余劍坷

[摘 要]：近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，暴雨的頻繁降落，中尺度氣象研究成為了中國(guó)氣象研究的一個(gè)重要的課題，隨著科技的不斷發(fā)展和高科技產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得人們?cè)讷@取大氣資料的過(guò)程中使用的手段和方法越來(lái)越多，人們獲得的有關(guān)大氣探測(cè)的資料也越來(lái)越精確，這為中尺度天氣的研究提供更多更準(zhǔn)確的資料。本文就從大氣探測(cè)資料在中尺度暴雨天氣下的分析和應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的概述。

[關(guān)鍵詞]：中尺度暴雨 大氣探測(cè) 探測(cè)資料 分析和應(yīng)用

中國(guó)是一個(gè)暴雨天氣相對(duì)較多的國(guó)家，由于暴雨天氣所造成的洪水災(zāi)難也是時(shí)有發(fā)生的，并且受災(zāi)的范圍和程度都比較的嚴(yán)重，這使得對(duì)中尺度暴雨進(jìn)行研究成為了必修的課題。隨著計(jì)算機(jī)的普及利用和人們制造力的提高，空間探測(cè)技術(shù)和遙感探測(cè)技術(shù)的發(fā)展和使用，標(biāo)志著在空間的探測(cè)取得了令人矚目的成績(jī)。在這些高科技技術(shù)的幫助下，人們對(duì)氣象情況進(jìn)行了更加深入的研究，對(duì)中尺度天氣的研究也越來(lái)越呈現(xiàn)系統(tǒng)化的趨勢(shì)。本文將針對(duì)大氣探測(cè)技術(shù)發(fā)展背景下的大氣探測(cè)資料在中尺度天氣中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行一定的分析和探討。

一、大氣探測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)概括

大氣探測(cè)技術(shù)是大氣科學(xué)研究的一個(gè)重要的內(nèi)容，是氣象業(yè)務(wù)的最基本的組成部分，同時(shí)也是大氣服務(wù)發(fā)展的一個(gè)基本的環(huán)節(jié)。大氣探測(cè)技術(shù)的水平一定程度上促進(jìn)著大氣探測(cè)的準(zhǔn)確度。隨著科學(xué)的發(fā)展，大氣探測(cè)科學(xué)也取得了一定的發(fā)展，其中重要的原因就是觀測(cè)系統(tǒng)的建立和大氣探測(cè)技術(shù)的提高應(yīng)用

在上世紀(jì)，大氣探測(cè)科學(xué)取得了很快的發(fā)展，其中的重要原因就是重視觀測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)和新的大氣探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用?？v觀當(dāng)前國(guó)際上的幾大大氣探測(cè)的研究計(jì)劃可以看出都是將探測(cè)的工具和觀測(cè)系統(tǒng)的建立放在發(fā)展的首要地位的。并且在探測(cè)技術(shù)的層面積極的進(jìn)行新技術(shù)的發(fā)展和嘗試，比如近年來(lái)比較新興的空間遙感探測(cè)技術(shù)以及GPS技術(shù)等等。

在這種國(guó)際化的大氣探測(cè)的發(fā)展下，我們可以將大氣探測(cè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)的概括：

1、大氣探測(cè)技術(shù)呈現(xiàn)綜合探測(cè)方向發(fā)展，在現(xiàn)代的大氣探測(cè)中就出現(xiàn)了地基和空基的綜合，在觀測(cè)手法上出現(xiàn)了常規(guī)和非常規(guī)的綜合，多種觀測(cè)方法和先進(jìn)觀測(cè)手段的綜合，使得觀測(cè)效果更加的精確。

2、大氣探測(cè)技術(shù)呈現(xiàn)系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢(shì)，隨著綜合觀測(cè)方法的使用和高科技的觀測(cè)工具的發(fā)展，觀測(cè)工具和方法也在不斷的更新，大氣探測(cè)中無(wú)論實(shí)在信息的采集還是處理上都出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢(shì)。

3、大氣探測(cè)呈現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)?，F(xiàn)在在氣象探測(cè)中很多的自動(dòng)化設(shè)備在不斷的引進(jìn)和使用，如遙感衛(wèi)星技術(shù)的使用等，很多的遙感設(shè)備在大氣探測(cè)中的使用，一定程度上是的觀測(cè)更加的便利和精確。

4、大氣探測(cè)的結(jié)果更加的精確。隨著觀測(cè)工具和觀測(cè)手法的進(jìn)步和發(fā)展，大氣探測(cè)自動(dòng)化的發(fā)展，使的大氣探測(cè)的結(jié)果更加的精確。

二、中尺度天氣以及大氣探測(cè)資料在中尺度暴雨中的應(yīng)用

1、中尺度天氣系統(tǒng)的特征概述

中尺度譜段是大氣中各尺度系統(tǒng)時(shí)、空規(guī)模的數(shù)量等級(jí)中的一段，研究水平空間尺度100km～103km量級(jí)、時(shí)間尺度103s～105s量級(jí)的大氣現(xiàn)象?？紤]到不同規(guī)模的中尺度系統(tǒng)有相異的特征，在中尺度譜段中再分為三類(lèi)，即中α尺度（102 km～103km，1天～5天）、中β尺度（101km～102km，3小時(shí)～1天）和中γ尺度（100km～101km，1小時(shí)），它們分別和颶風(fēng)、颮線、雷暴單體等中尺度天氣系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。

中尺度的天氣系統(tǒng)在很多的特征上與大尺度天氣的氣象系統(tǒng)存在著很多的不同，總體來(lái)說(shuō)，主要可以概括為以下幾個(gè)基本的特征：

1）、水平尺度小、生命期短

中尺度天氣系統(tǒng)的水平空間尺度為100～103km量級(jí)，強(qiáng)烈對(duì)流性中尺度天氣系統(tǒng)的水平尺度更小，只有101～102km量級(jí)，垂直尺度為10km左右；其生命期大多為幾小時(shí)至1天以內(nèi)，而大尺度系統(tǒng)的水平尺度一般在103km量級(jí)以上，生命期常達(dá)1天至幾天。

2）、氣象要素梯度大，天氣強(qiáng)烈

氣象要素梯度大，是中尺度天氣系統(tǒng)區(qū)別于大尺度系統(tǒng)的顯著特征之一。例如，在颮線中尺度系統(tǒng)區(qū)，氣壓梯度達(dá)1～3hPa/km，溫度梯度達(dá)5℃/10km；颶線過(guò)境，氣壓涌升1hPa/1～2min，溫度驟降1℃/1min，而在大尺度天氣系統(tǒng)中，氣象要素梯度小得多，要素隨時(shí)間變化也小得多。

同這種大的氣象要素梯度相聯(lián)系，中尺度系統(tǒng)所伴隨的天氣通常較強(qiáng)烈，常帶來(lái)大風(fēng)、暴雨、冰雹，甚至出現(xiàn)龍卷風(fēng)等猛烈致災(zāi)天氣，且具有突發(fā)性和急劇變化的特征。而大尺度所伴隨的天氣則弱得多，且較持續(xù)，變化也較緩慢。

3）、非地轉(zhuǎn)平衡和非靜力平衡

大尺度運(yùn)動(dòng)是準(zhǔn)地轉(zhuǎn)的，在大尺度系統(tǒng)中，空氣運(yùn)動(dòng)近于維持地轉(zhuǎn)風(fēng)平衡或梯度風(fēng)平衡。而在中尺度系統(tǒng)中，加速度同地轉(zhuǎn)偏向力和氣壓梯度力具有相同的數(shù)量級(jí)，對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)有同等的重要性，因而運(yùn)動(dòng)是非地轉(zhuǎn)的，在中尺度系統(tǒng)中可看到風(fēng)向和等壓線相垂直的特征。

在垂直方向，大尺度運(yùn)動(dòng)是準(zhǔn)靜力平衡的，較大的中尺度系統(tǒng)也具有準(zhǔn)靜力平衡特性，但在強(qiáng)風(fēng)暴類(lèi)的對(duì)流性中尺度系統(tǒng)中，空氣運(yùn)動(dòng)是非靜力的，浮力可以使氣塊產(chǎn)生較強(qiáng)的垂直加速度，導(dǎo)致猛烈天氣生成。

2、中尺度天氣以及大氣探測(cè)資料在中尺度暴雨中的應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)對(duì)中尺度氣象學(xué)的研究中大氣的探測(cè)資料取得了很大的成就，但是在中尺度暴雨中的應(yīng)用又是其中一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，這就需要我們充分的認(rèn)識(shí)到中尺度天氣以及大氣探測(cè)資料在中尺度暴雨中的應(yīng)用，從而來(lái)推動(dòng)我國(guó)中尺度暴雨的研究。

1）大氣探測(cè)方法的改進(jìn)和發(fā)展為中尺度天氣的研究提供更加精確的數(shù)據(jù)支持。隨著科技的發(fā)展和人們制造技術(shù)的提高，在大氣探測(cè)中采用新的方法和工具進(jìn)行探測(cè)，比如微波折射率儀探測(cè)、利用天氣雷達(dá)探測(cè)儀探測(cè)、利用無(wú)線電掩星探測(cè)等高科技的探測(cè)工具，為中尺度天氣提供更加先進(jìn)的探測(cè)資料，推動(dòng)中尺度天氣的研究。

2）中尺度暴雨的探測(cè)在中尺度的研究中占據(jù)了重要的位置。由于受我國(guó)自然天氣的影響，暴雨天氣比較的頻繁，在我國(guó)夏天氣象災(zāi)害主要是暴雨，在暴雨的氣象資料的分析和研究上，我國(guó)可以借助先進(jìn)的氣象觀測(cè)手段獲取更加準(zhǔn)確的資料，這些資料對(duì)于中尺度暴雨的研究會(huì)有很大的推動(dòng)作用；

3）氣象資料的研究方法對(duì)中尺度氣象的研究會(huì)起到了極大的推動(dòng)作用。在對(duì)氣象資料進(jìn)行研究的過(guò)程中，雖然新的工具能夠幫助獲得更多的資料，但是研究的方法是進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，所以氣象資料的研究方法對(duì)中尺度氣象的研究會(huì)起到了極大的推動(dòng)作用

參考文獻(xiàn)：

[1]施永年.中尺度氣象數(shù)值模式[J].計(jì)算物理，1992

[2]丁一匯.暴雨和中尺度氣象學(xué)問(wèn)題[J].氣象學(xué)報(bào)，1994