台风螺旋雨带的数值模拟研究

螺旋雨带是台风的基本特征之一. 近年来螺旋雨带发生机理的涡旋Rossby波理论已得到普遍的认同, 但对螺旋雨带的内部结构还没有详细的研究. 利用MM5(V3)对2002年8月给厦门带来特大暴雨的强热带风暴Kammuri的螺旋雨带作了数值模拟. 结果表明, 模拟螺旋雨带沿方位角的移速与涡旋Rossby波的理论波速一致, 并伴随着能量在径向的频散. 从模式输出的高分辨率的多种物理参数数据集中分析出的螺旋雨带结构表明, 台风中的气旋式涡度、垂直运动、水平动量等都高度集中在螺旋雨带中. 并进一步指出, 螺旋雨带的水汽主要来自1 km以下, 而且来自外侧的空气具有明显的对流性不稳定, 它为螺旋雨带中对流的发展提供了不稳定能量. 螺旋雨带内侧空气的层结是中性的, 说明不稳定能量已经释放. 螺旋雨带的外侧存在风速高达30 m/s以上的中尺度强风带, 它的产生和外侧的空气向螺旋雨带流入时气压梯度力所起的加速作用有关.     

一个预报台风路径的数值方法

Kasahara提出的台风路径预报模式,是将流场分为台风流场和基本流场,台风移动速度卽为基本流场的引导速度与台风内力产生的速度的合成,实际上后者较小,因此,卽为基本气流的引导。数值预报方法只利用了台风的初始位置,而预报员日常习用的方法却考虑了台风的实况路径,天气实践经验表明,一般说来,台风的移动特性有相当的时间连续性,而引导法则只是在近似的程度上描述了台风移动的规律,特别是目前在台风所在的大洋上,记录稀少,高空流场知道得很不准确,而台风的实况位置相对地说来,要准确得多,作为初值问题的数值预报放弃了利用已     

台风“麦莎”对电离层TEC的影响

利用50余个GPS台站的观测资料, 研究了台风“麦莎”对电离层TEC的影响. 分析表明, 台风在登陆前已经影响到电离层, TEC出现增大趋势, 在登陆前一天台风及其周边区域的TEC与月中值的差值可超出5 TECU左右; 随着台风的登陆, 这种影响开始减弱, TEC的增大量和增大区域均减小; 台风登陆一天之后, TEC达到最小值, 并小于月中值. 通过将台风路径与离台风较远的3条参考路径上TEC的变化进行比较, 发现台风对TEC的影响完全可以分辨, 也与文献记载的台风期间foF2的变化一致.     

藤原效应与环境流场对双台风互旋的影响

双台风彼此接近时,就会相互旋转和相互吸引,这就是著名的“藤原效应州”。Brand根据西北太平洋上22对双台风个例分析,确认700—800海里以内,双台风有明显互旋作用,且互旋角速度随双台风中心间距的缩小而显著增大。中国气象学家也有大量的分析研究。     

初始扰动对数值模式模拟能力的影响

大气和海洋模式数值模拟的结果是否准确, 首先取决于模式的模拟能力. 由于大气和海洋运动本质上是非线性的, 其运动状态依赖于初始场(初值). 模式作为非线性发展方程的离散化形式, 其运动状态仍然依赖于初始场. 初始场的微小变化有可能导致模式的结果完全不同, 甚至使模式丧失模拟能力. 而对大气和海洋运动的实际问题进行数值模拟时, 无论所用的观测资料如何准确, 初始场难免存在着误差. 由于这些误差的存在, 可能会使得模式的结果与实际状态相比大相径庭. 因此, 探讨初始扰动对模式模拟能力的影响就成为大气和海洋科学中的一个热点和难点问题. 正是基于这种情况, 激发了20世纪80, 90年代资料同化技术的快速发展. 通过资料同化的方法对初始场误差进行订正, 极大地改善了初始场的质量, 使其更接近大气和海洋运动的实际状态, 模式的模拟能力得到了一定的提高. 但资料同化的方法到底能在多大程度上改进模式的模拟能力, 到目前为止仍是一个尚未解决的难题.     

热带太平洋-印度洋海温异常综合模及其影响

已有研究表明, 由于大气瓦克环流和印度尼西亚灌穿流的影响, 太平洋和印度洋的海温异常既有紧密关系、又有各自的一些特点, 单独考虑太平洋的ENSO模并不能完全说明海温异常对气候的影响. 本文从统一综合考虑太平洋和印度洋海温异常(SSTA)的形势及特征出发, 提出了太平洋-印度洋海温异常综合模概念; 并进一步比较研究了各个异常模态的不同特征, 以及它们对中国气候和印度夏季降水的不同影响. 为进一步确认资料分析结果, 还用大气环流模式进行了数值模拟试验. 其结果清楚地表 明, 必须考虑和研究太平洋-印度洋海温异常综合模及其影响, 从而为短期气候预测提供更好科学依据.     

凝结潜热对大尺度流场影响的数值试验

由于暴雨雨量集中,对流性强,在降水形成过程中产生的大量凝结潜热势必对大气运动产生不可忽视的影响。有些学者研究过它对次天气尺度系统(如低涡)发生的作用,也有人强调它是低空急流的一个成因。但是这种情况只有在先有暴雨后有急流的少量个例中有可     

台风的哲理

据韩国中央灾害对策本部的统计,截至2002年9月2日下午3时,肆虐韩国的今年第15号台风“鹿莎”已造成88人死亡,70人失踪。自台风“鹿莎”8月31日在韩国南部登陆以来,据不完全统计,已有274处公路和桥梁被淹、878处河流堤坝和340多处水利设施被大水冲毁、600多幢建筑物被损坏、2.7万多灾民无家可归,财产损失达2.6亿多美美。     

地形对洋流影响的初步实验模拟

我国具有特别宽阔的大陆架,大陆架经过比较陡峭的陆坡连接到海底。世界著名的太平洋西边界强流——黑潮,即从我国台湾岛以南基本沿陆坡走向北上达日本九洲,再向东沿伸。它对我国近海流系的水文特征,沿海气候、降雨及水产资源等起着重要作用。因此陆架、海脊、     

爱因斯坦对实验和技术物理学的影响

在今天举行的“世界物理年纪念大会”上,我拟从以下四个方面谈谈爱因斯坦对实验物理学和技术物理学的贡献和影响。     

类毒素对实验破伤风中毒过程的影响

鉴于白喉及破伤风病症主要是中毒症状,作者乃用破伤风毒素作小白鼠注射,观察类毒素对实验破伤风中毒过程的影响。兹将实验结果报告如下。1.攻毒前不同时间注入类毒素对1m.l.d.毒素攻击的影响。     

多种观测资料的四维变分同化对台风路径预报的影响

利用了MM5V3模式及其伴随模式、快速辐射传输模式RTTOVS-5及其伴随模式, 研究了多种资料的四维变分资料同化对台风路径预报的影响. 同化资料包括大尺度背景场资料、Bogus资料、云迹风资料、卫星反演资料和卫星红外辐射计(HIRS)资料等, 一共针对5个台风个例进行了数值试验和同化试验. 数值结果表明, 应用了四维变分资料同化方法, 能够更好地描写初始时刻的台风结构以及提高数值模式的初始场质量.     

多种观测资料的四维变分同化对台风路径预报的影响

利用了MM5V3模式及其伴随模式、快速辐射传输模式RTTOVS-5及其伴随模式, 研究了多种资料的四维变分资料同化对台风路径预报的影响. 同化资料包括大尺度背景场资料、Bogus资料、云迹风资料、卫星反演资料和卫星红外辐射计(HIRS)资料等, 一共针对5个台风个例进行了数值试验和同化试验. 数值结果表明, 应用了四维变分资料同化方法, 能够更好地描写初始时刻的台风结构以及提高数值模式的初始场质量.     

放电频率对DBD气动激励影响的数值分析

基于数值方法分析了DBD等离子体对翼型失速特征的改善效果,研究了不同放电频率对等离子体气动激励的影响.通过计算发现,采用DBD等离子体流动控制技术能够有效地抑制低雷诺数大攻角下翼型的动态失速特征.静止空气中,等离子体诱导速度随放电频率的增大先增大后减小,振荡频率的变化规律不明显,但在放电频率为无控制时翼型表面涡脱落频率的倍频和不是涡脱落倍频两种情况下,振荡频率分布随放电频率的增大而增大.采用等离子体抑制气动分离后,翼型升阻比随放电频率的增大先增大后趋于平缓,但不同放电频率下翼型气动力大小的变化很小;翼型气动力振荡频率随放电频率的变化较大,变化规律与静止空气中等离子体诱导速度的振荡频率相同.     

那年夏天的台风

走进浙江省科技馆之前,我一直认为台风通常发生在夏天,是一种有季节性规律的自然现象。不过到了科技馆的台风体验区,观众却可以享受特殊的待遇——在风和日丽的好天气里体验台风来袭,体验暴雨过境,惊险刺激但绝对环保安全,让人不由感叹,原来,在科技馆的神奇世界里,台风不止刮在夏天…     

台风的舞动青春

<正>"海燕"、"海鸥"、"凤凰"等名称除了代表鸟类,你知道它们还是台风的名字吗?是的,"台风"对于我们来说应该算是熟悉的字眼,通过各类媒体我们常常能听到台风的相关天气预报,从"狂风"、"暴雨"、"洪涝"等这些与之关联的词语,就能对它们"暴躁的脾气"了解一二了。殊不知台风带来自然灾害的同时,也有"可爱"的一面,它们常常不走寻常路,有的移向陆地,有的消散在海洋上,爱跟科学家预报员们调皮地捉迷藏。台风在海洋上走过的轨迹就像一场盛装舞蹈,它们穿着蕾丝花边裙迈着优雅的舞步出场,又拖着长长的白纱绝美谢幕。     

台风的云天分析

气象发展史表明,人类认识天气变化是从观云测天开始的,不同云形表征不同的天气变化.台风也是一样,在它活动过程和过境前后也有其一定的云形变化系列.针对台风影响上海不同程度下的云系变化情况,结合天气形势及卫星云图特点,进行综合分析,我们发现:在上海受台风严重影响、一般影响和不受影响     

DEMETER 耦合气候模式对西北太平洋台风活动及其影响因子的预测效能

利用耦合气候模式实现一步法预测是气候预测的重要发展方向之一. 该研究基于欧洲多模式短期气候集合预测计划(DEMETER)6 个耦合气候模式1974~2001 年回报试验结果, 首先探讨了耦合气候模式对夏季(6~10 月)西北太平洋台风发生密切相关的6 个主要气候因子的预测性能, 在此基础上, 利用这6 个气候因子与台风发生频次的统计关系, 研究了耦合气候模式对西北太平洋台风频次变化的预测技巧. 结果显示, DEMETER 6 个耦合气候模式可以较好地预测影响台风频次的主要气候因子及台风频次本身的变化特征. 进一步的对比研究发现, 这种统计降尺度与耦合模式相结合的预测方法明显好于耦合气候模式的直接预测效能. 此外, 多模式集合平均表现出最优的预测性能. 可见, 采用多模式集合与统计降尺度相结合的预测方法可以大大提升耦合气候模式的预测技巧, 它将成为未来台风预测的重要方向.