東北冷渦暴雨

目錄
序一
序二
前言
第1章 東北冷渦的氣候?qū)W特征 1
1.1 我國東北地區(qū)及其周邊地區(qū)大尺度環(huán)流的一般特征 1
1.1.1 對(duì)流層低層環(huán)流 1
1.1.2 對(duì)流層高層環(huán)流 3
1.1.3 對(duì)流層中層環(huán)流 4
1.2 東北冷渦的季節(jié)氣候特征 5
1.2.1 東北冷渦的客觀識(shí)別方法 6
1.2.2 東北冷渦的季節(jié)氣候態(tài) 8
1.3 與冷渦相關(guān)聯(lián)的降水分布 14
1.3.1 與冷渦相關(guān)聯(lián)的季節(jié)降水分布 15
1.3.2 與不同區(qū)域冷渦相關(guān)聯(lián)的降水分布及環(huán)流型 17
1.4 東北冷渦的年際變率 22
1.4.1 東北冷渦發(fā)生頻數(shù)的演變趨勢 23
1.4.2 東北冷渦活動(dòng)的年際變化對(duì)中國氣候的影響 25
1.4.3 與夏季東北冷渦活動(dòng)年際變化相聯(lián)系的環(huán)流異常特征 26
參考文獻(xiàn) 33
第2章 東北冷渦的天氣學(xué)特征 36
2.1 東北冷渦的演變與結(jié)構(gòu)特征 37
2.1.1 冷渦的生命史與分類 37
2.1.2 冷渦合成分析 38
2.1.3 兩類冷渦合成結(jié)構(gòu)特征對(duì)比分析 39
2.2 典型冷渦過程的結(jié)構(gòu)演變特征 51
2.2.1 個(gè)例簡介 51
2.2.2 冷渦的空間結(jié)構(gòu) 52
2.2.3 冷渦發(fā)生發(fā)展的機(jī)制分析 65
2.3 東北冷渦環(huán)流及其動(dòng)力學(xué)特征 67
2.3.1 持續(xù)性冷渦的形成和維持機(jī)理(以貝加爾湖型冷渦為例) 68
2.3.2 移動(dòng)性冷渦形成和維持機(jī)制(以雅庫次克/鄂霍次克海型冷渦為例) 70
2.4 基于CloudSat衛(wèi)星資料的冷渦對(duì)流云帶垂直結(jié)構(gòu)特征分析 71
2.4.1 資料和方法介紹 72
2.4.2 不同時(shí)段冷渦對(duì)流云帶結(jié)構(gòu)特征的對(duì)比分析 73
2.5 本章小結(jié) 79
參考文獻(xiàn) 79
第3章 東北冷渦暴雨形成發(fā)展的機(jī)理研究 82
3.1 東北冷渦降水過程的模擬與分析 82
3.1.1 環(huán)流背景 82
3.1.2 數(shù)值模擬 82
3.1.3 中尺度對(duì)流系統(tǒng) 88
3.2 東北冷渦暴雨過程中的渦度與動(dòng)能收支及其轉(zhuǎn)換特征 99
3.2.1 局地渦度收支分析 100
3.2.2 渦散場動(dòng)能分析 102
3.3 干侵入導(dǎo)致的不穩(wěn)定機(jī)理分析 112
3.3.1 降水概況與天氣尺度環(huán)流特征 112
3.3.2 MCS發(fā)展與演變 113
3.3.3 干冷空氣侵入 115
3.3.4 強(qiáng)對(duì)流觸發(fā)機(jī)制 116
3.3.5 干冷侵入對(duì)東北冷渦強(qiáng)降水演變影響的數(shù)值模擬研究 117
3.3.6 干冷侵入三維空間結(jié)構(gòu) 121
3.4 東北地區(qū)地形效應(yīng)的數(shù)值分析 125
3.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 126
3.4.2 控制試驗(yàn)?zāi)M的低層輻合與降水 127
3.4.3 大興安嶺山脈的作用 129
3.4.4 小興安嶺山脈的作用 133
3.4.5 長白山山脈的作用 138
3.4.6 東北地形的作用 141
3.5 冷渦的最優(yōu)擾動(dòng)結(jié)構(gòu)與演變及東北冷渦發(fā)展的一個(gè)非線性機(jī)理 146
3.5.1 CNOP方法介紹 148
3.5.2 模式介紹和天氣個(gè)例描述 149
3.5.3 LSV和CNOP的特征 149
3.5.4 CNOP與背景場特征的聯(lián)系 160
3.6 臺(tái)風(fēng)與東北冷渦的相互作用 163
3.6.1 直接作用 163
3.6.2 間接作用 167
3.6.3 冷渦對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響 168
參考文獻(xiàn) 169
第4章 東北冷渦暴雨診斷分析與預(yù)測方法 174
4.1 切變風(fēng)螺旋度和熱成風(fēng)螺旋度 174
4.1.1 定義 175
4.1.2 個(gè)例分析 176
4.1.3 東北冷渦暴雨中切變風(fēng)螺旋度和熱成風(fēng)螺旋度的分布特征 181
4.2 Q矢量散度及其旋度的垂直分量 185
4.2.1 DQ和VQ的推導(dǎo) 185
4.2.2 個(gè)例分析 187
4.3 有限區(qū)域風(fēng)場分解 191
4.3.1 無輻散風(fēng)分量和無輻散風(fēng)水汽通量 193
4.3.2 無旋轉(zhuǎn)風(fēng)分量和無旋轉(zhuǎn)風(fēng)水汽通量 195
4.3.3 東北冷渦中無旋轉(zhuǎn)風(fēng)與無輻散風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換 198
參考文獻(xiàn) 201
第5章 冷渦暴雨物理概念模型的建立 204
5.1 冷渦的結(jié)構(gòu)模型 205
5.2 冷渦概念模型 206
5.2.1 300hPa環(huán)流特征 206
5.2.2 850hPa環(huán)流特征 207
5.2.3 500hPa環(huán)流特征 208
5.2.4 2009 年6月19日冷渦發(fā)展階段暴雨概念模型 208
參考文獻(xiàn) 210
第6章 東北冷渦暴雨的未來研究方向與展望 211
6.1 當(dāng)前東北冷渦暴雨的研究不足與局限性 211
6.2 未來需加強(qiáng)的研究與相關(guān)展望 212
參考文獻(xiàn) 213