冷池

摘要： 根据Micaps常规资料,地面加密观测资料、多普勒雷达资料,详细分析了2021年8月10日吉林省中部地区产生的一次大范围短时强降水的成因和触发机制,此次过程是高空低槽、低层低涡共同影响,地面中部地区多条辐合线触发的强对流过程,具有局地性强、尺度小等特点。雷达资料表现为:强回波分散对流单体,质心较低且接地,是典型强降水回波特征;VIL值的跃增与下降有助于短时强降水的预报;同时,冷池特征的出现对超强短时强降水的预报具有一定指示意义。

摘要： 利用探空、地面自动站、多普勒雷达等观测资料及ERA5再分析产品,对2021年7月17—22日豫北地区的极端暴雨过程进行分析。结果表明,极端暴雨过程具有强降水持续时间长、降水强度极端及地形影响明显等特征。极端暴雨过程发生于稳定的大尺度天气形势下,在日本海高压西伸及台风烟花(2106号)、查帕卡(2107号)西北行背景下,黄淮低涡外围加强北上的东南急流/偏南急流为强降水的发生提供了异常充足的水汽、能量条件,对流层中低层暖湿平流强迫、叠加地形影响的强动力辐合抬升作用及低空弱冷空气扩散南下是形成强降水的重要条件,而大气“强-弱-强-弱”的对流不稳定层结特征转化说明强降水过程中存在着两种互补的物理机制。不同阶段极端短时强降水(小时降水量≥50 mm)对流系统的形态结构和发展演变特征不同,但从雷达回波的垂直分布来看,系统均具有“低质心”特征,质心强度≥55 dBz且≥50 dBz强回波垂直伸展至5~8 km、持续时间1 h以上。强降水对流系统在太行山前30 km左右范围内的后向发展特征明显,一方面与地面西行偏东风/东北风在太行山绕流作用下形成的地形辐合线不断南伸有关,另一方面也与强降水冷池效应促使山前偏北风进一步发展南下有关。

摘要： 使用雷达、地面加密观测、探空数据和ERA5再分析数据研究2009年7月22日0400—2400 UTC的21小时内东北冷涡后部在京津地区连续发生的4次中尺度对流系统的组织形态演变和中尺度环境特征。研究结果表明,在东北冷涡后部稳定的西北气流背景下,由于东北冷涡后部对流层中层西北气流中的浅槽、其在对流层低层发展的低槽和低涡以及对流层低层高压脊西北部的西南暖湿气流与冷池之间复杂的相互作用,导致4次过程中强对流的组织形态各异。第一次过程受冷涡西侧一个浅槽锋生影响,在河北北部形成西南‒东北走向弱对流线,对流线位于北京北部的对流发展较强,移动迅速,发展为超级单体和弓形回波,其冷池出流和西南暖湿气流辐合形成西北‒东南走向的后部增生型组织形态,横贯京津地区。第二次过程是第一次过程位于北京南部的冷池出流触发,形成超级单体,之后受第一次过程冷池向西出流的影响,产生西南‒东北走向的后部增生型对流线。第三次过程发生在第一个浅槽造成对流层低层低涡发展的环境下,低涡西侧的偏北风与低层高压脊北部的偏南风在冷池上面辐合,造成多条平行的西北‒东南走向的后部增生型对流线,产生列车效应,造成天津的强降水。第四次过程由冷涡西南部的又一个浅槽锋生和冷涡在天津北部调整出的切变线共同触发,两个初始的西南‒东北走向对流线合并形成一条西南‒东北走向的线状对流,最后南侧的对流发展为弓形回波。4次过程中出现的弓型回波部分还具有弓箭回波结构特征。

摘要： 利用葵花8号(Himawari-8)卫星资料、沈阳SC天气雷达数据、ERA5再分析资料及常规天气观测资料,分析了2019年7月3日辽宁开原强龙卷的卫星云图、雷达回波演变及大气环流特征。结果表明:此次开原强龙卷发生在东北冷涡底部,低层850 hPa有明显的暖湿气流,形成了“下湿上干”的垂直结构。3日17:00龙卷初生地0—6 km有22.8 m·s^(-1)、0—1 km有7.6 m·s^(-1)强垂直风切变。龙卷生成之前,初生地西侧比东侧气温偏高,存在2—5°C地面温度差。生成后,移动路径东侧形成明显冷池,最低温度19°C,与西侧温差最大达11°C。龙卷生成时可见光云图上对流风暴的云砧水平尺度明显增大,云顶升高、亮温降低。雷达回波演变特征表明,龙卷对流风暴的发展经历了由多单体非强风暴发展到多单体强风暴再发展到超级单体风暴三个阶段,龙卷在最强等级时有对流单体的合并。开原龙卷风暴在三个阶段都有中气旋,17:11中气旋向下伸展到低层,反射率因子出现指状回波。

摘要： 2020年4月12日,受冷涡影响,华东地区出现了大范围的雷暴大风,其中在杭州湾地区出现了12级以上的极端大风。此次强对流过程发生前,高低空为一致的西北气流,水汽含量低、能量条件弱,预报难度大,沿海海面风力预报出现了较大的偏差。基于常规观测资料及多普勒天气雷达、风廓线雷达等非常规观测资料,结合ERA5再分析资料,分析了此次过程雷暴大风特征及对流系统移入杭州湾前后的演变特征,重点探讨了杭州湾东北部出现极端大风的可能原因。研究表明,杭州湾极端大风的形成是多因素共同作用的结果。杭州湾具有一定的能量条件、低层大气的温度直减率接近干绝热递减率,有利于对流系统中形成较强的下沉气流,下沉辐散造成地面大风。中层存在西北风急流,在对流下沉运动的作用下,中层的高动量被带到地面,增强了地面风速。对流系统移入杭州湾的过程中,冷池增强,而杭州湾水面的摩擦力比陆地小,有利于风速增强,这也是杭州湾风力增强的重要原因之一。杭州湾东北部13级以上大风的出现还与海上热力、动力条件的不均匀分布及对流入海后形态的变化有关。

摘要： 由特殊喇叭口地形促成的四川雅安暴雨久已有名,研究颇多,而这一地区的暖区暴雨、夜发性暴雨的研究在业务预报和防灾减灾迫切需求的推动下也应加强。利用ERA5再分析资料,结合地面加密观测资料及中国气象局信息中心提供的三源融合近实时降水资料,对造成2020年8月10日四川雅安芦山的特大暴雨过程的动热力结构演变、触发机制和地形影响进行了诊断分析,揭示了弱天气尺度强迫及特殊地形影响背景下暖区暴雨的水汽、动热力结构演变及触发机制。研究得出:(1)此例暴雨属于500 h Pa无明显影响系统、低层无急流背景下的东南风型暖区暴雨。在雅安“迎风坡”、“喇叭口”地形和芦山西南向“?”型峡谷地形的影响下,配合西太副高西进、东南暖湿气流加强和850 h Pa弱低涡辐合气流的共同作用而诱发产生,此次降水时间短,强度大。(2)降水开始到强盛期间,始终有边界层地形作用产生的抬升速度、气旋式涡度和水平辐合与系统性垂直上升运动、涡度和散度叠加,增强了低层辐合,加剧了垂直上升运动,促使降水加强。(3)差动θ平流使得暴雨区对流不稳定度增强。对流抑制能量为零的高能高湿环境中,500 h Paθ弱冷平流也是暖区暴雨触发的因素之一;傍晚地形冷平流触发了初始对流并沿海拔高度1500米地形线分布;暴雨区上游强降水造成雷暴冷池出流叠加山风在“?”型峡谷西侧形成γ中尺度辐合线,并移至“?”型谷地内维持;冷性气流在快速下山后亦以冷池形式维持在“?”型峡谷东侧山脉附近,形成强温度梯度,这些因素触发并维持了芦山夜间特大暴雨。

摘要： 2019年4月9日,长三角地区发生了一次罕见的长历时强飑线天气过程。在分析其天气形势背景和发展演变基础上,利用新一代华东区域数值模式对此次过程进行了预报分析,初步分析了其演变过程中的中尺度结构特征。结果表明,此次飑线发生在高空槽前、低层强烈辐合抬升天气背景下,强的垂直风切变、冷空气向南侵入与低层暖湿气流叠加建立了强的对流不稳定层结,是飑线发生发展和长时间维持的重要原因。数值模式成功模拟了飑线前部低层暖湿空气上升和后部中层干冷空气下沉这两支入流,以及飑线过境时边界层高度和大气可降水量迅速下降,地面中尺度冷池向东南方向的传播过程,冷池与对流风暴的移动速度基本一致,导致对流前部低层一直有风场的切变辐合抬升,有助于对流维持并发展。

摘要： 为加深对雷暴阵风锋多样性的认识,利用多普勒天气雷达、风廓线雷达、边界层气象铁塔、地面加密自动观测资料结合VDRAS系统分析场资料,对比分析了2016年6月10日渤海湾连续出现的两条阵风锋的差异及相互联系。结果表明:两条阵风锋的结构存在明显差异,阵风锋1前沿强切变位置形成近地层γ中尺度涡旋,边界层和对流层低层的西南暖湿气流沿阵风锋1输送到雷暴母体;阵风锋2呈现两支强入流的典型动力结构,一支位于其后侧边界层内呈强东北入流,另一支位于前侧对流层低层呈强西南入流,两支入流分别构成阵风锋前侧反环流和后侧正环流圈。冷池与低层垂直风切变的配置对阵风锋的发展维持起到重要作用。阵风锋1后部冷池强度相对较弱,低层垂直风切变强于冷池传播速度,雷暴单体具有向冷区倾斜的层云结构,不利于系统的发展加强;阵风锋2后部冷池发展强盛,冷池传播速度强于低层垂直风切变,雷暴单体内的上升气流更加竖直,从而促进雷暴单体加强发展。阵风锋前沿γ中尺度涡旋和后部冷池存在相互影响及内在关联,近地层γ中尺度涡旋的碰撞,增强了两条阵风锋之间的辐合抬升,同时配合冷池的合并增强,加剧了低层不稳定,有利于维持上下层旋转,形成较强的水平涡度,从而导致对流风暴快速加强发展并演变为弓形回波。

摘要： 2015年7月30日山东突发较大范围暖区极端强降水,由于触发机制不明显、且对对流系统的发展方向判断不足,导致预报偏差较大。利用多源探测资料对此次过程对流系统的触发和组织形态演变机理进行分析,结果表明,高空槽和低空急流构成了深厚湿对流生成发展的有利形势,对流发生前水汽和热力条件有利,云图和雷达上呈现的水平对流卷进一步提高了对流生成和发展的潜势。初始对流由浅薄冷空气经渤海南下侵入山东北部触发,发展加强后产生地面冷池和阵风锋,阵风锋继续触发对流,形成后向发展(相对于风暴承载层平均风向,即平流方向)的多单体风暴,此阶段环境低层风向决定了对流风暴的发展方向。对流系统组织维持的机制为:冷池加强和对流风暴发展形成正反馈,冷池与环境低层垂直风切变达到动态平衡,多单体逐渐发展为线状中尺度对流系统(LMCS),且随着深层垂直风切变逐渐增强,LMCS结构逐渐紧密。对流系统减弱消亡的机制为:地面冷池受鲁中山区地形阻挡,主体滞留在山东中部,冷池前沿阵风锋强度迅速减弱,LMCS断裂为东西两段,在不利的低层垂直风切变配置下先后减弱消亡。RKW理论适用于解释此次LMCS组织形态的演变。

摘要： 利用海-气-浪耦合模式和动力降尺度方法模拟并分析了2018年5月12日和7月13日两次东移进入渤海湾的中尺度对流过程,分别为入海减弱型和入海增强型。两次过程均发生在低空西南气流强盛,且地面处于暖舌控制的环境下,具有较好的水汽和能量条件。结果表明:海-气-浪耦合模式能较好地模拟减弱型过程的变化趋势,而对增强型过程的模拟效果较差,且模拟的两次过程对流强度整体偏弱;但经动力降尺度模拟后,两次过程的模拟效果均明显提升。敏感性试验对比表明:采用海-气-浪耦合模式结果为动力降尺度提供初边界条件具有一定优势,适用于入海中尺度对流过程模拟;两次过程对流系统入海前对流有效位能条件均较好,但垂直风切变条件增强型过程优于减弱型过程;对流系统入海后的冷池效应在减弱型过程中明显,而在增强型过程中强度较弱但范围较大;海洋下垫面为对流发展提供的热量和水汽输送在减弱型过程中较少,在增强型过程中明显。

摘要： 高温颗粒在粘滞性冷液中沸腾蒸发瞬变运动引发蒸汽爆炸的工程安全问题.本文利用实验室设计和建立的一套高温颗粒下落冷池沸腾可视化实验装置,通过高速摄影记录小球在冷液中的下落全过程,分别进行了单个高温小球在不同粒径、不同温度和不同冷液过冷度条件下的一系列试验,并对实验结果进行了分析和讨论,指出高温小球的温度、直径和冷液过冷度是影响小球运动速度的重要因素,为进一步研究高速瞬态蒸发传热奠定了实验基础.

摘要： 2014年6月15-17日,在弱天气尺度环流系统影响下,多个γ中尺度雷暴单体经过门头沟、延庆和怀柔进入北京城区,其中一部分雷暴单体下山后强度维持不变或增强,并造成了两次短时强降水天气,另一部分却减弱消亡.雷暴下山后强度变化的不同为预报带来了一定的困难.本文利用北京地面自动站、探空、风廓线和雷达探测数据,着重对城区上空热动力条件进行了分析.结果表明,对于多个先后下山的雷暴,最先下山的雷暴会消耗城区的热动力能量,并产生中尺度的冷池和下沉气流,进而对之后经过城区的下山雷暴的强度变化产生间接影响;雷暴自身强弱是其下山后强度可否增强的另外一个主要因素,特别是有些雷暴在下山前或下山过程中强度有所增强,也有利于雷暴的顺利下山和之后的强度维持或增强.

摘要： 利用NCEP再分析高空资料和地面区域气象站资料融合,合成高密度探空资料场,计算2016年6月10日天津冰雹强对流天气过程中高密度时、空场的各种参数,并结合雷达变分VDRAS资料,研究了冰雹强对流天气的发生、发展机制.结果表明:此次降雹初始回波是在蒙古冷涡环流背景和大气层结不稳定环境条件下,由北京西部山区热力和动力强迫局地触发产生;进入平原区后,冷池与强风垂直切变共同作用使雹云得以发展维持;且渤海偏东水汽输送带导致边界层水汽积聚及上干下湿不稳定层结发展,其与中尺度辐合线的交叉区域更有利于冰雹强对流的发生.此外,降雹前CAPE、LI、TTmod均呈现绝对值陡增,为冰雹的生成和增长提供了有利的环境条件,且考虑了地面温湿特征的CAPE、LI、TTmod对雹云的发生、发展具有很好的指示意义.

摘要： 基于"配料法"的预报思路,利用自动观测、卫星和雷达等资料,结合WRF数值模拟对2014年发生在华南地区的"14.3.31"和"14.5.17"两次强对流天气进行对比分析.结果表明:华南地区水汽充足、大气层结不稳定,地面锋面配合850hPa切变线共同触发两次强对流生成."14.5.17"仅出现19m/s阵风但未出现冰雹,而"14.3.31"出现冰雹和12级阵风;数值模拟表明,"14.3.31"、"14.5.17"两次过程,白云机场上空0～3km之间均存在风向顺转、垂直风切变,但前者风向强烈顺转、垂直风切变显著更大,更有利于大风、冰雹灾害性天气的形成;此外,两次强对流移动过程中强回波后部均有冷池形成;但"14.3.31"过程冷池强度显著更强.通过对比分析两次强对流天气,为今后华南地区强对流天气预报提供了经验和参考依据.

摘要： 本实用新公开了一种利用地埋管与蓄冰池联合蓄冷的LNG冷能回收利用装置，包括换热器，制冷蒸发器，压缩机，冷凝装置，膨胀阀，埋地管换热装置、空调换热装置及空调末端设备；空调末端设备与空调换热装置构成回路，回路上设有冷水泵；空调换热装置、冷媒泵与换热器构成循环回路；埋地管换热装置、循环泵及冷凝装置构成循环回路；冷凝装置、制冷蒸发器、压缩机及膨胀阀构成循环回路；制冷蒸发器二次侧的进口和出口通过两管道分别与出冷媒管和进冷媒管连通，两管道上分别设有阀门。本实用新型有机的将换热器、埋地管换热装置及蓄水池结合在一起，实现了不同季节的LNG气化冷量回收储存及夏季空调供冷，结构紧凑，占地面积小，成本低。

摘要： 本发明提供一种可有效提升池式铅冷快堆安全性的冷池流道，主要依靠冷池二次分隔孔板实现。冷池二次分隔孔板由水平段孔板和竖直段孔板组成，其厚度与热分隔板相同。水平段开孔以防止自由液面下降时二次分隔孔板对铅冷却剂的滞留。调节竖直段出口位置孔板的开孔周向分布，使铅周向上均匀地流出，让冷池更多的铅参与整体流动，更大程度地发挥铅池热惯性安全优势，进一步提升铅冷快堆的非能动安全性。主换热器换热管出现破口时，新的冷池流道设计使得冷池有更多时间进行气液分离，更大程度地减少被铅夹带进入堆芯的水蒸汽量，避免过量的正反应性引入。本发明一种结构多重安全功能，简化了铅冷快堆系统设计，可有效提高铅冷快堆安全性和经济性。

摘要： 本发明涉及一种蓄冷池供冷系统，包括循环泵、制冷机以及蓄冷池，所述制冷机工质出口与换热器连接，所述换热器出口连接循环泵，循环泵出口连接制冷机进口。本发明特征在于制冷机出口线路上分支一条线路与蓄冷池进口连接，蓄冷池出口分别与换热器进口和出口连接。本发明的涉及的供冷系统，可以转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，减少新建电厂投资，而且充分利用有限的不可再生资源，节约能源的同时提高系统工作效率。

摘要： 本发明提供了一种水蓄冷中的蓄冷池的出水装置，属于蓄能领域。本出水装置中蓄冷池为呈圆筒状的筒体，蓄冷池内下方处具有制冷管，出水装置包括位于蓄冷池的底端外壁的呈缩口状的蓄水管，蓄水管一端端口向另一端呈缩口状，扩口端连通蓄冷池且该端内具有呈缩口状的海绵，海绵固连在蓄水管扩口端的内壁上，海绵的一端与蓄冷池内的冷水相接触，蓄水管的缩口端连有电磁阀，蓄水管呈向下倾斜设置，电磁阀的出水口连有导流管，导流管呈向下倾斜设置，导流管另一端端口的下方具有出水管，出水管与导流管互不接触，出水管周向固定且外壁上具有开口，开口与导流管另一端端口相对应，出水管上连有水泵。本出水装置结构设计巧妙，不会引起斜温层变化。

摘要： 本发明提供了一种水蓄冷系统中自带布水功能的蓄冷池，属于蓄能领域。本蓄冷池的热水层内具有海绵一，蓄冷池内还具有限制海绵一轴向运动的环形挡沿一和环形挡沿二，海绵一由浸入热水层的圆柱部和未浸入热水层的滞空部构成，圆柱部的底端抵靠在环形挡沿二的一侧上，滞空部为两侧呈向中心凹入的沙漏状部件，滞空部的两侧具有凹入部，凹入部处卡于环形挡沿一，蓄冷池的底部即冷水层底部具有呈弧形的海绵二，海绵二的一端抵靠于蓄冷池的底壁上，海绵二的另一端呈弧形且该端具有同样呈弧形的挡板一，挡板一上具有若干个通水孔，挡板一固连于蓄冷池的内壁上。本蓄冷池能够实现使水流均匀稳定，流速缓慢的进入蓄冷池中。

摘要： 本发明提供了一种水蓄冷系统中的蓄冷池，属于蓄能领域。本蓄冷池内按水温从上至下分为热水层，斜温层和冷水层，蓄冷池呈多个波峰波谷相连状，蓄冷池从上到下分为热水部，斜温部和冷水部，热水部两侧的外壁向两侧凸出，热水部内具有与热水部形状相匹配的海绵一，海绵一的两侧具有凸出部，海绵一能够卡于热水部内，海绵一充满热水部，冷水部呈圆台形，冷水部内具有与冷水部形状相匹配的海绵二，海绵二底端抵靠在蓄冷池的底部内壁上，斜温部位于热水部和冷水部之间，冷水部自上到下呈扩口状，蓄冷池的底部连通有出水管，出水管上具有电磁阀。本蓄冷池能够实现使水流均匀稳定，流速缓慢的进入蓄冷池中。

摘要： 本发明提供了一种斜温式水蓄冷系统中的蓄冷池，属于蓄能领域。本蓄冷池的热水层内具有海绵一，海绵一的上端具有挡板一，海绵一的下端具有挡板二，挡板一和挡板二上具有若干个通水孔，挡板一和挡板二均固定于蓄冷池的内壁上，海绵一的上端具有未浸入热水层的滞空部，蓄冷池的底部具有海绵二，海绵二的一端抵靠于蓄冷池的底壁上，海绵二的另一端呈弧形且该端具有呈弧形的挡板三，挡板三上具有若干个通水孔，挡板三固连于蓄冷池的内壁上，蓄冷池内壁上具有凸出的环形挡沿一和环形挡沿二且两者均由磁性材料制成，挡板一吸附于环形挡沿一的上侧，挡板二吸附于环形挡沿二的下侧。本蓄冷池能够实现使水流均匀稳定，流速缓慢的进入蓄冷池中。

摘要： 本发明公开了一种基于冷池的飑线强度评估方法，包括步骤Step1.根据位温、水汽以及各类水凝物物理量计算扰动位温密度；Step2.基于等高面浮力计算方法，利用扰动位温密度求等高面浮力，并判断冷池边界，计算冷池强度；Step3.利用主成分分析法，结合冷池强度、地面风速、地面变压、地面变温、模拟雷达回波综合计算分析飑线强度；Step4.根据步骤Step3得到的飑线强度分析整体飑线强度，完成对整体飑线强度的评估；通过考虑不同天气要素以及不同气象要素之间具有相关性对飑线强弱的影响，来计算飑线强度，并综合评价飑线强度，给飑线的预报以及气象部门发布紧急预案提供技术支撑，具有鲁棒性好、计算结果准确率高的特点。

摘要： 本实用新型提供一种可有效提升池式铅冷快堆安全性的冷池流道，主要依靠冷池二次分隔孔板实现。冷池二次分隔孔板由水平段孔板和竖直段孔板组成，其厚度与热分隔板相同。水平段开孔以防止自由液面下降时二次分隔孔板对铅冷却剂的滞留。调节竖直段出口位置孔板的开孔周向分布，使铅周向上均匀地流出，让冷池更多的铅参与整体流动，更大程度地发挥铅池热惯性安全优势，进一步提升铅冷快堆的非能动安全性。主换热器换热管出现破口时，新的冷池流道设计使得冷池有更多时间进行气液分离，更大程度地减少被铅夹带进入堆芯的水蒸汽量，避免过量的正反应性引入。本实用新型一种结构多重安全功能，简化了铅冷快堆系统设计，可有效提高铅冷快堆安全性和经济性。

摘要： 本实用新型涉及水蓄冷空调系统领域，尤其是水蓄冷池内的布水器、水蓄冷池、以及水蓄冷空调系统。其中布水器包括至少一条布水器总管、至少一条布水器分管和多条布水器支管，所述布水器分管连通布水器总管，各条布水器支管分别连通布水器分管并沿布水器分管轴向依次排列所述布水器分管的管径从与布水器总管连通的一端向另一端递减。本实用新型提出的水蓄冷池内的布水器，通过将管路由原有的等管径管路改变为管径递减的结构，基本保证了管内的压力处处相等，改善了管路两端水流流量不等、布水不均的弊端，节省了能耗。