高空急流

摘要： 为确保民机阵风载荷测量试飞的质量和效率,规避风险,保障安全,解决“找风难”问题,从飞行员飞机颠簸报告入手,利用欧洲中期天气预报中心提供的ERA5全球大气再分析资料,基于10个预报效果较为理想的颠簸指数,通过加权集成算法给出了高空急流背景下的颠簸潜势综合指数。综合指数中单一指数的权重是通过发生颠簸的预报准确率PODY、未发生颠簸的预报准确率PODN、总体预报准确率PODA及TSS评分及中度以上颠簸所占面积fMOG五项评价指标共同确定的。同时评估了颠簸潜势综合指数性能对单一指数数量的敏感性以及对参与建模样本量的敏感性。结果表明:Dutton指数因预报得分Φ达1.043,是这10个单一指数中总体预报效果最好的,Brown指数、L-P指数次之。由Dutton指数、Brown指数、L-P指数、TI1指数及风相关指数加权集成的综合指数,较好地集成了各单一指数的优点,各项指标均较为优秀,PODA达90%,TSS达0.80,fMOG达9.2%,预报得分Φ达1.225,总体效果最好。随着单一指数数量的增加,综合指数的诊断效果先增大后减小,当单一指数增加到5个的时候,效果最优。随着参与建模的飞机颠簸样本量增加,综合指数性能逐步提升。该综合指数能较好地解决民机阵风载荷测量试飞潜在颠簸区域寻找的问题。

摘要： 利用美国国家环境预报中心的再分析资料和中国气象局观测站点的实况降水观测数据,分析了路径相似的1909号台风“利奇马”(Lekima)和0509号台风“麦莎”(Matsa)影响期间东部沿海地区降水强度和落区的明显差异,对比了两个登陆台风的大尺度环流和动热力结构特点。结果表明:台风“利奇马”与西风槽在山东中西部(台风路径西侧)结合,与高空急流入口区右侧的垂直运动相叠加,形成深厚而强烈的上升运动,台风东侧的低空东南急流持续输送水汽,降水增幅明显且中心偏西,台风减弱变缓;同时,东北亚环流受下游台风阻挡稳定少动,降水系统长时间维持是造成突破历史记录极端降水的又一重要原因。与台风“利奇马”不同,台风“麦莎”影响期间大尺度环流没有西风槽和高空急流活动,低层辐合浅薄且上升运动弱,水汽来自减弱的台风环流;台风移动速度快,是台风“麦莎”降水明显小于台风“利奇马”的原因。

摘要： 基于1979—2019年ERA5、NCEP/NCAR再分析资料及多套海温资料,分析夏季印度洋偶极子模态对东亚高空急流的影响,并对热力动力机制展开探讨。结果表明,当夏季印度洋偶极子为正(负)位相,即夏季印度洋西部出现暖(冷)异常,东部出现冷(暖)异常时,冬季的东亚副热带急流增强(减弱),极锋急流强度减弱(增强)。伴随着印度洋偶极子位于正位相,增强(减弱)的经向温度梯度,加强(减少)的低层大气斜压性和较强(较弱)的瞬变涡动动能,易导致冬季的副热带急流增强(极锋急流减弱)。进一步利用多元线性回归方法定量区分热力和动力因子的相对贡献,夏季印度洋偶极子主要通过热力作用影响两支急流。比较两个动力因子发现,极锋急流的减弱主要以大气斜压性为主,而副热带急流的加强则以涡动动能为主。

摘要： 利用欧洲中期预报中心再分析数据(ERA-Interim)分析了2014年2月9日、2015年12月5日、2016年1月20日和2018年1月24日高空急流扰动动能对暴雪的影响。在暴雪发生的过程中,通常伴有高空急流的存在。高空急流一方面维持自身的存在,另一方面其引起的垂直运动有利于暴雪的发展。垂直运动的上升支有两个方面的作用,一个是将低层暖湿空气输送到高层,为暴雪提供源源不断的水汽,另一个是将急流中的扰动动能向下输送到低层冷暖气流交汇区域,该区域也是水平风切变较大的区域,为该区域提供扰动动能,进一步促进暴雪的发生和发展。

摘要： 利用甘肃省河西走廊东部凉州、民勤、永昌3个观测站逐小时观测资料、MICAPS资料、NECP/NCAR全球再分析资料等,对2018年5月18日河西走廊东部出现的一次小范围沙尘暴天气过程进行分析.结果表明,前期干旱少雨、高温的气候背景和沙尘暴过程前的正螺旋度为沙尘暴过程起沙提供了丰富的沙尘来源;500 hPa冷槽底部的小槽、700 hPa弱冷平流以及地面偏北的冷锋共同作用是沙尘暴发生的主要原因;高空急流的转折性增强、减弱以及200 hPa急流的持续维持使沙尘暴迅速发生、迅速结束,而极其干燥的不稳定层结、高低空巨大的温度梯度,促使高空动量下传,同时增大水平方向风力,从而诱发沙尘暴发生,对农业造成不利的影响.

摘要： 利用欧洲中心ERA 5月平均资料和日资料分析2018年冬季浙江罕见连续阴雨寡照期间东亚高空副热带急流和温带急流的位置和强度特征,分析连阴雨异常天气期间东亚高空急流在位置和强度上的部分异常特征.结果表明:东亚高空急流活动区域以青藏高原上空为分界线,分为南北两支,南支副热带急流活动区域沿青藏高原南侧呈准纬向分布,北支温带急流活动区域呈西北—东南走向,东南方向朝东亚沿海延伸并与高原南侧副热带急流频数集中区交汇,温带急流在蒙古高原贝加尔湖附近存在一个活动频数大值区.浙江连续阴雨期间,东亚副热带高空急流总体上强度偏强、位置偏北,温带急流总体偏弱、位置总体偏南.连续阴雨期间高空急流中心频数多于气候平均,副热带高空急流位置偏北、温带急流位置偏南,急流频数增多造成高(低)层辐散(合)配置与同时期气候态存在差异,垂直上升运动强度更强、范围更广,有利于连阴雨形成.

摘要： 本文利用常规气象观测资料、fnl1°×1°6 h再分析资料和自动雨量站资料等,对洛阳市2017年9月24日至10月17日的连阴雨天气过程的大尺度环流形势特征、影响天气系统及物理量场特征进行诊断分析.结果表明,南亚高压的偏东、200 hPa高空急流的出现并维持、副高的西伸北跳、西风带短波系统活跃、冷空气持续补充南下是这次连阴雨天气的主要原因;连阴雨期间,大气低层湿度大,但水汽辐合和垂直运动条件较弱,致使降水持续时间长但雨量不大;阴雨天气期间,近地层基本维持偏东风或东北风,降水中断间歇,近地面基本为偏南风.

摘要： 分析了2020年内蒙古一次大范围寒潮带来的降雪过程,结果表明:其中7个站出现了暴雪,500hPa乌拉尔山阻塞高压、850hPa冷垫、地面倒槽和锋面是此次过程的环流背景;低层强烈的水汽辐合,以及急流和上升运动,提供了充足的水汽和热动力条件.

摘要： 利用MIC APS、自动站、卫星云图等资料,对2020年3月2日～3日锡林郭勒盟东部出现的强降雪天气过程进行分析,结果表明:此次强降雪天气过程的主要环流背景条件是乌拉尔山高压脊和极地冷涡,而高空蒙古低涡、低空切变线和地面低压是这次暴雪的触发机制;"阶梯槽"的建立与维持使得暖湿气流源源不断地向北输送,与极地南下的冷空气在锡林郭勒盟地区交汇,为此次大(暴)雪提供了有利的环流形势;强降雪主要发生在地面暖锋一侧,降雪集中时段也同暖锋锋生有着很好的对应关系,此次降雪属于暖区降水;强降雪区位于高空急流入口区的右侧,低空急流出口区左前侧,高低空急流耦合作用显著,为降雪提供了有利的动力条件;卫星云图上,暖湿输送带从建立到维持直至消散的过程,对于降雪的强度有一定的指示意义.

摘要： 利用NCEP 1°×1°的6 h再分析资料及逐日降水资料,采用统计、诊断分析等方法,对淮南市2016年10月10—30日连阴雨过程的环流形势、物理量场进行分析,分析此次连阴雨天气的主要成因.结果表明:此次连阴雨过程的大尺度环流背景有利,乌拉尔山高压脊稳定维持,南亚高压的强度偏大且位置偏北,副热带高压长时间稳定维持;稳定的高空西风急流与副高外围的西南低空急流耦合为降雨发生提供了条件;源源不断的水汽输送和垂直上升动力形成了充足的水汽辐合和较强的垂直上升运动.

摘要： 本文着重介绍采用WRF模式对高空急流背景下的一次飞机颠簸进行数值模拟的结果.分析了此次颠簸发生的大尺度环流背景和垂直风切变、水平风切变、水平形变和水平温度梯度等环境场.在此基础上,选取6种能够揭示此次飞机颠簸环境场特征的指数,对颠簸指数的预报效果进行了分析.

摘要： 本文利用WRF模式输出的高时空分辨率资料对东亚副热带高空急流南侧的中尺度扰动进行了研究,并结合动力学理论,给出了可能的机理.对高空急流南北两侧的纬向风时间序列进行小波分析得出,急流南侧容易出现高频扰动,而急流核及急流北侧不易出现高频扰动.通过分析南侧出现高平扰动时的西风增量的时空分布发现,高空急流南侧包含大量中尺度扰动,这些扰动的时空分布具有波动特征.进一步使用拉格朗日Rossby数、Richardson数以及惯性不稳定判据研究这些现象发生的物理机制.结果表明,在高空急流两侧容易出现拉格朗日Rossby数大于0.5,而在高空急流的南侧容易出现Richardson数小于0.25以及惯性不稳定.在高空急流南侧出现中尺度扰动时,非平衡流以及不稳定出现的区域与中尺度扰动发生的区域相对应,可以说明高空急流南侧中尺度扰动的出现的可能机制是非平衡流的不稳定发展.

摘要： 利用常规气象观测资料、NCEP资料、卫星、雷达、地面加密自动站等资料,对2016年7月7-9日鄂尔多斯局地性暴雨成因进行了分析.结果表明:局地暴雨发生在500hPa副热带高压脊控制内蒙古中西部地区的稳定形势下,小槽引导冷空气侵入内蒙古河套地区,具有范围较小,短时强降水持续时间长,降水总量大的特征.高空急流入口区右侧强辐散区在鄂尔多斯暴雨区上空形成强烈的抽吸作用,是本次暴雨形成的主要动力条件,对流层低层没有明显的辐合系统形成.暴雨的上升运动出现在750hPa以上直至300hPa,最强中心在600hPa层,在750hPa以下表现为较弱的下沉气流,与典型的内蒙古暴雨有所不同.暴雨区整层水汽条件充沛,水汽输送条件好,具备高能量,200hPa至850hPa风垂直切变50～60m/s,有利于对流发展.强降水集中出现在云系左侧,与对流进入高层后云系向高空急流一测扩展相关.雷达反射率回波呈现块状,移动缓慢,强度维持,持续性降水特征明显.

摘要： 利用常规资料以及雷达、地面辐合线等非常规资料对2015年8月3日石家庄大暴雨天气进行诊断分析,结果表明:这次暴雨的影响系统是高空急流、高空冷涡、高空槽、副热带高压、低空切变线、低空急流、超低空急流,地面倒槽;地面为一致的偏东风,在太行山地形作用下,使得西部的辐合上升运动增强,出现大暴雨;风向突变后,半小时到4个小时会出现暴雨,雨强20mm以上,最大80mm/h;环境风场与雷暴群移向不同时造成风向不连续,使得主体回波前部有风场辐合,从而使得主体回波前不断有新生雷暴并入,移动速度缓慢;暖平流为雷暴输送能量和水汽,加强雷暴发展,冷平流使雷暴快速减弱;从雷达三维立体图看出,回波质心高度低,属于热带暖区降水回波性质,具有雨强大,降水效率高的特性,有利于短时强降水的形成;地面辐合线或干线移动方向前方为强降水区;暴雨前2-24小时,暴雨站气温、露点温度和地温均高于非暴雨站,暴雨站与非暴雨站的露点温度差值达到峰值后1-2小时,出现暴雨.

摘要： 高空横槽南部及江淮气旋槽前,有利于气流辐合抬升,且西太平洋副热带高压的西北侧边缘极不稳定,同时中低空西南急流提供了源源不断充足的水汽,高空急流入口区次级环流的出现使低层迅速成为辐合上升中心,为强降水的突发提供了有利条件.探空曲线上风向顺转使得低层存在暖平流,造成大气的强烈对流运动.

摘要： 本文选取登陆北上,在辽宁南部地区造成强降水的热带气旋"达维",对其影响辽宁南部地区期间的环境流场、路径特点及物理量场进行诊断分析.结果表明,稳定的副热带高压及非纬向高空急流与低空急流的耦合,使得来自东南洋面上的丰沛水汽不断输送到辽宁南部地区,且有利于"达维"的北上."达维"在北上过程中,由于陆地摩擦作用,逐渐减弱变性.同时,借助于多普勒雷达、卫星云图资料,分析了"达维"暴雨的大致时间段和降水特点.

摘要： 利用地面自动站资料和NCEP提供的0.5°×0.5°高时空分辨率的GFS(Global Forecast System)再分析资料,对2008年7月1-2日一次暴雨过程中湖北西北部和东北部降水差异成因进行了分析.主要结论有:1)湖北西北部的降水发生在高低空急流发展时期,并且西北部很快处于后一个高空急流的右前方,不利于西北部降水持续发生;东北部降水发生在高空急流稳定期与低空急流发展期,高低空急流耦合,并诱发中尺度低涡形成,因此导致持续性强降水.2)水汽输送在西北部集中的时间短,提供的水汽有限;而在东北部集中的时间长,提供的水汽充足.3)西北部不稳定能量释放的快;而在东北部,一直存在不稳定能量释放,同时东北部地区天气尺度系统猛烈发展,激发起重力波,造成强降水发生.4)西北部锋生位于随高度向北倾斜的锋区中,冷空气南下,强降水很快结束;东北部锋生位于随高度向南倾斜的暖区锋区中,冷空气和稳定的副热带高压外围西南暖湿气流对峙,并且产生强的倾斜项锋生,有利于东北部长时间强降水.

摘要： 利用常规气象观测资料和ECMWF逐6h0.25°×0.25°再分析资料,对宁夏2013年5月18日雷暴大风、2月28日大风沙尘和3月9日大风强沙尘天气过程的环流形势和高、低空急流的耦合作用进行了对比分析,结果表明:在"西高东低"环流形势下,受蒙新高压脊、西风槽、地面气旋和冷锋、高低空急流的共同影响,在中低层90°～110°E形成次级环流,对流层中上部高空急流和高位涡通过次级环流动量下传-中低层形成低空急流,同时在边界层发生强烈湍流混合产生地面强风及沙尘,但由于冷空气强度及南下方式、高压脊线位置及强度、高低空急流活动的区域、低空急流南下位置、高空强风速下传的高度、次级环流的强弱不同,与高层高位涡和低层850hPa低空急流在宁夏上空活动与否,是导致宁夏出现不同强度风沙天气的重要动力因素.

摘要： 本文对1998-2012年银川河东机场1-5月份的大风天气做了统计分析,并对每一次过程做了类型分类和形势分析,同时重点选取不同类型的典型个例,采用天气学分析方法研究了银川河东机场大风天气的环流形势、高空急流特征和冷空气的移动特点,得出以下结论:两槽一脊型、两脊一槽型和一脊一槽型是银川河东机场大风天气的主要环流类型,一槽一脊的环流形势下,并无冷空气活动,地面大风的出现是因为地面热低压的存在,气压梯度力和科氏力平衡形成的地转风,风向为偏南风;两槽一脊和一脊一槽的环流形势下,地面大风一般为偏北风,而两脊一槽的环流形势下,地面大风一般为偏南风;高空急流的存在或者两支急流的振荡合并,能引起气层的不稳定,促使地面气旋或者反气旋的发展,从而引起地面风的增大;两槽一脊、两脊一槽和一脊一槽的环流形势下,冷空气分别取偏北路径、西北路径和偏北路径影响银川河东机场.

摘要： 2016年7月19-20日华北出现了入汛以来最强降水过程.此次降水过程为一次影响范围广、累计雨量大、持续时间长的极端强降水过程,其强度较“96·8”暴雨过程强,仅次于“63·8”暴雨过程.此次暴雨过程以暖云降水为主,短时强降水特征明显,局地小时雨强强且具有明显的地形降水特征.此次强降水发生在南亚高压东伸加强、副热带高压西伸北抬、中高纬度西风带低涡系统发展的环流背景下,黄淮气旋、西南和东南低空急流的异常发展以及水汽的异常充沛表明此次强降水过程对应的天气尺度强迫异常偏强.强降水过程表现出明显的阶段特征,主要分为两个阶段:19日凌晨至白天高空槽前偏东风导致的地形强降水、19日夜间至20日为黄淮气旋系统北侧螺旋雨带造成的强降水.第一阶段的降水主要与高空槽前偏东风/东南风急流的发展有直接关系.这一阶段降水表现为对流旺盛,中层弱干冷平流以及低层强暖平流是对流不稳定能量的维持机制,强降水形成的冷堆与局地地形作用产生的中尺度锋生过程为对流持续新生提供了有利条件.第二阶段的降水主要与低涡切断和黄淮气旋的强烈发展有关.该阶段降水对流相对较弱,黄淮气旋进入华北以后移动缓慢,从而造成降水持续时间较长.

摘要： 本发明涉及一种基于高空间分辨率数值模式的急流轴自动识别方法，解决的是自动化程度低、精度低的技术问题，通过采用步骤一，采集基于高空间分辨率数值模式风场资料，对风场资料进行数据预处理，获得风向与风速；步骤二，定义急流判别标准，根据急流判别标准识别出急流区域；步骤三，在识别出的急流区域内，利用流线追踪算法追踪初选节点，对初选节点进行节点划分，包括进行急流节点计算、噪声节点剔除，识别出节点经纬度，根据节点经纬度识别出当前高度层的急流轴的技术方案，较好的解决了该问题，可用于急流轴识别中。

摘要： 本发明提供了一种急流槽施工用定型模具和急流槽的施工方法，所述急流槽施工用定型模具包括两块内模板(2)和两块外模板(1)，两块内模板(2)均沿竖直方向设置，两块外模板(1)设置在两块内模板(2)外，两块内模板(2)和两块外模板(1)的上端通过横向连接杆(6)连接固定，两块内模板(2)的下端通过底板(12)连接，在竖直方向上，外模板(1)的高度小于内模板(2)的高度。该急流槽施工用定型模具在施工时在急流槽的外侧不用预留支模及回填空间；急流槽混凝土浇筑后与外侧路基土方结合紧密，一次成型，节省多道工序；彻底解决了以往急流槽外侧雨水冲刷严重问题，消除了影响路基稳定的隐患。

摘要： 本发明涉及一种基于高空间分辨率数值模式的急流轴自动识别方法，解决的是自动化程度低、精度低的技术问题，通过采用步骤一，采集基于高空间分辨率数值模式风场资料，对风场资料进行数据预处理，获得风向与风速；步骤二，定义急流判别标准，根据急流判别标准识别出急流区域；步骤三，在识别出的急流区域内，利用流线追踪算法追踪初选节点，对初选节点进行节点划分，包括进行急流节点计算、噪声节点剔除，识别出节点经纬度，根据节点经纬度识别出当前高度层的急流轴的技术方案，较好的解决了该问题，可用于急流轴识别中。

摘要： 本发明公开了基于东亚副热带急流和极锋急流协同变化的中国四季降水预测方法，将副热带急流活跃区的区域平均的全风速值、极锋急流活跃区的区域平均的全风速值、副热带急流活跃区内最大西风所在的纬度平均值以及极锋急流活跃区内最大西风所在的纬度平均值四个指数进行标准化处理；求出预测季度平均降水量与该预测季度之前12个月的48组四个指数的相关系数，每个指数对应12组；选取相关系数最大值对应的月份作为相对应指数的预测因子；运用逐步线性回归的方法对预测因子进行处理获得四季降水模型。该方法可以提高国内春夏秋冬四季降水预报的准确度。

摘要： 本发明提供了一种基于三维风场数据的高空急流提取方法，首先将等压面转换为等高面，再利用经向风与纬向风计算每个等高面上的风向和风速，得到三维的风向和风速场。根据热带东风急流的气象学定义，得到东风急流的长、宽、高、急流轴、急流核和水平与垂直风切变等信息。根据西风急流的气象学定义，得到每类西风急流的长、宽、高、急流轴大小与强度位置和水平与垂直风切变等信息。本发明使用客观方法从复杂三维风场中提取对高空飞行有重要影响的高空急流信息，为各方提供了统一的高空飞行气象态势，可有效保障航空运输的安全性和经济性。

摘要： 本发明公开了副热带急流和极锋急流径向位置协同变化的表征方法，包括如下步骤，确定急流核，确定急流活跃区，计算两支急流的径向位置指数并进行标准化，利用累积频率方法分别确定两支急流的径向位置指数高低阈值，分别确定副热带急流和极锋急流的四类径向位置协同模态。本发明的副热带急流和极锋急流径向位置协同变化的表征方法对探讨高空急流协同变化对区域内大范围降水和气温持续性异常过程中的作用和前期征兆及其预报具有指示意义。

摘要： 本发明提供了一种基于三维风场数据的高空急流提取方法，首先将等压面转换为等高面，再利用经向风与纬向风计算每个等高面上的风向和风速，得到三维的风向和风速场。根据热带东风急流的气象学定义，得到东风急流的长、宽、高、急流轴、急流核和水平与垂直风切变等信息。根据西风急流的气象学定义，得到每类西风急流的长、宽、高、急流轴大小与强度位置和水平与垂直风切变等信息。本发明使用客观方法从复杂三维风场中提取对高空飞行有重要影响的高空急流信息，为各方提供了统一的高空飞行气象态势，可有效保障航空运输的安全性和经济性。

摘要： 本发明公开了副热带急流或极锋急流强度和径向位置协同变化的表征方法，包括如下步骤，确定急流核，确定急流活跃区，计算两支急流的强度和径向位置指数并进行标准化，利用累积频率方法分别确定两支急流的强度和径向位置指数高低阈值，分别确定副热带急流或极锋急流的四类强度和径向位置协同模态。本发明的副热带急流或极锋急流强度和径向位置协同变化的表征方法对探讨高空急流协同变化对区域内大范围降水和气温持续性异常过程中的作用和前期征兆及其预报具有指示意义。

摘要： 本发明公开了副热带急流和极锋急流强度协同变化的表征方法，包括如下步骤，确定急流核，确定急流活跃区，计算两支急流的强度指数并进行标准化，利用累积频率方法分别确定两支急流的高低阈值，确定四类急流强度协同模态。本发明的副热带急流和极锋急流强度协同变化表征方法对探讨高空急流协同变化对区域内大范围降水和气温持续性异常过程中的作用和前期征兆及其预报具有指示意义。

摘要： 本发明公开了副热带急流和极锋急流径向位置协同变化的表征方法，包括如下步骤，确定急流核，确定急流活跃区，计算两支急流的径向位置指数并进行标准化，利用累积频率方法分别确定两支急流的径向位置指数高低阈值，分别确定副热带急流和极锋急流的四类径向位置协同模态。本发明的副热带急流和极锋急流径向位置协同变化的表征方法对探讨高空急流协同变化对区域内大范围降水和气温持续性异常过程中的作用和前期征兆及其预报具有指示意义。