天气学诊断分析 实习报告
学号：20111336086 姓名：缪 昊 班级：长望1班
一、实习目的
熟练使用天气学原理和中国天气中的知识，诊断分析常用的动力和热力参量 （涡度、散度、相对湿度、水汽通量、水汽通量散度等）。
1、学会使用Fortran 程序读入有格式的数据文件，输出二进制数据文件。 2、学会使用Fortran 编程计算涡度、散度、相对湿度、水汽通量等动力和热力参量。
3、学会使用Grads 读入二进制数据文件，绘制等值线图、矢量图等，并存储。
4、掌握如何分析得到的各物理量的图形。
二、实习要求
完成计算各物理量的Fortran 程序，并画出各物理量的图形，结合所绘出的图形，分析南方气旋形成时各要素场的配置情况，对这次降水过程进行天气诊断分析。
三、实习资料
观测资料：计算范围：东经32~160，北纬12~80，格距 4*4。所给要素为高度场，风场，温度以及温度露点差，共11层。
四、实习内容
1. 利用所给资料（格点）和绘图软件绘制等高线、等压线、等温线，了解当时
环流形势（主要是500和850hPa）。
2. 计算涡度（实测风涡度和地转风涡度）和散度（主要是300，500，850hPa）：
计算18日08时 ，18日20时，19日08时，19日20点 ，20日08时500hPa实测风涡度平流和500hPa 、850hPa温度平流，分析并比较实测风涡度和地转风涡度不同的原因，分析南方气旋发展生成的原因，以及散度高低层的配置。绘图： 19日20点850hPa实测风涡度和地转风涡度以及他们的差， 19日08时，19日20点 ，20日08时500hPa实测风涡度平流，500hPa 、850hPa温度平流。
3. 计算1000-300hPa各层水汽通量，分析水汽通量输送较大的层次及其水汽通
量散度，指出水汽输送通道大致范围，并说明水汽辐合区域的位置，什么位置有利于降水的发生，原因是什么。比较水汽通量中水汽平流和风的散度项的大小。绘图：19日08点，20点，20日08点850，700，500hPa水汽通量和水汽通量散度
4. 计算垂直速度，采用第二种修正方案，其中大气层顶的垂直速度可以直接采
用0，也可以用绝热法。绘图：19日08点，20点，20日08点850， 500hPa垂直速度
5. 在以上任务完成后，有时间的同学编制计算流函数和势函数程序并绘图，垂
直速度用第二种修正方案
五、结果分析
1、环流形势
850hPa等高线（蓝）和等温线（红）
500hPa等高线（蓝）和等温线（红）
分析：1.850hPa图上，环流中心比较散乱，但可以看出温度场落后于高度场；
2.500hPa图上，可以看到西风带上短波槽的东移发展过程，呈现阶梯槽。西南低涡逐渐形成，东亚大槽先减弱后又重建。明显能看到的是位于鄂海附近的低压中心，且环流场分布较850hPa而言更有规律。位于贝加尔湖西北的低槽渐渐南伸与华南上空的槽慢慢合并，于是南方气旋形成。
2、物理量图
2.1.1 850hPa实测风涡度和地转风涡度
850hPa实测风涡度
850hPa地转风涡度
850hPa地转风涡度与实际风涡度差
分析：1.从实际风涡度图上看，我国东部沿海地区有明显的正涡度中心，周围是负涡度环绕，气旋性环流增强； 2.从地转风涡度图上看，正负涡度分布不是很明显，可能由于地转风涡度计算中把地球大气看作是地转平衡，与实际大气存在一定的区别，实际大气存在摩擦力和地转偏差；
3.从地转风涡度和实测风涡度的差值图和各自对比，可以很明显的看出来，我国东部大范围地区主要是正涡度控制，与当时时段850hPa 的高度场形势很好地契合，因为低压对应的是气旋式的环流，而气旋式环流对应的又是正涡度，这样也很好地配合大气的环流场情况。
2.1.2 500hPa涡度平流
分析：19号08时，东部沿海地区有很强的正涡度平流中心，对应有利
于气旋的形成，到19号20时，气旋已出现，所以该地区的涡度平流有所减弱。
2.1.3 850hPa温度平流
分析：高空温压场的配置，导致槽前有暖平流，槽后有冷平流，冷平流从西部和东北部向
东部沿海输送冷空气，暖平流从南海洋面向东部沿海输送暖湿空气，在我国东部地区汇聚。
2.1.4 850hPa、700hPa、500hPa的水汽通量及水汽通量散度图