统的预报场资料对动力因子暴雨预报方程进行计算，结果表明，在降水中心位置预报方面，动力因子降水预报比全球预报系统本身的降水预报更接近观测实况。ETS（EquitableThreatScore）评分计算表明，对于降水的早期预报，动力因子降水预报评分略高于全球预报系统本身的降水预报评分，说明动力因子暴雨预报方程有一定的降水预报能力，可以应用到实际天气业务预报中。 展开更多
关键词 暴雨 动力因子 湿热力平流参数 波作用密度
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造成北京PM10重污染的二类典型天气形势 被引量：39
10
作者 王喜全 齐彦斌 +2 位作者 王自发 郭虎 虞统 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第1期81-86,共6页
利用北京空气质量监测资料和NCEP再分析资料,分析了北京发生PM10重污染的天气形势。研究表明:1)虽然北京地区PM10重污染(API指数3级以上)每年只有10 d左右,但与之关联的轻微或轻度空气污染(API指数3级)天数,却可能占全年3级污染总天数的... 利用北京空气质量监测资料和NCEP再分析资料,分析了北京发生PM10重污染的天气形势。研究表明:1)虽然北京地区PM10重污染(API指数3级以上)每年只有10 d左右,但与之关联的轻微或轻度空气污染(API指数3级)天数,却可能占全年3级污染总天数的40%-50%。因此,分析研究造成北京PM10重污染的天气形势,对于空气污染的预警预报以及污染源的控制和管理,都具有十分重要意义。2)通过海平面气压场的主观分析,确定了二类北京PM10重污染的典型天气形势,即高压南下东移阻滞型和与北上台风(或热带低压)相关联的弱高压控制型,并指出了后者在2008年奥运会期间,对开展北京空气污染预报和污染控制的指导作用。 展开更多
关键词 PM10重污染 天气形势 北京
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台风暴雨过程中位势散度波作用密度分析和预报应用研究 被引量：11
11
作者 冉令坤 刘璐 +1 位作者 李娜 齐彦斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3285-3301,共17页
在位涡的基础上,考虑散度效应,把水平风矢量旋转90°后的旋度在广义位温梯度方向上的投影定义为位势散度,并把其二阶扰动量定义为位势散度波作用密度,该波作用密度代表扰动热量的扰动输送,与位势稳定度的发展演变有关.登陆台风Morak... 在位涡的基础上,考虑散度效应,把水平风矢量旋转90°后的旋度在广义位温梯度方向上的投影定义为位势散度,并把其二阶扰动量定义为位势散度波作用密度,该波作用密度代表扰动热量的扰动输送,与位势稳定度的发展演变有关.登陆台风Morakot(2009)的诊断分析表明,在台风登陆台湾岛,进入台湾海峡和登陆大陆三个阶段,波作用密度高值区与大陆和台湾降水区相重叠,扰动热量的扰动输送显著;在前两个阶段,大陆和台湾降水区波作用密度逐渐增大,扰动热量的扰动输送逐步增强;在台风登陆福建霞浦市后,大陆地区波作用密度减小,扰动热量的扰动输送减弱.在影响波作用密度局地变化的诸多物理因素中,扰动非地转风位涡项是主要强迫项.统计分析表明,波作用密度与观测降水有一定的相关性,据此发展了位势散度波作用密度降水预报方程,其本质是数值模式预报资料的动力延伸释用,预报应用表明,利用24h模式预报场计算的波作用密度降水能够较好地再现观测降水的落区,对台风Morakot引发的暴雨有一定的预报技巧. 展开更多
关键词 位涡 位势散度 波作用密度 波作用通量散度
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云雷达反演层状云微物理参数及其与飞机观测数据的对比 被引量：31
12
作者 刘黎平 宗蓉 +1 位作者 齐彦斌 刘健 《中国工程科学》 北大核心 2012年第9期64-71,共8页
首先根据滴谱假设分析了层状云降水回波强度、径向速度和速度谱宽与降水微物理参数的关系,检验了云雷达探测数据的可用性;然后在忽略空气上升速度和湍流对雷达观测的速度谱宽影响前提下,利用测云雷达观测的回波强度、粒子下落速度和速... 首先根据滴谱假设分析了层状云降水回波强度、径向速度和速度谱宽与降水微物理参数的关系,检验了云雷达探测数据的可用性;然后在忽略空气上升速度和湍流对雷达观测的速度谱宽影响前提下,利用测云雷达观测的回波强度、粒子下落速度和速度谱宽数据进行了液态水含量和滴谱参数的反演试验,并与飞机观测的滴谱进行了对比分析。结果表明,8 mm雷达观测得到的3个量与雨滴谱分析得到的关系比较接近;层状云粒子尺度、数密度和含水量从云顶到云的回波强中心有明显的变化,粒子尺度的增加是回波强度增加的重要原因。毫米波雷达反演得到的降水微物理参数和飞机观测数据具有可比性。 展开更多
关键词 云降水微物理参数 毫米波云雷达和飞机观测 降水粒子下落速度和谱宽
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城市化与北京地区降水分布变化初探 被引量：25
13
作者 王喜全 王自发 +1 位作者 齐彦斌 郭虎 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第4期489-495,共7页
根据北京地区城市化进展的程度,以1980年为分界点,将1961～1980年划分为城市化慢速期,1981～2000年划分为城市化快速期。利用北京地区14个标准气象站40年的降水量资料,研究了城市化对北京地区降水分布的可能影响。初步的研究结果表明:... 根据北京地区城市化进展的程度,以1980年为分界点,将1961～1980年划分为城市化慢速期,1981～2000年划分为城市化快速期。利用北京地区14个标准气象站40年的降水量资料,研究了城市化对北京地区降水分布的可能影响。初步的研究结果表明:北京地区冬季降水量分布发生了显著的系统性的变化,即城市化缓慢期北京地区南部为降水较多地区,北部为降水偏少地区;城市化快速期相对降水量的分布则正好相反,南部地区变为降水较少地区,而北部变为降水偏多地区。其他季节,北京地区的相对降水量分布并未发生整体性的显著变化。造成冬季降水分布变化的原因可能是随着城市规模的扩大,北京冬季"城市热岛"和"城市干岛"效应增强进而使云下蒸发过程增强,造成城区及南部地区地面降水量减少。至于夏季降水分布并未发生系统性的变化,还需深入研究。以上结果与国内外的相关研究结论大相径庭。 展开更多
关键词 城市化 城市降水 北京
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青藏高原东部冰雹形成机理的数值模拟 被引量：16
14
作者 胡朝霞 齐彦斌 +1 位作者 郭学良 洪延超 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第1期37-48,共12页
利用中国科学院大气物理研究所发展和改进的三维冰雹云模式,对青藏高原东部甘肃省玛曲县的一例冰雹云过程进行了模拟研究。结果表明:玛曲冰雹云中冰雹胚胎以霰胚为主;在地面降水中,固态降水占降水总量的46%,而霰占固态降水的65%,霰主要... 利用中国科学院大气物理研究所发展和改进的三维冰雹云模式,对青藏高原东部甘肃省玛曲县的一例冰雹云过程进行了模拟研究。结果表明:玛曲冰雹云中冰雹胚胎以霰胚为主;在地面降水中,固态降水占降水总量的46%,而霰占固态降水的65%,霰主要靠撞冻雨水和云水增长;雹云中存在较弱的过冷雨水累积带,累积带的维持时间也很短,累积带中的过冷雨水有利于雹块的增长,但不起主要作用;雹块的增长主要是通过雹撞冻云水,其次是撞冻雨水增长。 展开更多
关键词 冰雹云模拟 过冷雨水累积带 冰雹形成机制
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霰粒子下落速度对云系及降水发展影响的数值研究 被引量：11
15
作者 陶玥 齐彦斌 洪延超 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期370-381,共12页
云和降水的形成是动力过程与微物理过程相互作用的产物,云数值模式中的微物理过程参数化方案对云和降水发展过程有直接影响。在云数值模式中,粒子群体的下落速度都是用质量加权下落末速度公式来表达,而且不同的模式采用的公式存在差异,... 云和降水的形成是动力过程与微物理过程相互作用的产物,云数值模式中的微物理过程参数化方案对云和降水发展过程有直接影响。在云数值模式中,粒子群体的下落速度都是用质量加权下落末速度公式来表达,而且不同的模式采用的公式存在差异,质量加权下落末速度中参数取值不同,引起的粒子下落末速度不同。为了了解粒子下落末速度变化对云系和降水发展的影响,对2004年8月12日一次冷锋降水过程,利用中尺度ARPS模式做模拟研究。在分析降水机制的基础上,对霰这一下落末速度较大的降水粒子,做下落末速度(Vg)的敏感性试验,从动力、热力、微物理的角度,通过数值模拟对比分析了霰下落末速度减小对降水分布和强度、云系的移动、云系的宏观热力和动力场的影响,并给出了影响的途径和机理。结果表明:Vg变化对云的厚度和含水量有影响,下落末速度减小对冰晶、雪、霰的含水量垂直分布及分布随时间变化影响较大,其中,霰的含水量显著减少,雪的含水量增加,并调整了云中水质粒的空间分布;Vg减小对地面累积总降水量的分布影响较小,但对降水强度的分布影响较大。Vg减小时,降水强度减小,降水时间延迟,因此,霰下落末速度变化将调整底层降水分布;对于云系的移动情况基本上没有影响,但对云中水质粒的空间分布有影响;霰下落末速度变化影响云中霰的融化和撞冻增长从而影响热力场。末速度减小时,霰和雪的融化量明显减小,导致非绝热冷却率的减小,引起下沉气流的减小。 展开更多
关键词 下落末速度 云和降水的影响 微物理 动力 热力
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华北一次暴雨过程中潜热对中尺度系统和降水影响的数值研究 被引量：6
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作者 陶玥 齐彦斌 洪延超 《气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期50-64,共15页
针对2005年7月22日的发生于华北的暴雨中尺度对流系统,在用中尺度ARPS模式数值模拟和分析云场、动力场以及微物理过程释放的潜热垂直分布和作用特征的基础上,通过改变主要微物理过程潜热做敏感性数值试验,研究和分析了潜热对云系发展演... 针对2005年7月22日的发生于华北的暴雨中尺度对流系统,在用中尺度ARPS模式数值模拟和分析云场、动力场以及微物理过程释放的潜热垂直分布和作用特征的基础上,通过改变主要微物理过程潜热做敏感性数值试验,研究和分析了潜热对云系发展演变、云系宏观动力场、水汽场、云场和降水的影响,总结出云暖区潜热的影响途径。结果表明,在对流云团中,5000 m以上微物理过程起加热作用,以下起冷却作用。不同物理过程潜热加热的云层高度不同:高层起加热作用的主要为水汽凝结、云冰初生和雪凝华增长、霰撞冻云水过程;中层起加热/冷却作用的主要为水汽凝结、霰/雹融化过程;低层雨水的蒸发过程起冷却作用。微物理过程潜热通过影响云系和降水发展过程、云系动力场,进而影响水汽场、云场和降水。忽略霰/雹融化潜热,相当于增加云系暖区潜热,促进了低层气旋性环流的形成,增强了低层动力场的辐合,使得低层辐合区增多、增强;中低层水汽通量辐合区增多、面积扩大,明显地促进了对流云系的发展,增大了含水量和覆盖范围,云系的降水量显著增加,强降水区覆盖范围扩大。即使减少20%的凝结潜热,云系的发展也受到极大抑制,没有气旋性环流生成,低层辐合区缩小、强度降低,水汽通量辐合区也同样缩小、强度降低,云系对流发展减弱、含水量降低,因此,降水量大为减小,降水范围也显著缩小。此外,微物理过程潜热还影响到此次中尺度对流系统发展演变过程,改变了云系的形态、影响到系统的移动和系统中对流云团的发展强度和分布情况。 展开更多
关键词 中尺度对流系统 微物理过程 潜热 云与降水 动力过程
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切变线降水系统微物理特征及降水机制个例分析 被引量：8
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作者 刘健 齐彦斌 +3 位作者 蒋彤 陈知新 米长树 纪瑛英 《气象科技》 2008年第4期396-399,共4页
利用机载云粒子探测系统(PMS),对2004年7月1日影响吉林省的一次切变线降水过程进行了探测飞行,利用所获取的宏微观资料对此次降水过程的微物理结构、降水机制进行综合分析。结果表明:此次切变线降水云系主要由高层云、雨层云、碎云构成... 利用机载云粒子探测系统(PMS),对2004年7月1日影响吉林省的一次切变线降水过程进行了探测飞行,利用所获取的宏微观资料对此次降水过程的微物理结构、降水机制进行综合分析。结果表明:此次切变线降水云系主要由高层云、雨层云、碎云构成,高层云和雨层云中间夹有1100 m左右的无云区;3类云中平均云滴浓度、平均云滴直径各不相同;云水含量随高度分布不均匀,云的不同部位云水含量起伏较大;冰晶浓度平均为17.3个/L;此次探测的降水云系符合Bergeron提出的催化云-供水云相互作用导致降水的概念。根据云图及其他探测资料综合分析,冰晶主要产生于高层云上部或卷层云的冰晶播撒,供水云为高层云中下部和雨层云。 展开更多
关键词 切变线降水 PMS资料 微物理特征 降水机制
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台风Morakot(2009)暴雨中关键尺度位涡的诊断分析 被引量：2
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作者 冉令坤 郝寿昌 +1 位作者 刘璐 齐彦斌 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期836-850,共15页
采用二维小波变换方法对格点分析资料进行多尺度分解,诊断分析台风Morakot（2009）登陆福建省霞浦市过程中位涡的多尺度特征.在此基础上,讨论了多尺度位涡正压项通量散度对位涡正压项局地变化的贡献.研究结果表明,在此次台风登陆过程中... 采用二维小波变换方法对格点分析资料进行多尺度分解,诊断分析台风Morakot（2009）登陆福建省霞浦市过程中位涡的多尺度特征.在此基础上,讨论了多尺度位涡正压项通量散度对位涡正压项局地变化的贡献.研究结果表明,在此次台风登陆过程中位涡主要包含第4、5关键尺度（理论波长范围为96.4～160.67 km）动力扰动和第3、4关键尺度（理论波长范围为64.27～128.54 km）热力扰动的综合信息.由于关键尺度位涡正压项的强度大于斜压项,因而位涡主要体现了第4、5动力尺度垂直涡度与第3、4热力尺度广义位温垂直梯度的耦合作用.第4、5动力尺度西南扰动气流为台风暴雨提供充足的水汽供应,在台风环流西北侧产生低层辐合、中高层辐散,为强对流系统的发生提供有利动力条件.第3、4热力尺度的广义位温扰动一方面增加降水区大气湿斜压性,另一方面在降水区低层形成位势不稳定,为强对流的发展提供潜在不稳定能量.位涡正压项方程强迫项的分析表明,关键尺度位涡正压项通量输送对位涡正压项局地变化有一定贡献,影响位势稳定度的变化.在台风登陆后,关键尺度位涡及位涡正压项通量散度都有所减小,使得垂直涡度和位势稳定度的变化趋缓. 展开更多
关键词 台风Morakot暴雨 位涡 广义位温 关键尺度 小波变换
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一次北方暴雨的Q矢量诊断分析研究 被引量：6
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作者 冉令坤 李振 +1 位作者 张雅斌 齐彦斌 《暴雨灾害》 2019年第1期17-30,共14页
考虑水汽相变的凝结潜热作用,引入广义位温,发展了包含广义位温的Q矢量,并在此基础上推导了非地转湿大气Omega方程。(1)包含广义位温的Q矢量是Omega方程的唯一强迫项,由拟涡度伸展矢量、锋生矢量和非绝热加热梯度等三项构成。(2)利用包... 考虑水汽相变的凝结潜热作用,引入广义位温,发展了包含广义位温的Q矢量,并在此基础上推导了非地转湿大气Omega方程。(1)包含广义位温的Q矢量是Omega方程的唯一强迫项,由拟涡度伸展矢量、锋生矢量和非绝热加热梯度等三项构成。(2)利用包含广义位温的Q矢量对一次北方夏季暴雨进行诊断分析,发现包含广义位温的Q矢量对降水区的垂直运动结构有良好指示意义,可以综合表征次级环流、锋生和锋消、大尺度和中尺度强迫等多种物理因素,而这些均是影响暴雨发生发展的重要因素,因而包含广义位温的Q矢量及其散度与强降水的发生发展密切相关。(3)利用美国全球预报系统24 h预报场对包含广义位温的Q矢量散度进行计算,结果表明预报的Q矢量散度在时间和空间上与观测6 h降水联系紧密,根据预报的Q矢量散度的异常能够判断降水的可能落区。 展开更多
关键词 OMEGA 方程 Q 矢量散度 广义位温 暴雨
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试论中国化的马克思主义教育 被引量：2
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作者 齐彦斌 《社科纵横》 2007年第2期17-18,31,共3页
中国化的马克思主义是马克思主义普遍原理与中国实际相结合的产物,是一个完整的科学体系,正确认识中国化的马克思主义,探讨中国化的马克思主义教育的基本问题,加强中国化的马克思主义教育,是当前思想政治教育的重要课题。
关键词 中国化的马克思主义 理论教育
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