对一个日本海极地低压的观测与数值模拟研究

论文摘要

本文利用尽可能多的观测资料和模式RAMS-4.4（Regional Atmospheric Modeling System）对2003年12月19至20日在日本海北部发生的一个中α尺度的极地低压进行了研究,并对其时空结构和发展机制进行了详细地分析。该极地低压于19日11 UTC在一个天气尺度的低压后部形成,20日06 UTC在日本本州登陆消亡,持续时间约为二十几个小时,卫星云图显示其成熟阶段出现了罕见的“同心双眼壁”结构。利用高分辨率的NCEP（National Centers for Environmental Prediction）的FNL（Final Analyses）资料的分析发现,在成熟阶段极地低压中心出现了“暖心”结构,并且来自欧亚大陆的冷空气侵入到日本海上空相对暖的空气中并相互扭缠在一起,产生了强烈的水平风切变,为极地低压的发展提供了有利的条件。对19日12UTC至20日12UTC RAMS-4.4模式8km×8km高分辨率数值模拟结果的分析表明,RAMS-4.4模式合理的再现了极地低压的移动路径、中心强度和垂直结构等。涡度的诊断分析表明拉伸项在极地低压涡度的发展中起到了重要的作用。通过对模拟结果湿位涡和扰动动能的诊断分析发现,正压不稳定机制在该极地低压的发展中起到了重要的作用。该结论为观测分析所发现的强烈水平风切变引起极地低压发展的猜测提供了有利的证据。

论文目录

• 1、前言
• 1.1 极地低压的定义
• 1.2 极地低压的多发地区
• 1.3 著名的“极地低压研究计划”
• 1.4 极地低压研究工作分类
• 1.5 日本海极地低压的研究
• 2、资料
• 3、观测研究
• 3.1 大尺度背景场
• 3.2 演变过程
• 3.3 空间结构
• 3.4 “双眼壁”结构
• 3.5 冷暖空气的交汇
• 4、数值模拟研究
• 4.1 RAMS模式及参数设置
• 4.2 模拟结果初步分析
• 4.3 涡度分析
• 4.4 MPV分析
• 4.5 能量分析
• 5、结语
• 参考文献