地形作用

摘要： 受特殊地理环境影响,北京地区冬季降雪常与边界层东风相伴,边界层东风所引起的水汽输送和动力辐合效应对降雪发生发展有重要意义。不同于已有边界层东风对平原地区降雪影响的研究,本文结合2022年冬奥会北京延庆赛区的地形特征,对比相似天气背景下不同温湿特性、不同发展高度的边界层东风对降雪的作用机制,研究表明:(1)途经渤海湾的路径较长有利于边界层东风的明显增湿,反之增湿效果则较弱;(2)"干冷"性质的偏东风可形成冷垫抬升北京平原及低海拔地区的暖湿空气;当偏东风在垂直方向发展较为深厚(600 m以上)时,能够翻越延庆东部海拔较低的军都山并在背风坡形成绕流汇合,同时受西部海拔较高的海陀山阻挡,形成迎风坡的强迫抬升,二者共同作用导致延庆区的辐合东强西弱,进而造成降雪分布呈东多西少的特征;(3)"暖湿"性质的边界层东风因垂直延展高度较低,无法向西越过军都山,对延庆赛区降雪基本无影响;(4)空中500 hPa为西北气流影响时,除考虑边界层东风能否越山之外,若存在与地形高度接近的、700 hPa高度附近饱和区与抬升运动的有利配合,将导致延庆赛区的高海拔山区出现明显降雪。

摘要： 2021年7月中下旬在河南省发生了一场极端强降水过程,暴雨持续时间长,累计降水量大,落区集中,造成了严重的人员伤亡。基于自动站雨量数据和ERA5再分析数据探讨了多尺度系统、急流和地形对水汽的输送和辐合及降水形成的重要作用和影响机制。结果发现:暴雨发生在远距离台风影响的有利环流背景之下,大量来自西太平洋的水汽从边界层和对流层低层进入河南东侧,来自南海的水汽从南侧对流层中低层进入降水区,在低涡、切变线和辐合线的共同作用下,引发强降水。低空急流与边界层急流的耦合形成低层水汽辐合上升中心,地形起到了动力阻挡抬升和热力抬升作用,并与急流综合作用,使强降水呈带状出现在山前,且20日位于豫中,21日在豫北。

摘要： 利用常规天气观测资料、MICAPS资料及NCEP/NCAR再分析资料,应用天气学原理和天气动力学诊断分析方法,从环流背景、层结条件、热力条件、动力条件、气象要素、卫星云图等方面对2019年5月11日宁夏1次大风沙尘天气过程进行分析。结果表明:新疆北部横槽加深转竖南下,蒙古气旋及其配合的冷锋造成了此次大风沙尘天气。内外沙尘源共同影响、上游沙尘高空输送沉降及动量下传作用、本地地形及热力作用、锋面抬升作用及上冷下暖的不稳定层结共同造成了沙尘天气的产生;气旋、锋面附近大风及锋后下沉气流致使近地面产生辐散大风。卫星对沙尘暴有很好的监测预报作用。

摘要： 利用常规气象资料、区域站加密数据、FY-4A卫星资料、ERA-5再分析数据、多普勒雷达数据及多模式预报数据,对2021年7月22日至23日在陕西东部山区发生的一次中-γ尺度短时大暴雨进行了分析。结果表明:此次过程受远距离台风外围偏东风水汽输送影响,对流层低层及边界层产生高温、高湿、高能,造成大气具有强的不稳定及较低的抬升凝结高度和自由对流高度,形成了有利于短时大暴雨的环境条件,地面辐合线是触发机制。由于对流层中下层水汽含量高,能量充足,沿着地面辐合线不断有生成的中-γ尺度对流云团发展。秦岭北麓的对流系统在地面中尺度辐合线附近生成发展,稳定少动,强降水时间较长;陕西省商洛市山阳县附近有大于45 dBZ的雷达回波,移动较慢并发展至5 km以上,与气旋性辐合中心及对流层中下层低空急流共同作用,加之列车效应,造成86.5 mm/h的极端短时强降水。本次降水过程表现出明显的地形效应,大暴雨发生在高海拔的秦岭北麓及山阳县附近的迎风坡处,高大山脉的阻挡使对流单体移动缓慢,而喇叭口状的迎风坡有利于加强上升运动,促进对流发展,造成降水量增加。该过程天气尺度动力条件弱,热力不稳定条件极为有利,全球模式和主观预报对此类短时暴雨的预报能力有限,多家模式漏报暴雨,主要原因是不能正确地预报触发机制;中尺度模式具有较好的参考意义,对短时暴雨的落区、范围和强度把握较好。

摘要： 应用高空、地面等常规观测资料、区域自动站资料及矢量法作为风向统计方法,通过分析2019年张家口赛区(冬奥会同期2019年2月4—20日)的温度、小时平均风向风速以及极大风风向风速数据,并结合山地气象学方面的知识,从冷空气强度和复杂地形方面分别对赛区风的影响进行了研究,结果表明:(1)崇礼赛区风向风速受地形阻挡作用影响明显,其中越野和冬季两项比赛场地具有明显的地形风特征,夜间的下谷(坡)风风向集中且风速较小,在2 m/s左右,而白天上坡(谷)风风向分散且风速相对较大,在4 m/s以下;跳台和云顶比赛场地由于地形与系统风方向相对或一致的原因,地形风特征并不明显,存在地形绕流影响;(2)在弱冷空气或暖气团条件下,越野和冬季两项赛区的风从08:00开始转为上坡(谷)风,但转为下坡(谷)风的时间前后明显受到地形影响,表现为接受太阳辐射时间越长、转向时间越晚,反之则越早。

摘要： 南极洲冰盖是全球最大的冰盖,受气候变暖影响,可能出现冰量损失并导致海平面上升数米。冰盖床通过水热通量、地形作用、底碛变形和基底滑动等之间的反馈调节,对冰盖动态冰量损失的关键调控发挥作用。

摘要： 利用ERA50.25°×0.25°再分析资料,结合多源观测资料对台风“浪卡”引发的广西大暴雨过程进行特征分析。结果表明:(1)西路南下冷空气与台风外围环流在沿海相互作用,造成第一阶段桂西南暴雨:台风残余低压后部加强的东南暖湿气流在冷垫上滑行爬升,与其上冷空气相互作用触发对流,造成第二阶段桂西大部暴雨。(2)沿海地面辐合线稳定维持不断触发中尺度对流系统,配合“十万大山”地形作用在桂西南产生“列车效应”是防城港-崇左一带产生大暴雨的主要原因。(3)第二阶段物理量条件更优,且东南暖湿气流与“十万大山”地形基本正交,对降水的增益作用更为明显,导致第二阶段暴雨范围广,小时雨量强。(4)925hPa水汽通量散度大值区和大暴雨区有较好的对应,对暴雨的预报有一定指示意义。

摘要： 利用中国气象局MICAPS常规资料、多普勒雷达产品以及区域自动站降水观测资料,对2019年7月21日保康县歇马镇东坪村一次突发性极端短时强降水天气成因进行分析。结果表明:此次局地短时强降水发生在比较有利的大尺度环流背景下,西太平洋副热带高压西北侧西南暖湿气流为强降水提供了较好的水汽条件;物理量场显示,当日08:00 K指数较大,热力不稳定条件较好,水汽较为充沛;对流有效位能CAPE值较小,SI指数在0°C附近,对流不稳定能量一般,雷电活动较弱,显示能量与层结的配置不利于产生雷暴大风、冰雹和大范围的强降水,而有利于局地短时强降水天气的发生;多普勒雷达产品显示,东坪强降水期间径向速度场上出现明显的逆风区,且逆风区尺度大,伸展厚度厚,对应回波强度强,并且逆风区的位置刚好和灾害性天气发生区域完全对应,时间也非常吻合,逆风区标志着暴雨过程的存在是一个很好的暴雨判据;又因保康县山区地形特殊,在暴雨预报中,地形作用也是必须考虑的一个重要因素,在强对流天气的酝酿、发生、发展与传播过程中,常起到激发强对流、加大降水的作用。

摘要： 利用常规气象观测资料、卫星云图、多普勒天气雷达资料、区域自动气象站资料与NECP/NCAR 1°×1°逐6 h全球再分析资料,对2016年7月3-4日梵净山东南侧暖区特大暴雨的中尺度系统演变与环境场特征进行了分析.结果表明:(1)该过程暴雨发生在副热带高压西北侧高空槽区、低层暖切变南侧、低空急流左前端及高空200 hPa分流辐散区,主要影响系统为500 hPa高空槽和850 hPa暖切变线,地面无明显冷空气影响,属贵州暖区极端暴雨.(2)此次暖区暴雨是由4个对流云团连续影响直接造成,强降雨出现在对流云团中心附近及其后侧云顶亮温(TBB)等值线梯度大值区.(3)暴雨由积状云为主的混合降水回波造成;暖云层和湿层深厚、低层水汽输送充沛、异常偏低的自由对流高度(LFC)和抬升凝结高度(LCL)及中等强度"瘦高"型对流有效位能分布,是形成高效率降水的有利环境条件.(4)梵净山对水汽向北输送具有阻挡作用,使水汽通量大值带和水汽辐合中心集中在其东南侧;边界层偏东风在山前转向南流与南来偏南气流在暴雨区形成东西向稳定中尺度辐合线,对流在辐合线附近触发、合并、加强和东移是造成特大暴雨的重要原因;迎风坡和喇叭口地形的中小尺度动力强迫有利于边界层水汽输送和抬升凝结.

摘要： 利用NCEP 1°×1°再分析资料、多普勒天气雷达及5 min地面自动站加密观测资料,对2018年6月8日夜间昆明主城区突发的局地短时强降水天气过程,从环流背景、地形作用、中尺度特征等方面进行分析,结果表明:孟加拉湾低压、切变线与地面冷锋是此次过程的天气尺度影响系统;充沛的水汽条件、对流不稳定条件是强降水天气形成的有利条件;主城特殊的地形及南侧滇池水体对降水有增幅作用.多普勒雷达特征显示,"列车效应"明显,强回波集中在中低层,具有明显的辐合;6 min的雷达组合反射率CR和雨强分布RZ与5 min的雨量变化有较好的对应关系.

摘要： 不同的地形和下垫面特征均对天气气候产生一定影响.本文结合云浮地区实际,从本地气候特征、主要天气系统(包括台风、暴雨、寒潮、高温等)简要分析地形作用对天气气候的影响,并研究如何在实际天气预报业务中正确分析地形和下垫面的影响,从而达到精细化预报的目的.

摘要： 利用MICAPS4.0系统常规资料、自动气象站逐时雨量资料、ECMWF细网格0.125°×0.125°客观场、NCEP1°×1°及GFS0.5°×0.5°的再分析资料,分析了2016年6月16-17日(简称“0617”)和2016年7月31日-8月1日(简称“0801”)伊犁河谷两次极端暴雨的水汽输送、收支及动力机制的异同点.结果表明,两次暴雨均在两脊一槽环流经向度加大的环流形势下,中亚低槽南段均伸至40°N附近,且产生在大气异常潮湿的环境中.600hPa伊犁河谷南部至东部有明显的辐合及切变线、850hPa偏西急流的建立与维持、地形作用下的风切变与强迫抬升等均是伊犁河谷产生暴雨的动力因素,暴雨时段西边界整层、南边界中高层和北边界低层均为水汽净流入.但两者也有明显区别,主要体现在:“0617”热力条件明显好于“0801”;“0801”500hPa槽前偏南风、600hPa风辐合及切变明显更强,但700hPa偏北风较弱;“0801”中低层青藏高原东侧—河西走廊—新疆的偏东急流水汽输送及动力辐合对暴雨的动力辐合和水汽有重要贡献.“0617”西、北边界水汽输入占96％;“0801”西、南边界水汽输入占85％,东边界水汽输入占15％,且中层水汽输入随降水增强明显增大,比低层水汽输入多2.3倍,异常的水汽输送是面雨量破极值的原因.

摘要： 利用常规气象观测资料、欧洲中期数值预报中心再分析资料(ERA-interim)、向日葵8号卫星以及多普勒天气雷达等资料,对2017年3月30日发生在河池西北部的一次超级单体风暴导致的强冰雹天气进行中尺度分析,对其卫星和雷达特征以及形成原因进行了分析和研究.结果表明:(1)60dBZ以上的强回波、上冲云柱TBB在-60°C以下、VIL跃增、TBSS、BWER以及旁瓣回波是雹暴云的特征,当回波开始出现V形缺口和强度下降时,预示着地面降雹和大风的出现;(3)短临预警中须注意环境气流和地形作用对超级单体风暴发展、传播和移动的影响.

摘要： 利用NCEP1°31°全球再分析资料,对山东春季一次极端回流暴雪过程进行数值模拟,并利用高密集的模拟资料进行诊断分析.结果表明:1)700hPa西南急流和地面东北风形成的冷垫在春季回流强降雪的形成过程中发挥了关键作用;2)回流暴雪过程中,散度呈现出近地面弱辐散,同时高层辐合中心和更高层辐散中心相叠置的分布特点;3)过程水汽主要集中600-800hPa之间,暴雪区上空700-850hPa之间有锋区存在在;4)湿Q矢量散度辐合中心的分布对实际降水的落区预报具有实际指示意义;5)鲁中山脉地形的抬升与湿Q矢量散度对垂直运动的强迫作用,共同激发了地面中尺度系统的发展与次级环流的形成,山脉的地形作用,对鲁北地区的强降雪有增幅作用.

摘要： 利用常规观测资料、卫星云图、雷达及福建省自动气象站观测资料对台风“尼伯特”造成的特大暴雨中尺度系统进行了分析.结果表明:造成特大暴雨的中尺度系统是在地面中尺度辐合线触发、高低空辐散、辐合的耦合配置,大气中层有干空气侵入的不稳定层结、强的风垂直切变条件下发生的.台湾岛地形对形成台风的空心结构、外围的强风带影响以及台风东侧气流分流和在福建中部沿海的汇合有重要的作用.

摘要： 利用常规观测资料、卫星云图、雷达及福建省自动气象站观测资料对台风“尼伯特”造成的特大暴雨中尺度系统进行了分析.结果表明:造成特大暴雨的中尺度系统是在地面中尺度辐合线触发、高低空辐散、辐合的耦合配置,大气中层有干空气侵入的不稳定层结、强的风垂直切变条件下发生的.台湾岛地形对形成台风的空心结构、外围的强风带影响以及台风东侧气流分流和在福建中部沿海的汇合有重要的作用.

摘要： 利用常规观测资料、卫星云图、雷达及福建省自动气象站观测资料对台风“尼伯特”造成的特大暴雨中尺度系统进行了分析.结果表明:造成特大暴雨的中尺度系统是在地面中尺度辐合线触发、高低空辐散、辐合的耦合配置,大气中层有干空气侵入的不稳定层结、强的风垂直切变条件下发生的.台湾岛地形对形成台风的空心结构、外围的强风带影响以及台风东侧气流分流和在福建中部沿海的汇合有重要的作用.

摘要： 利用常规观测资料、卫星云图、雷达及福建省自动气象站观测资料对台风“尼伯特”造成的特大暴雨中尺度系统进行了分析.结果表明:造成特大暴雨的中尺度系统是在地面中尺度辐合线触发、高低空辐散、辐合的耦合配置,大气中层有干空气侵入的不稳定层结、强的风垂直切变条件下发生的.台湾岛地形对形成台风的空心结构、外围的强风带影响以及台风东侧气流分流和在福建中部沿海的汇合有重要的作用.

摘要： 鄂西复杂地形下极端短时强降水经常发生的区域有六个,极端短时强降水共分为三类:(1)准静止类,环境场高温高湿,露点锋以及地形提供了中小尺度的强上升运动,单体过江以后迅速加强,静止类回波以及后向传播效应,使靠近河谷地区出现极端短时强降水;(2)合并类,冷锋入暖槽或东风波气流合并,或冷锋前向传播单体与冷锋主体回波合并,为强动力型降水,在动力强的地区单体强烈发展、与主体回波合并造成极端短时强降水;(3)后向传播类,在急流末端产生后向传播,在移动过程中,列车效应产生极端降水.鄂西南地区地形强迫抬升作用起到了重要的小尺度抬升触发机制,使得极端降水多发在几个固定区域.

摘要： 鄂西复杂地形下极端短时强降水经常发生的区域有六个,极端短时强降水共分为三类:(1)准静止类,环境场高温高湿,露点锋以及地形提供了中小尺度的强上升运动,单体过江以后迅速加强,静止类回波以及后向传播效应,使靠近河谷地区出现极端短时强降水;(2)合并类,冷锋入暖槽或东风波气流合并,或冷锋前向传播单体与冷锋主体回波合并,为强动力型降水,在动力强的地区单体强烈发展、与主体回波合并造成极端短时强降水;(3)后向传播类,在急流末端产生后向传播,在移动过程中,列车效应产生极端降水.鄂西南地区地形强迫抬升作用起到了重要的小尺度抬升触发机制,使得极端降水多发在几个固定区域.

摘要： 一种基于轮地相互作用的地形可通过性地图构建方法，基于轮地相互作用构建视觉获取的地形分类信息与触觉特性的映射关系，设计基于视‑触觉特性的地形可通过性综合评估规则。通过引入轮地相互作用指标，将车轮不同运动状态对地形可通过性的影响引入评估过程，降低传统可通过性评价结果的保守性，以及复杂地图表示在规划过程中的计算量。

摘要： 本发明公开了一种波浪作用下地形剖面平衡程度的衡量方法，实验室水槽中衡量地形剖面的平衡程度一直以来是一个技术难点，通过频繁的测量地形不仅效率低下而且误差较大。本发明提出一种定量量化剖面平衡程度的方法，提出波能熵参数描述海滩剖面上波浪破碎能量耗散分布的均匀性，从而衡量实验室中地形剖面平衡程度。这种方法仅需要知道地形剖面上的波高分布，计算简便且不用反复测量地形。通过建立波能熵参数随时间的变化关系，还可以估算地形到达特定的平衡程度所需要的时间。

摘要： 本发明提供一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统，所述方法包括：根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。该方法可以有效提高保障态势的分布结果的可靠性。

摘要： 本发明的目的在于提供地形分块与地形测点加权的地形匹配定位方法，影响地形匹配定位精度的有两方面的因素：地形的适配性和地形测量误差。对于适配性较大的局部地形区域可以提供较多的地形信息，而测量误差会使局部地形产生畸变，给地形匹配定位带来负面影响。由于适配性和地形的测量误差都是局部地形的特征，为了体现适配性和局部地形测量误差对匹配定位的影响，将地形进行分块并利用适配性对分块子地形图中的节点进行加权，同时在匹配过程中利用分快子地形的残差统计方差估计子地形图的测量误差，并对子地形图中的节点进行加权处理，利用适配性和测量误差得到的权值同时对子地形图中的节点进行加权，通过迭代过程获得最优的地形匹配定位结果。

摘要： 一种基于轮地相互作用的地形可通过性地图构建方法，基于轮地相互作用构建视觉获取的地形分类信息与触觉特性的映射关系，设计基于视‑触觉特性的地形可通过性综合评估规则。通过引入轮地相互作用指标，将车轮不同运动状态对地形可通过性的影响引入评估过程，降低传统可通过性评价结果的保守性，以及复杂地图表示在规划过程中的计算量。

摘要： 本发明提供一种地形遮挡对GNSS干扰源作用区域影响的高效仿真算法，首先确定GNSS干扰源数目以及各GNSS干扰源的位置坐标以及配置参数；接着根据各GNSS干扰源的配置参数，确定各GNSS干扰源的待分析区域；然后在各GNSS干扰源的待分析区域内，采用基于参考面可视域分析方法对各GNSS干扰源的待分析区域内的每个目标点进行受干扰情况判断，得到各GNSS干扰源作用区域；最后按照经纬度拼接所有GNSS干扰源作用区域得到受地形遮挡影响的多GNSS干扰源作用区域。本发明在保证计算准确度的前提下，解决了传统采用基于视线可视域分析算法来分析地形遮挡对GNSS干扰源影响中计算时间长的问题。

摘要： 本发明公开了一种波浪作用下地形剖面平衡程度的衡量方法，实验室水槽中衡量地形剖面的平衡程度一直以来是一个技术难点，通过频繁的测量地形不仅效率低下而且误差较大。本发明提出一种定量量化剖面平衡程度的方法，提出波能熵参数描述海滩剖面上波浪破碎能量耗散分布的均匀性，从而衡量实验室中地形剖面平衡程度。这种方法仅需要知道地形剖面上的波高分布，计算简便且不用反复测量地形。通过建立波能熵参数随时间的变化关系，还可以估算地形到达特定的平衡程度所需要的时间。

摘要： 本发明提供一种基于地形和道路作用下的保障态势分布可视化方法及系统，所述方法包括：根据预设区域的自然地形模拟所述预设区域的地形数据，所述地形数据包括：地形高度信息，所述预设区域包括：至少一个具有预设保障值的保障站点；根据各保障站点的预设保障值及所述地形数据确定所述预设区域的保障态势初始分布；在所述预设区域中的道路作用下，对所述预设区域的保障态势初始分布进行更新，以得到所述预设区域的保障态势最终分布；根据所述预设区域的保障态势最终分布，绘制所述预设区域的保障态势分布图。该方法可以有效提高保障态势的分布结果的可靠性。

摘要： 本发明的目的在于提供地形分块与地形测点加权的地形匹配定位方法，影响地形匹配定位精度的有两方面的因素：地形的适配性和地形测量误差。对于适配性较大的局部地形区域可以提供较多的地形信息，而测量误差会使局部地形产生畸变，给地形匹配定位带来负面影响。由于适配性和地形的测量误差都是局部地形的特征，为了体现适配性和局部地形测量误差对匹配定位的影响，将地形进行分块并利用适配性对分块子地形图中的节点进行加权，同时在匹配过程中利用分快子地形的残差统计方差估计子地形图的测量误差，并对子地形图中的节点进行加权处理，利用适配性和测量误差得到的权值同时对子地形图中的节点进行加权，通过迭代过程获得最优的地形匹配定位结果。

摘要： 本实用新型提供了一种全地形车摇臂结构，包括连接全地形车的车架前端，至全地形车后轮的轮辋支座的后摇臂，后摇臂的前端设置有与车架连接的摇臂前支座，后摇臂的后端设置有与轮辋支座连接的后摇臂连接座，后摇臂为横截面为矩形结构的矩形管后摇臂。后摇臂采用横截面为矩形的矩形管，由矩形管直接与摇臂前支座和后摇臂连接座连接，连接结构简单，避免多余零件的使用，且矩形管结构的后摇臂结构强度高，强度较好，减少了后摇臂的弯曲或断裂情况，降低了后摇臂制备的工艺难度。本实用新型还提供了一种全地形车及全地形车后悬结构。