天气学诊断分析报告实习报告材料文档格式.docx
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3、学会使用Grads读入二进制数据文件,绘制等值线图、矢量图等,并存储。
4、掌握如何分析得到的各物理量的图形。
二、实习要求
完成读取数据与利用给出的资料数据计算各物理量的fortran程序,将已有根本量数据与计算出的物理量数据写入out.grd文件里。
利用GRADS软件画出具有代表性的高度上的各物理量的图形,结合所画出的图形与国分析图和辅助图分析2009年4月18-20日南方气旋开展过程的各要素场配置情况,对这次过程进展天气诊断分析。
三、实习容〔含数据资料与方法说明〕
实习资料:
计算围:
东经32~160,北纬12~80,格距4*4。
所给要素为高度场,风场,温度以与温度露点差,共11层。
实习容方法说明:
1.利用所给资料〔格点〕和绘图软件绘制等高线、等压线、等温线,了解当时环流形势〔主要是500和850hPa〕。
2.计算涡度〔实测风涡度和地转风涡度〕和散度〔主要是300,500,850hPa〕:
计算18日08时,18日20时,19日08时,19日20点,20日08时500hPa实测风涡度平流,分析并比拟实测风涡度和地转风涡度不同的原因,分析南方气旋开展生成的原因,以与散度上下层的配置。
绘图:
19日20点850hPa实测风涡度和地转风涡度以与他们的差,19日08时,19日20点,20日08时500hPa实测风涡度平流。
3.计算1000-300hPa各层水汽通量并绘图,分析水汽通量输送较大的层次与其水汽通量散度,指出水汽输送通道大致围,并说明水汽辐合区域的位置,什么位置有利于降水的发生,原因是什么。
比拟水汽通量中水汽平流和风的散度项的大小。
19日08点,20点,20日08点850,700,500hPa水汽通量和水汽通量散度
4.在以上任务完成后,有时间的同学编制计算垂直速度程序并绘图,用第二种修正方案,其气层顶的垂直速度可以直接采用0,也可以用绝热法
四、结果分析
1.环流形势分析
由国天气图和所给由资料画出的500hPa和850hPa的高空等压面图分析本次南方气旋过程的环流形势。
500hPa上,高纬在鄂霍次克海处有一深厚低压中心,在南方气旋形成后开始随时间变化东移。
在乌拉尔山一带有一低槽开展显著,随着该低槽的东移加深,在两低之间于19日左右形成了阻塞高压。
中纬乌拉尔山一带开展起来的槽不断分裂出短波槽,随西风带环流向东输送,堆积叠加在下游,使得中国东南地区上空的槽不断加深加强。
低纬上也有低槽在波动,与中纬的长波槽相配合。
850hPa上,高纬上鄂霍次克海上空的低值中心依旧很明显,但从乌拉尔山开展起来的槽在850hPa图上表现的并不明显。
由于地面的影响,各个系统可能会有些不规如此,但可以看出我南一带一直被不断开展并向东北移动的低涡所控制。
地面图上,从18日开始,可以很明显的看出低压中心的开展和东移,并在19日20点于我南地区生成南方气旋。
2.4月18日20点到4月20日08点的物理量图〔850hPa实测风涡度和地转风涡度,500hPa涡度平流,850hPa水汽通量,水汽通量散度〕,分析系统生成和开展的原因
上述四图为4月18日20点到4月20日08点850hPa实测风涡度图。
〔为方便作图,编程时将所有数据已乘1.e+5〕
上述四图为4月18日20点到4月20日08点850hPa地转风涡度。
由于地转风涡度的计算忽略了地转偏差,将实际风视为地转风考虑,因此得到的地转风涡度与实测风涡度的值也有些差异,但大体趋势一样。
在我国东南地区地转风涡度和实测风涡度都为正值,在4月19日08时和20时的图中表现的尤为明显。
大气低层的风涡度为正值,有气旋式环流生成,有利于南方气旋的生成。
上述四图为4月18日20点到4月20日08点500hPa实测风涡度平流。
在如上图中,我国东南地区在500hPa上有正的实测风涡度平流,在4月19日08时表现的最为明显。
根据天气学原理所学的知识,正的相对涡度平流对应负变高,有利于槽的开展和空气的上升运动,有利于南方气旋的形成和开展。
上述四图为4月18日20点到4月20日08点的850hPa水汽通量。
由上述水汽通量的的矢量图可看出,从我国南海和孟加拉湾都有水汽输送至我国南部,强大的低空急流带来充足的水汽与西北干冷气流集合与我国南部,为降水提供了良好的条件。
上述四图为4月18日20点到4月20日08点的850hPa水汽通量散度〔为方便作图,编程时将所有数据已乘1.e+5〕
在这段时间我国东南部上空有一不断东移的负的水汽通量散度中心,负的水汽通量散度意味着低空水汽辐合,更多的水汽聚集与我国东南地区,有利的降水条件与南方气旋相配合。
从20日开始,该负的水汽通量散度中心已根本移至海上,未来水汽输送将减弱,降水开始减弱。
上述四图为4月18日20点到4月20日08点的850hPa水汽通量散度中的散度项。
850hPa水汽通量散度中的散度项的图像与水汽通量散度的图像类似,在东南地区都为负值区,且量级大小一样,因此散度项为主要影响水汽通量散度的项,水汽在我国东南地区的辐合为降水提供充足的水汽条件。
3.分析散度场的上下层配置,分析垂直速度的条件,并给出气旋生成时850和300hPa散度场。
在19日20点南方气旋生成的时刻的850hPa和300hPa的散度图上可以看出,低空850hPa华南地区为一低值中心,高空300hPa华南地区为一高值中心。
因此,低空气流辐合,高空气流辐散,对应的垂直运动为强烈的上升运动。
五、实习小结
本次实习中,通过画出南方气旋过程中各物理量参数的图形和分析这些图形,我对南方气旋的发生开展过程和机理有了更多的了解。
有利的上下空配置是此次南方气旋开展的前提,良好的水汽输送条件和水汽辐合提供了良好的降水条件,有利的动力扰动是触发气旋的重要因子。
上述因素都为南方气旋的发生开展做出了贡献,使得该次过程为我国南方带来了降水。