留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于CloudSat资料的冷涡对流云带垂直结构特征

钟水新 王东海 张人禾 刘英

钟水新, 王东海, 张人禾, 等. 基于CloudSat资料的冷涡对流云带垂直结构特征. 应用气象学报, 2011, 22(3): 257-264..
引用本文: 钟水新, 王东海, 张人禾, 等. 基于CloudSat资料的冷涡对流云带垂直结构特征. 应用气象学报, 2011, 22(3): 257-264.
Zhong Shuixin, Wang Donghai, Zhang Renhe, et al. Vertical structure of convective cloud in a cold vortex over Northeastern China using cloudsat data. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(3): 257-264.
Citation: Zhong Shuixin, Wang Donghai, Zhang Renhe, et al. Vertical structure of convective cloud in a cold vortex over Northeastern China using cloudsat data. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(3): 257-264.

基于CloudSat资料的冷涡对流云带垂直结构特征

资助项目: 

中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室基本科研项目 2008LASWZI01

国家自然科学基金重点项目 40633016

公益性行业科研专项经费项目 GYHY201006006

详细信息
    通信作者:

    钟水新, E-mail: zsx@cams.cma.gov.cn

Vertical Structure of Convective Cloud in a Cold Vortex over Northeastern China Using CloudSat Data

  • 摘要: 利用CloudSat卫星资料、NCEP再分析资料和FY-2C卫星可见光云图分析了2006年7月20—24日我国东北一次冷涡过程不同时期对流云的垂直结构以及云内中小尺度的结构,发现在冷涡发展阶段的初期,暖锋对流结构表现为孤立的回波系统多,强对流深厚,对流系统体现为孤立、深厚的特征。在冷涡发展成熟阶段,回波强度比冷涡发展初期的对流系统有所减弱,且为浅薄的对流系统。冷涡系统影响下发展的锢囚锋回波系统顶部呈现独特的结构特征:东南部为干冷空气侵入造成的回波区, 中部为锢囚锋主体对流区, 西北部为暖锋遇冷锋抬升作用形成的回波区。在锢囚锋尾部存在冰水含量与液态水含量分层现象,干冷空气侵入层在5 km高度左右,在干冷空气侵入层上部为冰水含量分布的弱回波区,下部为液态水分布的弱回波区。在冷涡成熟阶段,对流系统分布在冷涡外沿,表现为孤立的对流系统,冰水含量多的对流系统主要在冷涡的北面,而液态水主要分布在冷涡中心零度层以下。
  • 图  1  2006年7月20日06:00位势高度场 (实线,单位:gpm)、位温场 (灰色) 及水平风场 (矢量)

    (长虚线为CloudSat轨道1206 03:50扫过的轨迹) (a) 500 hPa,(b) 950 hPa

    Fig. 1  500 hPa (a) and 950 hPa (b) geopotential height (solid line, unit: gpm), potential temperature (grey) and wind (vector) fields at 06:00 20 July 2006

    (the long dashed line represents CloudSat section of granule 1206 at 03:50 20 July 2006)

    图  2  2006年7月20日04:00 FY-2C可见光云图

    (实线为CloudSat扫过的轨道)

    Fig. 2  FY-2C visible light cloud image at 04:00 20 July 2006

    (the solid line represents CloudSat granule)

    图  3  2006年7月20日04:53 CloudSat轨道1206扫过轨迹 (a) 雷达反射率因子 (灰色) 和假相当位温 (等值线,单位:K) 剖面,(b) 冰水含量 (灰色) 和液态水含量 (黑色区域,不低于100 mg·m-3) 与温度 (等值线,单位:℃) 剖面

    Fig. 3  CloudSat of granule 1206 cloud profiling at 04:53 20 July 2006 (a) radar reflectivity (grey) and equivalent potential temperature (contour, unit: K), (b) ice water content (grey), liquid water content (black area, no less than 100 mg·m-3) and temperature (contour, unit:℃)

    图  4  图 1,但为2006年7月22日06:00

    Fig. 4  Same as in Fig. 1, but at 06:00 22 July 2006

    图  5  图 2,但为2006年7月22日04:00

    Fig. 5  Same as in Fig. 2, but at 04:00 22 July 2006

    图  6  图 3,但为2006年7月22日04:41 (CloudSat轨道1235)

    Fig. 6  Same as in Fig. 3, but for the granule 1235 of CloudSat at 04:41 22 July 2006

    图  7  图 1,但为2006年7月22日18:00

    Fig. 7  Same as in Fig. 1, but at 18:00 22 July 2006

    图  8  图 3,但为2006年7月22日18:14 (CloudSat轨道1243)

    Fig. 8  Same as in Fig. 3, but for the granule 1243 of CloudSat at 18:14 22 July 2006

    表  1  CloudSat卫星数据产品代码及相应产品名称

    Table  1  CloudSat data code and its relevant product

    产品编码 产品名称
    1B-CPR, 1B-CPR-FL 雷达散射剖面
    2B-GEOPROF 云的几何剖面
    2B-CLDCLASS 云的分类
    2B-CWC-RO 组合 (液态、固态) 水含量 (单雷达)
    2B-CWC-RVOD 组合水含量和可见光光学厚度
    2B-TAU 云光学厚度
    2B-FLXHR 通量和加热率
    2B-CLDCLASS-LIDAR 激光雷达云几何剖面
    下载: 导出CSV
  • [1] 陶诗言.中国之暴雨.北京:科学出版社, 1980:1-225.
    [2] 赵思雄, 刘苏红, 刘名扬.夏季北京冷涡强对流天气的中尺度分析.中国科学院大气物理所集刊 (第9号), 北京:科学出版社, 1980.
    [3] 王东海, 钟水新, 刘英, 等.东北暴雨的研究.地球科学进展, 2007, 22(6): 549-560. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXJZ200706001.htm
    [4] 陈力强, 陈受钧, 周小珊, 等.东北冷涡诱发的一次MCS结构特征数值模拟.气象学报, 2005, 63(2):173-183. doi:  10.11676/qxxb2005.017
    [5] 乔枫雪, 赵思雄, 孙建华.一次引发暴雨的东北低涡的涡度和水汽收支分析.气候与环境研究, 2007, 12(3): 397-411. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHYH200703020.htm
    [6] 孙力, 郑秀雅, 王琪.东北冷涡的时空分布特征及其与东亚大型环流系统之间的关系.应用气象学报, 1994, 5(3):297-303. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19940353&flag=1
    [7] 陈文选, 王俊, 刘文.一次冷涡过程降水的微物理机制分析.应用气象学报, 1999, 10(2):190-198. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19990258&flag=1
    [8] 姜学恭, 孙永刚, 沈建国. 98.8松嫩流域一次东北冷涡暴雨的数值模拟初步分析.应用气象学报, 2001, 12(2):176-187. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20010224&flag=1
    [9] 章国材, 李晓莉, 乔林.夏季500 hPa副热带高压区域一次暴雨过程环流条件的诊断分析.应用气象学报, 2005, 16(3):396-401. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20050348&flag=1
    [10] Kei Sakamoto. Cut off and weakening processes of an upper cold low. Journal of the Meteorological Society of Japan, 2005, 83: 817-834. doi:  10.2151/jmsj.83.817
    [11] 齐彦斌, 郭学良, 金德镇.一次东北冷涡中对流云带的宏微物理结构探测研究.大气科学, 2007, 31(4): 621-634. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200704006.htm
    [12] 刘健, 张文建, 朱元竞, 等.中尺度强暴雨云团云特征的多种卫星资料综合分析.应用气象学报, 2007, 18(2): 158-164. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20070228&flag=1
    [13] 方宗义, 覃丹宇.暴雨云团的卫星监测和研究进展.应用气象学报, 2006, 17(5):584-593. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200605100&flag=1
    [14] Stephens G L, Coauthors. The CloudSat mission and the A-train. Bull Amer Meteor Soc, 2002, 83: 1771-1790. doi:  10.1175/BAMS-83-12-1771
    [15] Richard Austin. Level 2 Cloud Ice Water Content Product Process Description and Interface Control Document. Colorado: Colorado State University, 2004:1-29.
    [16] 钟水新. 一次东北冷涡暴雨过程的诊断分析与数值模拟研究. 北京: 中国气象科学研究院, 2008.
    [17] 郑秀雅, 张延治, 白人海.东北暴雨.北京:气象出版社, 1992: 129-130.
    [18] Simmons A J, Hoskins B J. The downstream and upstream development of unstable baroclinic waves. J Atmos Sci, 1979, 36: 1239-1254. doi:  10.1175/1520-0469(1979)036<1239:TDAUDO>2.0.CO;2
    [19] Thorncroft C D, Hoskins B J. Frontal cyclogenesis. J Atmos Sci, 1990, 47: 2317-2336. doi:  10.1175/1520-0469(1990)047<2317:FC>2.0.CO;2
    [20] Orlanski I, Chang E K M. Ageostrophic geopotential fluxes in downstream and upstream development of baroclinic waves. J Atmos Sci, 1993, 50: 212-225. doi:  10.1175/1520-0469(1993)050<0212:AGFIDA>2.0.CO;2
    [21] Decker S G, Martin J E. A local energetic analysis of the life cycle differences between consecutive, explosively deepening, continental cyclones. Mon Wea Rev, 2005, 133: 295-316. doi:  10.1175/MWR-2860.1
    [22] Mailier P J, Stephenson D B, Ferro C A T, et al. Serial clustering of extratropical cyclones. Mon Wea Rev, 2006, 134: 2224-2240. doi:  10.1175/MWR3160.1
    [23] Derek J P, Graeme L S, Martin M. CLOUDSAT: Adding a new dimension to a classical view of extratropical cyclones. Bull Amer Meteor Soc, 2008, 89(5): 599-609. doi:  10.1175/BAMS-89-5-599
    [24] Shapiro M A, Keyser D. Fronts, Jet Streams, and the Tropopause. Amer Meteor Soc, 1990: 167-191. doi:  10.1175/BAMS-89-5-599
    [25] Posselt D J, Martin J E. The role of latent heat release in the formation of a warm occluded thermal structure. Mon Wea Rev, 2004, 132: 578-599. doi:  10.1175/1520-0493(2004)132<0578:TEOLHR>2.0.CO;2
  • 加载中
图(8) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  3496
  • HTML全文浏览量:  945
  • PDF下载量:  1504
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-21
  • 修回日期:  2011-02-16
  • 刊出日期:  2011-06-30

目录

    /

    返回文章
    返回