山西省2011年11月28-29日暴雪天气过程诊断分析

为了深入研究山西产生暴雪天气过程的环流背景、影响系统及在强降雪期间物理量场空间结构的有利配置,针对2011年11月28-29日山西区域性暴雪天气过程,从500 hPa环流背景、中低层影响系统的相互配置、fy-2c红外卫星云图的演变特征、物理量场（垂直速度、散度、相对湿度）的空间垂直剖面进行了综合分析。结果表明：该次暴雪天气过程是在500 hPa西风槽、700 hPa切变与850 hPa持续偏东风的共同作用下形成,700 hPa切变与fy-2c云图上云团的演变过程息息相关,尤其位相变化一致,构成了暴雪产生的直接影响系统,强烈的上升运动,深厚湿层、上散下合流畅配置构成了强降雪产生的有利条件。该次暴雪天气过程的综合分析研究,给出了今后暴雪预报具有指导性意义的参考信息。     

山西春播首场透雨天气过程诊断分析

为了进一步对春播期间出现的第1场关键性透雨做出准确预报,更好地服务于三农,针对2011年5月8日-10日山西春播首场透雨天气过程,从高空环流背景、中低空影响系统、地面气压场特征及物理量场（相对湿度、散度、垂直速度、涡度）的空间垂直剖面时空演变特征、fy-2c卫星红外云图进行综合分析。结果表明：山西春播首场大范围透雨天气过程,是在500 hPa稳定的副高与西风槽相继控制为背景;700 hPa切变与降水云系的产生、强度变化及移动息息相关为主要影响系统;降水期间,地面始终处于高压底后部偏东气流的控制;物理量场空间垂直剖面的时空变化呈现出深厚的湿层、低层辐合高层辐散的流场配置以及强烈的垂直上升运动,具备了山西春播透雨产生的有利条件。     

一次鲁西北强降雪天气过程诊断分析

为了揭示强降雪天气的成因,以期为此类农业灾害性天气的预报预警提供指示,应用常规观测资料、NECP再分析资料,对2015 年11 月23—24 日一次强降雪天气的天气形势、物理量条件进行分析。结果表明：西风槽、低空急流和地面冷高压是此次强降雪天气的主要影响系统,此次降雪符合回流降雪特征;水汽条件上边界层以上的暖湿空气沿着冷空气层爬升产生降雪,为此次过程的主要特点,边界层比湿南大北小是此次降雪量级聊城北部中雪南部大雪的主要原因;降雪时925 hPa 以上强上升气流、暖平流,近地面边界层内弱下沉气流、冷平流。     

山东省11月份大范围回流暴雪特征分析

回流暴雪是山东省秋冬季重要的灾害性天气之一,为加强对这类灾害性天气的分析研究,提升预报能力和水平,笔者利用常规气象观测资料,对2000年以来山东省11月份发生的回流暴雪天气过程进行了环流形势、中尺度特征及热力、动力诊断分析。结果表明,这期间的回流暴雪均存在雨雪相态转换,925 hPa以下的温度对降水相态有明确的指示意义;此类天气的概念模型是500 hPa和700 hPa在河套地区或东部是低槽,低层850 hPa从西南伸向山东的切变线,地面为西北-东南向的高压控制,直接影响系统包括：低槽、切变线和低空急流;大气湿度层深厚,到达对流层中层或更高;探空分析所有过程均存在逆温,这也是回流降雪的重要特征;在低层水汽通量散度场有强辐合,θse的低值区一直伸到中原腹地,在大气中高层出现对流性不稳定;散度场从下向上辐合辐散交替叠置,垂直速度场表现为从低空到对流层顶均是上升运动的特征。     

南通地区强降雪和积雪深度预报研究

为了预防和减轻强降雪过程对设施农业和生产生活可能带来的不利影响,提高预报和服务水平,利用常规高空和地面资料、ECWMF 0.75°x 0.75°再分析资料,对南通地区1951年以来共19次区域性暴雪过程从影响系统、大气层积、动力和水汽条件等方面进行分析总结,并以2013年的区域性暴雪为例说明诊断分析和预报过程。结果显示：(1)南通属于北亚热带季风气候,雨或雨夹雪转暴雪过程占多数,判断降雪量要关注转为纯降雪以后的降水量,积雪深度还要注意地表温度的高低,因此必须同时考虑强冷空气南下和强盛暖湿气流北上的综合影响；(2)形成强降雪的天气系统主要包括南北两支西风槽、中低空切变、西南急流和低空冷垫,实例是典型区域性暴雪天气形势；(3)500～850 hPa高度至少有两层强盛的SW急流,强烈辐合上升主要发生在700 hPa及以上高度,为暴雪的形成提供了动力和水汽条件,850 hPa以下为冷垫,850～700 hPa存在逆温, 850 hPa气温小于等于-4 ℃、2 m气温小于等于3 ℃时降雨向降雪转变,地表温度接近零度后积雪增长明显；(4)南通地区24 h平均SLR,纯雪过程≥10,雨转雪过程＜10、东南部＜ 5,一般可通过850 hPa、2 m气温及地表温度对降水相态转换和SLR做出预判；(5)从历史强降雪中寻找天气形势相似过程,对比层结、动力和水汽条件,然后对相似过程实况进行缩放来推断降水量和积雪深度,也是一种可行的方法。     

安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流背景分析

为了从气候平均态的角度掌握安徽淮河以南汛期区域性暴雨的大气环流背景和物理量配置的特征,为区域性暴雨预报提供有利参考,本研究利用合成分析、EOF分解、显著性差异检验、相关分析等方法,对1960—2013年安徽淮河以南地区5—9月171次区域性暴雨个例进行分析,以研究其时空分布、大尺度环流分型及物理量场分布特征。研究表明：安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流特征主要表现为中高纬“2脊1槽”型。暴雨主要是边界层偏南风急流、低空西南急流和高空西风急流三者垂直方向上耦合的结果,暴雨区多位于南亚高压北侧,高空西风急流南侧,低空急流左前方和边界层急流中心的左侧及850 hPa暖切南侧,且垂直方向上呈现湿位涡正负区叠置的形势,为暴雨的产生提供不稳定层结条件。     

阜新地区暴雪预报方法研究

为了提高暴雪天气的预报水平和服务能力,为设施农业气象灾害监测预警提供参考,利用常规高空和地面资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对1955—2013年59年的25次暴雪过程进行总结。结果表明：（1）阜新地区暴雪主要集中在10月—次年4月,其中3月的暴雪次数最多,其次为11月和4月;（2）暴雪的高空和地面天气系统清晰、明显和有规律,500 hPa高空图分为2脊1槽型和阶梯槽型,地面分别为华北气旋、蒙古气旋冷锋、江淮气旋或倒槽;（3）降水前建立的风速≥12 m/s的低空西南急流为暴雪的发生提供了动力和水汽条件;（4）选取对暴雪天气具有明显物理意义的Q-flux-div(850)、Q(850)、K、θse(500)、W(700)、Div(500~850)6个预报因子,建立了阜新地区暴雪预报方程,实现暴雪天气客观化预报。     

山西省北中部初冬一次暴雪天气诊断分析

为了探讨暴雪天气的成因和机理,为暴雪预报提炼技术指标,利用常规气象观测资料和MICAPS资料,对2015年11月5—7日出现在山西北中部的暴雪天气过程进行了诊断分析。结果表明:(1)暴雪产生在高低纬冷暖气流相互作用的有利背景下,地面倒槽与回流共同作用的形势中,冷空气从高压中分裂南下在东北平原堆积是回流形成的机制;(2)低空、超低空急流的维持和叠置,为暴雪的出现提供了充沛的水汽。水汽通量大值区与低空急流的位置很吻合,水汽通量散度辐合区与暴雪区很吻合,对暴雪落区预报有明显指示意义;(3)回流降雪的开始与辐合上升关系密切,当回流干冷东北风到达山西北部,与低空偏南暖湿急流汇合形成切变线和干线时,降雪开始,此后随着切变线和干线的南下,降雪也逐渐向南扩展。切变线和干线是此次暴雪的抬升触发系统,切变线和干线北侧的东北气流起着冷垫作用,使暖湿气流沿冷垫爬升,促使上升运动加强,促使暴雪产生。     

3次回流倒槽作用下山西大（暴）雪天气比较分析

为进一步做好山西省降雪天气预报,为农业生产提供更为精细的气象服务,满足农业防灾减灾和政府决策需求,文章选取2011年2月9—10日、2月25—28日和2010年3月13—14日的三次回流与倒槽作用下产生的大雪或暴雪天气过程,利用多种探测资料,全面比较分析了三次过程的降雪特征、环流形势演变及流型配置、各种物理量特征及其差异。结果表明：（1）由于高低空流型配置、水汽输送特征和动热力结构特征存在较大差异,造成三次过程的降雪强度、强降雪落区和持续时间不同。（2）强降雪过程中,地面存在中尺度切变、中尺度涡旋和中尺度辐合三种结构,三种结构的降雪特征差异较大。（3）卫星云图上分别表现为高空槽云系过境型、槽后云团发展型和锋面云系影响型,TBB的变化和对流层中上层水汽含量的增加对预报强降雪有指示意义。因此,充分掌握这些特征及其差异,并提炼关键的预报技术指标,才是做好此类天气精细化预报的重要途径。     

相似环流背景下降水量级差异甚大的2次过程对比分析

为研究夏季暴雨空、漏报问题,利用常规气象观测资料、FY-2D气象卫星、雷达、自动气象站加密及NECP再分析等资料,对相似环流背景下2012年7月降水量级差异甚大的2次过程进行对比分析,结果表明：在大尺度相似环流背景下,上下游系统配置及有无中尺度系统生成是2次降水量级差异的主要原因。7月6日短波槽在东移过程中冷空气减弱,同时降水的动力、水汽以及不稳定条件变差,山西中南部出现小阵雨;7月8日冷空气东移加强,高度场与风场呈现非地转特征,中尺度切变线、中尺度急流、中尺度涡旋生成,影响降水的水汽输送及水汽辐合加强,山西中南部对流发展,出现区域性暴雨天气。因此,在相似环流背景条件下,通过分析上下游系统动态演变、物理量场高低空配置,对数值天气预报产品进行订正,以减少暴雨空、漏报。     

2013年春季内蒙古中东部地区一次吹雪过程天气学特征研究

为了研究内蒙古暴风雪成因,利用常规观测资料和NCEP2.5×2.5的6h再分析资料,应用Grads绘图软件以及Micaps3.2系统,对2013年出现在内蒙古中东部的一次吹雪天气进行了分析。结果表明：高空槽东南下为本过程提供有利的大尺度环流背景,蒙古气旋和蒙古冷高压为主要影响系统。高空急流在本次过程中起了重要作用。其出口区左前方的辐散抽吸作用,加强了地面蒙古气旋,有利于降雪发生。其入口区左侧的辐合区,形成下沉运动,动量下传以后为地面大风的形成提供条件。散度场和垂直运动场均形成次级环流,其辐合上升支为降雪提供动力抬升条件,而它的下沉支将高空动量下传到地面。西南低空急流的存在,将低纬度的暖湿气流输送到内蒙古中东部,对降雪天气的形成起了重要作用。     

相似环流背景下2次暴雨过程对比分析

为了提高抚顺地区暴雨短期预报能力,利用自动站观测资料、探空资料及NCEP再分析资料,对2013年7月9日和2013年8月16日抚顺地区暴雨天气过程进行对比分析。结果表明,2次过程均发生在偏西气流的纬向环流形势下,500 hPa贝加尔湖冷空气东南移是造成抚顺地区暴雨的主要影响系统。但不同点在于冷空气的输送形式,“07.9”暴雨过程是由贝加尔湖脊向东南方向移动导致,“8.16”暴雨过程主要是贝加尔湖脊前横槽南下所致。2次过程200 hPa均存在强盛的高空急流,但分流区的位置不同,“8.16”暴雨过程高空急流分流从辽宁西边界开始,从而有利于强暴雨的发生。低空急流、高空急流分流区的位置以及地面系统不同是导致2次暴雨强度差异的直接原因。     

柳州强对流天气的气候特征及环流背景分析

为了解柳州市强对流天气的气候特征及其发生的大气环流背景,提高强对流天气的预报准确率和防灾减灾服务,利用广西柳州市各气象观测站1951年以来的常规观测资料以及2005年以来的中尺度自动气象站资料,运用统计分析方法,对柳州市强对流天气的类型和气候特征进行分析。结果发现：柳州市的强对流天气主要有冰雹、雷雨大风和短历时强降水3类,冰雹主要发生在2—4月,其年代际变化呈单峰型,1970—1990年为冰雹高发期;雷雨大风年代际变化呈线性减少趋势,平均每10年约减少18.9次,1990年以前较多,1990年以后迅速减少;短历时强降水主要发生在汛期的4—9月,其年际变化趋势不明显。在统计分析的基础上,选取典型个例,利用NCEP再分析资料,分析各类强对流天气的环流形势特征,结果表明：冰雹发生前广西200hPa处于槽前西南急流中,500hPa处于槽前,850hPa贵州境内有低涡切变,柳州处于低涡东南部和西南急流左侧强烈辐合区中,地面一般有强烈的暖低压或低压倒槽发展;短历时强降水发生前广西地面一般处于锋前暖区中,多为暖区暴雨;雷雨大风则主要有副高边缘型、低槽冷锋型和低槽+副高边缘型3类。     

一次锋前暖区暴雨成因分析

利用常规气象观测、自动站、区域雨量站、卫星、雷达、再分析等资料,对2015年8月发生的一次锋前暖区暴雨进行了综合分析,结果表明：此次暴雨发生在西风槽东移和副高东退南压的环流背景下,以热力条件为主导引发的锋前暖区强对流性降水是此次暴雨产生的主要贡献者;暴雨发生在高空急流右后侧的显著辐散区,700hPa暖式切变线、850hPa冷式切变线、地面干线以及SI<-2℃相重叠的区域;850hPa切变线上的中尺度气旋性涡旋、自动站极大风速风场切变线以及中尺度涡旋是本次暴雨的直接触发系统;由于数值模式850hPa切变线位置预报的偏差,使得中低层流型配置由前倾误导为后倾结构,直接影响了模式热力条件预报的准确性,其结果是增强了西部动力条件而弱化了东部热力条件,最终导致暴雨落区预报偏差;锋前暖区暴雨预报的关键是触发不稳定能量释放的条件,对于此类暴雨应多关注边界层风场的变化,加强新型监测资料的综合分析和应用。     

鲁西北一次农业致灾暴雨天气成因分析

为了揭示局地暴雨天气的成因,以期为此类农业灾害性天气的预报预警提供指示,笔者利用常规观测资料、加密自动站资料和多普勒雷达回波资料,对鲁西北地区2012年7月4—5日暴雨天气过程的环流背景、物理量场特征和中小尺度系统进行分析。结果表明：此次暴雨的主要影响系统是高空西风槽、切变线和低空急流;聊城地区水汽通量散度所揭示的强水汽辐合时间与垂直运动发展增强时间没有很好的对应,因此此次强降水时间较短;暴雨落区与强上升运动的发展区域在空间上相关性更好;对流层低层辐合线触发了不稳定能量的释放产生暴雨;此次暴雨过程的局地特点可以用中小尺度系统进行解释,而中小尺度系统的跟踪一定程度上依赖于区域站资料的开发应用;多普勒雷达的强雷达回波单体和阵风锋能较好地解释此次局地暴雨过程,多普勒雷达产品的应用有待近一步深化研究。     

天柱山2011.7.23特大雷电灾害天气动力学分析

为了提高雷电灾害天气预报能力,服务天柱山旅游业。运用安徽省天柱山气象站地面观测气象资料、合肥多普勒天气雷达回波资料和美国NCEP全球分析FNL资料,对2011年7月23日天柱山特大雷电灾害天气过程进行了详细的分析。结果表明,环流特征为测站上空受槽前西南气流及低层较强的暖平流影响,贴地层在西太平洋伸向内陆的热带低压环流内,200 hPa为副热带西风急流。1000~ 700 hPa假相当位温随高度减小近10℃,在T-lnp图上抬升凝结高度和自由对流高度接近1000 hPa高度上,平衡高度伸至200~300 hPa之间,对流有效位能为2058 J/kg,而对流抑制能量在300 hPa以上。14时低层气温和比湿增量大于中高层,表明气层稳定度减小。低层为湿层并有湿舌从东北方向伸向测站,测站位于舌尖端;中高层为干层覆盖,这种湿度垂直分布非常有利雷暴出现。雷暴在雷达回波图上具有明显特征。     

一次鲁中山区秋季连阴雨天气解析

为了提高对鲁中山区秋季连阴雨的预报服务水平,利用常规资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析日平均资料分析了2007年9月27日—10月7日鲁中山区秋季连阴雨期间环流形势及物理量分布特征。结果表明：连阴雨期间,大尺度环流系统相对稳定,乌拉尔山到欧洲一带高脊偏强,200 hPa东亚西风急流偏北维持,南亚高压明显东伸,副热带高压偏西、偏北,里海、巴湖一带低槽偏强;500 hPa低槽、中低层切变线是造成此次连阴雨天气的主要影响系统;200 hPa东亚西风急流南侧、南亚高压东北侧的高空辐散是连阴雨天气长时间持续的动力机制;热带气旋的频繁活动,利于副高外围暖湿气流持续北上影响鲁中山区形成连阴雨天气;较强冷空气南下、副高快速东退南撤至海上是连阴雨天气即将结束的明显标志。