渤海和北黄海冬春季大风动力机制及中尺度特征的数值研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nmcflyl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海上大风是一种强灾害性天气现象,一直是备受关注的问题。长期以来,人们着重于对渤海和北黄海大风的各种资料进行统计分析,并对其发生发展的动力学特性进行诊断研究,从而发现其内在规律,并取得了重要的进展,但是对渤海和北黄海大风的数值研究却十分缺乏。本文使用非静力大气数值模式MM5对冬季2002年12月7—8日和初春2003年3月2—3日发生在渤海和北黄海的2个大风个例进行数值模拟,将模拟的部分结果与天气实况进行对比检验;在模拟效果比较合理的情况下,进一步利用模式输出结果,着重对冬季的大风个例从多尺度相互作用及中尺度系统的发生、发展和演变特征方面进行研究,以揭示冬季渤海和北黄海大风的动力学机制;同时简单分析了初春大风的动力学机制,将其与冬季大风的特点进行对比分析,以发现其相同点和不同点。 首先对1980-1999年渤海和北黄海大风的历史资料进行统计分析,以得到大风发生的总体概况。结果表明,渤海和北黄海产生大风(>8m/s)时,冬季主要以偏北方向为主,而在2个过渡季节—晚秋和初春,既有偏北大风也有偏南大风的出现。 然后对2个大风个例的天气形势场进行分析。结果表明,2次偏北大风产生的天气背景场非常相似,蒙古高原为强大的蒙古冷高所控制,南黄海为低压区,高空为西风气流控制;所不同的是,冬季冷空气势力强大,可到达渤海和北黄海北岸,与南边海区形成明显的海陆温差,而春季冷空气势力弱,海水温度仍偏低,海陆温差不明显。 使用MM5数值模式对冬春季2个大风个例进行数值模拟,以发现渤海和北黄海大风的能量传输机制。结果表明,个例1大风产生时,位于我国东北地区和日本海的高空急流,通过其伴随的南北向的垂直环流圈下沉气流将动量输送到渤海和北黄海北岸,此垂直环流圈有高低空2个环流中心,上、下垂直环流耦合,使南黄海保持伸展到对流层顶的持续的上升运动,而使我国东北地区保持伸展到地面的持续的下沉运动;个例2大风产生时,除了有来自高空急流的动量,蒙古冷高前的偏北气流也沿着燕山或越过燕山将大动量的空气输送到北部海岸;说明渤海和北黄海产生大风的能量,不仅来自蒙古冷高前的低空偏北气流,也来自高空急流的大动量空气。 通过模拟结果分析,以发现渤海和北黄海大风加强的机制。结果表明,在2个个例中,蒙古冷高前的气压梯度力由北指向南,沿345。的分量值在辽东半岛及渤海和北黄海较大,推动着已传输到北部海岸的大动量空气,加速向海区内流动:在垂直环流圈的上升支附近为辐合上升区,使得北黄海内约几百公里处就出现了辐合上升运动,这个辐合上升区将其周围的空气“抽吸”到其附近,北部海岸的大动量空气受到其强大的吸引力,沿着垂直环流圈底部的偏北气流加速向海区内流动。冬春季,渤海和北黄海北岸的大动量空气一边在气压梯度力的“推动”下,一边在垂直环流圈上升支的“吸引”下,得到加强并向海区内移动。 通过对温度场的敏感性试验分析,以了解海陆温差对渤海和北黄海大风加强的影响。控制试验中,冬季冷空气势力强,海陆温差明显,在渤海和北黄海有低空锋区存在,此低空锋区使气压梯度力增大;将海温升高2“C进行敏感性试验,海区内海面温度场升高,海平面气压场和低空位势高度场降低,海面风速呈正值略有增长;说明海陆温差越大,锋区越强,气压梯度力越大,越有利于大风加强,冬季明显的海陆温差对渤海和北黄海大风的加强起了促进作用。控制试验中,早春冷空气势力弱,海水温度还未回升,海陆温差不明显,在渤海和北黄海上未形成锋区,因此海陆温差在春季大风的产生过程中不是一个重要的因素。 通过细网格的模拟分析,以了解渤海特殊的浅对流特征,并与渤海海峡和北黄海进行对比分析。冬季,来自高空急流的冷空气侵入渤海,叠置在渤海的相对偏暖空气上,形成上冷下暖的温度垂直结构,在低空1.skm的高度内产生不稳定和中性层结,渤海上低层风向随高度呈逆转的趋势,形成一种风向随高度逆时针旋转的结构,在海面上易形成弱辐合上升区,同时将其周围的空气抽吸到这个辐合上升区中。而来自高空的冷空气到达辽东半岛时,在地面形成冷舌,与渤海海峡未形成上冷下暖的结构,因此在渤海海峡不易形成浅对流;渤海海峡的大风到达山东半岛的成山头,受陆地的抬升作用产生垂直上升运动,风速再次加大,因此成山头比周围地区风速偏大,成为我国著名的大风区;来自高空的冷空气到达辽东半岛的千山时,受到千山下坡的影响,在背风面一定的距离内维持着辐散下沉运动,未形成浅对流。春季,北边冷空气势力弱,南边海水温度低,不易形成浅对流。冬季渤海低空特殊的浅对流,对大风加强起了促进作用。
其他文献
随着农业产业化的发展,中国农业生产模式从家庭承包走向规模经营,提高了劳动生产率,对“三农”问题的解决,尤其在促进农民收入增加方面取得显著效果。在全面建成小康社会的目标和乡村振兴战略的发展要求下,农民收入增速和收入质量,以及农民内部收入分配等问题也引起各界的广泛关注。特别是中国经济进入“新常态”后,面对国内外经济形势的变化,从提高农民收入质量和缓解农民收入不平等的角度切入来研究农业产业化的发展方向,
高功率超快光纤激光器不仅具有传统光纤激光器的结构紧凑小型化、光-光转换效率高、稳定性好和良好的光束质量等优点,还具有高输出功率、超短脉冲宽度和高脉冲能量等独特优势,因此在激光微加工、光通信、国防军事和科学研究等领域均具有良好的应用价值。掺镱光纤具有转换效率高、量子效率高、能级结构简单、较宽的增益带宽和荧光寿命长等优势,是实现高功率光纤激光器中一种优良的增益介质。因此,高功率掺镱超快光纤激光器在近年
社会拥挤可以导致消费者产品评价或服务满意度下降等消极影响,然而,现有研究表明社会拥挤有时也会对消费行为产生积极影响。感知拥挤条件下会使消费者避免与他人沟通,这有可能促使消费者增加对品牌的依恋程度以实现对维持其基本归属感需求的替代,这是本文研究的主题。在我国城市人口不断增加以及社会经济不断发展的综合作用下,社会拥挤已然成为人们生活的常态,因此,研究社会拥挤对消费者品牌依恋的影响十分必要,这为企业提高
自改革开放至今,我国经济腾飞式地高速发展取得了全世界的高度关注,不可否认,高效率的投资活动是加快经济增长的主要推动力。但从我国近些年的总体资金投产效率状况上来看投资发展现状仍不算乐观,其与发达国家相比仍处于较低水平。在众多影响投资效率的因素中,现金持有对企业投资活动的影响一直以来就是学者们研究的热点问题之一。本文通过一定条件筛选得到我国沪深A股上市公司2005—2018年的财务数据观测值,实证考察
进入21世纪以来,世界经济格局发生了一定的变化。这些变化主要表现为发达国家和新兴国家之间的经济增长率差距正在不断缩小,中国依旧是新兴经济体的主要引导力量等特征。同时,自2015年9月的2030年可持续发展议程(即2030议程)获得通过以来,全球经济正在迈入一个新的发展阶段。中国在2013年提出的“一带一路”则与2030议程相得益彰,表明了中国推动全球合作的决心。随着“走出去”相关战略实施进程的不断
双三相永磁同步电机具有功率密度高、可靠性等优点,近年来广泛地应用在现代交通运输、舰船动力、新能源发电等领域中。双三相永磁同步电机是由两套三相绕组组成,外部可以由两个三相驱动器并联驱动,在大功率电机系统中能够降低每一个驱动器的功率。由于双三相永磁同步电机具有两套绕组,在一套绕组故障情况下,另一套绕组仍能够继续工作,保证系统的持续输出。双三相永磁同步电机具有多种结构。根据两套绕组间相位差,可以有相移3
患儿武xx,男,4岁,本院孤儿,在家庭中寄养。因发热伴颜面部红斑、大疱l天,于2006年2月24日收入院治疗。该患儿于入院前一天,无明显诱因出现发热、颜面部大片红斑,并很快在红斑上起水
目的:心衰(heart failure,HF)是一种由于心肌结构改变而导致心排出量减少的临床病理综合征,主要由急性冠脉综合征(ACS)引起,只有大约25%的心力衰竭症状在心肌梗死后出现。研究表明,非编码RNA中的miRNAs调控这一重要的病理生理过程,是否能发现性价比更高的生物标志物,外泌体中的miRNAs值得我们进一步探索。本文的目的是寻找心肌梗死后与心力衰竭预后有关系的循环外泌体miRNAs(
<正>数字经济概念最早在1995年由唐·塔普斯科特提出,早期这一概念常被认为是互联网经济或信息经济的代名词。随着经济社会的数字化转型不断加快,已经不仅只涵盖信息产业,而
“依法立法”是地方立法的基本原则。所谓依法立法,在形式上是指立法主体依照《立法法》等法律法规规定的权限、程序制定法律规范;在内容上是指所立之法的内容需要依照法律法规规定,需要在现行法律框架下进行立法,确保立法之间相互协调,下位法不抵触上位法。依法立法目的是以良法促进发展、保障善治。地方立法合法性审查是依法立法的根本制度保障。然而,实践中由于地方立法合法性审查标准不明确、不具体、体系化不足等原因,导