The sea/land breeze in the northern coastal area of Shandong Peninsula

In this paper the seasonal variation and structural characteristics of the sea/ land breeze in the northern coastal area of" Shandong Peninsula are studied in two ways: one is the analysis of the observed wind data, and the other is numerical simulation and experiments. Firstly, the hour to hour wind data through the year 1984 at Longkou Meteorological Station and Yantai Oceanographic Station are analysed through energy spectra and hodograph. It is revealed from the analysed results that the effects of the sea/ land breeze in the area are notable in spring, summer and fall, especially in May. However, in winter the effects of sea / land breeze are not obvious. because the cold noitherly is prevailing. Secondly, a two-dimensional non- linear model of primitive equations is used to study the sea / land breeze circulation in May in the area. The results of numerical simulation consist basically with the analysed results of the observed sea / land breeze. A reasonable theoretical structure of the sea / land     

Numerical study of the marine breeze around Mallorca Island

A study of marine breezes and their impact on the wave field around Mallorca Island was carried out by numerical simulations with the spectral wave model SWAN and three different wind fields: WRF – Weather Research and Forecasting model, HIRLAM – High Resolution Limited Area model and ECMWF – European Center for Medium-range Weather Forecasts. The main characteristics of the modelled breeze circulation and its effects on the wave field are analyzed. The modified wave field under breeze conditions and the correlations with their variability and daily short life time period are studied and discussed by analyzing the spectral balance. The results show that the accuracy of a wave forecast will depend on the quality of the wind field and its ability to simulate the sea breeze induced waves. The study period covers the summers of 2009 and 2010. In addition, to assess the performance of SWAN forced with two different winds the numerically obtained significant wave heights (Hs) are collocated against the ENVISAT-ESA's Environmental Satellite measurements (GLOBWAVE data) of Hs around the Mallorca Island.     

青岛局地风特征的分析

本文根据位于胶州湾东岸的青岛沧口和流亭两机场气象台和唠山区气象台资料及现场实验资料对胶州湾东岸的海陆风气候特征,来自胶州湾与来自南面黄海水域的两支海陆风相互作用及其对沧口地区的影响,崂山西坡下坡风的气候特征及影响进行了分析。文中还提出了一种根据常规气象观测资料估算海陆风发生频率的方法。     

辽宁葫芦岛地区海陆风及热内边界层研究

根据2007年辽宁葫芦岛气象站资料分析了葫芦岛地区海陆风变化特征,并用MM5v3模式模拟了典型日的海陆风风场变化和热内边界层位温场结构变化。结果表明:海风和陆风出现的频率有明显的季节性变化。冬季陆风较多,春夏海风较多,春季、秋季易形成海陆风;海风起止时间夏季长冬季短,陆风起止时间秋冬季较夏季长;典型海陆风日中,海风造成陆地湿度变大,海风风速大于陆风风速;通过海风的数值模拟,海风由生成到成熟海岸吹向内陆其厚度可增厚到2 000 m以上,伸向内陆距离可到40 km;热内边界层向内陆呈舌状分布,海岸边界层高度在200-300 m之间,抛物面高度随着向内陆延伸的距离增加而升高。热内边界层最高达1 800 m。     

海南岛地形对局地海风环流结构影响的数值模拟

本文利用WRF模式对2014年5月25日发生在海南的一次海风过程进行了数值模拟,通过地形敏感性试验,探讨了海南岛地形对局地海风环流结构的影响。结果表明:控制试验（CNTL）海风于15时左右达到强盛。无地形试验（FLAT）中,水平方向上,海风持续时间缩短,南、北、西向海风向内陆传播距离变短1~5 km,海风强度减弱1 m/s左右,海风动能及辐合强度在沿海地区及西南山区存在大值衰减区;垂直方向上,海风碰撞位置向西、北方向移动,高空回流高度降低,海风厚度减小,垂直环流强度减弱2~6 m2/s2,海风锋附近的垂直速度减小10 cm/s以上。谷风对海风同相叠加作用的消失也使得海风强度减弱。其主要影响机制为:在动力方面,由山脉屏障作用引起的海风强迫抬升、绕流等增强作用消失;在热力方面,地表吸收净辐射减少,导致其向大气中释放的感热、潜热通量等各项均减少约9%,这种改变造成了海陆之间温度、气压差的减小,最终造成了海风的减弱。此外,通过两组削山试验,发现海拔高度降低区辐合范围、强度及动能均减小,同时海风垂直环流结构也相应发生改变,其中移去黎母山脉（RMLM）对海风环流结构的影响大于移去五指山脉（RMWZ）。     

Detecting a response to weak sea breezes in the New South Wales coastal ocean

Current meter data from the coastal ocean at Sydney, south‐eastern Australia, were analysed to seek evidence of a response to the prevailing summer sea breeze. A response to the sea breeze was found in the currents. This is significant since the magnitude of the sea breeze was small by comparison with winds associated with large‐scale pressure systems and the East Australian Current. Responses were determined by analysing short periods (3–5 days) of sea breeze activity as opposed to the whole 2‐month data set. The correlations between the alongshore nearshore diurnal‐period currents and the local wind stress during the sea breeze periods were significantly higher than the correlations during non‐sea‐breeze periods. Despite the stronger correlations the sea breeze could only account for around one‐quarter of the variance in the diurnal‐period currents. However, the detection of the response to the sea breeze is significant since the sea breeze has never previously been identified as a process for forcing alongshore nearshore currents on this shelf.     

台湾海峡地区地面风场数值试验和数值模拟

利用修改的一层原始方程模式(Danard模式),对台湾海峡地区地面风场进行了数值试验和数值模拟。首先在一些理想情况下,研究了地面气压场、地形、摩擦和加热对地面风场的影响。指出:地面气压场决定了地面风场的基本分布;摩擦对海陆风速差异有重要作用;地形作用表现为弱的分流和阻流作用,加热作用使风场趋于紊乱。并在东北气流控制下的实际风场进行了数值模拟,效果良好。     

长江口外海上风速的近似推算摸式

在分析长江口外海陆风速差的日变化、季节变化特征的基础上,考虑了海陆不同下垫面的粗糙度和温度层结对风速变化的影响,建立了一个利用沿海陆地站测风推算近岸海上风速的模式。计算结果表明,推算值与实测值有着相当好的吻合,具有一定的实用价值。     

龙口的海风及其影响

本文运用龙口气象站近５年自记风资料及实测探空资料，分析了龙口海风的生消规律、海风强度、空间结构及海风生成后对温、湿度的影响。同时为分析海风环流对大气污染物的影响。本文提出了一个简单地计算热内边界层的方法。     

湖/陆风过程中湍流摩擦作用的数值分析(英文)

本文利用一个湍流能量闭合的二维原始方程模式分析讨论了湍流交换对湖/陆风过程的影响。文中较详细地介绍了湍能闭合方法,分析了在湖(陆)风发展的不同阶段湍流交换强度的分布特征并讨论了大尺度风场对湍流交换系数场的影响。     

青岛近海夏季海风特征及其预报方法研究

采用2003～2006年7～9月青岛以及沿海地区自动站资料、探空资料对青岛近海海风进行了统计分析.平均而言,青岛近海7～8月海风发生频率为30%～35%,9月海风发生频率为25%;海风开始时间平均为10:00～12:00,结束时间可以持续到18:00～19:00;海风在垂直方向上厚度为500～600 m左右.青岛近海海风的发生与否取决于青岛上空低层925 hPa风速大小、低层大气稳定度、海陆温差以及海平面气压差四方面的综合效应.通常,925 hPa风速达到8 m/s,系统风较强时不利于海风建立;当低层大气不稳定时,有利于触发海风环流的建立;海陆温差达到4 ℃以上时,青岛近海易出现海风;此外,当地转风为离岸风时,海阳站或日照站与青岛本站08:00时海平面气压差>1 hPa时,当日一般不会出现海风.综合以上预报因子及其指标,通过建立逻辑回归模型,初步实现了夏季青岛近海海风能否发生的客观预报,并在2007年举行的国际帆船赛期间得到了应用.     

有限区域海面风场数值模式的建立

目前,国内外大尺度天气预报数值模式已经取得很大成就,如在预报地面气旋系统的移动和发展等方面。然而,这些模式的铅直分辨率一般不高,通常不包括边界层的动力过程,因而,在预报海面风场上,数值天气预报模式还没有令人满意的效果。目前所用的边界层预报模式尽管具有较高的水平分辨率和垂直分辨率,但要求大量的计算和资料,很难用于日常业务预报;另一种边界层诊断模式,用到的风场数据是气象工作者从天气形势(大尺度)分析中,通过差值等方法获得的,缺乏针对性,而且精度较低(WMO,1988;WMO,1990)。 作者认为,适于海洋要素预报的风场模式应是定位于有限区域,或称中尺度模式,并根据台站的具体资料来源和工作状况力争建立一套适于海洋要素预报的中尺度风场数值模式。鉴于以上,作者建立了一个适于海洋要素预报的有限区域海面风场数值模式。模式采用符合动力及热力学条件的简化方程组对大尺度风场进行加密,通过数值模拟得到适于海洋要素预报的有限区域海面风场。并将该模式运用于渤海这一有限区域,获得了良好的效果,说明该模式对海洋要素预报具有很好的应用前景。     

Assessment of the initial sea surface temperature product of the scanning microwave radiometer aboard on HY-2 satellite

HY-2 satellite is the first satellite for dynamic environmental parameters measurement of China,which was launched on 16th August 2011.A scanning microwave radiometer（RM） is carried for sea surface temperature（SST）,sea surface wind speed,columnar water vapor and columnar cloud liquid water detection.In this paper,the initial SST product of RM was validated with in-situ data of National Data of Buoy Center（NDBC） mooring and Argo buoy.The validation results indicate the accuracy of RM SST is better than 1.7 C.The comparison of RM SST and WindSat SST shows the former is warmer than the latter at high sea surface wind speed and the difference between these SSTs is depend on the sea surface wind speed.Then,the relationship between the errors of RM SST and sea surface wind speed was analyzed using NDBC mooring measurements.Based on the results of assessment and errors analysis,the suggestions of taking account of the affection of sea surface wind speed and using sea surface wind speed and direction derived from the microwave scatteromter aboard on HY-2 for SST product calibration were given for retrieval algorithm improvement.     

辽东湾西岸海陆风特征分析

从葫芦岛气象站5年历史地面观测资料的统计分析中获得158个海陆风个例,对每个海陆风个例的初始和最大海风时刻、风向、风速和初始海风到最大海风的时间差、风速差及转海风前后的湿度变化进行了统计和分析,并与内陆站、海上站的观测资料进行了对比分析,揭示了该地区海陆风环流的统计特征和季节变化规律。     

定常风场和吞吐流对乌梁素海流场的影响

风场和吞吐流是浅水湖泊运动的主要驱动力,影响着湖区污染物的迁移转化。基于二维非结构网格,构建了乌梁素海水动力模型。通过对比定常风作用下湖流的方向、环流的分布及形式与无风条件下的区别,模拟不同算例吞吐流作用下湖区流速及环流结构的差异,探究了定常风和吞吐流对乌梁素海流场的影响。结果表明:乌梁素海在无风条件下出现大面积的滞流区;风场会增加湖流的流速,影响区域主要在西大滩区、东大滩区及湖区南部明水区,产生明显环流,风场是乌梁素海主要的驱动力; SSW与ENE向风场作用下,典型区域产生的环流位置、形态结构相近,方向相反;吞吐流量的增加会增大湖区整体流速,对湖区流场形态、结构影响较小;定常风条件下,吞吐流量的增加(一定范围)会导致环流强度减弱。研究结果为乌梁素海营养盐、污染物质输移规律研究奠定基础。     

黄河三角洲一次非中气旋龙卷观测分析

利用区域气象观测站、欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）第五代大气再分析数据集（ECMWF Reanalysis v5,ERA5）、风廓线组网产品、S波段新一代天气雷达（S-band Doppler weather radar in China New Generation Weather Radar Network,CINRAD/SA）和X波段相控阵天气雷达（X-band phased array weather radar,XPAR）等资料,对2021年8月10日发生在黄河三角洲的3个EF0—EF1级非中气旋龙卷过程进行了详细分析。结果表明：（1）此次龙卷天气发生在高空干冷西北气流、低层横槽前暖脊和地面倒槽涡旋背景下,强烈的对流不稳定、0~6.0 km深厚层垂直风切变、大的低层湿度和接近1 000 m的抬升凝结高度,是此次弱非中气旋龙卷生成的有利环境条件;不利的条件是0~1.0 km低层垂直风切变非常弱。（2）海风锋、阵风锋触发对流,横槽分裂南下使上升运动加强;龙卷风暴影响时,临近区域气象观测站要素表现出明显变化,但风场的辐散特征表明观测站附近的大风还与风暴下沉气流有关。（3）龙卷母风暴为多单体合并、后向传播型风暴,双龙卷的形成与单体合并发展有关;雷暴下沉气流形成的阵风锋（出流边界）与海风锋合并使气旋性小尺度涡旋加强,当该小尺度气旋遇到经单体合并后发展加强的上升运动时,旋转运动进一步增强,从而激发了第3个龙卷。（4）CINRAD/SA只观测到气旋性涡旋和风暴顶辐散;XPAR在双龙卷期间观测到强切变和龙卷碎片特征,相关系数低值区明显。     

台风海面风场动力诊断模式的建立与模拟计算

本文总结和归纳了已有的台风海面风场模式,按照风场模式物理背景的不同进行了分类．在此基础上,本文选择并建立了一种新的台风海面风场动力诊断模式．首先,利用台风影响范围内某条具有代表性的闭合等压线的拟合方程表示出台风海面气压场,并利用改进的气压场模式和修正的梯度风方程求得台风系统风场,同时还利用宫崎正卫的热带气旋合成风假设建立移行台风风场．然后将两者作权重订正后进行迭加,即得到台风模型风场．该模式考虑了包括台风气压场的非对称性、边界层摩擦效用、气压梯度的切向变化及台风中心移动的影响等多种因素．经过对0519号“龙王”台风的模拟,结果表明本文所建立的台风风场模式可以比较准确的模拟出非圆对称的台风海面气压场和海面风场,较为真实地反映实际台风风场的特征．     

降雨对SAR风场反演的影响及校正

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）在风场反演中发挥着重要的作用,但由于受到降雨的影响,海面风场的反演精度会随之下降。本文利用Radarsat-2 SAR观测数据,准同步降雨数据和再分析风场资料对2014年台风"威马逊"外围风场受降雨影响的情况进行了分析,建立了雨致海表阻尼后向散射系数受降雨强度,入射角等因素影响的拟合模型,并对降雨引起的信号衰减,后向体散射进行了评估。实验发现雨致海表面阻尼作用抑制风致海面波的影响十分明显,且降雨造成的信号衰减随降雨强度和入射角的增大而增加,雨滴产生的后向体散射和雨致海表阻尼作用造成的后向散射系数变化随降雨强度的增大而增加,随入射角的增大而减小。实例表明本文建立的模型能够有效改善降雨条件下SAR风场的反演精度。     

南海东北部及台湾海峡附近环流的一个耦合模式Ⅱ.模式的试验结果

利用一个耦合的数值模式对南海东北部及台湾海峡附近的环流进行数值模拟,以研究多种可能的动力机制对该海区的影响。结果表明：当以风应力、黑潮作为驱动机制时,该模式的计算结果大致与正压模式的计算结果相同;风应力促使研究海区流场的结构和强度发生变化,而黑潮才可能是该海区动力机制的主要因子。黑潮人流、入射角及海区层结程度等因素对该海区流态变化的影响较大;文章同时指出摩擦效应对于流场结构产生影响的重要性。