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[打听,资料,科普] 超级单体风暴 supercell thunderstorms 的科学动图或视频
一、《科普中国》的动图:超级单体风暴
图1 超级单体风暴
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=624300
https://pqnoss.kepuchina.cn/kepuyun/2025/08/08/14/1754545096836.gif
请教:
(1)为什么不同云层的旋转方向不同?
(2)为什么底部有向下喷出的气流?
(3)哪里有更多的类似的高清科学动图或科学视频?
图2 天气计算方程
https://pqnoss.kepuchina.cn/kepuyun/2025/08/08/14/1754545145518.jpg
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=624300
二、求助更多的动图
图3 11
https://img.getaway.co.za/wp-content/uploads/2015/02/i-vn3DrLk.gif
图4 22
https://img.getaway.co.za/wp-content/uploads/2015/02/i-RjC7w73.gif
图5 33
https://img.getaway.co.za/wp-content/uploads/2015/02/i-dHFHnrq.gif
图6 SUPERCELL THUNDERSTORMS 2
https://hmxearthscience.com/blog_files/category-weather-systems.html
三、复杂系统行为预测的“机理+辨识”策略
似乎可以结合“天气预报”、“地震预报”等进行更具体的研究。
大气里有“强对流”天气,地壳上会有“地震”,……。
如:
(1) 2022-06-26 14:26,[小结] 我在《气象学》里“遥相关 teleconnection”方面一点思考
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1344641.html
(2) 2021-07-17 14:24,感谢《在线》给贴出评论“从El nino 到‘大气遥相关 teleconnection’”
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1295866.html
(3) 2022-07-29 15:05,[随笔] 地震:前兆、预报与“因果性、相关性”杂谈
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349269.html
参考资料:
[1] 科普中国,2025-08-10 08:15,暴雨预报八成不准?气象科学家:别骂了别骂了,都是有原因的
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=624300
[2] 2023-05-05,大气运动方程组/dynamic equations of atmospheric motion/刘式适撰,郭毅鹏修订,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=60563&Type=bkzyb&SubID=76751
在大气动力学中,根据经典力学的牛顿运动定律,特别是牛顿第二运动定律,推导出大气运动方程;根据质量守恒定律,推导出大气连续方程;根据热力学第一定律得出热流量方程;再加上状态方程和水汽方程,就构成了描写大气运动和状态变化(包括水的相变)的动力方程组。这套方程组是研究大气的一切运动和现象的基础。
运动方程
重力,气压梯度力(ρ、p分别为空气的密度和气压),地球自转角速度,科里奥利力,黏性力(湍流黏性力)
连续方程
热流量方程
定压比热,位温,气块从外界得到的热量(辐射加热,潜热加热,感热加热(湍流感热输送))
水汽质量守恒方程
水汽密度,水汽质量(水汽源或汇),
[3] 2023-05-06,全球大气环流模式/global atmospheric general circulation model/王在志,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=48416&Type=bkzyb&SubID=76747
美国气象学家J.斯马格林斯基等人于1963年用原始方程的数值模式进行模拟。1964年,美国气象学家Y.明茨在模式中加了大尺度地形及海洋和陆地。1965年,日本气象学家真锅淑郎在模式中加上了水汽,进行更真实的模拟。
20世纪70年代以后,大气环流模式得到了进一步的发展,模式中逐渐加入了温室气体、痕量气体、气溶胶等的气候效应,对云过程的模拟也更加完善;并且为了更好地反映不同气候分量之间的相互作用,对气候系统间的反馈过程进行合理模拟,逐步耦合了海洋环流模式、海冰模式、生态模式等,形成更为完整也更加复杂的气候系统模式。
全球大气环流模式包括一组满足基本物理定律的闭合方程组,该方程组包含影响大气环流的重要物理因子如辐射、凝结加热、地形、海-气或陆-气热量交换和边界层的作用等在内,并在给定初始值、边界值条件下将该方程组在计算机上实现程序化的求解过程。根据对方程组中各项的处理不同,大气环流模式主要包括动力框架和物理过程两部分,此外还包括初值和边界强迫项的处理等。
用于气候及气候变化模拟及预估的大气环流模式,由于研究对象的时间尺度较长,非绝热物理过程的影响较重要,海温、冰雪、植被、温室气体、气溶胶的作用等都需要包括进来。对于某些历史气候问题的模拟,太阳活动的变化、地球轨道参数的变化也需要考虑。
[4] 叶笃正,李崇银,王必魁.动力气象学[M].北京:科学出版社,1988.
[5] 曾庆存,叶笃正.旋转大气中运动适应过程问题的研究(一).大气科学,1980,4(4): 379-393
Zeng Qing-Cun, Ye Du-zheng. The advance in the investigation of the problems of the adaptation processes in the rotating atmosphere, I. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese),1980,4(4):379-393
doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1980.04.12
http://www.dqkxqk.ac.cn/dqkx/dqkx/article/abstract/19800412?st=article_issue
[6] 曾庆存,叶笃正.旋转大气中运动适应过程问题的研究(二).大气科学,1981,5(1): 101-112
Zeng Qing-cun, Ye Du-zheng. The advance in investigation of the problems of the adaptation processes in the rotating atmosphere, II. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese),1981,5(1): 101-112
doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1981.01.12
http://www.dqkxqk.ac.cn/dqkx/dqkx/article/abstract/19810112?st=article_issue
http://www.dqkxqk.ac.cn/dqkx/dqkx/article/issue/1981_5_1
[7] 吕建华,2020-07-03,一篇非SCI文章,两位国家最高奖作者:关于大气中的适应问题 精选
http://blog.sciencenet.cn/blog-3360191-1240516.html
[8] 2024-12-04,中尺度强对流系统云系/mesoscale severeconvectioncloud system/蒋建莹,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=532116&Type=bkzyb&SubID=76777
空间尺度从几十千米到几百千米,时间尺度从几小时到十几小时的强对流云系。
[9] 2022-12-23,对流不稳定/convective instability/钟玮,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=500409&Type=bkzyb&SubID=221744
这类不稳定的特征是:当没有扰动时,它们呈现的是稳定气层特征。一旦气层发生气流越山、辐合等受迫抬升过程后,就有可能演变为不稳定气层,而释放大量不稳定能,形成雷暴、龙卷等强对流天气。也就是说,对流性不稳定气层必然被地形、锋面等抬升到一定高度后才表现出来。
[10] 2022-12-23,大气湍流/atmospheric turbulence/王学永,邵箭,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=408887&Type=bkzyb
较常见的大气湍流运动有风暴层湍流、晴空湍流或卷云区湍流,以及与强对流活动有关的对流云湍流等。大气湍流使空气在垂直和水平方向发生强烈的交换,是大气中特别是边界层中各种物理量(如热、水汽)传输的重要方式之一。
[11] Mike Hollingshead, 2015-02-25, 13 supercell thunderstorms like you’ve never seen them before
https://www.getaway.co.za/photography/storm-photography-mike-hollingshead/
以前的《科学网》相关博文链接:
[1] 2021-01-02 14:35,喜获《发电技术》2020 年度优秀论文:大气压的差值对风速空间相关性预测的影响分析
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1265377.html
[2] 2022-07-08 17:03,[打听,科普] 为什么有些行星大气风向在不同纬度相反(木星、天王星、海王星)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346438.html
[3] 2010-11-07 21:16,复杂系统行为预测的“机理+辨识”策略
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-381404.html
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