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1、夏季青藏高原上MCSs活动特 征及移动和传播,概 念 GMS为由日本人发射的静止气象卫 星，它与地球同步，位于星下点0 、140E，高度为3600km。其时间分辨率为小时，空间水平分辨率星下点为5 km，高原上为67 km。,TBB( black body temperture)；辐射亮温。 MCS(mesoscale convective system)，中尺 度对流系统。 A 水平尺度为几km几百km。 B 时间尺度为小时天。,等压面高度H 单位：位势米 温度 单位：摄氏度(C)；绝对温度(K ) 垂直速度 单位：百帕秒(hPas-1)，天气尺度的量级一般为10-3物理意义 dP/dT为P
2、坐标里的垂直速度，负值表示上升运动，正值表示下沉运动 应用 一定强度的上升运动是形成降水的条件之一，通常是诊断预报大雪、暴雨、强对流等天气的物理量之一,散度D 常用的水平风散度。单位：秒 物理意义 由于水平风的不均匀造成空气在单位时间单位面积上的相对膨胀率。 应用 在诊断降水预报中有很重要的作用，低空辐合高空辐散是构成上升运动的充分和必要条件，此外水汽的汇合场的辐合。 涡度 常用的是p坐标中的水平风的涡度，也就是涡度的垂直分量 物理意义：单位面积内空气旋转速率的平均情况。 应用 通常用来表征天气系统涡旋度的强度。,相对湿度 定义 实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。单位 假
3、相当位温se 定义 空气微团绝热上升，将所含的水汽全部凝结放出，再干绝热下降到1000百帕时的温度。单位：绝对温度(K ) 应用 se随高度的分布能反映气层对流性稳定的情况。,一、资料及规定,资料 a 1998年68月逐日GMS 11格点TBB资料，范围取2745N、80115E； b 数值预报格点资料，11格点，8个物理量(H：高度；T：温度；VOR：涡度；DIV：散度；W：垂直速度；se：假相当位温；K：指数；RH：相对湿度)。,只研究较大的MCSs，规定为：TBB-32C；面积100km2。生命史3小时。 MCSs追踪时，当满足条件TBB-32C；面积22时，作为MCSs的起始时刻；而不
4、满足时作为消亡时刻。,二、研究的问题,高原上MCSs活动频数及地理分布。 强度特征，包括：TBB-32C、-54C面积，中心最低点的TBB，生命史； 移动和传播路径及其成因，重点是移出高原的条件。,三、难点及关键技术,MCSs 的自动选取及其移动和传播的追踪； MCSs移出或传播出青藏高原的条件及模型图或者其它指标。,四、GMS TBB资料处理及图形绘制,(1)从已有GMS资料中读出每一时段满足TBB-32C，面积100km2的MCSs，对挑选出的MCS进行编号，并存储每个时刻的信息如经纬度、TBB-32C、-54C面积的大小、中心最低TBB值、南北的最大宽度、东西最大长度、起始和终止时刻及上
5、述的8个物理要素等。编号按序号编(1,2,3,4,)，原则为先从左到右，再从上到下。,(2)在TBB-32C的MCS内继续分析追踪TBB为-43C、-54C 、-63C、-81C各等值线，绘制每小时的图(每图比例缩小，一张A4纸上放24幅图为好，等值线可用灰度来表示)。每幅图中的底图上要有海岸线、长江、黄河及周边要有经、纬度标志。,(3)统计和分析一天24小时中每个时次的MCS数、强度(平均面积、平均最低TBB值)、形状(用68月全部资料)。 (4)根据编号，追综MCS 3h以上(长的可达十几小时)移动路径(用MCS中心最冷点或几何中心作为中心位置)，并按月追踪出MCSs路径(6月一幅图，7月
6、一幅图，8月一幅图。关于标号，能标则标，没有严格要求)。,(5)根据经纬度值，挑选出移出高原的MCSs（以东径105E为准），将这些MCSs进行分类，分类可根据其方向分为三大类（东北、东、东南）。,附：追综方法,以Mi(t+1)interN(t)/Mi(t+1)0.5为准，其中Mi(t+1)是指t+1时刻MCS的面积，N(t)是指t时刻MCS的面积。若上式成立，则认为这两个时次中的MCSs为同一个；否则，t+1时刻的MCS为另一个，并且前一个可能减弱，t+1时刻可作为它的结束时间。,五、数值预报资料的处理和绘图,要素层次：300、400、500、700hPa 要素：H：高度；T：温度；VOR：
7、涡度；DIV：散度；W：垂直速度；se：假相当位温；K：指数；RH：相对湿度 在绘图中，每两个要素放在一起(一张图上)，用不同线条（如实线、虚线）分别表示。它们的组合是：,、放在一起，等值线均以4为间隔，但各自取值方法有异。如H，300hPa为960 ，400hPa为740，500hPa为580，700hPa为300，往上往下增加和减少。T均以2C为间隔，均从某一能被2除的整数起，往上增加和往下减少。 VOR、DIV放在一起，均以5为间隔的等值线。 se、RH放在一起，se以5为间隔，RH以10为间隔。 W与K放在一起，均以5为间隔。 所选择的时间：00、12、24(UTC)。,图形迭加：在上
8、述各个不同时次的四组图形中，分别迭加上GMS中找出的MCS中心位置(对应时刻及其以后数小时的MCS中心位置及连线)。比如：00Z时刻的数值预报场中，迭加上00Z时刻的MCS，以及上面追综到的该MCS以后数小时(直到追踪不出来为止)的MCS中心路径。又比如12Z的数值预报场，依然迭加上00Z时刻起的MCS路径。再比如对24Z的数值预报场，仍然迭加上从00Z起的MCS移动路径。,六、移动问题,) 用时的MCS（指的是移出高原）和各种物理量场，寻找MCS所处场的各种物理量共同特征。 ) 用时的MCS和小时后（小时后）的物理量场，寻找MCS未来小时（小时）移向何处的物理量场共同特征。在研制MCS的移向
9、中，用小时（小时）的MCS位置的实现找出实际移向，再概括模型图。,小结,总结出向不同方向移动云团的起始时间、结束时间、移动轨迹、面积大小、TBB值。对这些MCS进行分析。在此基础上，运用模式识别的方法建立数学模型。另外，根据移出高原各MCS存在的共同点，比如，面积大小、TBB变化范围或其它参数值，进行聚类。即总结出这些MCS移动成因的共同特征。,七、研究结果表示形式,表1 1998年6 8月高原(2740N、80105E)上MCSs活动频率及强度特征 图1 1998年6 8月高原上MCSs个数(实线)、中心TBB平均最低(虚线)和极端最低(点线)日变化曲线图 注：横坐标为时间(023时)。中心
10、TBB平均最低是指各个时刻中全部MCSs的最低TBB平均值，极端最低是在各个时刻的全部MCSs中挑出TBB最小的一个。,图2 1998年6 8月高原上MCSs面积日变化曲线图(实、虚线分别代表TBB-32C、-54C面积变化) 注：用3个月中各同一时刻全部MCSs的平均值。 图3 1998年6 8月(a、b、c)各月高原上MCSs频数分布图,图4 1998年6 8月高原上MCSs移动和传播路径图MCSs移出高原(105E)的物理量场概略模型图。 注：8个要素中可能选出2个、3个、4个或5个，还未定。若选上几个，可以每2个要素以不同线在一幅图上表示，图的范围可用2745N、90110E。,八、具
11、体做法(建议),下面有两套方案，目的是要找出移出和不移出高原(105E)的环境场条件差别。 A 建立模型图方法(较理想) 以MCS(某一个)00UTC中心经、纬度为中心，运用同日12UTC的HLAFS 8个要素格点值(500、400hPa分别进行)，在MCS中心南、北侧(径向)各35纬度、东侧35纬度范围内找出低值或高值轴线。若有，则MCS移出，否则移不出。然后用MCS 12UTC的中心位置，以24UTC的各要素格点值，重复上述过程。,将上述移出高原(105E)个例的结果，概括出各层上各要素的模型图(挑出相关好的要素作图)。 门槛值判定法 以某一个MCS的00UTC中心为中心，运用同日12UTC HLAFS 8个要素值，分层分别找出其东侧35径距(可选技某一径度)、南北方向35纬距的格点值的相关，挑出相关好的要素。然后也仿照上述做法，用当日12UTC MCS中心为中心，用24UTC HLAFS资料重复做。 将上述各个MCS求得的相关要素，拟合出有用要素的值域，用表格形式给出。,
