天气学诊断分析实习报告

一、实习目得

熟练使用天气学原理与中国天气中得知识,诊断分析常用得动力与热力参量(涡度、散度、相对湿度、水汽通量、水汽通量散度等)、

1、学会使用Fortran程序读入有格式得数据文件,输出二进制数据文件;

2、学会使用Fortran编程计算涡度、散度、相对湿度、水汽通量等动力与热力参量。

3、学会使用Grａds读入二进制数据文件,绘制等值线图、矢量图等,并存储。

４、掌握如何分析得到得各物理量得图形。

二、实习要求

完成读取数据及利用给出得资料数据计算各物理量得foｒtran程序,将已有基本量数据及计算出得物理量数据写入oｕt、ｇrｄ文件里。利用GRADS软件画出具有代表性得高度上得各物理量得图形,结合所画出得图形及韩国分析图与辅助图分析2009年4月1８—２0日南方气旋发展过程得各要素场配置情况,对这次过程进行天气诊断分析、

三、实习内容(含数据资料与方法说明)

实习资料:计算范围:东经32～１60,北纬１2~80,格距４*4、所给要素为高度场,风场,温度以及温度露点差,共11层。

实习内容方法说明:

１、利用所给资料(格点)与绘图软件绘制等高线、等压线、等温线,了解当时环流形势(主要就是５00与８50hPa)、

２.?计算涡度(实测风涡度与地转风涡度)与散度(主要就是300,500,850hPａ):计算1８日08时 ,1８日2０时,１9日08时,１９日20点 ,2０日0８时500ｈPa实测风涡度平流,分析并比较实测风涡度与地转风涡度不同得原因,分析南方气旋发展生成得原因,以及散度高低层得配置。绘图: 19日２0点8５0hPa实测风涡度与地转风涡度以及她们得差, 19日08时,19日20点 ,２0日08时５00hPa 实测风涡度平流。

３.?计算1000－30０hPａ各层水汽通量并绘图,分析水汽通量输送较大得层次及其水汽通量散度,指出水汽输送通道大致范围,并说明水汽辐合区域得位置,什么位置有利于降水得发生,原因就是什么、比较水汽通量中水汽平流与风得散度项得大小、绘图:19日０８点,20点,20日０8点850,700,500hPa水汽通量与水汽通量散度

4、?在以上任务完成后,有时间得同学编制计算垂直速度程序并绘图,用第二种修正方案,其中大气层顶得垂直速度可以直接采用0,也可以用绝热法

四、结果分析

1.环流形势分析

由韩国天气图与所给由资料画出得５00hPa与8５0ｈPa得高空等压面图分析本次南方气旋过程得环流形势、

50０hＰa上,高纬在鄂霍次克海处有一深厚低压中心,在南方气旋形成后开始随时间变化东移。在乌拉尔山一带有一低槽发展显著,随着该低槽得东移加深,在两低之间于19日左右形成了阻塞高压、中纬乌拉尔山一带发展起来得槽不断分裂出短波槽,随西风带环流向东输送,堆积叠加在下游,使得中国东南地区上空得槽不断加深加强。低纬上也有低槽在波动,与中纬得长波槽相配合。

850hPa上,高纬上鄂霍次克海上空得低值中心依旧很明显,但从乌拉尔山发展起来得槽在85０hPa 图上体现得并不明显、由于地面得影响,各个系统可能会有些不规则,但可以瞧出我国华南一带一直被不断发展并向东北移动得低涡所控制、

地面图上,从18日开始,可以很明显得瞧出低压中心得发展与东移,并在19日20点于我国华南地区生成南方气旋。

2.4月18日20点到4月２０日08点得物理量图(850hPa实测风涡度与地转风涡度,500hPａ涡度平流,８５0ｈPa水汽通量,水汽通量散度),分析系统生成与发展得原因

上述四图为4月18日2０点到４月20日08点850hPa实测风涡度图。(为方便作图,编程时将所有数据已乘１、e+5)

上述四图为4月１8日20点到4月20日08点850ｈPａ地转风涡度。(为方便作图,编程时将所有数据已乘1。ｅ+5)

由于地转风涡度得计算忽略了地转偏差,将实际风视为地转风考虑,因此得到得地转风涡度与实测风涡度得值也有些差异,但大体趋势相同、在我国东南地区地转风涡度与实测风涡度都为正值,在4月1９日08时与20时得图中体现得尤为明显。大气低层得风涡度为正值,有气旋式环流生成,有利于南方气旋得生成、

上述四图为4月18日20点到4月20日08点500ｈＰａ实测风涡度平流。(为方便作图,编程时将所有数据已乘1.ｅ+5)

在如上图中,我国东南地区在5００hPａ上有正得实测风涡度平流,在4月１9日０8时体现得最为明显、根据天气学原理所学得知识,正得相对涡度平流对应负变高,有利于槽得发展与空气得上升运动,有利于南方气旋得形成与发展。

上述四图为４月18日２0点到４月20日08点得８５0ｈPａ水汽通量。(为方便作图,编程时将所有数据已乘1、e+5)

由上述水汽通量得得矢量图可瞧出,从我国南海与孟加拉湾都有水汽输送至我国南部,强大得低空急流带来充足得水汽与西北干冷气流汇合与我国南部,为降水提供了良好得条件。

上述四图为4月18日２0点到４月２0日0８点得85０hPa水汽通量散度(为方便作图,编程时将所有数据已乘１。e+5)

在这段时间内我国东南部上空有一不断东移得负得水汽通量散度中心,负得水汽通量散度意味着低空水汽辐合,更多得水汽汇集与我国东南地区,有利得降水条件与南方气旋相配合。从20日开始,该负得水汽通量散度中心已基本移至海上,未来水汽输送将减弱,降水开始减弱。

上述四图为4月１８日20点到4月20日０8点得850hPa水汽通量散度中得散度项、(为方便作图,编程时将所有数据已乘１.e+5)

8５0ｈＰａ水汽通量散度中得散度项得图像与水汽通量散度得图像类似,在东南地区都为负值区,且量级大小相同,因此散度项为主要影响水汽通量散度得项,水汽在我国东南地区得辐合为降水提供充足得水汽条件。

3.分析散度场得高低层配置,分析垂直速度得条件,并给出气旋生成时850与300ｈＰa

散度场。

在19日2０点南方气旋生成得时刻得850ｈPa与3０0hPa得散度图上可以瞧出,低空8５0hＰａ华南地区为一低值中心,高空3０0ｈPa华南地区为一高值中心。因此,低空气流辐合,高空气流辐散,对应得垂直运动为强烈得上升运动。

五、实习小结

本次实习中,通过画出南方气旋过程中各物理量参数得图形与分析这些图形,我对南方气旋得发生发展过程与机理有了更多得了解。有利得高低空配置就是此次南方气旋发展得前提,良好得水汽输送条件与水汽辐合提供了良好得降水条件,有利得动力扰动就是触发气旋得重要因子。上述因素都为南方气旋得发生发展做出了贡献,使得该次过程为我国南方带来了降水。

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