致灾雷暴大风特征分析

为深入探讨保定雷暴大风的形成机理和提前预防农业气象灾害的发生,本研究利用常规观测资料及NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料,对2017年6月21日发生在保定东部及雄安新区的雷暴大风天气进行分析。结果表明：地面中尺度辐合线和冷池是直接触发机制;探空曲线存在上下两个自由对流高度LFC; 雷暴大风出现在最强负变温与正变压前侧锋区;雷暴大风位于高能舌附近的能量锋区;边界层弱冷平流有利于水平锋区的形成与加强。整层MPV2负值的增大、高低空垂直螺旋度的耦合,构成此次雷暴大风天气的典型模式。此次过程是发生在高空槽前的雷暴大风天气,高低空系统的配置和不稳定条件比较有利于强对流的发生。依据地面中尺度系统至少可以提前10—20 min发出预警信号。     

江苏沿江地区一次雷暴大风天气的中尺度特征分析

利用常规气象资料、雷达及NCEP 1°×1°再分析资料,对江苏沿江地区一次雷雨大风过程的天气形势、热动力因子及中尺度特征进行分析,研究此次雷暴大风天气的成因。结果表明:此次雷暴大风天气发生在副热带高压边缘,前倾槽、中低层切变线和地面辐合线是主要影响系统,冷暖空气交汇导致不稳定能量触发;大的CAPE值提供了充足的水汽与能量条件;高空辐散与低空辐合的配置为雷暴大风的形成和维持提供有利的动力条件;VIL值达到最大后快速减小对雷暴大风灾害的预警具有指示意义。     

2005年4月20日苏北地区强对流天气过程诊断分析

利用地面常规观测资料、多普勒雷达探测资料、NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料,应用客观诊断分析方法对2005年4月20日发生在江苏中北部大范围的强对流天气过程进行分析。结果表明:这次强对流天气发生在东北冷涡影响的背景下,东北冷涡东移南下,冷涡后部强劲西北风急流与地面冷锋前西南风气流带来的高温高湿空气形成上层干冷、下层暖湿的不稳定层结,为强对流发生提供了有利的背景条件;高低空急流的耦合是这次强对流天气爆发的触发机制;强对流天气发生在能量锋区前沿的不稳定区内;多普勒雷达分析表明,线风暴上的多单体风暴和超级单体风暴造成了江苏中部雷暴大风、冰雹、龙卷等强天气,通过雷达径向速度识别中气旋或逆风区对雷暴大风的监测和预报有很好的指示意义,多普勒天气雷达垂直积分液体含水量可作为冰雹预警预报的一个重要参考指标。     

2013年5月18日兰州北部强雷暴过程分析

利用气象常规资料、Doppler雷达资料、NECP2．5°×2．5°再分析资料对2013年5月18日发生在兰州北部一次强雷暴天气过程进行分析。结果表明,此过程发生在中川机场的冰雹为主要强对流天气,并相继造成永登、两当等地的强降水,大风天气;主要影响系统为地面冷锋、高空冷槽、高空急流;在极为有利的高低空系统配置下,暖湿空气遭遇干冷气流后剧烈抬升,环境风场对上升运动进一步加强,-20℃层高度适宜,有利于产生冰雹。     

一次雷暴天气潜势预报与中尺度分析

利用常规气象观测资料、T639数值预报产品FY-2E卫星云图及相关定量产品,分析了2014年7月29日陕北出现的一次局地雷暴天气过程,基于雷暴发生的三要素讨论了中尺度不稳定与雷暴发生之间的关系、抬升与触发的异同以及天气系统与雷暴抬升机制之间的关系,并对产生雷暴机制的物理量和有利于雷暴发生的中尺度环境进行分析。结果表明,雷暴是在条件不稳定层结下产生的,位势不稳定的建立有利于雷暴机制的形成与发展;雷暴发生区形成较强的湿度梯度,有利于雷暴发生区产生垂直环流。上升区在湿空气区,下沉区在干区,这个垂直环流圈的进一步发展反过来又维持了湿舌,是强对流的一种触发机制。有利的中尺度环境场和边界层辐合线的形成是雷暴的触发机制。高层的辐散场与短波槽的配置,有助于低层850 h Pa和地面辐合线触发雷暴。     

“4.15”鲁北沿海东北大风分析

利用常规气象资料对2009年4月15日发生在鲁北沿海的一次东北大风天气过程进行分析。结果表明,此次东北大风主要是由强冷空气南下造成的,锋后冷高压和锋前热低压对峙形成北高南低的形势,有利于东北大风的形成、维持;冷锋前后强的3 h变压梯度不但决定风力大小,还决定了最大风区的区域;850 hPa锋区后部的冷平流强,锋区的大气斜压性强,促使位能释放转化为动能,高低层风速垂直切变大有利于高空能量下传,均促使地面风速加大;而冷空气影响时海洋与鲁北陆地的粗糙度及热力性质差别小,对风的削弱几乎达最小;造成此次鲁北沿海春季东北大风的冷空气以中低层850 hPa以下为主,冷空气势力减弱迅速、天气形势变化快速,大风持续时间较短,与冬季强冷空气从低层到高层向南爆发不同。     

青海高原一次春季冷锋过境引起的大风沙尘天气分析

应用探测资料及地面台站的观测资料,对2008年3月30—31日在青海高原东北部形成的一次大风沙尘天气过程,从天气形势、地面冷锋演变形势及影响大风发生的持续的关键物理量特征等方面进行了诊断分析,总结归纳出了此次灾害性大风天气的预报着眼点.结果表明:(1)此次大风天气过程具有日变化明显(昼强夜弱),过程中伴随沙尘暴、寒潮、弱降水等复杂天气的特点;(2)西伯利亚横槽转竖携带冷空气向南暴发,与地面系统发展共同造成的强气压梯度、高低空强的温度差动平流是造成此次大风的主要原因;(3)低层辐合上升运动与高空急流入口区次级环流叠加加大低层位势梯度和地面气压梯度,配合冷锋过境,使得白天近地层不稳定性加大,湍流加强,动量下传加大地面风速,导致地面持续强劲的大风;(4)柴达木盆地作为沙源在前期干燥无降水的气候条件下,加之层结不稳定和湍流活动造成的地面持续强劲的大风是引起沙尘天气的主要原因.     

2009年6月5日安徽致灾大风天气过程分析

利用常规气象资料、红外卫星云图,结合新一代天气雷达资料,对2009年6月5日发生在安徽的致灾大风天气过程进行分析。此次大风过程是由发展强烈的强对流系统引起的,其产生于对流层中高层槽后干冷空气向南大范围扩散,低层辐合,大气层结非常不稳定,深层大气垂直风切变中等的背景下。高空冷平流和低空暖平流产生的对流不稳定是强对流天气系统形成的基本条件。低层存在干线和风向辐合为强对流发生提供了触发机制。对流风暴下部强烈冷性下沉气流形成了地面雷暴高压,雷暴高压与周边低压区之间较大的气压梯度是形成地面大风的主要原因。     

2019年7月山东一次强对流天气成因及数值预报偏差分析

本文首先利用常规天气资料和卫星资料对2019年7月6日山东地区的强对流天气成因进行分析,此次强对流天气是在高空冷涡、低层切变和地面气旋的共同作用下,形成了大尺度抬升运动和不稳定层结,配合低空急流输送水汽和中尺度辐合造成的抬升运动,造成了大范围雷暴大风、暴雨和局部冰雹天气。同时,对流云团的合并发展增强了暴雨强度。最后,通过分析欧洲中心数值模式资料,得到对中尺度辐合中心的预报能力不足是造成暴雨落区预报偏差的主要原因。     

安徽省一次强对流天气过程分析

基于合肥新一代天气雷达产品和常规观测资料,从天气形势、不稳定能量、卫星云图、雷达回波等方面对2009年6月5日安徽省一次强对流天气过程进行了分析,揭示此类强对流天气的形成机制。结果表明,高空呈前倾槽形势且高低空具有强的垂直温度梯度,强大东北冷涡后部,贝湖阻高崩溃带来强冷空气南下;850100 h Pa呈一致的西北偏北干冷气流,河套东部上空925 h Pa存在切变线;地面能量积累明显且有2条明显复合线。高低空完美配合造成此次强对流天气过程强度强、范围广、移速快、危害大。山东、江苏境内海风锋导致的地面复合线对强对流可能有触发和加强作用;前期东北冷涡活跃和华东持续高温为强对流发生积累了大量不稳定能量。分析合肥站雷达图发现,0.5°仰角反射率因子图上阵风锋出现时间与经过区域对应地面大风发生时间和发生地区有很好的指示,能提前2030min发布大风预警。     

青海一次大风天气过程分析

本文利用高空、地面和模式资料,对2010年4月7～9日发生在青海大部地区的一次大风天气过程进行了分析,结果表明:1)此次天气过程是由锋区、急流南压形成的一次大风天气过程。2)此次天气过程中高空西风急流强盛并明显南压;等高线比较密集,高空位势梯度大;白天温度递减率接近干绝热线,白天增温迅速,日变温大,有利于增加层结不稳定;500hPa锋生明显。3)青海地势南高北低、西高东低,南部地区由于海拔高,高空风的动量下传比北部明显,地形作用也是此次天气过程中一个极为重要的因素。     

2015年6月16—17日孝感市暴雨天气过程分析

本文利用常规资料、自动站资料等对2015年6月16—17日孝感市暴雨天气过程进行了分析。结果表明,副高稳定少动、高空槽东移、低层低涡切变维持及新生、高低空急流耦合、地面中尺度辐合系统稳定。800~900 h Pa形势场水汽辐合中心产生起始时间对应暴雨天气出现时段;高层辐散、低层辐合形成抽吸作用,推动暴雨天气出现;此次暴雨天气过程是在弱对流不稳定状态或近似中性层结中形成的。     

兰州地区一次多单体风暴天气过程分析

利用常规气象资料、兰州机场多普勒天气雷达资料,对2014年4月14日兰州地区出现的一次多单体风暴天气过程进行了分析。结果表明院本次中尺度对流云团发生在中低空切变线附近,暖脊和冷槽前部,显著湿区中及高低空急流相交点的左前侧。这样的高低空系统配置为强对流天气的发生发展提供了有利的抬升条件、水汽条件及强烈的位势不稳定层结。有利于冰雹大风天气产生的环境条件较好;高空急流的抽吸作用及0℃和-20℃层高度适宜,有利于冰雹的产生;雷达回波上也有明显的降雹特征。     

西北地区一次强雹暴天气过程特征分析

利用NECP再分析资料、兰州和西宁探空站资料及兰州机场多普勒雷达资料对兰州机场2011年9月8日出现的一次雷暴伴冰雹天气过程进行特征分析。结果表明:此次雷暴天气是新疆冷槽分裂下来的冷空气冲击低层暖湿空气产生的局地中尺度强对流性天气,多普勒雷达回波显示雷暴云有明显的降雹特征。温度槽、地面冷锋是当天雷暴天气的触发机制;低空充沛的水汽,高、低空急流和风的垂直切变的存在为强雷暴天气的形成提供了有利的条件。     

西北地区一次强雹暴天气过程特征分析

利用NECP再分析资料、兰州和西宁探空站资料及兰州机场多普勒雷达资料对兰州机场2011年9月8日出现的一次雷暴伴冰雹天气过程进行特征分析。结果表明:此次雷暴天气是新疆冷槽分裂下来的冷空气冲击低层暖湿空气产生的局地中尺度强对流性天气,多普勒雷达回波显示雷暴云有明显的降雹特征。温度槽、地面冷锋是当天雷暴天气的触发机制;低空充沛的水汽,高、低空急流和风的垂直切变的存在为强雷暴天气的形成提供了有利的条件。     

2010年沈阳市首场雷暴天气过程漏报原因分析

2010年5月2日,沈阳南部出现了2010年首场雷暴,虽然此次雷暴没有给沈阳地区带来严重的雷电灾害,但由于没有准确地预报出雷雨天气,预报服务效果较差。对此次雷暴天气过程漏报原因进行了分析,并用中尺度分析技术做了雷暴潜势分析,为雷暴潜势预报提供技术指标和着眼点。结果表明,此次天气过程漏报原因是：前期地面气温持续大幅度偏低,不利于强对流天气的发展;解释分析数值预报产品能力有待提高;在此次过程中T639模式预报结果优于日本数值预报;应加强对中尺度分析技术的学习和应用,提高强对流天气预报准确率。     

长春市2017年7月16日一次短时强降水过程分析

本文使用地面自动站资料、数值预报资料和雷达回波产品,结合高低空、地面实况,对长春市2017年7月16日出现的一次短时强降水过程进行分析。结果表明:500hPa高空槽、副热带高压,850hPa冷式切变线和地面低压是这次降水的主要天气尺度系统;降水过程中强烈的不稳定能量释放和垂直上升运动,表现出中尺度系统降水特征;雷达回波图中具有典型的热带强对流降水回波特征,存在明显的中尺度辐合和逆风区,证明中尺度系统是造成此次过程的直接天气系统。     

2017年2月21—22日锡林郭勒盟南部地区暴雪天气过程分析

利用MICAPS常规气象资料和FY-2E卫星云图资料,对2017年2月21—22日锡林郭勒盟南部地区暴雪天气过程进行分析。结果表明,此次暴雪天气的主要影响系统为低层切变线、高低空急流和地面倒槽;高低空急流耦合为降雪天气的发生提供动力条件,较强的低空急流和低层切变线为降雪天气的发生提供充足的水汽条件;卫星云图上显示强降雪主要发生在暖云向冷云转化的过程中,高低空急流与云区相对应。     

利用NCEP资料分析一次雷暴大风过程

利用NCEP再分析资料,对北京首都机场2008年8月24日发生的一次雷暴大风事件进行了分析。研究表明,抬升指数、大气可降水量及垂直风切变对此次雷暴大风有很好的指示作用,并且雷暴大风可能发生在某些对流参数高值中心区的边缘区域。今后需要引入新型指数,结合使用风廓线仪和天气雷达资料,更好地应用于雷暴大风尤其是干型雷暴大风的预报研究。     

2016年大连地区强对流天气雷达回波特征分析

该文利用探空资料、加密自动站资料、天气雷达资料对2016年6—9月大连地区9次强对流天气过程,即短时强降雨(4次)、雷暴大风(3次)和冰雹(2次)3种强对流类型进行了雷达回波特征分析.结果表明:探空资料中K指数适用于短时强降雨识别;CAPE值与探空距离强对流时间密切相关;较大的高低层的温差有利于识别雷暴大风和冰雹;较低的0℃层和-20℃层高度有利于冰雹判别;较大的0~6km深层垂直风切变有利于雷暴大风识别.最大回波强度和所在高度,短时强降雨小于雷暴大风和冰雹;弓状型雷暴大风相对于低仰角径向速度大值区类型的雷暴大风有更长的预警时间提前量;雷暴大风和冰雹的VIL值都相对较大,不利于区分两者.研究结果为大连地区强对流预报预警提供参考依据.