环渤海地区低空急流时空结构特征研究

摘要

本文应用2008年环渤海地区5个探空站的12小时一次的NOAA/ESRL无线电高空探测资料、2008年6小时一次的NCEP-FNL资料(1°×1°),国家气候中心提供的2008年的743个站的逐日降水资料,从垂直切变的角度定义低空急流,并通过对低空急流垂直风切变值的计算,给出了环渤海地区低空急流的尺度特征,并简述其与降水的相关性,同时结合环渤海地区的特殊地形,分析了出现在该区的低空急流的季节变化、日变化以及空间分布等特征,并进一步针对低空急流的风速、风向以及出现的高度、强度等进行分析。
　　主要结论如下:把环渤海地区按低空急流的特征划分为三个部分:位于环渤海地区东北部(辽东半岛),西北部(北京、赤峰)和南部(山东半岛)。沈阳出现的低空急流无论从次数,还是速度方面,都是几个站中最大的,强度最强的,可以说沈阳是环渤海地区低空急流的中心。环渤海地区的低空急流属于与暴雨关系最为密切的中尺度低空急流,其垂直风切变强度较大。在夏季,沈阳、大连和章丘的低空急流与其周围的降水的相关性较好;在秋季,北京、沈阳、大连的低空急流与其周围的降水的相关性较好。
　　环渤海地区的东北部(辽东半岛)出现低空急流的次数最多,居第二位的是西北部,最少的是南部(山东半岛);整体来看环渤海地区低空急流出现的等压面较低,主要出现在925hPa和850hPa上,而环渤海地区的西北部的低空急流出现的等压面相对较高,环渤海地区东北部和南部的低空急流出现的等压面相对较低;低空急流季节变化明显,在春季出现最多,夏季出现最少,秋、冬季逐渐上升的趋势;低空急流具有明显的日变化,表现在在夜间(BST:02时)低空急流达到最大,白天(BST:14时)达到最小,其他时间(BST:08时,20时)逐渐增大;它的风速主要为12-14m/s,风向以SW为主,其次是NW,高度大多出现在1500-1600米和700-950米的高度上。平均速度的大值一般出现在冬季,而冬季对应的平均高度是最低的;在夏季出现的低空急流的速度最小,且高度最高。低空急流的强度从持续时间长短的角度来看:在925hPa上环渤海地区的东北部的偏W低空急流最强;从风速的大小的角度来看:环渤海地区低空急流均是在高层强度较强。低空急流的年平均特征表现为:各层出现的低空急流均以西北风为主,低空急流的最强的中心位于环渤海地区的北部,从高层到低层有逐渐东移的趋势,且强度从高层到低层明显减小。
　　低空急流的季节平均特征表现为:在高层(700hPa、850hPa)上秋、冬季出现的低空急流强度较强,在低层(925hPa)上春、秋季出现的低空急流强度较强。即,在春季,由高层到低层低空急流的风向从西北风转为西南风,且强度逐渐增强;在秋、冬季,由高层到低层低空急流的风向均为西北风,且强度逐渐减弱。环渤海地区低空急流的中心从高层到低层由西北部逐渐东移,且基本符合在晚上达到最大的特征。

目录

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中文摘要

ABSTRACT

第一章 前言

1.1 研究的目的与意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 中国低空急流研究

1.2.2 低空急流的选取

1.2.3 低空急流的形成

1.2.4 低空急流的特征

1.3 本文的研究内容

1.4 本文的创新之处

第二章 资料与方法

2.1 资料说明

2.2 地形特点

2.3 方法和低空急流的定义

2.3.1 方法

2.3.2 低空急流的定义

第三章 环渤海地区低空急流的垂直风切变

3.1 低空急流的垂直风切变

3.2 低空急流与降水的相关性

第四章 利用NOAA/ESRL无线电高空探测资料分析环渤海地区低空急流

4.1 低空急流次数分布特征

4.1.1 低空急流的日数分布特征

4.1.2 低空急流核的等压面层分布

4.1.3 夏、冬两半年低空急流次数分布特征的差异

4.1.4 低空急流的月际变化特征

4.2 统计特征

4.2.1 低空急流的风速

4.2.2 低空急流的风向

4.2.3 低空急流的高度

4.2.4 低空急流的平均高度和平均速度

4.2.5 低空急流强度的变化

4.3 本章小结

第五章 利用NCEP-FNL资料分析环渤海地区低空急流

5.1 低空急流的时间变化特征

5.1.1 低空急流的日变化特征

5.1.2 低空急流的月际变化特征

5.2 低空急流的空间变化特征

5.2.1 低空急流核的等压面层分布

5.2.2 夏、冬两半年低空急流次数分布特征的差异

5.3.3 低空急流的空间分布特征

5.3 统计特征

5.3.1 低空急流的风速

5.3.2 低空急流的风向

5.3.3 低空急流的高度

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢