江淮氣旋實習報告

2021-10-02 23:20:46 字數 4125 閱讀 9176

1、實習目的

掌握天氣分析技術、並用計算機計算過程中物理量、進而總結說明此次江淮氣旋發生發展的過程及天氣現象。

2、實習內容

1、對整個過程進行天氣學分析,

2、對該次過程中的物理量進行程式設計計算,

3、結合1與2,運用天氣學原理有關的氣旋發生發展的理論、形勢預報方程,總結此次過發生發展的機制及預報的著眼點。

3、具體要求

1、天氣圖分析嚴格按照技術規範,

2、正確分析影響系統,

3、天氣形勢的分析要分析三度空間結構,

4、微機計算物理量:700hpa、850hpa水汽通量、水汽通量散度,500500hpa、700hpa相對渦度平流,500hpa、700hpa、850hpa冷暖平流垂直速度,

5、分析江淮氣旋發生發展的機制。

四、結果分析:江淮氣旋發生發展過程分析小結

(一)、概述

1、生命史:2023年4月13日08時開始生成,到14日20時逐漸減弱消亡。

2、活動範圍:(118°e,29°n)附近,在皖、贛、浙三省交界處。

3、由於此次江淮氣旋是北支槽與西南渦結合,冷鋒進入地面倒槽與暖鋒相接產生的氣旋,所以屬於倒槽鋒生氣旋(焊接類氣旋)。

(二)、發生發展演變過程

1、生成階段:2023年4月13日08時到4月13日20時

500hpa圖上:40°n以北高緯為兩槽一脊型,徑向度大,脊在蒙古高原以西80°e附近,兩槽分別在烏拉爾山及鄂霍次克海到日本附近;40°n以南亞洲為弱平直西風環流,在35°n以南有一支東北東到西南西走向的鋒區,配合有北支槽的存在,位於青海湖附近,南支槽從青藏高原下坡到達成都以南到昆明一線,它們均有溫度槽落後於高度槽向東移動。

700hpa圖上:40°n以北高緯為兩槽一脊型,徑向度大,脊在蒙古高原以西80°e附近,兩槽分別在烏拉爾山及鄂霍次克海到日本附近;40°n以南亞洲有明顯的暖平流,有利於地面減壓,同時在30°n以南有短波槽存在,由於西太平洋副熱帶高壓的阻擋,南支槽的移速較慢,北支槽與南支槽的間距減小。

850hpa圖上:有明顯的暖平流,有利於地面減壓;低緯未出現完整的氣旋中心。

地面圖上:冷鋒依然在倒槽北側,倒槽開始出現閉合中心。

綜上:4月13日08時到20時

(1)、北支槽配合有鋒區,地面有冷鋒,且北支槽移速快;

(2)、南支槽越過青藏高原下坡加深及海上副熱帶高壓西伸加強,使南支槽移速慢。

(3)、500hpa槽前正相對渦度平流輸送及700、850hpa暖平流輸送使得長江中下游以南地面生成倒槽及低壓中心。

2、發展階段:2023年4月14日02時至4月14日20時

500hp圖上:高緯地區仍是兩槽一脊,中低緯地區出現乙個完整的氣旋中心,北支槽與南支槽已合併,槽前正相對渦度平流加強,熱力因子間接作用,冷平流輸送到槽線處使槽加深,氣旋性曲率加大,槽前正相對渦度平流進一步加強,槽發展。

700hpa圖上:高緯地區的兩槽開始有減弱趨勢,並且向東移動,中低緯地區的暖平流較強,有利於氣旋的發展;特別在江淮地區上空有完整的氣旋中心。

850hpa圖上:暖平流進一步加強,氣旋中心附近有雷暴,上公升運動產生大量水汽凝結釋放潛熱,使江淮氣旋進一步發展。

地面圖上:4月14日02時,冷鋒進入倒槽中心,且暖鋒鋒生,江淮氣旋生成,大範圍降水和雷暴天氣,對流上公升運動較強,地面減壓,氣旋進一步發展。

綜上:500hpa槽前正相對渦度平流輸送、熱力因子間接作用、700、850hpa暖平流輸送及不穩定區上公升運動對江淮氣旋發展起著重要作用。。

3、減弱消亡階段:2023年4月14日以後

江淮氣旋減弱消亡,500hpa槽前正相對渦度平流減少趨於零,等溫線落後與等壓線,但是位相差減小,溫度平流減弱,熱力因子間接作用減弱;700、850hpa暖平流減弱甚至出現冷平流,雖有上公升運動但無法判斷穩定度的變化,這一階段摩擦力佔主導地位,江淮氣旋減弱趨於消亡。

(3)、預報著眼點

氣旋的發生發展一般可用地面形勢預報方程:

來診斷。及地面(1000hpa)的高度()變化由四項因子決定。方程的右邊第一項為平均成高度變化項,其中包括渦度平流和熱成風渦度平流兩部分,第二項為平均冷暖平流項,第三項為垂直運動產生的溫度絕熱變化項,第四項為非絕熱變化項。

因此預報時關注這四項的變化,通過天氣圖和物理量計算圖的圖形即可分析出形勢變化。

1、由天氣圖可以看出:

(1)、500hpa北支槽趕上南支槽,南支槽越過青藏高原處在下坡槽加深移速慢,還與海上副熱帶高壓西伸加強使南支槽移速也減慢有關,這樣北支槽、南支槽東移疊加槽加深,使槽前正相對渦度平流輸送加強,有利於江淮氣旋中心生成。

(2)、溫度槽落後高空槽,30°n~40°n有鋒區,斜壓作用強,配合地面倒槽西北方有冷鋒,冷鋒進入倒槽內與倒槽內低壓中心生成可以不同步。

(3)、500、700、。

2、由物理量圖分析:

(1)、700hpa、850hpa水汽通量

以上四幅圖從上至下分別為2023年4月13日20時850hpa的水汽通量圖,2023年4月13日20時700hpa的水汽通量圖,2023年4月14日08時850hpa的水汽通量圖,2023年4月14日08時700hpa的水汽通量圖,。從圖上可以清晰地看出,在4月13日20時850hpa和700hpa圖上從皖浙贛一帶到日本海附件水汽通量顯著,有大量的水汽從海洋輸送到江淮地區,有利於形成降水,大量的水汽凝結釋放潛熱,使得氣旋進一步發展。而到2023年4月14日08時,可以很明顯地看出水汽通量相比於前乙個時次有較大程度的減弱,海洋上的水汽僅輸送到沿海地區,而江淮地區的水汽淨輸送則非常少,進而預示著在不久的將來氣旋將開始削弱衰減。

(2)、700hpa、850hpa水汽通量散度

以上兩圖分別為2023年4月13日08時850hpa和700hpa的水汽通量散度圖,與水汽通量圖結合在一起分析可以看出高層水汽輻散,低層水汽輻合,水汽的水平輸入大於水平輸出,在這個時刻,江淮地區大氣中的水汽含量大,有利於降水的形成,同時氣旋將進一步發展。

(3)、850hpa、700hpa相對渦度平流

,由圖中可以看出08時正渦度平流位於槽前,有利於槽的東移,高層減壓輻散,低層輻合上公升,有力與氣旋的進一步發展,而到了20時正渦度平流區明顯東移入海,表明氣旋也將東移到日本海附近,並且將減弱。

(4)、850hpa、700hpa的溫度平流

上述兩張圖分別為2023年4月13日08時850hpa和700hpa的溫度平流圖,由圖中可以看出在槽區後部冷平流較強,在低緯地區暖平流較強,且越到高空,冷暖平流越明顯,暖空氣北上,冷空氣南壓,有利於對流性天氣的產生,對氣旋的發展起促進作用。

(5)、垂直速度

上述兩圖分別為2023年4月14日08時和20時850hpa的垂直速度圖,由圖可以清晰地看到08時刻在江淮地區垂直速度為正值,垂直速度較大,絕大部分地區為上公升運動,說明此時對流運動顯著,氣旋強烈發展,易形成大範圍的降水,而到20時,垂直速度正值區移動到海洋上,江淮地區幾乎無垂直運動,表明氣旋已經消弱減退,未來不久將走向消亡。

五、個人思考

1、通過該個例分析可以總結江淮氣旋發生發展的特徵如下:

(1)、江淮氣旋的源地集中在淮河上游、大別山區東北側及黃山北麓的蘇皖平原、洞庭湖盆地、鄱陽湖盆地等四個地區;

(2)、江淮氣旋的平均移動路徑主要有兩條:一條是北路東移路徑,主要由淮河上游經洪澤湖從鹽城南部入海,過朝鮮半島向東北方向進入日本海;另一條找路徑是南路東移路勁,由洞庭湖出發經黃山北部、皖中平原到江蘇南部沿海,從長江口向長崎、大阪一帶移動;

(3)、多數的江淮氣旋可造成大範圍的強降水天氣,發展強烈時還可造成大風天氣。

2、在此個例中江淮氣旋發生發展的高低空配置:

(1)、500hpa的環流形勢為:高緯地區為兩槽一脊型,亞洲中緯度地區為平直的西風環流,在45°n附近有一支極鋒鋒區,低緯地區北支槽有溫度槽配合,南支槽在西太平洋副熱帶的阻擋下移動較慢;

(2)、700hpa的環流形勢為高緯的形勢和500hpa接近,中緯度地區北支槽與南支槽的距離較近,四川盆地附近出現西南渦,並且隨著氣旋的發展,西南渦與北支槽結合,促進氣旋的強烈發展;

(3)、地面在河西附近有一冷鋒,冷鋒逐漸南下,靠近西南倒槽,並且最終進入倒槽,同時暖鋒鋒生,標誌著江淮氣旋的生成。

3、結合天氣學原理中天氣系統發生發展的理論,討論江淮氣旋如何發生發展及最重要的影響因子:

此次江淮氣旋是發生在極鋒上的北支槽與南支槽合併東移的形勢下,高空渦度平流、對流層下部的溫度平流和潛熱釋放對氣旋發展都有較大貢獻,因此,氣旋強烈發展,造成大範圍的降水。其中高空正渦度平流使得高空的槽脊移動,即動力因子使得地面的氣旋發展;溫度平流對此次氣旋的影響較小,熱力因子僅使得氣旋移動;大量的水汽凝結釋放潛熱使得高空等壓面公升高,高層輻散,低層輻合上公升,地面氣旋強烈發展。

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