北京区夏季边界层急流的基本特征及形成机理研究地

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1、第29卷第3期大气科学Vo1．29NO．32005年5月ChineseJournalofAtmosphericSciencesMav2005北京地区夏季边界层急流的基本特征及形成机理研究孙继松北京市气象台，北京100089北京城市气象研究所，北京100089摘要首先指出了北京地区夏季边界层急流的基本特征，即北京地区边界层急流一般出现在白天高温背景下或发生局地暴雨的夜间，强度存在明显的日变化，垂直分布具有明显的“鼻状’'姑构特征，急流核高度一般为600~900m。从中尺度扰动方程出发，并通过天气过程演变实例，研究了地形热力作用、局地强降水在边

2、界层急流形成过程中的作用，指出：(1)夏季高温背景下，平原与山区之间温度梯度方向、强度的变化，是造成低空风垂直切变加速或减速，即边界层急流形成或消失的直接原因，因此这种边界层急流的高度一般要低于山体的高度。(2)局地暴雨与边界层急流之问存在明显的正反馈现象：由于局地暴雨同时改变了对流层中层和近地面层气温的水平分布，这种热力强迫作用造成了边界层气流加速；反过来，边界层气流的加速又加强了急流前方的风速辐合——如果急流方向水平垂直于山坡，这种迎风坡上的辐合将更强，造成局地降水强度进一步增强。关键词边界层急流地形热力作用日变化局地暴雨文章编号100

3、6—9895(2005)03—0445—08中图分类号P442文献标识码AAStudyoftheBasicFeaturesandMechanismofBoundaryLayerJetinBeijingAreaSUNJi—SongBeringMeteorologicalObservatory，BeOing100089BeijingUrbanMeteorologicalInstitute，Bering100089AbstractThebasicfeaturesofboundarylayerjets，whichappearinBeringarea

4、insomesummernights，havebeeninvestigatedfirst．Theinvestigationshowsthattheboundarylayerjetsoftenturnupduringtheclearnightsafterdayswithanextremehightemperatureorlocalheavyrain，andthereisobviousdiurnalvariationfortheirintensi～ties．Theirverticalwindstructureissimilartonose，an

5、dheightsofthestrongestwindareabout600—900In．Thethermodynamiceffectsoftopographyorlocalheavyrainhavebeenstudiedbydeducingmeso-scaleequationsandconfirmedbyweathercases．Someconclusionscanbedrawn：(1)TheverticalwindsheariSstrengthened(theetappears)orweakened(thejetdisappears)wi

6、thchangeofthedirectionandintensityoftemperaturegradientbetweenmountainandplain．Thereasonwhyboundaryjetscomeintobeingduringthesummernightsafterdayswithanex—tremehightemperatureisthatthestrongesttemperaturegradientpointingtoplainareaiseasytocomeintobeing．(2)Thereisobviouspos

7、itivefeedbackbetweenlocalheavyrainandappearanceofboundarylayerjet：condensationlatentheatinthelowermid-troposphereandrapidlydecreasingairtemperatureinnear-surfacewithlocalheavyrainshouldbringforthobvioustemperaturegradientsofoppositedirectionsindifferentlayers，andtheopposit

8、etempera—turegradientscauseacceleratedmotionofairstreaminthemid-boundarylayertogether，SOt