超声波风速仪

研制了一种结构较简单而又能可靠地工作的超声波风速仪,它可以测定平面上任意正交方向水平风速的分量.仪器的结构采用脉冲声程时差法,设计出一套平滑平均与模拟运算电路,可获得风速的模拟电压信号输出.超声脉冲重复频率为330Hz,换能器谐振频率为100kHz.     

热力强迫下斜压大气的多平衡态与副热带高压

本文用Lorenz的湿模式,在低谱简化下得到了描述大气运动的非线性耗散系统,讨论了在热力强迫与大气环流的非线性相互作用下,湿、斜压大气在参数空间的多平衡态与副热带高压冬、夏流型的转换及其东西振荡,并与相应的干模式进行比较。结果表明:副热带高压冬、夏流型的转换是一种不连续跳跃现象,是经过流场上的快速调整重建新的流型的过程。在干模式中反映不出副热带高压中心的东西摆动,而在湿模式中,由于引入了水汽的热力效应,体现了流场与加热场的非线性相互作用,促成了副热带高压中心的东西摆动。     

一种考虑云相互作用的积云对流参数化方案及其在降水预报中的应用

本文根据我国江淮地区梅雨期间积云和层状云的特点,设计了一种适合于中纬度地区的积云对流参数化方案,该方案通过考虑积云内部的微物理结构及降水机理,增加了在积云降水过程中起很大作用的冰晶胶性不稳定增长过程及碰并降水等过程,发现:冰晶的增长造成的降水有时可达总降水的30—40％或更多;在一般情况下,碰并降水的加强作用则没有那么大,根据这个积云对流参数化方案,用武汉中心气象台的细网格降水数值预报模式对长江流域梅雨期6次暴雨过程进行了数值模拟,发现其预报效果有明显的改进,尤其是对流云与层云混合存在的条件下,效果更好。     

风切变环境下二维干对流简谱模式的分岔特性研究

本文把风切变场引进干对流方程,通过截谱获得一个修正的三维Lorenz系统。在σ>(1+b)和σ<(1+b)两种情况下,讨论了Rayleigh r和风切交参数q平面内系统的非线性分岔特性。结果发现:当σ=10时,本系统与Lorenz系统有相似的奇怪吸引子;当σ=1时,本系统平衡态失稳后发生了超临界Hopf分岔和亚临界Hopf分岔,并有多吸引子共存现象。本文发现弱风切变有利于对流的发展,从而定性地解释了与风速方向垂直的云街走向。     

大气非静力平衡模式和弹性适应

本文对各种大气非静力平衡模式及其对弹性适应过程的处理作了系统的理论分析和比较.设计了一些新的模式,其中准弹性模式具有计算方便而精度较高的明显优点.     

封闭容器中的Bénard对流数值模拟研究——Ⅱ.三维问题

本文数值模拟研究了小宽高比三维封闭容器中,边界元溜滑的Bénard对流运动,计算表明,当Rayleigh数Ra<3.6×10~4时,Bénard对流运动是定常的,当Ra≥3.6×10~4时,运动是非定常无规则的,场的剖面和相关系数分析表明,运动的相关外尺度在Ra≥7.5×10~4的情况下,随着Ra的增加而减小,统计分析表明,速度和温度的Taylor内尺度(λ_v,λ_(θv)等)也随着Ra的增加而减小,并且λ_v,λ__(θv)在上下边界附近随高度的变化率相差很大;本文算得的Nusselt数接近一般实验值的下限,并且在流动类型转变区dlgNu/dlgRa比Ra取其它值时要大一些,此外,本文还对温度、速度以及涡度场的其它统计量进行了计算分析。     

赤道地区大气波动的理论分析

本文将赤道地区的大气运动方程组,在β平面内描述,而以βy表示地转参数.作为大气的基本状态,文中考虑了含有东风切变的平均纬向风速.将正压原始运动方程组对这一基本状态,进行线性化,然后对特征波动,进行数值求解.在各种特征波动中,还计算了涡度和散度的分布,并对所得结果,进行了分析和讨论.     

三维热带气旋的数值模拟及辐射对其影响的研究

本文首先构造了一个包括各种物理过程的三维原始方程模式,并用此模式成功地模拟了热带气旋的发展过程和结构。在此基础上,进一步用该模式研究了大气辐射过程对热带气旋发展的影响。辐射参数化过程包括太阳短波辐射与地气系统的长波辐射以及不同云种和云量的确定。研究结果表明,在热带气旋发展过程中,当包括辐射过程后,模式气旋发展得更早、更强,但最后达到稳定状态的强度则差别不大。在发展阶段,有辐射的模式气旋有更快的地面气压加深率,更强的低空最大风速和上升运动,更明显的眼区和眼壁等。所有这些结果都表明辐射过程对于热带气旋的初始发展和加深过程有相当重要的影响。     

18世纪长江下游梅雨活动的复原研究

本文确认了一种划分长江下游梅雨期的标准,并用于对清代晴雨录资料中,南京、苏州、杭州的记录分析处理,复原了18世纪长江下游地区的梅雨气候序列(1723—1800年),给出历年入梅、出梅日期、梅雨期长度、梅雨期雨量值和历年梅雨等级表,以及早梅雨、多梅、少梅及空梅年份的年表,分析历史梅雨的各项气候统计特征,指出梅雨变化具有9年、4-5年、2-3年的准周期性,现代梅雨变化的基本特征在18世纪也同样存在,此外,还对18世纪若干典型年份的西太平洋副热带高压特征值作出了推断。     

最近130ka中国的古季风——Ⅰ.古季风记录

现今中国季风气候的特点可以作为辨认古季风气候记录的线索。文中着重阐述最近130ka东南季风区的各种古季风记录,它们主要是:历史记录,包括黄土-古土壤序列、沙漠、湖泊、雪线和林线、大陆架沙漠化现象等的地质记录,由植被和哺乳动物代表的生物记录。其中,黄土高原的黄土-古土壤序列反映了过去亚洲冬季风和夏季风的环境效应突出气候期相互交替的历史。亚洲古季风变迁是中国古气候和古环境变迁的一个重要控制因素。