大气科学
大氣科學
대기과학
CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES
2014年
6期
1211-1220
,共10页
动能%EOF分析%β中尺度%雨团%能量转换
動能%EOF分析%β中呎度%雨糰%能量轉換
동능%EOF분석%β중척도%우단%능량전환
Kinetic energy%EOF expansion%Meso-β scale%Rain clusters%Energy conversion
本文针对2008年上海8月25日暴雨过程,利用WRF中尺度数值模式对其较好模拟的结果,应用EOF分析方法对其做了动能偏差场的统计动力诊断.探讨了该暴雨过程中各种尺度天气系统,特别是β中尺度雨团,其有效位能向动能的转化机制.所得主要结论有:对该暴雨过程,动能偏差场EOF分析的第一、二、三模态可分别称为暴雨背景模态、暴雨系统模态和暴雨雨团模态.在该暴雨落区附近,低层各模态动能偏差场水平梯度的绝对值均较大,系统演变也较剧烈,且尤以暴雨雨团模态为甚;这表明低层暴雨雨团模态该处风场具有强烈的非地转性,有着强辐合,运动是非平衡的,其性质为重力惯性波(含涡旋—重力惯性混合波).在某等压面上,有效位能的时间变化与位势偏差的时间变化相同,而前者的水平梯度则与后者的空间梯度大致相同,这样讨论某层前者的变化就归结于讨论该层后者的变化.暴雨来临前在该暴雨落区附近,前三个模态都有有效位能向动能的转化,其表现为动能的增长和有效位能的下降,且以暴雨雨团模态表现更突出.暴雨雨团模态的尺度为β中尺度,这表明该尺度的系统在有效位能向动能转换中起着关键作用,且扮演着有效位能与涡旋场动能之间转换的中介角色.
本文針對2008年上海8月25日暴雨過程,利用WRF中呎度數值模式對其較好模擬的結果,應用EOF分析方法對其做瞭動能偏差場的統計動力診斷.探討瞭該暴雨過程中各種呎度天氣繫統,特彆是β中呎度雨糰,其有效位能嚮動能的轉化機製.所得主要結論有:對該暴雨過程,動能偏差場EOF分析的第一、二、三模態可分彆稱為暴雨揹景模態、暴雨繫統模態和暴雨雨糰模態.在該暴雨落區附近,低層各模態動能偏差場水平梯度的絕對值均較大,繫統縯變也較劇烈,且尤以暴雨雨糰模態為甚;這錶明低層暴雨雨糰模態該處風場具有彊烈的非地轉性,有著彊輻閤,運動是非平衡的,其性質為重力慣性波(含渦鏇—重力慣性混閤波).在某等壓麵上,有效位能的時間變化與位勢偏差的時間變化相同,而前者的水平梯度則與後者的空間梯度大緻相同,這樣討論某層前者的變化就歸結于討論該層後者的變化.暴雨來臨前在該暴雨落區附近,前三箇模態都有有效位能嚮動能的轉化,其錶現為動能的增長和有效位能的下降,且以暴雨雨糰模態錶現更突齣.暴雨雨糰模態的呎度為β中呎度,這錶明該呎度的繫統在有效位能嚮動能轉換中起著關鍵作用,且扮縯著有效位能與渦鏇場動能之間轉換的中介角色.
본문침대2008년상해8월25일폭우과정,이용WRF중척도수치모식대기교호모의적결과,응용EOF분석방법대기주료동능편차장적통계동력진단.탐토료해폭우과정중각충척도천기계통,특별시β중척도우단,기유효위능향동능적전화궤제.소득주요결론유:대해폭우과정,동능편차장EOF분석적제일、이、삼모태가분별칭위폭우배경모태、폭우계통모태화폭우우단모태.재해폭우락구부근,저층각모태동능편차장수평제도적절대치균교대,계통연변야교극렬,차우이폭우우단모태위심;저표명저층폭우우단모태해처풍장구유강렬적비지전성,유착강복합,운동시비평형적,기성질위중력관성파(함와선—중력관성혼합파).재모등압면상,유효위능적시간변화여위세편차적시간변화상동,이전자적수평제도칙여후자적공간제도대치상동,저양토론모층전자적변화취귀결우토론해층후자적변화.폭우래림전재해폭우락구부근,전삼개모태도유유효위능향동능적전화,기표현위동능적증장화유효위능적하강,차이폭우우단모태표현경돌출.폭우우단모태적척도위β중척도,저표명해척도적계통재유효위능향동능전환중기착관건작용,차분연착유효위능여와선장동능지간전환적중개각색.