简介:为提高数值求解大气方程的速度,研究了预处理JFNK(Jacobian—FreeNewton—Krylov)方法及其在大气方程中的应用。这是一种非线性外循环Newton迭代与线性内循环Krylobv迭代相结合的快速算法,其优点是进行外循环Newton迭代时不要求Jacobian矩阵的形成和存储;它的有效性取决于内循环中线性系统的预处理。首先介绍了JFNK算法,然后以浅水波方程为例,描述了非线性残值的形成、预处理矩阵的构造及其在JFNK算法中的应用。试验结果表明:对内循环线性系统进行适当的预处理,能大幅度提高JFNK算法的运算速度。因而,JFNK是一种值得在大气方程中推广应用的方法。
简介:Mcteorologicaldataat17weatherstationsintheTianshanMountainsfrom1959to2003wereanalyzedtoexplorethevariationsintemperatureandsnowcover.TheabruptchangetestforsnowdepthwasperformedusingMann-Kendallstatistic.ThespatialdistributionofmaximumsnowdepthwascalculatedbyemployingGIDSinterpolationandDEMdata.Theresultsshowthatmeantemperatureinwinterhadarisingtrendatarateof0.44℃/10a.Theminimumtemperatureinwinterincreasedmoreevidentlyatarateof0.79℃/10a.Themaximumsnowdepthhasobviouslydeepenedatarateof1.15cm/10ainthepast45years,anditwasabout16%higherthantheaverageduring1991-2003.TheMann-Kendallstatistictestofsnowdepthindicatesthattheabruptchangeoccurredin1976.ThemaximumincrementforsnowcoverdepthoccurredinZhaoshu(Kunes)(39.3%)andNilka(39.7%)inthewestTiansbanMountains.Incontrast,thesnowcoverdepthreducedby17%inBarkolintheeastTianshanMountains.Therewasaprimarychangeperiodicityofabout2.8yearsinsnowcover.Inaddition,snowcoverdayswithadepthmorethan10cmincreaseddistinctly,however,therewasnoobviousadvanceordelayinsnowbeginningandendingdates.
简介:采用LAPS中尺度分析模式大气资料,对2008年7月一次西南涡暴雨过程进行天气学降水运动的中尺度诊断计算与分析。诊断计算包括:可降水量、层结不稳定能量、对流可降水量、水汽权重平均风速、水汽通量散度、云水、云冰总量及其通量散度和垂直速度与凝结函数降水率等。结果表明:"西南涡—切变线"系统的暴雨发生在暖湿气团与变性冷气团之间的中尺度风场辐合上升运动区,中尺度雨团发生在层结不稳定的暖湿气团一侧。计算的中尺度垂直运动与凝结函数降水率场,降水率为暴雨到特大暴雨。计算的水汽通量辐合降水率与凝结函数降水率不会完全重合,且水汽通量辐合既可致中尺度"雨",又可成大尺度"云",并且云水、云冰通量辐合/辐散,可解释为它们的"正"/"负"碰并增长,而碰并增长产生水凝物增量(降水率)促成大暴雨。因此,在凝结函数降水率场中产生的中、小尺度对流雨团,加上水汽与云水、云冰通量辐合及其碰并增长,并且借助层结不稳定能量释放和可能产生的强迫"次级环流"及水汽与云水、云冰输送,是"西南涡—切变线"系统造成襄樊特大暴雨的天气学成因。