1991年第4期文章目次
1991(4).
摘要:
本文介绍了苏联学者在研究海气热交换方面所采用的几种简化的热通量计算方法。这些方法能在基本资料不全的情况下,以一定的准确程度求算热通量,为克服海洋上观测资料不足的困难提供了一条可行的途径。
本文介绍了苏联学者在研究海气热交换方面所采用的几种简化的热通量计算方法。这些方法能在基本资料不全的情况下,以一定的准确程度求算热通量,为克服海洋上观测资料不足的困难提供了一条可行的途径。
1991(4):1-11.
摘要:
对13年中的19个大西洋飓风和热带风暴所收集的900多条现场飞机观测的径向剖面证实,通常热带气旋加强的机制与轴对称旋转风最大风速圈的收缩有关。雷达显示,环状的对流回波与最大风速相伴随。这些特征称之为对流环,其存在和向内移动是由于环中潜热释放引起在环所包围的区域内下沉绝热增温和等压面高度迅速下降。等压面高度下降率的径向变化集中在最大风速圈的内缘,造成该处梯度风增大和最大风速圈向内收缩。组织成为环状的旺盛对流,总是造成最大风速圈清楚地向内移动;但是当对流弱时,对流环也弱或者甚至不出现。在这种情况下,旋转风在径向上可以近于常数,并随着时间缓慢变化。具有单一轴对称活跃对流环的飓风,其加强很迅速。虽然一系列较弱的对流环可以支持稳定的加强,但发展比较普遍是阶段性的。当不对称的对流在靠近热带风暴或弱飓风的中心附近爆发时,可使增强停止,并使气旋路径变得不规律。在强的飓风中,外对流环可以围绕着先前的眼壁形成,向内收缩,并抑制先前的眼壁,使其停止发展或引起减弱。
对13年中的19个大西洋飓风和热带风暴所收集的900多条现场飞机观测的径向剖面证实,通常热带气旋加强的机制与轴对称旋转风最大风速圈的收缩有关。雷达显示,环状的对流回波与最大风速相伴随。这些特征称之为对流环,其存在和向内移动是由于环中潜热释放引起在环所包围的区域内下沉绝热增温和等压面高度迅速下降。等压面高度下降率的径向变化集中在最大风速圈的内缘,造成该处梯度风增大和最大风速圈向内收缩。组织成为环状的旺盛对流,总是造成最大风速圈清楚地向内移动;但是当对流弱时,对流环也弱或者甚至不出现。在这种情况下,旋转风在径向上可以近于常数,并随着时间缓慢变化。具有单一轴对称活跃对流环的飓风,其加强很迅速。虽然一系列较弱的对流环可以支持稳定的加强,但发展比较普遍是阶段性的。当不对称的对流在靠近热带风暴或弱飓风的中心附近爆发时,可使增强停止,并使气旋路径变得不规律。在强的飓风中,外对流环可以围绕着先前的眼壁形成,向内收缩,并抑制先前的眼壁,使其停止发展或引起减弱。
1991(4):12-20.
摘要:
我们采用无辐散正压数值模式,在无基本气流的条件下研究了热带气旋结构对其运动的一些作用。正如 DeMaria 先前所指出的,初始最大风速对涡旋轨迹影响甚微。与β效应相联系的涡旋移动十分敏感地依赖于离中心300至1000km 范围内的气流强度。如果此圆环内的气流气旋性加强,则涡旋轨迹也会气旋性地转向,在北半球其移动更偏向于西。通过分解出对称和不对称环流,我们讨论了β漂移的动力学。对称气流经历了最大风速稍微减弱和在600km 以外激发出一反气旋环流的过程。不对称环流由方位1波环流所支配,中心东侧有一反气旋环流圈,西侧有一气旋性环流圈,两环流圈之间有一近于均匀的,尺度较宽的通风气流。涡旋移动的速度和方向几乎等同于该通风气流在涡旋内有显著气旋性环流区域上的平均值。模式流函数趋势方程的分析证实,线性β项导致初始不对称环流圈的形成。对称涡旋气流平流不对称环流,这一非线性项使两环流圈之间的内部区域发生扭曲,并使通风气流的方向由向北演变成向西北。由于该项几乎与线性β强迫相平衡,所以流函数时间趋势(及涡旋移动)主要由通风气流平流对称涡旋这一项决定。
我们采用无辐散正压数值模式,在无基本气流的条件下研究了热带气旋结构对其运动的一些作用。正如 DeMaria 先前所指出的,初始最大风速对涡旋轨迹影响甚微。与β效应相联系的涡旋移动十分敏感地依赖于离中心300至1000km 范围内的气流强度。如果此圆环内的气流气旋性加强,则涡旋轨迹也会气旋性地转向,在北半球其移动更偏向于西。通过分解出对称和不对称环流,我们讨论了β漂移的动力学。对称气流经历了最大风速稍微减弱和在600km 以外激发出一反气旋环流的过程。不对称环流由方位1波环流所支配,中心东侧有一反气旋环流圈,西侧有一气旋性环流圈,两环流圈之间有一近于均匀的,尺度较宽的通风气流。涡旋移动的速度和方向几乎等同于该通风气流在涡旋内有显著气旋性环流区域上的平均值。模式流函数趋势方程的分析证实,线性β项导致初始不对称环流圈的形成。对称涡旋气流平流不对称环流,这一非线性项使两环流圈之间的内部区域发生扭曲,并使通风气流的方向由向北演变成向西北。由于该项几乎与线性β强迫相平衡,所以流函数时间趋势(及涡旋移动)主要由通风气流平流对称涡旋这一项决定。
1991(4):21-26.
摘要:
本文论述了如何从有等压线和等温线的图上来估计 Q 矢量的方向和相对数值。这种矢量场的辐散代表了准地转ω方程中的强迫函数。某一点的 Q 矢量方向是由沿着等温线(在北半球较冷的空气在共左侧)所取的地转风矢量的变率所确定的。Q 矢量方向指向风矢量变率的右侧90°。它的强度正比于矢量风变率的数值和温度梯度的数值。文中论述了一个实际形势中的应用,并把本方法得到的结果与用温度和涡度平流的传统推断方法的结果作了比较,发现两者有普遍的一致性。文中概略绘出了地面高低压理想形势场及高空为槽脊形势下的 Q 矢量和相应垂直运动的分布,给出了对流层低层鞍形气压场和高空急流入口区的汇合锋生的例子,还提到了在锋生和锋消形势下 Q 矢量和垂直环流的型式。
本文论述了如何从有等压线和等温线的图上来估计 Q 矢量的方向和相对数值。这种矢量场的辐散代表了准地转ω方程中的强迫函数。某一点的 Q 矢量方向是由沿着等温线(在北半球较冷的空气在共左侧)所取的地转风矢量的变率所确定的。Q 矢量方向指向风矢量变率的右侧90°。它的强度正比于矢量风变率的数值和温度梯度的数值。文中论述了一个实际形势中的应用,并把本方法得到的结果与用温度和涡度平流的传统推断方法的结果作了比较,发现两者有普遍的一致性。文中概略绘出了地面高低压理想形势场及高空为槽脊形势下的 Q 矢量和相应垂直运动的分布,给出了对流层低层鞍形气压场和高空急流入口区的汇合锋生的例子,还提到了在锋生和锋消形势下 Q 矢量和垂直环流的型式。
1991(4):27-31.
摘要:
英国气象局的长期天气预报,是每月第二周的星期一发布。预报时段为1—5天,6—15天和16—30天。预报区有10个,预报要素是平均气温和降水。制作这些预报,首先是报出这三个预报时段的平均地面气压(1—5天的预报只报1000—500hPa 的厚度场)。所使用的预报方法如表1:
英国气象局的长期天气预报,是每月第二周的星期一发布。预报时段为1—5天,6—15天和16—30天。预报区有10个,预报要素是平均气温和降水。制作这些预报,首先是报出这三个预报时段的平均地面气压(1—5天的预报只报1000—500hPa 的厚度场)。所使用的预报方法如表1:
1991(4):31-42.
摘要:
为了评估倾斜对流不稳定的重要性,在加拿大大西洋风暴计划(CASP)期间对七个降水带进行了观测。利用常规和特殊站三小时一次的无线电探空资料,作θ_e~*(饱和相当位温)、M(绝对角动量)和θ_e(相当位温)的垂直剖面和等 M 面分析。等 M、θ_e和θ_e~*面斜率的比较表明了位势和条件倾斜不稳定的存在。本文主要研究稳定度场的时间演变及其向大气中性状态的调整过程。在七个个例分析中发现了一些一致的结论。证实大气中存在着一个小薄层,它对于条件倾斜对流来说是弱不稳定的,特别是在有显著切变的区域。在高层,位势不稳定通常仅仅维持潜在状态,因为缺少水汽而阻止了能量的实际释放。另一方面,在大气的低层饱和是经常能达到的,因此不稳定性得到释放,导致强降水,这种强降水有时呈多带结构。我们的结果也表明,在饱和区域对于倾斜对流来说大气实际上处于向条件中性状态的调整过程。少于三小时的调整时间与 Emanuel 的快速调整假设是一致的。
为了评估倾斜对流不稳定的重要性,在加拿大大西洋风暴计划(CASP)期间对七个降水带进行了观测。利用常规和特殊站三小时一次的无线电探空资料,作θ_e~*(饱和相当位温)、M(绝对角动量)和θ_e(相当位温)的垂直剖面和等 M 面分析。等 M、θ_e和θ_e~*面斜率的比较表明了位势和条件倾斜不稳定的存在。本文主要研究稳定度场的时间演变及其向大气中性状态的调整过程。在七个个例分析中发现了一些一致的结论。证实大气中存在着一个小薄层,它对于条件倾斜对流来说是弱不稳定的,特别是在有显著切变的区域。在高层,位势不稳定通常仅仅维持潜在状态,因为缺少水汽而阻止了能量的实际释放。另一方面,在大气的低层饱和是经常能达到的,因此不稳定性得到释放,导致强降水,这种强降水有时呈多带结构。我们的结果也表明,在饱和区域对于倾斜对流来说大气实际上处于向条件中性状态的调整过程。少于三小时的调整时间与 Emanuel 的快速调整假设是一致的。
1991(4):42-50.
摘要:
卫星观测对于地球大气和下垫面之间相互作用的全球监测是非常必需的。本文评述了卫星遥感资料反演方法的现状,并对未来的发展提出了若干建议。
卫星观测对于地球大气和下垫面之间相互作用的全球监测是非常必需的。本文评述了卫星遥感资料反演方法的现状,并对未来的发展提出了若干建议。
1991(4):51-55.
摘要:
一、光的基本概念从普通物理学中人们知道,任何物体的温度只要高于绝对温度零度(摄氏温度—273度),就会发出不同波长的电磁波。人的器官或仪器就能感觉出它的存在,甚至能测量出其能量的大小。光是以电磁波形式传播的辐射能,电磁辐射的波长范围很广,只有波长在380—760nm(纳米)的电磁波,人眼才能感觉到,称之为可见光。波长短于380nm的是紫外线、x 射线、γ射线、宇宙线;长于760nm 的是红外线、无线电波等等。它们与光的性质不同,人眼是看不见的。380—760nm 范围内的不同波长可见光,在人眼中
一、光的基本概念从普通物理学中人们知道,任何物体的温度只要高于绝对温度零度(摄氏温度—273度),就会发出不同波长的电磁波。人的器官或仪器就能感觉出它的存在,甚至能测量出其能量的大小。光是以电磁波形式传播的辐射能,电磁辐射的波长范围很广,只有波长在380—760nm(纳米)的电磁波,人眼才能感觉到,称之为可见光。波长短于380nm的是紫外线、x 射线、γ射线、宇宙线;长于760nm 的是红外线、无线电波等等。它们与光的性质不同,人眼是看不见的。380—760nm 范围内的不同波长可见光,在人眼中
1991(4):56-62.
摘要:
本文简要讨论下列各类大气过程:辐射、动力和光化学过程的数学模式,这些过程构成全球气候及其大气成分的组成。我们主要应用参数化的一维和二维辐射-光化学模式来模拟这些过程的相互作用,并开始用大型的光化学也占一席之地的三维大气环流模式模拟它们的相互作用。文中描述了包括固定的物质输送以及由于大气运动引起的交互作用的物质输送的平流层辐射-光化学模式的基本组成部分,以及它们对外参数的敏感性。根据最近政府间气候变化专业委员会(IPCC)有关释放到大气中的温室和光化学活性气体的方案,估算了直到2100年的全球大气气体成分、温度和湿度的可能变化。最后本文评价未来必要研究的方向。
本文简要讨论下列各类大气过程:辐射、动力和光化学过程的数学模式,这些过程构成全球气候及其大气成分的组成。我们主要应用参数化的一维和二维辐射-光化学模式来模拟这些过程的相互作用,并开始用大型的光化学也占一席之地的三维大气环流模式模拟它们的相互作用。文中描述了包括固定的物质输送以及由于大气运动引起的交互作用的物质输送的平流层辐射-光化学模式的基本组成部分,以及它们对外参数的敏感性。根据最近政府间气候变化专业委员会(IPCC)有关释放到大气中的温室和光化学活性气体的方案,估算了直到2100年的全球大气气体成分、温度和湿度的可能变化。最后本文评价未来必要研究的方向。
1991(4):62-65.
摘要:
本文对全球增暖1℃和2℃的条件下,夏季1米深土层含水量和年径流量状况做了估算。根据用综合方法测定的地表蒸发量和对过去两个温暖时期(全球平均温度比现在高1℃的全新世气候最佳期和比现在高2℃的最后一次(米库林)间冰期)古气候资料的分析结果进行了计算。
本文对全球增暖1℃和2℃的条件下,夏季1米深土层含水量和年径流量状况做了估算。根据用综合方法测定的地表蒸发量和对过去两个温暖时期(全球平均温度比现在高1℃的全新世气候最佳期和比现在高2℃的最后一次(米库林)间冰期)古气候资料的分析结果进行了计算。
1991(4):65-69.
摘要:
根据卫星资料用标准谐波分析和振幅位相特征方法研究了全球云区的年变化特点。分析了不同地带的云量和降水之间的相关变化。给出了降水量与云量、云量与大气垂直速度相互关系的特点。
根据卫星资料用标准谐波分析和振幅位相特征方法研究了全球云区的年变化特点。分析了不同地带的云量和降水之间的相关变化。给出了降水量与云量、云量与大气垂直速度相互关系的特点。
1991(4):70-74.
摘要:
1.前言大气和海洋是覆盖地表的相互作用的流体系统。不仅航海和渔业需要了解海洋气象和海况预报,而且制作陆上的天气预报也需要调查海洋气象和海洋本身来得到情报。海洋气象学就是根据这种必要性产生的。近几年科学的进展正在证明,即使是日本的天气,也受到大气、海洋和大陆的冰雪等相互作用的全球气候系统变化的直接影响。特别是在最近有显著进展的研究中,已弄清秘鲁海面的厄尔尼诺是被称作 ENSO
1.前言大气和海洋是覆盖地表的相互作用的流体系统。不仅航海和渔业需要了解海洋气象和海况预报,而且制作陆上的天气预报也需要调查海洋气象和海洋本身来得到情报。海洋气象学就是根据这种必要性产生的。近几年科学的进展正在证明,即使是日本的天气,也受到大气、海洋和大陆的冰雪等相互作用的全球气候系统变化的直接影响。特别是在最近有显著进展的研究中,已弄清秘鲁海面的厄尔尼诺是被称作 ENSO
1991(4):78-82.
摘要:
地球大气中CO_2浓度的增加已引起了人们对CO_2对植物的影响,尤其是对世界粮食供应的未来展望的兴趣。水稻是一种主要的粮食作物,人们对CO_2浓度在水稻生理生长期和整个生育期方面的影响了解相对较少,而这是一个水稻品种对一特定地区环境适应性的一个重要方面。本研究的目的是确定一个当代改良水稻品种(Oryza sativa,品种 IR-30)在两个对照的光周期下对不同CO_2浓度的响应。在整个生育期中,水稻植株生长在置于室外、采用自然光照并由计算机控制环境条件的人工气候室中。室内的CO_2浓度分别为160、250(低于环境浓度)、330(环境浓度)、500、660和900(高于环境浓度)μmol CO_2/mol 空气。在1987年,整个试验进行了两次。第一次即早稻试验在营养生长阶段内延长了光周期,而第二次即晚稻(LPR)试验只利用自然出现的光周期。在两个试验中,营养生长期的主茎叶片发育速率均比生殖生长期的主茎叶片发育速率快,同时在营养生长阶段,出叶速度随CO_2处理而加快。在晚稻试验中,与等于环境CO_2浓度和低于环境CO_2浓度的处理相比,高于环境CO_2浓度处理下的水稻幼穗分化和孕穗期出现较早,且整个生育期缩短。这种随CO_2浓度上升而产生的植物发育加速现象与CO_2引起的营养生长阶段内主茎叶片的减少有关。相对于晚稻试验,在早稻试验中水稻植株发育对CO_2的响应的减弱是由人为延长光周期迫使生殖生长发育阶段推迟引起的,在高于环境浓度处理中更是如此。鉴于全球大气中CO_2浓度的持续增大,CO_2导致的发育加速和全生育期缩短可能会成为一个参与挑选水稻品种和安排特定地区农事活动的水稻学家和育种学家感兴趣的问题。
地球大气中CO_2浓度的增加已引起了人们对CO_2对植物的影响,尤其是对世界粮食供应的未来展望的兴趣。水稻是一种主要的粮食作物,人们对CO_2浓度在水稻生理生长期和整个生育期方面的影响了解相对较少,而这是一个水稻品种对一特定地区环境适应性的一个重要方面。本研究的目的是确定一个当代改良水稻品种(Oryza sativa,品种 IR-30)在两个对照的光周期下对不同CO_2浓度的响应。在整个生育期中,水稻植株生长在置于室外、采用自然光照并由计算机控制环境条件的人工气候室中。室内的CO_2浓度分别为160、250(低于环境浓度)、330(环境浓度)、500、660和900(高于环境浓度)μmol CO_2/mol 空气。在1987年,整个试验进行了两次。第一次即早稻试验在营养生长阶段内延长了光周期,而第二次即晚稻(LPR)试验只利用自然出现的光周期。在两个试验中,营养生长期的主茎叶片发育速率均比生殖生长期的主茎叶片发育速率快,同时在营养生长阶段,出叶速度随CO_2处理而加快。在晚稻试验中,与等于环境CO_2浓度和低于环境CO_2浓度的处理相比,高于环境CO_2浓度处理下的水稻幼穗分化和孕穗期出现较早,且整个生育期缩短。这种随CO_2浓度上升而产生的植物发育加速现象与CO_2引起的营养生长阶段内主茎叶片的减少有关。相对于晚稻试验,在早稻试验中水稻植株发育对CO_2的响应的减弱是由人为延长光周期迫使生殖生长发育阶段推迟引起的,在高于环境浓度处理中更是如此。鉴于全球大气中CO_2浓度的持续增大,CO_2导致的发育加速和全生育期缩短可能会成为一个参与挑选水稻品种和安排特定地区农事活动的水稻学家和育种学家感兴趣的问题。
1991(4):83-88.
摘要:
由于人类活动的增加及汽车、工厂不断向大气排出一次性污染物,使近地层O_3含量渐趋增加,对农作物生长发育及产量形成造成明显的不利影响。本文简要介绍了国内外有关不同O_3浓度、剂量处理对农作物、人类健康及有关物质材料的影响和危害,这对我们今后开展这方面的研究是有益的。
由于人类活动的增加及汽车、工厂不断向大气排出一次性污染物,使近地层O_3含量渐趋增加,对农作物生长发育及产量形成造成明显的不利影响。本文简要介绍了国内外有关不同O_3浓度、剂量处理对农作物、人类健康及有关物质材料的影响和危害,这对我们今后开展这方面的研究是有益的。
15 有关酸雨的最近话题
1991(4):89-94.
摘要:
现在日本有关酸雨的话题是森林受害、环境厅发表的五年酸雨调查报告、东亚地区酸性物质的长距离输送和沉降。笔者因在1989年11月曾经考查过欧洲酸雨的危害情况,有关内容也拟在本文中一起报告。1.森林受害关口等(1985)调查了以日本琦玉县为中心杉树的树梢枯萎,调查结果表明其分布与酸雨的分布相似。1978年山家也曾发表过上述杉树的树梢枯萎分布,但杉树的受害是否真的是因酸雨而产生,将是有待研究的问题。
现在日本有关酸雨的话题是森林受害、环境厅发表的五年酸雨调查报告、东亚地区酸性物质的长距离输送和沉降。笔者因在1989年11月曾经考查过欧洲酸雨的危害情况,有关内容也拟在本文中一起报告。1.森林受害关口等(1985)调查了以日本琦玉县为中心杉树的树梢枯萎,调查结果表明其分布与酸雨的分布相似。1978年山家也曾发表过上述杉树的树梢枯萎分布,但杉树的受害是否真的是因酸雨而产生,将是有待研究的问题。
1991(4):95-97.
摘要:
在古代社会人们就已利用跟踪活动目标的方法来获得有关目标物位置和运动的信息。今天人们利用许多不同的技术方法,如光学经纬仪、无线电经纬仪、雷达和应答器系统来完成这些任务。但所有这些方法都或多或少地存在着下面这些缺点:不适用于某些天气条件;由于设计过大而不能移动;由于需要两部或更多部独立的发射机而不能自身独立工作或自定位;由于地面站设备中包含大功率的发射机因而容易损坏。本文介绍的地面站无源跟踪系统是可移动式的,能自身独立工作,无源,可在任何天气条件下工作。
在古代社会人们就已利用跟踪活动目标的方法来获得有关目标物位置和运动的信息。今天人们利用许多不同的技术方法,如光学经纬仪、无线电经纬仪、雷达和应答器系统来完成这些任务。但所有这些方法都或多或少地存在着下面这些缺点:不适用于某些天气条件;由于设计过大而不能移动;由于需要两部或更多部独立的发射机而不能自身独立工作或自定位;由于地面站设备中包含大功率的发射机因而容易损坏。本文介绍的地面站无源跟踪系统是可移动式的,能自身独立工作,无源,可在任何天气条件下工作。
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