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一次热带气旋过程对出梅影响的数值模拟研究

更新时间:2016-07-05

西北太平洋热带气旋(Tropical Cyclone,TC)是造成中国东部特大暴雨灾害性天气系统之一,很多强烈的持续性暴雨与之有关(潘婧茹等,2016)。大量研究表明TC与梅雨直接影响夏季中国东部地区降水分布格局,且梅雨期TC与梅雨系统存在相互作用。陈联寿等(2002)指出,TC活动和梅雨的联系与副热带高压(简称副高)的状况有关,即在梅雨稳定维持期,较稳定的副高形势使TC活动减少。雷小途和陈联寿(2001)研究发现TC的结构、强度、路径与所产生的天气降水均受中纬度环流系统的影响,同时TC会将携带的大量水汽和热带扰动能量向中纬度天气系统输送。

TC对梅雨的影响表现为TC对梅雨区的远距离暴雨效应和TC对梅雨环流形势的改变两个方面。陈淑琴等(2014)利用NCEP再分析资料结合数值模拟结果,对TC在一次浙北梅汛期暴雨过程中的作用进行分析发现,经过TC绕流的西南季风与中纬度西风带汇合,从而对梅雨锋降水有加强作用。王宏伟和方娟(2014)对多种资料进行综合分析指出,伴随TC“马鞍”西进北移形成的能量锋与残余的梅雨锋,在南京附近相接,产生了强烈的垂直上升运动,从而触发了远距离暴雨。

在中纬度天气系统对梅雨影响的研究方面,气象学者重点关注了副高、急流及东亚季风系统与梅雨的相互作用关系。罗绍华和金祖辉(1986)提出西太平洋副高的强弱及其东—西和南—北振动以及由此造成的夏季风强度变化是长江流域旱涝的最主要原因。但有关TC对梅雨环流形势的影响研究还比较少见,已有的研究主要局限于天气学诊断分析,对梅雨环流的热力结构变化及其物理机制尚缺乏必要的探讨。陈久康和丁治英(2000)曾指出高、低空急流与TC环流耦合时,会形成TC倒槽的突然北伸和低空偏南风急流的突然北推。Liang et al.(2011)研究了副高北跳与中国雨带的分布关系,指出副高北侧是暴雨的频发区,强调了副高变化伴随的大气斜压性和经向环流对梅雨期暴雨的作用。还有研究表明菲律宾以东洋面有TC向西偏北移动时,副高会出现西伸并与大陆高值系统合并加强北跳(赵兵科等,2005)。

所有数据为各重复实测值的平均值,数据的统计、分析及制图采用Microsoft Excel(2013)进行,方差分析采用SPSS(19.0)进行,显著性水平设定为0.05。

梅雨期,距江淮地区较近的西北太平洋TC与其他中纬度天气系统的相互作用,必然会对梅雨的环流形势产生影响,导致梅雨降水量与梅雨期长度的改变。徐海明等(1994)的数值模拟结果发现,热带气旋扰动热源在对流层激发出的水平流场,减弱了西南季风及其向江淮流域的水汽输送,使江淮流域的水汽通量辐合减小,促使梅雨结束。本文以2001年梅雨期内TC“飞燕”为例,利用对消除“飞燕”影响的敏感性数值试验结果的对比分析,研究TC与副高、高低空急流等大尺度系统的相互作用关系,揭示其对梅雨持续时间、强度、强降水落区及出梅的影响。

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图1 2001年6月21—25日(a—e)500 hPa逐日平均5 880 gpm等值线(粗实线)、850 hPa平均风场(箭矢,单位:m/s)和24 h累积降水量(阴影,单位:mm) Fig.1 Daily geopotential height of 5 880 gpm at 500 hPa(thick solid line),wind at 850 hPa(vector,units:m/s),and accumulated 24-hr rainfall(shaded area,units:mm) from June 21 to 25,2001

1 TC“飞燕”天气过程简介

38%吡唑醚菌酯·啶酰菌胺水分散粒剂将2种不同作用机制的药剂混配,亩用药80 g,2年对黄瓜灰霉病的防治效果分别为80.16%和80.14%,说明该药剂对黄瓜灰霉病的防治效果优良,是防治黄瓜灰霉病的良好药剂。在黄瓜灰霉病发病初期施用第一次药,以后每隔7天用药一次,连续施药3次。以喷雾方式施用,使用制剂量40-80 g/亩为宜,可有效地控制黄瓜灰霉病发生蔓延,也可考虑和其它类型杀菌剂交替使用。

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2001年是我国梅雨偏弱的一年,江淮地区6月17日入梅,6月25日出梅,出梅日期比常年偏早两周,梅期9 d,比常年偏少8 d,五站(上海、南京、芜湖、九江与汉口)平均降水量357 mm,比常年偏少60%左右,最大降水百分率与降水强度也明显偏弱。

利用梅雨后期(6月21日至25日)1°×1°的NCEP再分析资料逐日平均环流(图1)和相关物理量诊断分析表明,此次梅雨异常偏少与西太平洋副热带高压脊线位置较常年偏北和极涡偏弱导致的冷空气活动偏北有关。由图1可见,雨带强降水中心与副高的位置随“飞燕”的移动不断改变,特别是23日在“飞燕”直接影响下,江淮流域出现短时强降水,同时副高出现明显的北跳;24日“飞燕”衰亡并远离大陆,副高继续西伸北跳,大量暖湿气流沿其边缘北上输送至华北地区,江淮流域降水减少,导致梅雨结束。

2 资料和模拟方案设计

本文选用中尺度模式WRFver3.4.1,进行梅雨期“飞燕”路径和强度及其对梅雨的影响的模拟试验。初始场和侧边界条件选取2001年6月下旬FNL全球再分析资料,水平分辨率为1°×1°,时间间隔为6 h。所用降水数据为TRMM卫星测雨产品3B42提供的全球格点降水资料,空间分辨率为0.25°×0.25°,时间分辨率为3 h。采用中国气象局整编的热带气旋最佳路径集资料作为观测资料,对比评估数值模式模拟的结果。

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图2 观测与CTL试验模拟的“飞燕”路径(a)和中心最低气压(b;单位:hPa)的演变 Fig.2 (a)Observed and CTL simulated track of tropical cyclone Chebi and (b)the minimum sea level pressure(units:hPa)

模式区域中心位置设为(121°E,26°N),水平格距为20 km,格点数为110×130,时间积分步长为60 s。垂直方向共分27层,模式层顶高度取为50 hPa。模式微物理过程采用Lin et al方案(Lin,1983;Chen and Sun,2002),边界层采用YSU方案(Hong et al.,2006),近地面层采用MM5 Monin-Obukhov方案(Kotroni and Lagouvardos,2004),陆面过程采用热量扩散方案,长波辐射过程采用RRTM方案(Malwer et al.,1997),短波辐射过程采用Dudhia方案(Dudhia,1989),积云参数化采用Kain-Fritsch方案(Kain and Fritsch,1990)。模拟时段为2001年6月21日12时至6月25日18时,共102 h,每6 h输出一次结果。

本文采用WRF中的bogus方案在模拟初始场中TC的中心(126°E,16°N)植入人造涡旋。bogus方案中TC最大风速设为55 m·s-1,最大风速半径为70 km,涡旋比例因子取为0.85。采用bogus方案的模拟试验称之为控制性试验(CTL)。为了揭示“飞燕”对2001年江淮梅雨的影响,本文还将bogus方案中消除模式大尺度初估场涡旋后不再植入TC涡旋进行模拟试验,模拟消除TC影响后梅雨期环流与降水的变化情况,记为敏感性试验(SEN)。

3 模拟结果分析

3.1 路径和强度

图2是观测与CTL试验模拟的“飞燕”路径(图2a)和强度(图2b)的时间演变,可以看出,模拟的TC路径与实况十分接近,模式能很好的再现“飞燕”穿过巴士海峡后的向北转向特征以及登陆地点和登陆时间,模拟的间隔6 h位置平均误差只有27.21 km。从表征TC强度的中心最低气压时间演变模拟结果可以看到,模式能较好地再现模拟时段内“飞燕”在进入台湾海峡前强度逐渐增强,随后强度逐渐减弱的演变特征,但各时次“飞燕”强度均较观测偏强,间隔6 h强度平均误差为8.94 hPa,最强时刻强度模拟误差约为5 hPa。总之,CTL试验能较准确地模拟“飞燕”移动路径,并能较好地再现“飞燕”强度的变化。

图3 2001年6月21日12时至24日12时72 h累积实况降水量(a)和CTL试验模拟降水量(b)(实线包围范围为降水量超过100 mm的区域;单位:mm) Fig.3 (a)Observed and (b)simulated 72 h rainfall during 1200 UTC June 21—1200 UTC June 24(units:mm)(regions enclosed by contours represent the area where the total rainfall is above 100 mm)

3.2 降水

图3给出了梅雨结束前期21日12时—24日12时72 h累计降水量实况和模拟结果,二者对比可见,模拟的雨带分布同实况基本一致,大于100 mm的大暴雨区同实况对应较好,降水中心位置和中心降水量也比较接近实况。除浙江沿海模拟的降水偏多外,模式对TC直接影响时期,江淮梅雨的累积降水量的模拟是较为成功的。

由于在中非常注重建筑与自然的巧妙呼应,建筑的形制也因势就行,建筑高低错落有致,因地制宜,因而武陵地区传统聚落往往呈现出浓郁的和谐美。不得不说聚落所形成的和谐美的生成与人们对的重视是分不开的。具体来说,处于该地区的传统村寨往往根据地形地势安排布置建筑,聚落多灵活分布,建筑空间布局也没有固定程式与格局,由此就形成了该地区独特的传统聚落格局,并形成人文美与自然美交相辉映的山地聚落景观,体现出强烈的和谐共生之美。

图4 2001年6月21—24日观测(a)和CTL试验(b)模拟的500 hPa平均高度场(等值线,单位:gpm)和850 hPa平均风速大于12 m·s-1大风区(阴影,单位:m·s-1) Fig.4 (a)Observed and (b)simulated mean geopotential height at 500 hPa(solid lines,units:gpm) and the area where wind speed is above 12 m·s-1 at 850 hPa(shaded area,units:m·s-1) from June 21 to June 24,2001

3.3 环流形势

大气环流形势稳定维持是梅雨期降水持续发生的背景条件,图4分别是出梅前期(6月21—24日)观测(图4a)与CTL试验(图4b)模拟500 hPa平均高度场和850 hPa大风速区。可见,模式较好地模拟了500 hPa高度场分布形势,模拟和观测的中高纬地区均被平直西风带控制,模拟的副高位置与观测的大体相似,但强度略强于观测。模拟的850 hPa上12 m·s-1以上大风区位置与观测一致,但大风区范围偏大。总的来说,对此次江淮梅雨环流形势的模拟效果与实况基本一致。

图5 CTL试验(a)和SEN试验(b)模拟的2001年6月25日24 h累积降水量(单位:mm) Fig.5 Accumulated 24 h rainfall on June 25,2001 in the (a)CTL and (b)SEN experiments(units:mm)

4 影响因素分析

图5分别是CTL试验和SEN试验在梅雨结束后(6月25日)模拟24 h累计降水情况。对比图5a和5b可以发现,25日CTL试验中梅雨降水范围明显减小、降水量减少;SEN试验模拟24 h累积降水量较多,分布范围广。SEN试验模拟结果显示在长江中下游(117~120°E,28~32°N)出现两个强降水区,并且两个中心降水强度均强于CTL试验。这说明TC“飞燕”对2001年的江淮梅雨有一定影响,减少梅雨后期的降水量,迫使梅雨中断或提前结束。尤其对梅后期,江淮地区东南部(116~120°E,28~32°N)降水范围与强度影响显著。以下将利用CTL试验和SEN试验结果分别从环流和降水形成条件等方面对TC影响梅雨降水的原因进行分析。

4.1 对副热带高压的影响

伴随着副高位置及TC移动路径的变化,24日12时CTL试验与SEN试验区域平均降水量之差呈现由正值到负值的转折,且在25日各时刻均低于-10 mm。这说明衰亡的TC逐渐远离大陆,对江淮地区直接造成短时暴雨效应减弱,同时,梅雨期环流形势受前期TC的影响,发生较大改变,降水量急剧减少。

江淮梅雨的形成、发展与西太平洋副高的季节性进退密切相关。图6是CTL试验与SEN试验2001年6月22日12时至25日18时120°E以东区域平均的副高脊线位置和降水量差随时间的变化。可见,在出梅日(6月25日)之前,两个试验对副高脊线变化趋势的数值模拟结果类似,均显示出明显的北跳后南撤的特征,但CTL试验中脊线北跳开始时间比SEN试验提早1 d左右,在23日和24日两者出现了不同的变化。CTL试验中副高脊线在23日18时北跳至最高纬度28.6°N,而SEN试验则在24日06时达最北端28.7°N,两个试验副高脊线可达的最高纬度基本一致。副高的过早北跳会破坏梅雨期环流形势,大量暖湿气流沿位置偏北的副高边缘北上,冷暖气流交汇面北移,江淮流域降水减少,迫使梅雨出现中断,甚至提前结束。25日CTL试验中副高脊线位置比SEN试验持续偏北,梅雨降水难以维持。

4.2 对降水条件的影响

梅雨属于大型降水天气过程,空间尺度可绵延数千公里,影响其降水的宏观物理过程包括水汽条件和垂直上升运动等(金荣花等,2012)。下面对2001年TC导致江淮梅雨提前结束的影响因素进行动力学和热力学诊断分析,揭示“飞燕”对梅雨结束过程的影响机理。

4.2.1 动力条件

图6 2001年6月22日12时至25日18时CTL试验与SEN试验模拟的副高脊线位置(折线)和CTL试验与SEN试验江淮地区平均降水量之差(黑柱,单位:mm) Fig.6 The mean ridge position of subtropical high at 500 hPa(lines) and the rainfall differences between the CTL and SEN experiments(black column,units:mm) from 1200 UTC June 22 to 1800 UTC June 25,2001

图7 CTL试验(a)和SEN试验(b)模拟的2001年6月25日高低空急流分布(实线为200 hPa大于30 m·s-1的风速等值线;阴影为850 hPa风速大于12 m·s-1的区域) Fig.7 The simulated lower-and upper-level jet streams in the (a)CTL and (b)SEN experiments on June 25,2001(solid lines:wind speed >30 m·s-1 at 200 hPa;shaded area:wind speed >12 m·s-1 at 850 hPa)

高低空急流与暴雨有十分密切的关系,定义200 hPa高度层上大于等于30 m·s-1的强风速带为高空急流,850 hPa高度层上大于等于12 m·s-1的强风速带为低空急流(朱乾根等,2007)。Cressman(1981)曾提出高空急流入口南侧产生高空辐散,伴随上升运动,北侧亦然,从而形成垂直环流进行调整的结论。分析25日CTL试验(图7a)与SEN试验(图7b)高低空急流分布合成图,发现模拟的高空急流区位置和强度大致相似,但SEN试验低空急流强度明显强于CTL试验。SEN试验中江淮地区处于略微偏强的高空急流右后方,对应垂直环流存在从低层到高层深厚的垂直上升运动,有利于降水的形成。降水产生的潜热反馈作用又加大了不稳定,进一步促进右侧急流上升运动和高空辐散的加强。低空急流控制梅雨期江淮雨区850 hPa切变线南部,其强度可以间接反映江淮梅雨切变线的强度。25日CTL试验中低空急流在26~30°N存在明显的断裂现象,可能是低空急流与TC环流的耦合作用导致的低空急流北推(陈久康和丁治英,2000)造成的,这也预示着梅雨环流的破坏和梅雨期即将结束。而SEN试验中由于前期没有TC的影响,急流将维持,降水也将持续。

4.2.2 水汽输送

高万泉,周伟灿,李玉娥,2011.华北一次强对流暴雨的湿位涡诊断分析[J].气象与环境学报,27(1):2. Gao W Q,Zhou W C,Li Y E,2011.Diagnostic analysis of moist potential vorticity for a rainstorm in North China[J].Journal of Meteorology and Environment,27(1):2.(in Chinese).

图8 CTL试验(a)和SEN试验(b)模拟的2001年6月25日850 hPa平均水汽输送通量(阴影,单位:g·cm-1·hPa-1·s-1)及风场(箭头,单位:m·s-1) Fig.8 The simulated mean water vapor transportation(shaded area,units:g·cm-1·hPa-1·s-1) and wind(vector,units:m·s-1) at 850 hPa in the (a)CTL and (b)SEN experiments on June 25,2001

4.2.3 湿位涡分析

湿位涡水平分量又称湿位涡倾斜项(MPV2),其表达式为(吴国雄等,1995):

pθe

(1)

(1)式中g为重力加速度;v为3维风矢;p为气压;θe为假相当位温。MPV2的大小取决于风的垂直切变和假相当位温的水平梯度,可以表征大气的斜压性。当其绝对值急剧增大时,预示负中心南部有垂直涡度的增长(金荣花等,2012),上升运动加强,有利于强降水的发生。

王宏伟,方娟,2014.一次梅雨期TC远距离暴雨的分析研究[J].气象科学,34(6):601-610. Wang H W,Fang J,2014.Analysis on a rainstorm related to remote typhoon during Meiyu period[J].J Meteor Sci,34(6):601-610.(in Chinese).

从图9b还可以看出,SEN试验中MPV2负值中心位于33°N附近上空,300 hPa附近的负值中心强度超过-0.20 PVU [湿位涡单位(1 PVU=10-6 m2·s-1·K·kg-1)],并随着高度的降低向南伸展,这反映出强高空急流在垂直方向上伴随较强的垂直切变,存在较大位温水平梯度和不稳定性,有利于江淮流域上空强烈上升运动和深对流的维持与发展。而图9a中,江淮地区上空MPV2负值中心强度明显小于SEN试验,对应垂直上升运动偏弱,不利于强降水的发生。因此,消除“飞燕”的影响以后,由于大气环流的变化,梅雨后期降水量仍然较强,出梅日期将延后。

医药企业研发风险主要来源于两方面:(1)药品研发环节程序多,且每一环节反复试验,存在极大不确定性;(2)研发活动的制度审批方面,受相关政策的干扰,新药审核不通过会阻碍研究进度并增大资金投入,从而产生研发风险和资金流风险。并且,还有外部宏观环境影响和内部竞争对手的压力、市场预期等。

图9 CTL试验(a)和SEN试验(b)模拟2001年6月25日模拟沿110~120°E平均假相当位温(黑线,单位:K)和MPV2(阴影,单位:PVU)剖面 Fig.9 The simulated pseudo-equivalent potential temperature(black lines,units:K),and MPV2(shaded area,units:PVU) averaged along 110—120°E in the (a)CTL and (b)SEN experiments on June 25,2001

5 结论

本文利用WRF模式对2001年6月下旬“飞燕”影响梅雨过程的敏感性数值试验,揭示了热带气旋活动造成当年梅雨提前结束的物理机制,得到以下结论。

“飞燕”对梅雨后期降水强度与落区的分布有较大影响,伴随“飞燕”的北移,梅雨后期对流层低空急流轴出现北推现象,在江淮地区上空(116~124°E,26~30°N)低空急流减弱,高低空急流耦合作用变弱,使得西南水汽输送通量减小。同时,前期“飞燕”的影响使假相当位温梯度和MPV2在25日减弱,低层暖湿气流沿假相当位温线的垂直上升运动偏弱,不利于梅雨的维持。另外,“飞燕”北上造成副高北跳,来自南海与孟加拉湾的水汽被输送至华北地区,江淮地区降水减少,造成梅雨结束。消除“飞燕”影响情况下,一方面副高北跳推迟以及高低空急流耦合作用的维持,使得暖湿气流继续输送至江淮地区,为梅雨的维持提供了充足的水汽;另一方面,25日仍存在较大的假相当位温水平梯度和不稳定度,有利于强烈的垂直上升运动和深对流的发展与维持,梅雨期将有所延长。

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1.1.2 试剂 无水乙醇、36%盐酸、氢氧化钠、2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS+·)、1,1-二苯基-2-苦肼基 (DPPH·)自由基和浓硫酸及盐酸,均为分析纯。试验用水为蒸馏水。

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抽取148例我院收治的颈部浅表淋巴结肿大患者,所选患者病情均经手术病理学或者超声引导下粗针活检病理学检查确诊。排除精神性疾病患者、全身感染性疾病患者、甲状腺功能亢进患者、有化学治疗史或者放射治疗史患者[1]。纳入男性83例,女性65例,18至87周岁,平均(46.9±6.8)岁,49例淋巴结反应性增生患者、16例淋巴结结核患者、48例淋巴瘤患者、35例淋巴结转移癌患者。

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高低空急流的耦合作用使大气的动量和质量不断调整,高空急流影响垂直运动,低空急流对水汽的输送起重要作用。图8是CTL试验与SEN试验2001年6月25日850 hPa平均水汽输送通量及风场合成图。随着TC向东北移动,低空急流出现北伸,CTL试验中出现东亚副热带急流偏弱,低空急流断裂的现象(图7),这使得高低空耦合作用下西南风加强作用不显著,来自南海与孟加拉湾的水汽输送通量减少,长江中下游地区比湿变小,不利于梅雨的维持(图8a)。而在SEN试验中,低层西南风加强,并且高空东亚副热带西风急流也加强,长江中下游以南地区向北输送的西南水汽通量增强,有利于长江中下游上空高比湿状况的维持,为梅雨暴雨和深对流的发展提供了充足的水汽条件(图8b)。此外,江淮流域上空850 hPa还出现了较强的风切变,冷暖气流交汇剧烈,进一步促进对流性暴雨的形成。

0102号TC“飞燕”于2001年6月20日06时(世界时,下同)在菲律宾以东洋面生成,随后向西北偏西方向移动,22日06时加强为TC,穿过巴士海峡进入南海北部,22日18时折向偏北方向移动,进入台湾海峡。6月23日14时在我国福清市高山镇登陆,登陆时中心最大风力12级,经过福建省福州、宁德两市和浙江省沿海地区进入长江口,24日12时在黄海海域减弱为低压,生命史102 h(郑颖青等,2007)。

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室内定位系统(RTLS)如今在医疗行业使用的十分广泛,它可以通过各种不同的技术实现,但每种技术都有其有优势与局限性,比如无线技术(Wi-Fi)在同一楼层间定位会更准确;而射频识别技术(RFID)在某些情况下会与无线网络或是病人的检查设备产生信号冲突,对外界的温度以及设备的表面有一定要求,这也限制了它的使用范围。 并且从经济角度上来说实时定位系统所需的电子标签大范围的使用价格还是很贵,因此适应实际工作需要的组合型定位技术才能更好发挥优势及避开局限性。

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图9是CTL试验与SEN试验2001年6月25日模拟的沿110~120°E区域平均假相当位温和MPV2的垂直剖面。对比发现,SEN试验中副热带锋区的位温水平梯度大,高空副热带锋区强度大,对低层空气的抽吸作用较强(袁成松等,2011;陶祖钰和郑永光,2012),与梅雨锋的共同作用,有利于诱发强对流天气。特别是344 K假相当位温等值线坡度较大,从低层深入到高空急流中心,根据位涡守恒原理,气块沿陡直的等位温线移动,气旋性涡度增大,垂直上升运动发展和加强(高万泉等,2011;魏建苏等,2011),使得动量和质量在高空急流右侧集中,有利于高空急流的维持和加强。而CTL试验中,一方面假相当位温等值线坡度偏小,低层气流垂直上升运动弱于SEN试验,另一方面700~500 hPa之间北方的干冷空气导致假相当位温线向低纬度地区凸起较多,形成干盖,从而对深对流的发展起到抑制作用,降水减少

画板中引入箭头图形可以快速绘制并形象地讲解类中的数据流向及调用,叉×或勾√等符号图形讲解类中的数据不流向或流向的含义。见图2。

魏建苏,陈鹏,孙燕,等,2011.WRF模式对江苏一次强降水过程的模拟分析[J].大气科学学报,34(2):232-238. Wei J S,Chen P,Sun Y,et al.,2011.A case study of a heavy rainfall in Jiangsu with WRF model[J].Trans Atmos Sci,34(2):232-238.(in Chinese).

文章的题眼是全文的中心体现。记叙文在小学语文教材中占较大的比重。在记叙文阅读教学中,教师可以结合教学内容,巧妙地从题眼入手,抓住标题的关键字、词,并以此为主线,精心地设计切入点,提出切入问题,引导学生精确、快速地把握住课文的主要内容和中心思想。例如五年级下册《草船借箭》一文,故事围绕“借”字展开叙述。教师在教学时,需紧扣题眼“借”作为阅读教学的切入点,逐步地引导学生理解课文的内容,把握文章的中心:“诸葛亮为什么要借箭?借箭的过程是怎样的?借箭的结果如何?诸葛亮为什么能够借箭成功?说明了什么?”以上的设计以“借”作为阅读教学的切入点,层层深入,化难为易,实现了高效的阅读教学。

吴国雄,蔡雅萍,唐晓菁,1995.湿位涡和倾斜涡度发展[J].气象学报,53(4):378-465. Wu G X,Cai Y P,Tang X J,1995.Moist potential voriticity and slantwise vorticity development[J].Acta Meteorologica Sinca,53(4):378-465.(in Chinese).

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③滨河植被生长条件。滨河植被能较快适应治理工程实施后河道水流、地貌条件的变化,治理工程本身应为植被生长初期提供必要的条件,使其较快形成多层次和多样化的植被群落。

朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等,2001.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社. Zhu Q G,Lin J R,Shou S W,et al.,2001.Principle and methods of synoptic meteorology[M].Beijing:China Meteorological Press.(in Chinese).

Meiyu and tropical cyclones(TCs) in the northwestern Pacific are key factors of the weather and climate in East Asia.Both play important roles in the rainfall in eastern China,especially during the Meiyu period.A large number of statistical and synoptic analyses regarding the interaction between Meiyu and TCs has been carried out.Previous studies have revealed that TCs may lead to the interruption of Meiyu,but less attention has been given to the mechanism of this interruption effect.In the present paper,as a case study,the impact of TC Chebi(0102) on the ending of the Meiyu in 2001 is investigated in terms of the sensitivity simulations with the limited-area numerical model.By using the simulation output with and without the influence of Chebi,the effect of TCs on the western Pacific subtropical high,moisture transport and pseudo-equivalent potential temperature are analyzed,which discloses the mechanism of how Chebi exhibits its impact on the rainfall and ending of Meiyu.

The Weather Research Forecasting model(WRFver3.4.1) is used in this study,and the initial and boundary conditions are extracted from the National Center for Environment Prediction and National Center for Atmospheric Research(NCEP/NCAR) reanalysis data at 1°×1° resolution.The model domain is centered at(26°N,121°E),with a horizontal resolution of 20 km.The horizontal grid dimensions are 110×130.There are 27 levels in the vertical plane,and the top of the model is found at 50 hPa.The model is initialized at 1200 UTC 21 June 2001,and the integration ends at 1800 UTC 25 June 2001.The time step is 60 s,and the results are output at 6 h intervals.The experiment with a bogus vortex via automatic vortex-following algorithm is marked as the control run(CTL).The simulation results show that the model can effectively reproduce the track and intensity variation of Chebi,as well as the distribution and intensity of the rainfall during the late Meiyu period.In addition,the sensitivity run(SEN) was also conducted by removing the TC circulation from the initial fields,so as to investigate the response of the atmospheric circulation and rainfall when the TC effect was not considered in the simulation during the Meiyu period.

Comparative studies regarding the influences with Chebi suggest that the mechanism of Chebi on Meiyu lies in the fact that,as Chebi moves northeastward,the low-level jet axis moves northward and becomes weak above the lower and middle reaches of the Yangtze River.Meanwhile,the coupling between the lower and upper level jets also grows weak,thereby leading to a decrease of Meiyu front and moisture transport from the southwest region.In addition,the western Pacific subtropical high jumps northward and the water vapor is transported from the southwest region to the northern side of the Huai River,consequently reducing the rainfall and causing the ending of Meiyu on June 25.Moreover,the weakening pseudo-equivalent potential temperature horizontal gradient and horizontal component of moist potential vorticity associated with the vertical velocity also contribute to the interruption of Meiyu.On the other hand,without the influence of Chebi,the western Pacific subtropical high jumps late,the low-and upper-level jets remain for a long period of time,and the low-level wind shear and convergence are preserved.The strong ascending flow from the lower to upper levels provides a favorable dynamical condition for Meiyu,and the coupling between the lower and upper level jets is helpful for the enhancement of southwesterly winds at the lower levels.At the same time,the gradient of pseudo-equivalent potential temperature and baroclinic instability are conducive to the increasing of vertical vorticity and occurrence of rainstorms,which results in the maintenance of rainfall in the late Meiyu period,and causes a delay in the ending of Meiyu.

tropical cyclone;Meiyu;interaction;numerical simulation

朱哲,钟中,卢伟,孙源
《大气科学学报》 2018年第02期
《大气科学学报》2018年第02期文献

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