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CAPE等环境参数在强对流风暴分析中的应用研究

作　者: 王咏薇
导　师: 寿绍文
学　校: 南京气象学院
专　业: 气象学
关键词: 强对流风暴 逐时模式生成探空 密度温度 下沉对流有效位能DCAPE 浮力能-切变组合因子
分类号: P458.121.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 242次
引　用: 6次
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内容摘要


暴雨、冰雹、龙卷、雷暴大风、下击暴流等中尺度强对流风暴天气能形成严重自然灾害，给国民经济建设带来重大损失，其分析利预报历来是气象业务工作的难点。现有的中尺度气象学研究表明，强对流风暴是在特定的大气环境中发展起来的强大对流系统，环境场最重要的特征是强位势不稳定和强垂直风切变，在这种环境中，对流获得充分发展，并可准稳定地维持较长时间，从而构成对人类活动的威胁。由此，近些年来国外强局地风暴预报警报工作较多地着眼于表征环境场的物理因子方面，并取得了较大成果。 本文主要讨论了目前使用较为广泛的表征对流风暴环境场位势稳定度的因子对流有效位能CAPE。首先，逐日计算2003年江淮梅雨期的各种位势稳定度因子，结果表明，CAPE属于垂直积分稳定度指数，其日变化与强对流风暴的发生有较好的对应关系。第二步，随着计算机技术与数值预报技术的日益发展，对于CAPE的计算可进一步改进，使之更加符合实际大气过程。本文通过对2003年7月4日南京站的大暴雨过程的MM5数值模拟，引入密度温度T_ρ，重点讨论了根据大气可逆饱和湿绝热过程进行CAPE的过程。第三步，在CAPE模式资料实现的基础上，进一步讨论新近提出的与对流风暴发展密切相关的下沉对流有效位能。第四步，介绍了将中尺度数值预报与对流参数有效结合的预报方法，逐时模式生成探空方法。最后，文中综合介绍了螺旋度SRH、能量螺旋度EHI、粗理查逊数BRN及简化的粗理查逊数SBRN、风暴强度参数SSI等强对流风暴的环境参数，并将这些参数应用于实例分析，结果表明：风暴参数产品对中尺度强对流风暴的发生发展有一定的指示作用，值得在气象业务工作中去推广。

全文目录


目录  3-5
论文摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章 引言  7-12
  1.1 研究意义  7-8
  1.2 强对流风暴环境场的重要特征  8-9
  1.3 国内外强对流风暴的应用研究  9-10
  1.4 存在的问题及本文研究内容  10-11
  1.5 资料说明  11-12
第二章 天气形式分析  12-16
  2.1 2003年江淮梅雨期天气状况及雨情概述  12-14
  2.2 环流形势分析  14-16
第三章 位势稳定度指数分析  16-19
  3.1 决策树概念的提出  16
  3.2 能量及层结稳定度指数分析  16-17
  3.3 小结  17-19
第四章 对流有效位能CAPE分析  19-28
  4.1 对流有效位能CAPE的定义  19
  4.2 计算中需要注意的问题  19-20
  4.3 对流有效位能CAPE计算步骤  20-22
    4.3.1 常规观测资料BCAPE个例检验  21-22
  4.4 模式输出资料实现对流有效位能过程  22-26
    4.4.1 密度温度T_ρ  22-23
    4.4.2 湿绝热过程中的保守量  23
    4.4.3 模式资料对流有效位能CAPE计算步骤  23-24
    4.4.4 应用个例分析  24-26
  4.5 小结  26-28
第五章 对流下沉运动及下沉对流有效位能DCAPE  28-33
  5.1 对流下沉运动  28-29
  5.2 下沉对流有效位能DCAPE  29-30
  5.3 下沉对流有效位能DCAPE计算步骤  30
  5.4 计算中注意的问题  30-31
  5.5 个例计算分析  31
  5.6 小结  31-33
第六章 中尺度模式在强对流风暴分析中的运用  33-37
  6.1 基础工作  33-34
  6.2 逐时模式生成探空预报方法  34-36
    6.2.1 逐时模式生成探空方法意义、原理及现状  34-35
    6.2.2 个例计算分析  35-36
  6.3 小结  36-37
第七章 强对流风暴环境参数  37-50
  7.1 螺旋度SRH的有关概念及其计算方法  37-40
  7.2 CAPE及SRH时空演变分布分析  40-42
  7.3 浮力能-切变组合因子  42-46
    7.3.1 能量螺旋度指数EHI  42-44
    7.3.2 粗理查逊数BRN  44
    7.3.3 简化的粗理查逊数SBRN  44-45
    7.3.4 风暴强度指数SSI  45-46
  7.4 风暴参数综合应用分析  46-48
  7.5 小结  48-50
第八章 结论及讨论  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
论文附图  56-77

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 天气预报 > 天气过程的分析 > 概况分析 > 单项分析 > 降水过程分析 > 暴雨过程分析
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