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一次梅雨锋暴雨发生发展机制的诊断与模拟

更新时间:2016-07-05

每年6、7月在长江中下游会出现沿着长江流域的东西向静止锋强雨带,人们将此期间长江中下游的暴雨称为梅雨锋暴雨(陶诗言,1980)。梅雨锋暴雨具有多发性和突发性特征,常常给国民经济和生活带来严重损失。国内外学者对暴雨产生的大尺度环流背景、天气学条件以及梅雨锋特征等方面进行了大量研究(Ninomiya et al.,1988a,1988b;Ninomiya and Akiyama,1992;Jin et al.,2003;赵思雄等,2004;丁一汇等,2007),得到许多有意义的结果。张小玲等(2002)把我国夏季梅雨锋暴雨概括为3种类型,并强调中尺度对流系统暴雨是梅雨锋上最常见的暴雨。梅雨锋暴雨常涉及不同尺度的天气系统及其互相作用(王丽娟等,2010;梁萍和丁一汇,2011)。张顺利等(2002)提出影响长江流域梅雨锋降水的4个环流因子为副热带高压、季风涌、北方冷空气和来自高原东北侧的α中尺度的高原槽。急流在梅雨锋暴雨过程中也起着重要作用,高层急流的动量下传是低空急流加强维持的机制之一,低空急流还为持续性暴雨发生提供了有利的水汽条件和不稳定机制(隆宵等,2007;赵娴婷等,2011)。

Cheng et al.(2001)指出,α中尺度对流带是由许多对流性降水塔组成,即由深厚的γ中尺度和β中尺度对流云组成了α中尺度对流带。已有研究表明(王建捷和李泽春,2002;Yoshizaki,2002;赵玉春等,2011),βγ中尺度系统(Mesoscale Convective System,MCS)虽然尺度较小,却是产生梅雨锋暴雨的直接影响系统。重力波对梅雨锋上的中尺度对流系统也有触发作用。胡伯威(2006)将与条件性对称不稳定(CISK)相联系的深厚惯性重力内波引入梅雨锋暴雨的研究中,从理论上分析了CISK惯性重力波对梅雨锋上MCS的触发作用,可能可以用于解释梅雨锋上MCS类似于“上下游效应”的“云团波串”现象。盛杰和林永辉(2010)通过对一次暴雨的数值模拟分析发现边界层中的埃克曼非平衡流调整激发出的次级环流及产生的垂直上升运动可能是导致中尺度对流系统早期发展的主要物理过程。

以上众多的研究由于所选个例不同,得到的梅雨锋暴雨形成机理也不相同,这充分说明梅雨锋暴雨形成发展的多样性和复杂性,对其形成机理值得进一步研究与探讨。2013年7月5—6日上午,江淮流域经历了2013年梅雨期内最强的一次降水天气过程。此次暴雨过程中有低空急流明显减弱的现象,但是暴雨却仍能够长久的维持,那么是什么机制使得低层辐合得以维持呢?本文利用分辨率为1°×1°的逐6 h的NCEP/NCAR多要素再分析资料,分辨率为0.1°×0.1°的FY2E卫星的TBB资料及WRF模式输出的高分辨率模拟结果,从多个角度对此次江淮流域持续性梅雨锋暴雨过程进行分析,以揭示此次暴雨过程发生发展的机制。

图1 江苏、安徽两省7月5日02—08时累积降水量(a)和5日08时—6日08时累积降水量(b)的分布(单位:mm) Fig.1 Accumulated precipitation in Jiangsu and Anhui provinces (a)from 02:00 BST to 08:00 BST 5 July 2013 and (b)from 08:00 BST 5 to 08:00 BST 6 July 2013 (units:mm)

1 降雨实况及环流形势

2013年7月5—6日,江苏安徽两省沿淮及江南北部地区出现一次明显的降水过程。江苏淮河及其以南地区出现大到暴雨,局部大暴雨,安徽省大别山区、沿江中西部、江南南部有11个县(市)降水量为历史同期前5位,六安为历史同期最多。图1分别给出了5日08时(北京时间,下同)的6 h累积降水量(图1a)和6日08时的24 h累积降水量(图1b)分布。5日02—08时雨带主要沿淮河分布,成东西带状,江苏洪泽湖附近有一降水量达111.7 mm的大值中心。6日08时的24 h累积降水量主要呈东西向分布在安徽中南部及江苏西南部,六安市有一南北向的降水大值区域,中心值为176.4 mm,铜陵市有一降水大值中心,中心值达184.8 mm。综上,5日至6日上午,雨带由北向南移动,且向西延伸。

分析此次过程的大尺度环流特征,4日20时500 hPa位势高度场(图2a)上,中高纬度呈“两槽一脊”形势,中西伯利亚至我国东北地区有低压发展,东北地区的低压中心有冷中心配合,其底部大槽向南向西伸至山东河南一带,冷空气随槽后偏北气流旋转南下,影响江淮流域。西太平洋副热带高压588 dagpm线控制福建、浙江区域,脊线位于25°N附近,其外围的西南暖湿气流与东北大槽后部冷空气在江淮地区交汇,为此次暴雨提供有利的环流背景场。而后,东北低涡发展东移,副高南落,至5日08时副高脊线已位于22°N附近(图略),这是4日夜间至5日上午雨带从山东南部迅速南下的原因。5日08时,700 hPa(图2b)和850 hPa(图2c)高度场上东北冷涡与500 hPa高度场上都对应存在,并有温度槽落后于高度槽,冷涡仍将加深并东移。风场上,江淮地区都有一东北—西南向的切变线生成发展。切变线北侧的偏北气流与南侧西南急流交汇于江淮地区,从而造成此次暴雨过程。由此可知,东北冷涡、副热带高压及江淮切变线为影响此次暴雨的关键大尺度系统。

图2 7月4日20时500 hPa高度场(黑色实线;单位:dagpm)和温度场(红色虚线;单位:℃)(a),以及5日08时700 hPa(b)和850 hPa(c)高度场(黑色实线;单位:dagpm)、温度场(红色虚线;单位:℃)及风场(蓝色风羽) Fig.2 (a)500 hPa geopotential height field(black solid line;units:dagpm) and temperature field(red dotted line;units:℃) at 20:00 BST 4 July 2013,and (b)700 hPa and (c)850 hPa geopotential height fields(black solid line;units:dagpm),temperature field(red dotted line;units:℃) and wind field(blue wind barb) at 08:00 BST 5 July 2013

2 梅雨锋发展演变特征

图3 850 hPa假相当位温(实线;单位:K)、风场(风羽)及1 h累积降水量(阴影;单位:mm)分布 a.5日02时;b.5日08时;c.5日20时;d.6日08时 Fig.3 Pseudo-equivalent potential temperature(solid line;units:K) and wind speed(wind barb) at 850 hPa,and 1 h accumulated precipitation(shaded areas;units:mm):(a)02:00 BST 5 July 2013;(b)08:00 BST 5 July 2013;(c)20:00 BST 5 July 2013;(d)08:00 BST 6 July 2013

梅雨锋作为梅雨锋暴雨的主要天气尺度影响系统,其强度和位置的演变对梅雨锋暴雨的发生发展有着重要影响。梅雨锋在水平风场和温度场结构方面主要表现为对流层低层风场中的切变线和假相当位温场中的等值线密集带相配合。图3给出了7月5—6日850 hPa假相当位温场随时间的演变。4日20时(图略)假相当位温密集带虽形成,但与风场切变线交角较大,梅雨锋尚未完全建立。5日02时(图3a),35°N附近假相当位温密集带与风场冷式切变线完全重合,梅雨锋正式向江淮地区推进,降水呈带状发生在锋面南侧34°N附近。至5日20时(图3c)锋面南移至31°N附近,并稳定于此处。并且从此时开始锋前降水一改之前带状特征,而是呈现为多个团状小雨团,“串波”状沿锋面东西排列。值得注意的是,此时梅雨锋西段111~117°E之间,风场切变性质发生转变,由之前的东北风与西南风的冷式切变开始转为东南风与西南风的暖式切变。此后,切变线性质渐渐完全转变为暖式切变(图略)。至6日08时(图3d),风场切变线北抬,假相当位温密集程度显著减小,梅雨锋明显锋消,苏皖两地降水也对应开始减小。综上,此次降水过程为梅雨锋前暖区降水,雨带呈现“先带状后串波状”的分布特征,并随锋面缓慢南移。

3 中尺度对流系统演变特征分析

图4 7月4日23时—6日07时TBB(阴影;单位:℃)及1 h累积降水量(等值线;单位:mm)分布 Fig.4 Distributions of TBB(shaded areas;units:℃) and 1 h accumulated precipitation(solid lines;units:mm) from 23:00 BST 4 to 07:00 BST 6 July 2013

梅雨锋雨带在时间和空间上分布不均,暴雨的发生发展主要与锋区附近MCS的发展直接相关,因此本节将对此次暴雨过程MCS的发展演变特征进行分析。图4给出了7月4日23时—6日07时的云顶亮温(TBB)分布。4日23时,江苏北部有一由山东南下的MαCS,而后该系统在高空引导气流的作用下逐渐东移入海。至5日02时,伴随着梅雨锋的建立,先前的MαCS后部有单体新生,同时安徽北部也出现新生单体。至5日04时苏皖两处的新生单体发展合并,形成了沿淮河分布的东西向线状中α尺度对流系统A,内部有多个中β尺度的对流云团,局部最低云顶亮温低于-60 ℃,1 h降水区呈带状分布在线状对流系统的北部,这里是TBB等值线密集区,是未来冷云盖扩展方向,此时最大1 h降水量达到30 mm。至5日06时MCS_A发展成熟向南扩散,内部中β尺度云团有所合并,最低TBB值低于-65 ℃,此时对应的最强1 h降水量达到50 mm以上,位于江苏扬州北部。而后MCS_A逐渐减弱并东移,在其缓慢东移的同时,其后部有新单体快速生成发展,至5日09时,MCS_A虽未消散殆尽,但其主体已东移入海,后部无明显降水,此时控制苏皖的是迅速发展的中α尺度对流系统B,它的新生发展保证了暴雨的继续产生。MCS_B同样呈线状,与MCS_A相比强度较弱,最低TBB值低于-55 ℃,最强降水量在30 mm以上。随后的数小时,MCS_B不断发展南移西伸,TBB大值区域主体偏西位于安徽中部,降水大值区也呈带状落在安徽中西部,江苏降水逐渐减小。至5日17时,MCS_B已处于消散期,其线状组织形式已不复存在,对流云团变得离散。而后,对流系统组织形式发生变化,不再是线状分布,而是由多个圆形中β尺度对流云团串状排列在30~31°N之间,并不断新生发展并东移,每个团状MCS后部都有一团状雨区相对应。这样的“对流串”形势一直延续到6日00时,武汉附近有单体得到发展壮大成为中尺度对流系统C,皖南的团状小尺度系统也相互合并发展。至6日04时,MCS_C东移控制安徽南部,TBB低值中心达到-60 ℃以下,对应着安徽南部降水再一次增幅。随后数时MCS_C东移并迅速消散,1 h降水量显著减小,强降水过程随之结束。

4 暴雨发生发展条件分析

4.1 不稳定条件分析

不稳定能量的聚集是强对流发生发展的重要条件。对流不稳定判据为:为假相当位温)。对称不稳定的判据:MPV小于0(MPV为湿位涡)。图5a给出了5日02时沿119°E的假相当位温垂直剖面,此时锋区(假相当位温密集带)位于34.5~36°N之间,锋面南侧为假相当位温和相对湿度大值区,600 hPa以下有θse随高度而减小,说明暴雨区中低层为对流不稳定,有利于垂直对流发展。图5b是5日02时沿119°E的湿位涡垂直剖面,锋区及锋面南侧中低层均有MPV小于0,为对称不稳定区,有利于斜升气流的发展。

4.2 水汽条件分析

根据925 hPa水汽通量散度及水汽通量分布(图6),5日02时(图6a),水汽通量辐合区位于苏皖淮河北岸,辐合中心值达到-8×10-7 g/(cm2·hPa·s),水汽辐合区与图3a的降水区域以及对应时刻MCS位置对应良好。而后水汽辐合区随时间向南向西移动(图6b),对应着降水区域的不断南移西进。从水汽通量的方向上来看,此次连续暴雨过程的水汽主要来源于南海西北部,由低空西南急流输入暴雨区。整个过程,受低空急流变动影响(图略),水汽辐合区位置变化较大,但始终与雨带的变化相一致,保证了暴雨持续发展的水汽需求。

图5 7月5日02时沿119°E假相当位温(等值线;单位:K)和相对湿度(阴影;单位:%)(a)以及湿位涡(b;单位:PVU;1 PVU=10-6 m2·K·s-1·kg-1)的垂直剖面 Fig.5 Cross sections of (a)pseudo-equivalent potential temperature(contours;units:K) and relative humidity(shaded areas;units:%),and (b)moist potential vorticity(units:PVU;1 PVU=10-6 m2·K·s-1·kg-1) along 119°E at 02:00 BST 5 July 2013

图6 925 hPa水汽通量散度(阴影;单位:10-7 g/(cm2·hPa·s))和水汽通量(箭矢;单位:g/(cm·hPa·s))的分布 a.5日02时;b.5日14时 Fig.6 Distributions of 925 hPa water vapor flux divergence(shaded areas;units:10-7 g/(cm2·hPa·s)) and water vapor flux(arrows;units:g/(cm·hPa·s)):(a)02:00 BST 5 July 2013;(b)14:00 BST 5 July 2013

4.3 地面辐合系统

5日02时(图7a),苏皖淮河北岸有一西南东北走向的地面中尺度辐合带初步形成,此辐合带区域对应水汽辐合区(图6a),辐合上升运动配置着充沛的水汽,促成了MCS_A及降水的发生。至5日08(图7b)时,先前的辐合带南移并发展成为位于32.5°N附近的东西向中尺度辐合线,对应MCS_A强烈发展及降水增强。该辐合线北部为高纬南下的北风,南部为地面西南风,相遇后沿辐合线一致向东。5日14时(图7c),地面辐合线位于31°N附近,此时其北部为西北风,来源于32°N附近的辐散流场南支气流。为分析此辐散流场的形成原因给出5日14时的华东地区温度场分布(图8a),可以看到对应于辐散区有一个东西向的带状冷中心,最低温度低于22 ℃。此冷中心形成的原因可能有两点,其一由于前期此区域集中降水,形成局地降温;其二此时梅雨锋位于31°N附近(图略),此区域由锋后较冷气团控制。由此形成了一个冷性小高压,在31.5~33°N之间产生大于0.9 Pa/s的下沉气流(图8b),并在地面形成辐散流场。5日20时,东西向延伸的地面辐合线已经减弱断裂,此时流场处于转换期,对应风场上30~31°N之间开始有暖式切变发生(图7d),低层流场的这种转换应该是造成此时对流系统由线状转换为串状排列的原因。6日02时(图7e),湖北东部有低涡发展,30°N附近完全形成一条从低涡东部伸出的偏南风和偏东风之间的暖式切变线,该地面切变线与此时700 hPa和850 hPa切变线相对应,对MCS_C的发展做出一定贡献。

图7 华东地区5日02时(a)、08时(b)、14时(c)地面流场及5日20时(d)、6日02时(e)风场 Fig.7 Ground flow fields at (a)02:00 BST,(b)08:00 BST and (c)14:00 BST 5 July 2013,and wind fields at (d)20:00 BST 5 July 2013 and (e)02:00 BST 6 July 2013 in East China

图8 7月5日14时温度场(a;单位:℃)和垂直速度沿118°E的垂直剖面(b;单位:Pa/s) Fig.8 (a)Temperature field(units:℃) and (b)vertical section of vectical speed(units:Pa/s) along 118°E at 14:00 BST 5 July 2013

综上,此次降水过程中长存的地面中尺度辐合线以及后期形成的地面暖式切变线所产生的低层辐合上升运动是此次暴雨的触发维持机制。

图9 模拟的2013年7月5日02—08时的6 h累积降水量(a)和5日08时—6日08时的24 h累积降水量(b)分布(单位:mm) Fig.9 Distributions of simulated accumulated precipitation (a)from 02:00 BST to 08:00 BST 5 July 2013,and (b)from 08:00 BST 5 to 08:00 BST 6 July 2013(units:mm)

5 数值模拟与诊断分析

5.1 试验方案设计

ω具有波状特征时,(1)式左边与-ω成正比,由此可得:

5.2 模拟结果检验

图9给出了细网格输出的累积降水分布。图9a中的模拟的5日08时的6 h累积降水分布与图1a中实况对比发现,模拟的前6 h降水量较实况偏弱,成功模拟了洪泽湖的降水大值中心。图9b模拟的6日08时24 h累积降水分布与图1b中实况对比发现,后24 h模拟的雨量较观测偏大,但模式成功地模拟出了安徽六安市与铜陵市附近的两个降水大值中心,雨带整体走向也与实况一致,因此模式对降水的模拟较为成功。

参考文献(References)

教师专业化是教师可持续发展的关键因素,更是教育质量的根本保证。工作中,我深切体会到从经验型走向专业型,进而迅速提升综合素质,是教师成长的必由之路,也是学校发展的迫切需要。

总体来说,模式较为成功地模拟了此次暴雨过程,这为之后的研究提供了良好的基础。

图10 模拟的华东地区5日04时(a)、10时(b)、18时(c)地面流场和6日02时地面风场(d) Fig.10 Simulated ground flow fields in East China at (a)04:00 BST,(b)10:00 BST and (c)18:00 BST 5,and (d)simulated ground wind field at 02:00 BST 6 July 2013

5.3 非地转强迫作用分析

程艳红和陆汉成(2006)对强迫流和不稳定流的研究发现,尽管非地转强迫流比不稳定流小一个量级,但它是不稳定流的触发机制。这里利用Hoskins and West(1979)在f平面的p坐标导出的绝热无摩擦的非地转ω方程,来定性地诊断大尺度非地转运动对对流的强迫作用,其表达式为:

·Q#

(1)

其中:ω是气压坐标下的垂直速度;Q#为非地转Q矢量。

王丽娟,何金海,司东,等,2010.东北冷涡过程对江淮梅雨期降水的影响机制[J].大气科学学报,33(1):89-97. Wang L J,Hei J H,Si D,et al.,2010.Analysis of impacts of North east cold vortex process on Meiyu rainfall period over Yangtze-Huaihe River Basin[J].Trans Atmos Sci,33(1):89-97.(in Chinese).

Q#=

为了进一步研究此次暴雨过程的发生发展机制,使用中尺度WRF模式V3.5.1版本(ARW)对此次暴雨过程进行数值模拟研究。以NCEP每6 h一次的1°×1°的FNL资料提供模式模拟的初始场和边界条件,采用双重双向嵌套方案,从2013年7月4日20时—6日08时共积分36 h,区域中心分别位于(115°E,35°N)和(119°E,32°N),粗细网格分辨率分别为9 km和3 km,格点数分别为215×215和301×319。垂直方向为35层,模式层顶高度设为10 hPa。内外两层采用相同的参数化方案(除内层不采用积云对流参数化方案),微物理过程采用Ferrier方案,积云对流采用New Eta方案,长波辐射方案是RRTM方案,短波辐射是Dudhia方案,边界层选用MYJ方案。

本次检查中的12例患者确诊为下肢深静脉血栓,下肢CTV能够清除的显示出患者静脉血栓的位置、大小和周围血管关系等,并且对侧支循环情况也能良好显示;患者接受下肢CTV进行检查后,未出现任何并发症,患者对本次检查满意度较好。

·Q#ω

所以,当·Q#<0时,ω<0,即Q#矢量辐合区(辐散)为上升(下沉)运动的区域。因此,Q#矢量及其散度可以用来诊断强迫流的大小。Q#矢量散度的存在破坏了流场和温度场之间的热成风平衡关系,必然要激发次级环流,使大尺度运动进行调整,以抵消非热成风平衡,建立新的热成风平衡。另外,考虑到梅雨锋的特点,计算Q#时用θse代替θ

图11给出了模式输出的暴雨各阶段850 hPa上Q#散度及其1 h累积降水量分布。5日02时(图11a),Q#矢量辐合区位于江苏山东交界处,同时可以看到降水区与Q#辐合区相重合,也发生在苏鲁交界。至5日06时(图11a),江苏中北部淮河下游有明显的Q#辐合区,辐合区内有强降水发生,大于30 mm的降水大值中心与强度大于-2.1×10-15 K·m-2·s-1Q#辐合中心相对应。同时,安徽境内淮河沿岸有一个较弱的降水区,与之对应的Q#辐合区强度较弱。至5日22时(图11c),Q#辐合区南移至30~32°N之间,几处强Q#辐合区内均有对流降水发生。可见,此次锋面强对流降水区域与Q#辐合区有较好的对应关系,降水大值中心与Q#辐合区大值中心相匹配。这表明此次过程中大尺度非地转强迫造成的上升运动为中尺度对流系统的触发及降水形成提供了有利的抬升条件。

在大数据环境下,智慧城市的建设和正常运行维护需要具备有效的产业模式,各地方政府要充分了解当前各智慧城市的发展实际,进而合理地引入市场机制,合理地规划产业布局来拓展投资渠道。除此之外,各政府还要采取有效的措施加大企业信息化的力度,把新乡企业的发展作为智慧城市建设的首要任务,从而开放公共数据资源和运营权,最终实现信息企业服务运营的目的。在大数据时代,只有进一步建立以政府主导、社会资本以及企业投资为重要渠道的多元投资体系,才能促使各产业在相互作用的情况下,形成一种多元化新型经济产业的形态[4]。

图11 模拟的850 hPa Q#散度(阴影;单位:10-15 K·m-2·s-1)和1 h累积降水量(等值线;单位:mm)分布a.5日04时;b.5日08时;c.5日22时 Fig.11 Distributions of simulated 850 hPa Q# divergence(shaded areas;units:10-15 K·m-2·s-1) and the 1 h accumulated precipitation(contours;units:mm):(a)04:00 BST 5 July;(b)08:00 BST 5 July;(c)22:00 BST 5 July 2013

图12 5日08时模拟的雷达最大反射率因子(a;单位:dBz)、850 hPa散度(b;单位:10-4 s-1)以及沿直线AB(c)和CD(d)的流线垂直剖面 Fig.12 (a)Simulated maximum radar reflectivity(units:dBz),(b)850 hPa divergence(units:10-4 s-1),and vertical sections of streamlines along lines (c)AB and (d)CD at 08:00 BST 5 July 2013

5.4 地面辐合线对暴雨的作用分析

梁萍,丁一汇,2011.2009年是空梅吗[J].高原气象,30(1):53-64. Liang P,Ding Y H,2011.Does non-occurrence of Meiyu take place in Yangtze-Huaihe Basins during summer of 2009[J].Plateau Meteor,30(1):53-64.(in Chinese).

图13 5日21时模拟的雷达最大反射率因子(a;单位:dBz)、850 hPa散度(b;单位:10-4 s-1)以及沿直线EF(c)和GH(d)的流线垂直剖面 Fig.13 (a)Simulated maximum radar reflectivity(units:dBz),(b)850 hPa divergence(units:10-4 s-1),and vertical sections of streamlines along lines (c)EF and (d)GH at 21:00 BST 5 July 2013

5.5 暖式切变线对暴雨的作用分析

图13给出了5日21时细网格模拟的雷达最大反射率因子分布,在苏皖南部有多处分裂的强雷达回波区,这与前文TBB实况分布中20时对流系统串状排列现象相类似。此时模式降水区受西北东南向的地面暖式切变线控制(图略)。沿其中一个对流系统中心(EF直线)作南北向垂直剖面得到图13c,可以看到南部反环流圈明显存在,而北部的上升气流上升至一定高度后向北外流后直接下沉至地面,未形成闭合的正环流圈。沿切变线方向(GH直线)作垂直剖面得到图13d,可以看到,强回波区对应区域为上升运动,强回波间隔区为较弱的下沉运动。而此时低层850 hPa散度场上,可见苏皖南部有几处分散排列的强辐合区,它们所处的位置与分散的对流系统的位置相对应。因此我们可以得出结论,由于暖式切变线上的扰动是局部的,局部扰动在低层局部地区产生强辐合,由此沿切变线形成强上升弱下沉间隔分布的现象,局部强上升区使得对流系统于该处得到发展,并形成分散的强降水区。

6 结论

程艳红,陆汉城,2006.强迫流与不稳定流的相互作用[J].大气科学,30(4):609-618. Cheng Y H,Lu H C,2006.The interaction between forced and instable convection[J].Chin J Atmos Sci,30(4):609-618.(in Chinese).

2)暴雨区中低层对流不稳定与对称不稳定共存,有利于垂直对流和斜升气流的共同发展。降水过程水汽条件充沛,水汽主要来源于南海西北部。

3)地面中尺度辐合线和地面暖式切变线是触发此次强降水的重要中尺度系统。前期降水发生在地面中尺度辐合线上,由两个相继发展的中α尺度的线状对流系统直接影响;后期降水发生在地面暖式切变线上,有多个中β尺度对流系统沿切变线串状排列,并沿切变线东移发展。

4)WRF模式较为成功地模拟了此次梅雨锋暴雨过程,为后续研究工作提供了良好的基础。利用模式输出资料计算分析发现,非地转Q矢量幅合区与强降水落区均有很好的对应的关系,这表明大尺度非地转强迫造成的上升运动为中尺度对流系统的触发及降水形成提供了有利的抬升条件。

选取2017年12月~2018年6月在我科就诊年龄>65岁的老年高血压患者120例作为研究对象,其中,男67例、女53例。据患者同型半胱氨酸水平分为H型高血压组78例和非H型高血压组42例。

5)地面辐合线在低层产生条带状的低层辐合区,从而产生条带状连续分布的上升运动,形成了对流系统的线状组织形式,并带来条带状分布的降水。并且地面辐合线能够在暴雨区形成南北两个中尺度垂直次级环流圈,其底部回流气流再次辐合上升,由此加强并维持了原有的上升运动,是降水的增强机制。

欧盟水框架指令第八条制定了地表水、地下水和保护区的监测要求。对于地表水,明确了河流、湖泊、过渡性水域和沿海水域等各种水体生态状况分级的质量要素和分级标准。其中河流生态质量评价体系如表1所示,要求对河流的生物、水文地貌和物理化学等三大要素类实施监测和评价,各类要素各自包含不同数量的要素项。监测和评价针对各要素项开展,各要素项的质量等级均分为5级,从极好到极差。

6)暖式切变线上的局部扰动在低层局部地区产生强辐合,由此沿切变线形成强上升弱下沉间隔分布的现象,局部强上升区使得对流系统于该处得到发展,并形成分散的强降水区。

书法表现“一般”,主要指主体精神中迸发出的各种能显示作为类的人的自由本质,其中包括人的普遍情绪、性格和气质。这个一般就是时空情绪,一言以蔽之就是“气”。这又回到了中国古老的哲学中来。

图10是细网格输出的地面流场和风场。可见,在模拟的流场上,5日04时有辐合线位于33°N处(图10a)。此后辐合线随高层系统的移动而向南移动至32°N附近(图10b)。5日16时(图10c),辐合线位于30.5°N附近,而在32°N附近有一明显辐散线,这与图7c流场分布相对应。6日02时,流场上无明显的辐合线(图略),而此时风场上已有地面西南风与东风形成切变线位于30.5°N附近(图10d),切变线位置与图7e有很好的对应关系。因此,影响模式降水的中尺度天气系统为地面辐合线和暖式切变线,这与观测相一致,只是模式降水系统的发展演变较实况滞后约3 h。

Cheng M H,He H Z,Mao D Y,et al.,2001.Study of 1998 heavy rainfall over the Yangtze river basin using TRMM data[J].Adv Atmos Sci,18(3):387-396.

1)本次暴雨在东北冷涡、梅雨锋以及江淮切变线的共同影响下发生,为梅雨锋前暖区降水,雨带呈现“先带状后串波状”的分布特征,并随锋面南移。

丁一汇,柳俊杰,孙颖,等,2007.东亚梅雨系统的天气—气候学研究[J].大气科学,31(6):1082-1101. Ding Y H,Liu J J,Sun Y,et al.,2007.A study of the synoptic-climatology of the Meiyu system in East Asia[J].Chin J Atmos Sci,31(6):1082-1101.(in Chinese).

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图12a给出了5日08时细网格模拟的雷达最大射率因子分布,对应于地面西南—东北走向的中尺度辐合线,苏皖淮河沿岸有一西南东北向的强回波带,内部分为两部分,117°E以东为发展成熟的线状对流系统主体部分,安徽六安附近有一线状MCS东移过程中西部新生发展的单体,反射率因子最强达到55 dBz,之后该单体发展东移与主体合并(图略)。图12c给出了沿图12a中AB直线所作的剖面上的流线分布,在地面至对流层低层,地面辐合线南北侧的空气从西南和西北两个方向流入对流系统内部,在33.3°N附近辐合上升,中心上升支一直上升至约250 hPa高度,南(北)侧的上升气流在约250 hPa(400 hPa)高度向南(北)外流约100 km(110 km)处,下沉约200 hPa后向对流系统内部回流,由此构成了垂直于线状对流系统的南北两个中尺度垂直次级环流圈。次级环流圈底部的回流气流再次辐合上升,由此加强并维持了原有的上升运动,是降水的增强机制。而此时,沿对流带方向(CD直线)的垂直剖面(图12d)上,对流发展区为东西向连续分布的上升运动,其他区域在不同高度上表现为一致的西风,这与辐合线的辐合偏西风相对应。在低层850 hPa散度场(图12b)上,可见江苏中部有一东北西南向的带状辐合区与线状对流系统相对应。显然我们可以得出结论,地面辐合线在低层产生条带状的低层辐合区,从而产生条带状连续分布的上升运动,形成了对流系统的线状组织形式,并带来条带状分布的降水。

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回到大女儿摇篮边,我直勾勾地瞅着眼前的这个小人儿,双手搓来搓去,不晓得能为她做点儿么事。不一会儿,厨屋又传来了她奶奶执著的呼唤,狼剩儿——你回啊——大女儿——你回啊——你两个宝器子,迷了路啊?奶奶给你们点着亮,早点儿回啊——狼剩儿——带着你妹妹早点儿回啊……

Ninomiya K,Akiyama T,Ikawa M,1988a.Evolution and fine structure of a long-lived meso-α-scale convective system in Baiu frontal zone part Ⅰ:Evolution and meso-β-scale characteristics[J].J Meteor Soc Japan,66(2):331-350.

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这种基因编辑技术用在人类婴儿的身上遭到了口诛笔伐,而在一个国际会议上有人提出“禁止释放携带基因驱动生物体”时,却遭到了反对。今年9月,英国《自然·生物技术》杂志在线发表的一项研究称,一种新的“基因驱动”机制可以导致携带疟疾的笼养蚊子种群完全灭绝。12月,在埃及沙姆沙伊赫举行的联合国生物多样性公约(CBD)会议上,有人提出了“禁止释放携带基因驱动生物体”却遭到了各国的反对。这一表决出来后,最严重的受害者便是蚊子。

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由于用途和用户群体需求的多样化,对再生水供水的水量、水质、水压、保障率、时间分布等提出复杂的要求,再生水项目各个技术环节的方案选择以及它们之间如何匹配衔接,不仅关乎正常供水,也关乎实现成本有效。以美国再生水利用导则中规划部分为例,包括了水源、污水处理、储存、附属设施(如再处理设施)等部分的技术性规划。再生水利用项目规划必须充分涉及所有技术环节。

为确保将新鲜的蔬果送到各家各户,肖健每天凌晨4点多就起床了。5点多,在大棚里就能看到他与农民一起采收并将蔬果装车的忙碌身影。这样的生活比他坐办公室那几年辛苦多了,可他却乐此不疲:“这里天蓝、空气新鲜、还能与蔬果零距离接触。久坐办公室,这些美景一样也看不到呢。”

后备牛四个生长阶段,所有的重点,都是必须知道牛的体重。有秤的后备牛舍才是现代化牛舍,没有秤的牛舍就是50年前的牛舍。实现后备牛精准饲养最好的方法就是每个牧场都配备有秤,可以精确监测后备牛各个阶段的体重及生长速度。如果只是根据经验来估计日增重,那么每天500克或1000克日增重都是有可能的,没有办法达到最理想的800克。所以建议每个牧场都配备有秤,秤是一次性投入,不需要每年都买,对牧场的意义却是重大的。

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肿瘤转移或复发之前,往往经历较长时间的休眠期,这个阶段的转移灶被称为沉睡的转移灶(肿瘤细胞休眠)。当适宜的转移前微环境形成,循环肿瘤细胞会从休眠状态释放并扩散,从而导致肿瘤转移。将治未病理论合理应用到肿瘤3级预防中,在恶性肿瘤防治策略中运用中医治未病理念和措施,具有重要的现实意义。

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65ZB=+0.0509*CZHL+0.5598*LNFYB+-5.48404008994e-06*WSJGS

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Using the NCEP/NCAR reanalysis data,FY2E satellite data and the automatic weather station data,combined with the WRF(Weather Research and Forecasting) model,a Meiyu rainstorm occurred in Jiangsu and Anhui provinces in 2013 was analyzed.Observational data analysis results show that under favorable circulation background and thermodynamic conditions,the heavy rain occurs in the south warm side of Meiyu front,with a common influence of Northeast cold vortex,Meiyu front and Changjiang-Huaihe shear line.The water vapor is mainly from the northwest of South China Sea.Convective instability and symmetric instability locate in the rainstorm zone,which is favorable for the common development of both vertical convection and ramp-up airflow.The rain belt transforms from the ribbon to string shape distributions and moves southward along with Meiyu front.Early precipitation is triggered by the surface mesoscale convergence line,directly affected by two successive meso-α-scale linear convective systems.Later rainfall is triggered by the ground warm shear line.There are a string of meso-β-scale convective systems developing eastward along the shear line.High-resolution model outputs analysis results reveal that the large scale non-geostrophic forcing also plays an important role in triggering strong convection during the rainstorm.The ground convergence line produces a banded lower layer convergence zone,resulting in strip continuous distribution of ascending motion,which gives rise to linear convection system and banded precipitation.Additionally,the ground convergence line can form two mesoscale vertical secondary circulations in the north and south of rainstorm area,which is the precipitation enhancement mechanism.The local disturbance of warm shear line produces local strong convergence at low altitude,thus making strong ascending and weak descending interval distribute along the shear line.And then those convective systems develop in the strong ascending regions,bringing local heavy precipitation.

Meiyu front rainstorm;mesoscale convective system;convergence line;warm shear line;numerical simulation

闵锦忠,张申,杨婷
《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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