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。     

山西中南部一次暴雪过程诊断分析

为了进一步分析山西中南部暴雪过程的形成原因,笔者利用常规和非常规气象观测与监测资料,针对2014年2月4—6日山西中南部暴雪天气过程,从高空、地面天气形势、中低层流型配置、雷达回波及物理量场的空间垂直剖面进行综合分析。结果显示：该次暴雪过程以500hPa西风槽、南支槽相继影响、地面倒槽前部东南气流的控制为背景。500hPa西风槽,700hPa西南急流与横切,850hPa东南急流为该次暴雪的中尺度有利配置。回波强度在15~30dBz,属连续均匀的稳定性降雪回波。物理量场的相对湿度在200hPa以下为大于80%的湿空气柱、对流层为一致的上升运动、高层辐散与低层辐合构成了有利于强降雪的环境条件。     

2011.7山西区域性暴雨天气过程诊断分析

为了进一步研究山西区域性暴雨天气过程的主要成因,利用常规和非常规气象观测与监测资料,对2011年7月1—3日山西区域性暴雨天气,从大尺度环流背景、中低层影响系统、红外卫星云图、不稳定能量及物理量场的空间垂直剖面进行综合分析。结果表明：该次暴雨发生在东高西低副高影响的环流背景下,中低层切变为暴雨主要影响系统,强烈的上升运动、低层辐合高层辐散的流场配置为暴雨提供了有利的动力条件,涡度场与高低空系统的时空分布变化相一致,ki指数≥32℃的高能区、si＜0℃的不稳定区域在降水时段始终与中低层切变系统的位相一致,促进了持续性强降水的产生。     

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。     

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。     

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。     

2016年春运期间一次寒潮天气过程诊断分析

利用常规气象观测资料、NECP/NCAR1°×1°再分析资料和探空资料,应用天气学分析和动力气象学诊断方法,对2016年1月21~24日山西寒潮、大风和降雪过程的影响系统配置、冷空气移动路径和高低空环流形势演变进行了诊断分析,并对大风和降雪主要成因进行了分析。结果表明：此次寒潮过程属于“横槽型”,500hPa上贝加尔湖东部的冷涡引导冷空气,沿西北偏西路径进入山西,以及地面冷高压南下是寒潮爆发的原因。850 hPa存在强盛的冷平流,是产生寒潮天气的主要原因。但由于冷空气移动路径偏西,冷高压主体偏北,造成本次降温幅度只有个别站点突破历史极值。水汽条件较差,所有降水过程较弱;地面正负3h变压差达10hPa,利于产生变压风,造成大风天气。     

哈密北部春末低涡暴雪过程诊断分析

研究东疆暴雪天气的成因,提高同类灾害性天气的预报水平,为东疆暴雪天气的预报提供参考。采用区域气象自动站观测资料和NCEP/NCAR再分析资料对2016年5月20—21日哈密北部军马场的暴雪天气进行诊断分析。结果表明:暴雪是在极锋急流带明显南伸的背景下,新疆北部低涡和地面冷锋影响下形成的。550~750 h Pa之间强烈的上升运动为暴雪提供动力条件,600 h Pa以下持续的水汽通量散度为暴雪提供水汽,前期的暖平流为降水的出现提供了热力条件,而后的强冷平流使气温下降,从而导致降雪的出现。中低层锋生锋消的垂直配置与降水的持续时间有较好的对应关系。极锋急流带明显南伸对暴雪的产生提供有利的环流背景。     

太行山地形对山西两次锢囚锋暴雪影响的数值试验

为深刻认识太行山地形对降雪的影响,做好降雪天气预报服务,从而适应新型农业种植结构调整,减小降雪天气对农业生产的影响,利用NCEP全球再分析资料和实况探测资料,采用WRF中尺度数值模式,对2009年11月10日和2010年3月14日山西省两次锢囚锋暴雪天气进行数值试验,比较分析了太行山地形变化对降雪量级、强度、落区及空间结构特征的影响。结果表明：（1）对于影响系统偏南的暴雪天气,太行山高度适中更能使降雪接近实况,而对于偏北的暴雪天气,则是抬高地形,影响更明显。（2）锢囚锋降雪的不同阶段,太行山地形变化对低层水汽输送的影响差异较大。（3）适当降低太行山高度,使得暴雪区上空高空辐散、低空辐合的垂直结构更明显,中心强度更强,对暴雪的产生更为有利。（4）对于影响系统偏南的暴雪天气,太行山高度降低使得高层干侵入强度增强,造成触发作用加强。     

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。     

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。     

2011年山东一次罕见秋季连阴雨的环流特征分析

为了加强对连阴雨天气成因的认识,从而提高预报员对此类天气过程的预报准确率,进而减少连阴雨对农作物造成的经济损失,利用NCEP、卫星云图、MICAPS常规观测资料等,对2011年9月11—19日山东秋季区域性连阴雨过程进行诊断分析。结果表明：这次连阴雨持续时间长、范围广、强度大;连阴雨发生的环流背景是副高南撤较迟,位置偏北,脊线在30°N附近,副高西北侧的西南气流与西风带冷空气交绥于山东所造成;连阴雨期间,亚欧上空大型环流相对稳定,乌拉尔山阻塞高压势力强且稳定,且贝加尔湖附近有一冷涡,同时副高、南亚高压和副热带西风急流的异常偏强、偏北和稳定维持,为此次连阴雨提供了有利的大尺度环流背景条件;强降水期间,东北—西南向的云带一直维持在山东上空,且云带的北缘与700 hPa切变线的位置一致。     

2012年7月山西省中南部一次强降水过程诊断分析

为了研究山西省中南部的强降水天气形成过程,利用常规观测资料和Micaps系统提供的资料,使用天气学诊断方法,对2012年7月8—10日发生在中南部的强降水的过程进行了分析,研究了发生强降水的影响系统和高低空流型配置,以及产生较强降水的物理机制。结果表明：较强降水发生在700 hPa与850 hPa“人”字型切变线的暖式切变线之间;低层幅合大值中心,对应降水较强;低层水汽幅合,中高层水汽幅散的长时间维持,保证了水汽上升运动的较长时间维持;高能舌走向与700 hPa切变线走向一致,与干线走向一致。