太阳光球磁场的螺度

本文首先给出了近两年来我们在太阳活动区光球电流螺度的观测与研究中所取得的一些最新结果。其次,我们也展望了太阳第２３ 周峰年期间有关磁螺度研究的若干课题     

平均螺旋度在强降水过程中的诊断分析

本文引入按高度平均的螺旋度-ASRH(Average Storm-Relative Helicity)的概念,为了在螺旋度的诊断分析中,同时考虑高低层效应。利用ASRH分析了2003年6、7月江淮地区、河南和陕西一带的一次大暴雨过程,结果表明,当高低层ASRH匹配较好时,ASRH的大值中心及其演变较好地对应了暴雨中心的位置及演变,ASRH的变化和暴雨演变有一定的因果关系,较大的ASRH可能是暴雨及中尺度系统发生发展的机制之一。     

江西地区气候变暖的增湿效应研究

应用江西地区近45 a的气温、降水、水汽压、蒸发量等常规观测资料,对比分析了气温与降水的关系,并试图在此基础上,利用第二类热成风螺旋度来理解江西地区自20世纪80年代中期以来气候变暖的湿旋转效应.研究结果发现,1959～1969年,江西地区气温降低时,第二类热成风螺旋度下降,导致降水量减少.1970～1983年,气温、降水和第二类热成风螺旋度的变化幅度均较小.1984～2003年,气温上升时,第二类热成风螺旋度上升,引起湿旋转作用加强,从而进一步加速大气中的水汽凝结,形成更多的降水;与此同时,地面蒸发量却减少,导致地表水增加,引发更多的地质灾害,造成更大的经济损失.     

应用雷达产品计算风暴相对螺旋度

风暴相对螺旋度（SRH）反映了一定气层厚度内环境风场的旋转程度和输入到对流体内环境涡度的多少，对雷暴、龙卷和大范围暴雨的分析与预报有一定的实用价值。首先探讨了由多普勒天气雷达提供的垂直风廓线（VWP）产品计算SRH的方法和步骤。根据此方法，分别计算、分析了暴雨、冰雹、大风三个天气个例的SRH。结果表明：SRH与大面积降水过程的暴雨雨强有很好的对应关系，降水强度的变化滞后SRH强度的变化约半小时左右，可以由SRH大致估计降水加强及消亡的时间；SRH对尺度非常小的冰雹、大风等强对流天气有提前10～20分钟的预报作用。应用VWP产品计算出的SRH，可以作为实际业务工作中暴雨、冰雹、大风等强对流天气的预报因子，给预测人员预报强对流天气提供宝贵时间。     

0418号台风艾莉暴雨成因分析

利用MM5数值模拟的输出资料和常规资料对2004年8月25—26日台风艾莉造成福建省特大暴雨的物理成因进行了研究。结果表明，台风转向西南横穿福建全省是造成大范围暴雨的关键，而台风外围风场不对称分布是台风转向的原因之一。台风暴雨区位于：对流有效位能（CAPE）高值区、总风暴相对螺旋度中心、对流层低层湿非地转Q矢量散度辐合辐散交界处。敏感性数值试验表明地形对垂直运动有明显影响，并且影响暴雨强度及分布。     

一次暴雨天气过程的物理量分析

对2002年发生在闽东的一次暴雨天气过程进行分析。结果表明：螺旋度和对流有效位能对暴雨的预报有指示意义，暴雨产生在低层正螺旋度中心与高层负螺旋度中心相配合和中低层有不稳定能量储存的高能区。在暴雨强盛期，螺旋度呈中低层正值，高层负值的上下配置，最大值位于700hPa。对流有效位能大值区与暴雨中心相对应，对流有效位能的时空变化能较好地反映暴雨的时空演变特征。利用中尺度数值模式输出的结果对不稳定能量场进行分析表明，位势不稳定能量的释放是暴雨产生发展的可能机制之一。     

冀南地区一次强对流型强沙尘暴成因分析

利用常规观测资料、卫星云图、雷达及NECP等资料对2005年5月10日冀南地区强沙尘暴天气过程进行分析,探讨了这次强对流型沙尘天气的成因。结果表明,上冷下暖的垂直结构和午后地面受热增温,容易产生热对流不稳定;地面大风的形成主要源于冷锋前的飑线,雷达回波图上表现为典型的弓状回波,地面中尺度辐合线对飑线发生有重要的作用,高空急流的加强及其形成的次级环流使高空动量有效的下传到地面则是另一个重要原因;沙尘暴区位于高低空急流交汇的区域,700hPa螺旋度正值与高能舌重合区和高空300hPa螺旋度正值区梯度较大的地区,对流层螺旋度大小对沙尘暴预报有一定的指示意义。     

AERE台风远距离降水形成机制分析

应用螺旋度、湿位涡理论,计算1°×1°的NCEP再分析资料,对0418号台风艾利造成河南东部大暴雨过程作诊断分析,探讨这次暴雨天气发生、发展的热力学和动力学机制。结果表明,台风倒槽外围的东南急流为暴雨提供了水汽条件和热力条件,台风倒槽顶部的强辐合作用则是暴雨发生发展的动力机制;由于弱冷空气从低层侵入,暴雨区MPV1由负值转变为正值,导致了垂直涡度加强,促进了降水的发展。因此弱冷空气的侵入在一定程度上增加了降水量;而925hPa垂直螺旋度大值带的移动和发展能示踪倒槽位置,又对暴雨落区有较好的指示意义;暴雨发生时暴雨区处于负的MPV1大值区。     

二维非定常中尺度气象过程对黔东南降雹天气的影响

分析了黔东南地区16个地面气象观测站1971—2005年4~5月降雹资料和雹日相对应的14:00地面0 cm温度资料,考察了二维非定常中尺度气象过程对黔东南降雹天气的影响。结果表明:在有利的大尺度大气环流背景下,对流不稳定能量、地形抬升作用、低空水平螺旋度和14:00地面0cm温度的梯度变化与降雹有很好的相关关系,这些因子对有无降雹灾害天气提供了较好的预报依据。