利用探空资料对首都机场下击暴流最大阵风的初步研究.ppt
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1、利用探空资料对首都机场下击暴流 最大阵风的初步研究,报告人:何志强 2012-9-18,民 航 气 象 交 流 会 议 报 告,大纲,1.提出问题 2.研究方法 3.WI指数的运用 4.方法的改进与讨论 5.困难与解决策略 6.结论,下击暴流:地面上水平风速大于 17.9 米秒、中空 气流向下、地面气流为辐散 或直线型的灾害性风。,下击暴流尺度分类: 下击暴流和微下击暴流 灾害性风的范围小于4km称为微下击暴流,尽管水平尺度小, 但灾害性风速可高达 75m/s 。,下击暴流带来的问题?,1.微下击暴流引发的地面强阵风尺度范围小,对民航飞行器起飞与降落影响巨大。 - 民航安全 2.气象预报员对其
2、定点、定时和定量预报阵风都是一项重大的挑战。目前在实际工作中缺少预报下击暴流手段。 -预报员棘手问题 3.目前探测下击暴流的手段:多普勒气象雷达、风廓线雷达。 -设备手段实时性较好,但时效性不够,原理,WINDEX(WI):下击暴流经验性指数 McCan (1994) 探空资料,WINDEX(WI) 指数基于以下三点:,1. Proctor(1988)研究大气科学发表的一个孤立的微下击暴流的数值模拟Partll:敏感性试验,指出: 由于固体水融化过程吸收大量的潜能使气块变冷,产生负浮力,当冻结物降落穿过融化层时使气块下沉速度加速。 -McCann把下沉运动的起始高度取为融化层高度Hm,推断微下
3、击暴流是由融化层附近开始产生。,Hm,T环境,T,=,2. Wolfson (1990)在美国气象学会的会议上发表的:认识和预测微下击暴流中研究显示: 下沉气流所受的力与环境温度递减率的平方成正比。如果5.50 Ckm,则出现微下击暴流的概率为零,因此=5.50 Ckm称为“微下击暴流的临界递减率”。,3. WI对大气层结状态敏感。 McCann提出WI公式选用: 低层大气的混合比Ql 融化层处的混合比Qm,Hm,T环境,T,Ql,Qm,下沉速度层结,WINDEX(WI)程序如下: WI=2.5HmRq(2-30+Ql-2Qm)0.5 其中: HM:为零度层高度。 R0:经验订正系数R0= Q
4、l12,规定R0 1。 :地面与融化层之间空气的温度递减率。 Ql:近地面1km层内的水汽平均混合比 Qm:融化层Hm高度上的水汽混合比,运用WI指数预报下击暴流,资料来源: 1.利用2006-2010年54511探空站的探空资料 2.首都机场观测数据 资料的筛选: 找出2006年到2010年出现的雷暴大风过程 (大于17.9m/s),并确定其出现时间和最大风值。 初步符合条件:19个,资料计算:根据雷暴大风出现时间确定探空资料的时次(00 12UTC)计算WI,动量下传:Geerts (2001)等,GU =a1WI +a2Umax 或 GU/WI= a2(Umax/WI)+ a1 GU/W
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