中尺度强天气结构演变的遥感资料分析与反演

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1、学位论文独创性声明本人郑重声明：1、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。2、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。4、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。作者签名：堡堑亳日期：星QQ墨生墨胃学位论文使用授权声明本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的

2、的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：熏塑益作者签名：匿：鲤臣日期：窒QQ昼生墨且中尺度强天气结构演变的遥感资料分析与反演第一章前言1．1研究的目的和意义按照Orlanski根据观测和理论的综合分析结果而提出的尺度划分方案n3的尺度划分，中尺度气象问题是指水平尺度2一--2000km，时间尺度几十分钟至几天之间的天气事件与天气系统，其核心是水平尺度为20"--200km的中B系统。中尺度天气系统按成因大致分为两类，一类由大尺度内部不

3、稳定激发生成，如锋生、飑线等，基本不受下垫面强迫而产生，较少出现在固定区域：另一类由下垫面热力或机械强迫作用而产生，如海陆风、山谷风等，其控制因子固定或呈周期性变化，可在大尺度系统较弱环境下重复出现。如果二者相互结合和影响，即由大尺度内部不稳定激发生成的中尺度系统受下垫面热力或地形强迫作用而进一步加强，则会造成局地极大灾害乜1。这类天气系统突发性强、预报时效短、常造成重大自然灾害。然而这类系统的预报一直是一个相当困难的问题口1。由中尺度天气系统引致的天气灾害有：1．华南暴雨华南暴雨，在时空尺度上，具有明显的中尺度特征n1。大部分雨量常集中于一个或几个暴雨时段

4、，历时几小时至十几个小时。其尺度几十至一、二百公里，这些雨团或孤立存在，或组成几十公里宽、几百公里长的中尺度雨带。2．台风暴雨登陆台风带来的暴雨和大风每年都造成生命财产巨大损失。许多研究也已证实，台风中心附近的热力、动力结构和云雨带都具有中尺度特征。3．梅雨锋雨带春末夏初，梅雨锋雨带从我国长江中下游经东海、日本至西太平洋，绵延数千公里。观测分析发现，在大尺度静止锋上的梅雨锋云雨带还具有明显的时空非均匀分布特征，即在一条东西走向、宽约几百公里的云带中镶嵌着有组织的中尺度对流系统。这些对流系统经常组织成1---2条雨带，长约400～600km，宽约中尺度强天气结

5、构演变的遥感资料分析与反演80-、一150km，这些中Q尺度的雨带又由一些移动的中B尺度雨团构成哺1。4．温带气旋锋面系统中尺度雨带气旋锋面雨带是中纬度降水的重要组成部分。在我国华北与东北地区，与气旋锋面相关联的中尺度雨带，特别是冷锋雨带和冷锋前部暖区中的雨带(最强时为飑线)是造成暴雨、冰雹灾害的主要天气系统∞1。5．雹暴雹暴是一类强对流中尺度系统，有超级单体和多单体结构，主要发生在冷锋或锋前暖区的飑线附近。我国是世界上多雹的国家，雹灾主要发生在西北地区。大风和冰雹常造成局地生命财产尤其是农业的重大损失，据统计每年遭受雹灾的耕地面积平均为173万hm2，重灾

6、年份超过400万hm2。6．沙尘暴沙尘暴具有突发性强、影响范围广、破坏力大的特点，往往给工农牧业生产及人民生命财产带来巨大损失。对“93．5黑风暴”的发展结构和成因分析研究指出，其形成和发展与一个中尺度气旋性涡旋在低层大气内的生成和急剧发展密切相关，而与其相伴的特强冷锋具有飑线性质口1。引致天气灾害的中尺度天气系统还有龙卷大风、海陆风暴潮、雷电等。由此而伴生的洪水、海难和空难事件，对国民经济和人民生命财产构成严重威胁，随着社会经济的发展，这些灾害的影响也愈加显著，全球每年因此而造成的损失难以估量。众所周知，有很多灾害天气属于突发性天气，即不是由上游平移而来的

7、，也不是原来就有的，而是就地突然产生的。由于其具有突发性，故比其他灾害天气的危害性更大，从而受到人们的高度重视。然而，到目前为止，这些突发性灾害天气过程的预报准确率仍然很低，并且尚无完整的理论解释。中尺度的(不)可预报性在学术界近年来一直作为前沿问题被讨论和关注脚。1．2国内外研究进展对中尺度天气的研究和预报己成为当今气象学热点之一。目前常规探空站2中尺度强天气结构演变的遥感资料分析与反演网密度过稀难以精确反映中尺度天气特点，但卫星和雷达观测提供了对中尺度天气监测的有效手段，高分辨率中尺度数值模式已成为研究和预报中尺度天气过程的有效工具，设计周密的中尺度试验

8、计划为研究中尺度天气特征机理和预报方法提供了加密观测