1、气象学专业毕业论文 精品论文 黄海春季和夏季海雾过程的观测分析与数值试验关键词:黄海海雾 春季 海表面温度 大气边界层摘要:本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春
2、季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温
3、有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58
4、)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m 左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson
5、数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽
6、含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。正文内容本文对 2008 年 5 月
7、 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压
8、是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气
9、温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,
10、春季的厚度在 200m 左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春
11、季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST
12、下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通
13、过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水
14、汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之
15、前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放
16、出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了
17、为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持
18、。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点
19、。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标
20、站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低
21、,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出
22、,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾
23、区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,
24、对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,
25、位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看
26、作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于
27、黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高
28、度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;
29、0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄
30、海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副
31、高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温
32、高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 4
33、00m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷
34、却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m
35、),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能
36、力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄
37、海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。
38、春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更
39、高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表
40、面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SST 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(
41、都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST
42、在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 1000hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的
43、海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气
44、块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个例雾区内部的水汽含量也比春季要多,表明夏季海雾比春季海雾发展的更旺盛。在水汽凝结成雾的过程中,放出更多的凝结潜热,因此夏季雾区内部的气温比春季更高。 (5)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例雾区内部的稳定度比春季个例弱。从()v/()z 的值上可以看出,春季雾区内部()v/()z 可以达到 0.05
45、K/m 以上,而夏季雾区内部只有 0.01K/m。从 Richardson 数的值上可以看出,春季雾区内部湍流层高度较低,紧贴在海面上,夏季雾区内部湍流层比春季更多,而且高度更高,集中在 100m-300m 的雾层中上部。由于春季海雾厚度本身较薄,湍流层能够将雾项的长波辐射冷却作用带到雾区底部,而夏季海雾厚度较厚,湍流层又在雾层上部,因此长波辐射冷却作用不能很快的到达雾区底部。这也解释了为什么夏季海雾的海气温差比春季要大。 (6)海表面温度(SST)敏感性试验表明,不论春季还是夏季,升高 SST 使雾区的面积减小,减小 SST 雾区的面积增大。雾区面积减小增大的程度与海温变化的程度正相关。SS
46、T 的变化对雾区高度的影响不大。同时 SST 的变化对雾区的影响与低层的水汽含量有关。在春季,在湿度较小(qlt;0.5g/kg)的薄海雾区,SST 增加,稳定度明显减弱()v/()z0.01K/m),海雾面积缩小;而 SST 下降,稳定度明显增加()z/()z0.07K/m),薄海雾面积增大。在湿度较大(qgt;0.6g/kg)的浓海雾区,SST 的变化对稳定度的影响不大,海雾仍然维持。在夏季,由于雾区内整体的水汽含量都比春季要高(都是 qgt;0.6g/kg),因此雾区范围的变化对 SST变化的相应没有春季的明显。 (7)此外在研究的过程中,对 WRF 模式各参数化方案进行的敏感性试验,得
47、出了一套适合于海雾模拟的参数化方案设置。本文对 2008 年 5 月 1 日和 2008 年 7 月 7 日两次黄海海雾个例的形成、发展和演变过程及物理特征进行了研究。通过新的观测资料的引入,能够更加清楚的对海雾过程进行分析。通过数值模拟表明,WRF 模式对海雾有较好的模拟能力。通过对两个海雾个例的研究,分别将它们作为发生在春季和夏季两个不同季节的海雾的代表,发现这两个海雾具有不同的特点。本文将重点放在研究下垫面即海表面温度 SST 在春季和夏季两种不同海雾过程中起到的作用。主要结论如下: (1)本文所研究的春季和夏季两次海雾个例,在海雾形成时,位势高度场上,不论 850hPa 高空还是 10
48、00hPa 地面,都有一个闭合的高压系统位于黄海海区。春季个例的高压是黄海局地产生的小高压,而夏季个例的高压则是副高西伸所致。受高压系统的影响,下沉气流使黄海上空的大气边界层内容易形成逆温层。同时反气旋式的环流把黄海南部海区的水汽输送到黄海海区,为海雾的发生提供了水汽条件。黄海 1000hPa 温度场上也总存在一个冷中心,温度的降低也使得黄海上空的水汽更易凝结,形成海雾。 (2)近海浮标站观测资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季的海雾,在海雾发生之前和结束之后,气温都明显的高于海温;在海雾发生的时间段,气温有明显的下降。雾顶的长波辐射冷却可看作雾区降温的主要原因。不同的是,春季海雾个例中雾
49、区内的海气温差更小,气温高于海温 0.51,有时甚至出现了海温高于气温的情况;夏季海雾个例中气温始终高于海温,气温高于海温 12,雾区内的海气温差比春季更大。 (3)探空资料和数值模拟结果表明,不论春季还是夏季海雾,在海雾发生之前和刚刚形成的阶段,大气边界层内都有逆温层存在。春季的逆温层高度比夏季更高,逆温强度也更强。数值模拟得到的气块轨迹分析表明,春季低层气块来自黄海南部海区,温度较低,水汽含量较高,高层气块经过了黄海西部的大陆,气块温度更高更干燥,这种海陆空气热力的差异在黄海地区形成了较厚较强的逆温层(58)。夏季个例低层和高层的气块都来自于黄海南部海区,因此逆温的强度较弱(12)。 (4)探空资料和数值模拟结果表明,夏季海雾个例的雾层厚度比春季个例要厚,春季的厚度在 200m左右,而夏季可以达到 400m。同时夏季个