1、實(shí)習(xí)報(bào)告課程名稱(chēng)天氣學(xué)診斷分析學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)學(xué) 院專(zhuān) 業(yè)二0四年5月28日一、實(shí)習(xí)目的熟練使用天氣學(xué)原理和中國(guó)天氣中的知識(shí)，診斷分析常用的動(dòng)力和熱力參量（渦度、散度、相對(duì) 濕度、水汽通量、水汽通量散度等）。1、學(xué)會(huì)使用Fortran程序讀入有格式的數(shù)據(jù)文件，輸出二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件；2、學(xué)會(huì)使用Fortran編程計(jì)算渦度、散度、相對(duì)濕度、水汽通量等動(dòng)力和熱力參量。3、學(xué)會(huì)使用 Grads 讀入二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，繪制等值線(xiàn)圖、矢量圖等，并存儲(chǔ)。4、掌握如何分析得到的各物理量的圖形。二、實(shí)習(xí)要求完成計(jì)算各物理量的Fortran程序，并畫(huà)出各物理量的圖形，結(jié)合所繪出的圖形，分析這次南方 氣旋形成時(shí)各要素場(chǎng)的

2、配置情況，對(duì)這次降水過(guò)程進(jìn)行天氣診斷分析。三、實(shí)習(xí)內(nèi)容數(shù)據(jù)資料觀測(cè)資料：存放在“micaps”文件夾內(nèi)，里面按不同的要素分開(kāi)存放，每種要素的文件夾下有不同的等 壓面層次的數(shù)據(jù)，文件名為該數(shù)據(jù)的時(shí)間：YYMMDDTT.000,為YY年MM月DD日TT時(shí)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式說(shuō)明如下：為MICAPS第四類(lèi)數(shù)據(jù)（格點(diǎn)數(shù)據(jù)）。計(jì)算范圍：東經(jīng)32160，北緯1280,格距4*4。所給 要素為高度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，溫度以及溫度露點(diǎn)差，共11層再分析資料：存放在“ reanalysis”文件夾下：位勢(shì)高度（height.dat）、濕度（humidity.dat）、溫度（tempe.dat r）、緯向風(fēng)（u.dat）、經(jīng)向

3、風(fēng)（v.dat）為二進(jìn)制格式順序存放。1.ctl為height.dat的格式說(shuō)明文件，其他物理量的格式相同，修改1.ctl中的文件名即可。具體格式說(shuō)明：東經(jīng)32160，北緯1280，格距2.5*2.5。所給要素為高度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，溫度 以及比濕（單位為：kg/kg），共17層，時(shí)次是2009年1月1日00時(shí)到2009年4月30日 18時(shí)，每6小時(shí)一次，共480個(gè)時(shí)次。方法說(shuō)明利用所給資料（格點(diǎn)）和繪圖軟件繪制等高線(xiàn)、等壓線(xiàn)、等溫線(xiàn)，了解當(dāng)時(shí)環(huán)流形勢(shì)（主要是500 和 850hPa）。計(jì)算渦度（實(shí)測(cè)風(fēng)渦度和地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度）和散度（主要是300，500，850hPa）：計(jì)算18日08時(shí)， 18日20時(shí)，1

4、9日08時(shí)，19 日 20點(diǎn)，20 日 08時(shí)500hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度平流，分析并比較實(shí)測(cè)風(fēng) 渦度和地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度不同的原因，分析南方氣旋發(fā)展生成的原因，以及散度高低層的配置。繪圖：19日20點(diǎn)850hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度和地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度以及他們的差，19日08時(shí)，19日20點(diǎn),20日08 時(shí)500hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度平流。計(jì)算1000-300hPa各層水汽通量并繪圖，分析水汽通量輸送較大的層次及其水汽通量散度，指出 水汽輸送通道大致范圍，并說(shuō)明水汽輻合區(qū)域的位置，什么位置有利于降水的發(fā)生，原因是什么。 比較水汽通量中水汽平流和風(fēng)的散度項(xiàng)的大小。繪圖：19日08點(diǎn)，20點(diǎn)，20日08點(diǎn)850, 700, 500h

5、Pa水汽通量和水汽通量散度在以上任務(wù)完成后，有時(shí)間的同學(xué)編制計(jì)算垂直速度程序并繪圖，用第二種修正方案，其中大氣 層頂?shù)拇怪彼俣瓤梢灾苯硬捎?,也可以用絕熱法、結(jié)果分析1.環(huán)流形勢(shì)分析正文（宋體，五號(hào)）從500hPa圖顯示150 E鄂霍次克海附近有一明顯的低壓中心，在氣旋形成之前，穩(wěn)定少動(dòng)，強(qiáng)度 較強(qiáng)，后隨氣旋發(fā)展東移。另有一低壓中心位于烏拉爾山附近，南海上空也有一南支槽在波動(dòng)。隨著 烏拉爾山低槽東移發(fā)展，中緯地區(qū)及低緯地區(qū)不斷的有短波槽隨西風(fēng)環(huán)流向東輸運(yùn)，并最終匯入鄂霍 次克海的大槽，使其強(qiáng)度得以維持。19 日，由于兩低形式的逼近，漸漸的在貝加爾湖東北部形成了阻塞高壓。與此同時(shí)位于華南上空有

6、長(zhǎng)波槽形成，西來(lái)的小槽開(kāi)始在此匯集，使得其不斷發(fā)展，而高緯地區(qū)的阻高形式漸漸減弱，而且位 于貝加爾湖西北的低槽漸漸南伸與華南上空的槽慢慢合并，于是南方氣旋形成。而在此后的時(shí)間。位 于鄂海的大槽也漸漸東移。汕寫(xiě)lxiijoris r)4 19 ns汕寫(xiě)lxiijoris r)4 19 nsME 54E切 ETOC BO I：勺 DC： 10K11K IZK I&3E I 低 IW ItCE20M 04 2& c-a20M 04 2& c-a2009 04 19 20問(wèn) h圖1.500hPa高度場(chǎng)850hPa圖上的情況與500hPa的大致一樣，在850hPa的圖上可以很清楚地看到西南低渦的形成及其

7、 向東推進(jìn)的過(guò)程，而且在這一過(guò)程中，西南低渦不斷與北方的冷空氣合并，并向東北方向移動(dòng)，最后 終于在渤海灣附近形成氣旋。1009 04 1BS.0850 h+( SflE筒 Ei 11SiM Uff IMF IfiOEsees 0419 1009 04 1BS.0850 h+( SflE筒 Ei 11SiM Uff IMF IfiOEsees 0419 oa a&o h2煩溝04 20他85Q h+i.酣E7i 冬疋i-iE TtO VISE. i5C 1mi i 魚(yú)EibiE.席 n- is -ag 1-jL.5丄XC miE -t i.L i-t iL HA MM圖2.850hPa高度場(chǎng)2.

8、 4月18日20點(diǎn)到4月20日08點(diǎn)的物理量圖（850hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度和地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度，500hPa渦度平流，850hPa水汽通量，水汽通量散度），分析系統(tǒng)生成和發(fā)展的原因350 vorticity of o&sscmd windWi WWCT：2009的19飼050 validity 斗 dbsefvid wihdMR350 vorticity of o&sscmd windWi WWCT：2009的19飼050 validity 斗 dbsefvid wihdMR2009 04 1 B 2085G vorUcJty of 血serv曲 wid亞 E戢I(xiàn)E妙 TIE l：10t 1IC-E l2

9、0E l3DF IKE ll liaE IDdE 14I3F 1DQE I6DF2009 04 19 20500 vuflitaty 捕wind 2009 04 19 20500 vuflitaty 捕wind pinliu2009 04 20 08500甘口rGtily 住f oSfvifid wiid pmliu圖5.500hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度平流再分析渦度平流，500hPa上4個(gè)時(shí)次的實(shí)測(cè)風(fēng)渦度平流差異較大，高低值中心不一致，但從正負(fù)值所處的區(qū)域來(lái)分析，可大致得出，19日20時(shí)華南向華東地區(qū)有一明顯的正渦度輸送帶，我國(guó)的東部沿海地區(qū)為正渦度平流所控制，在19日08時(shí)的圖上表現(xiàn)為明顯的正值中心

10、，正相對(duì)渦度平流對(duì)應(yīng)的是負(fù)變高，為槽的發(fā)展和形成創(chuàng)造良好的條件，而負(fù)相對(duì)渦度平流對(duì)應(yīng)的是正變高，有利于脊的發(fā)展和形成。所以可以認(rèn)為我國(guó)東部沿海地區(qū)500hPa高度上的正渦度平流是氣旋生成重要條件。2009 D4 18 2035Q4- 出2009 D4 18 2035Q4- 出砧Elie.鈕 i&iE Ti0 1lt i Ul iF lblj從850hPa水汽通量圖可看出南海到我國(guó)東部沿海地區(qū)有很強(qiáng)的水汽輸送帶，從本次降水過(guò)程來(lái)看, 水汽通量可推測(cè)出氣旋發(fā)生發(fā)展的位置，和降水過(guò)程水汽的源匯。2009 M旳跑MO q4 if由2009 M旳跑MO q4 if由E? SEidfiE no 帕ifi

11、必E 14wn創(chuàng)曲04 I 9 20 MO q ditf-Brgflnc*圖7. 500hPa水汽通量散度2009 04 19 06S5D qks2009 D4 1 2009 04 19 06S5D qks2009 D4 1 9 20 a&0 q diy-ergene圖8.850hPa水汽通量散度再來(lái)看水汽通量散度，在水汽通量散度圖中，水汽通量散度在我國(guó)東部沿海地區(qū)，也 即氣旋對(duì)應(yīng)的區(qū)域是負(fù)值中心，水汽通量的負(fù)值中心是對(duì)應(yīng)著水汽的輻合，這也說(shuō)明氣 旋附近有著很強(qiáng)的降水。2009 04 IB 2004怔赳IEC4E 7flL 呦匚 9DE WC HE 12 巾耳沖耳2009 04 IB 2004

12、怔赳IEC4E 7flL 呦匚 9DE WC HE 12 巾耳沖耳I臨 1&區(qū)2009 04 19 082009 Z 19 2 02M9)04 20 OSTjE碇訊?UEWESi15X 14tKI&X圖9.850hPa水汽通量散度平流項(xiàng)水汽通量散度由散度項(xiàng)和平流項(xiàng)組成。由圖分析可得，三者的中心分布十分相似，散 度項(xiàng)和水汽通量散度的正負(fù)中心位置基本相同，但平流項(xiàng)中心位置卻和另外兩者基本相 反。整體來(lái)說(shuō)，散度項(xiàng)大于平流項(xiàng)的大小，且隨著系統(tǒng)的發(fā)展，散度項(xiàng)的大小又有所加 強(qiáng)，且散度項(xiàng)能夠較好地表現(xiàn)降水區(qū)。3.分析水汽輸送條件，水汽輸送較大的層次以及水汽輻合輻散區(qū)域于天氣系統(tǒng)的配合，實(shí)測(cè)風(fēng)渦度與地轉(zhuǎn)風(fēng)渦

13、度差別的原因。分析散度場(chǎng)的高低層配置，分析垂直速度的條實(shí)測(cè)風(fēng)渦度與地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度差別的原因。分析散度場(chǎng)的高低層配置，分析垂直速度的條件。經(jīng)過(guò)對(duì)風(fēng)的散度及水汽通量散度分析，發(fā)現(xiàn)水汽主要來(lái)自于洋面上。洋面上大致可分為三個(gè)方向， 一是來(lái)自于西南方向即孟加拉灣地區(qū)，二是來(lái)自南海洋面，三是東海洋面也對(duì)水汽也有所輸送，但相 對(duì)前兩個(gè)方向，作用要弱一些。通過(guò)對(duì)各層水汽通量和散度圖象的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在低層925hPa和850hPa水汽輻合比較明顯。由于其 低層南邊有著豐富的水汽輸送，同時(shí)北面有冷空氣南下，兩股勢(shì)力交綏，在氣旋附近會(huì)形成強(qiáng)烈的輻合上升運(yùn)動(dòng)，有利于降水的形成。實(shí)測(cè)風(fēng)渦度和地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度有著不同，從圖3、4來(lái)看

14、，實(shí)測(cè)風(fēng)渦度中心明顯且集中，而地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度 則相對(duì)比較零亂，中心不明顯。究其原因，由于地轉(zhuǎn)風(fēng)渦度計(jì)算時(shí)，是把大氣運(yùn)動(dòng)情況已經(jīng)視為地轉(zhuǎn) 了，而真實(shí)大氣經(jīng)常是存在在地轉(zhuǎn)偏差的。2009 04 1S 20300 div2009 04 IS 033G0 div*5ScStlSi1101J0L llC2009 04 1S 20300 div2009 04 IS 033G0 div*5ScStlSi1101J0L llClSoE2009 0+ 19 2020M0+ 20 08300 divJOO div圖10.300hPa散度場(chǎng)2009 04 18 20650 divBi Si 堆g&e 喙僦rsi2009 04 19 OS350 div2009 04 20 08650 div誕對(duì)2009 04 20 08650 div誕對(duì)嘯血 敘 M