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。     

广西一次强冰雹天气诊断和预警特征分析

为了提升冰雹天气的短时临近预报和预警服务水平,本研究利用常规观测资料、NCEP再分析资料以及多普勒雷达资料,对广西2013年一次强冰雹天气过程的环境条件和雷达回波结构特征进行分析。结果表明：500 hPa高原槽和南支槽、低层切变线以及地面冷锋是此次强对流天气的影响系统。高空槽前正涡度平流、0~6 km强垂直风切变、较强的大气层结不稳定度、0℃层和-20℃层高度都有利于大冰雹的产生,强对流风暴发生在水汽强辐合区中。产生大冰雹的对流风暴为典型的超级单体风暴,具有低层钩状回波、有界弱回波区、三体散射(TBSS)及持久深厚的中气旋等特征。显著的三体散射回波、60 dBz回波持续扩展到-20℃层高度以上、风暴顶强辐散这些判据可作为判别强冰雹的雷达特征指标。     

“4.23”特强沙尘暴天气成因分析

为了研究河西走廊特强沙尘暴发生发展机制,利用常规气象资料和美国NECP/NCAR提供的1°×1° 6 h 1次的再分析资料,对2014年4月23—24日发生在甘肃省河西走廊的强沙尘暴天气从气候背景、天气形势、强沙尘暴过程近地面气象要素特征及相关物理量场等方面进行分析。结果表明：强冷空气活动是沙尘暴天气发生的重要原因,沙尘暴天气的发生伴随着地面剧烈降温、气压涌升、风速急增。沙尘暴发生时从低层到高层出现一致的上升运动,垂直上升速度有强到弱的变化与本次沙尘暴从爆发到衰亡的发展过程有很好的对应关系;高空急流中心向低层有明显传播,高空急流核下降是动量下传的重要标志,垂直螺旋度存在着明显的上负下正的特征。沙尘暴发生前,近地层存在逆温层,有利于干对流产生。     

山东南部一次极强降水的结构演变特征分析

为深入了解山东南部地区夏季暴雨发生机制,进一步提高预报准确率,应用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E逐时云顶亮温TBB资料、地面加密自动站资料及多普勒雷达资料等,对发生在山东南部地区的一次大暴雨天气过程进行详细分析。结果表明：该过程在有利的天气形势下发生;大气对流不稳定,低层有较强暖平流,中层干冷空气与低层的暖湿空气混合,使大气对流不稳定度加大;强降水出现在上下层正涡度相叠加、低层正涡度增大的过程中;暴雨中心与云顶亮温TBB的最低值中心及强度有密切关系;大暴雨期间多普勒雷达能及时捕捉到冷空气和强回波活动情况,此次强降水过程分别对应2个强降水时段。     

贵州2012 年7 月中旬两次强降水过程对比分析

2012年7月中旬贵州遭受区域性强降水,利用NCEP/NCAR逐6 h 1o×1o再分析资料、常规气象观测资料和地面加密观测资料,分为两阶段从影响系统和形成机制方面进行对比诊断分析。结果表明：第一阶段影响系统主要有高空槽、中低层切变线和低空急流,地面辐合线是强降水的主导因素,属于对流性降水天气,第二阶段主要受高空系统（高空槽和低涡）影响,对流性和稳定性降水并存;水汽通量辐合中心及强弱能很好的指示强降水落区,大气不稳定更易造成短时强对流天气,中低层气旋性涡度和高层反气旋性涡度的配置更有利于强降水的发生。     

台风“海棠”减弱后影响潍坊的暴雨特征分析

摘要：[方法]利用常规天气图、数值预报产品和多普勒雷达资料，[目的]对2017年第10号台风“海棠”减弱后的热带低压进行综合分析，主要针对2017年8月2～3日其影响潍坊的一次强对流天气过程进行个例研究，[结果]结果表明：(1)此次强对流天气过程主要由台风减弱后的热带低压、冷空气和地面气旋共同影响造成的，系统动力抬升条件好，水汽输送条件好，再加上列车效应导致潍坊多个站点出现暴雨和大暴雨天气；[结论]（2）几家数值预报产品对此次过程的天气系统预报差异较大，其中欧洲中心表现较好，对今后的预报有指导意义。     

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。     

新疆巴州南部一次沙尘暴天气的成因分析

利用常规micaps资料、自动站观测资料,对2016年4月30日至5月1日出现在巴州南部的一次沙尘暴天气的成因进行了分析,结果表明,造成此次沙尘暴天气的主要原因是由于西西伯利亚低槽发展,地面冷锋东移南下,南疆盆地东部热低压共同影响造成。由于巴州平原南部的特殊地理环境为此次强沙尘天气过程提供了丰富的沙源;前期巴州大部气温偏高,降水明显偏少,地面植被稀少、土质疏松,为沙尘天气的加强提供了有利的物质条件和热力条件;南疆盆地热低压发展旺盛,形成西北高东南低的气压场形势,气压梯度迅速增大,低空偏东急流加强,为沙尘暴的发生提供了动力条件。     

2013年5月27日赣东区域性暴雨成因分析

为了提高暴雨预报准确率和预报服务水平,利用常规气象资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对2013年5月27日赣东抚州市区域性暴雨成因从天气形势、影响系统、水汽、动力与热力不稳定等方面,运用垂直螺旋度理论进行综合分析。结果表明：（1）此次暴雨过程是一次江淮气旋东移过程中暖区短历时强对流暴雨,江淮气旋、500 hPa低槽、中低层低涡、西南风急流是暴雨主要影响系统;（2）暴雨区与垂直速度所表现的强烈上升区对应,并伴有高能高湿条件;暴雨区位于850 hPa水汽通量大值中心附近和温湿能等值线梯度密集带偏高值一侧;水汽通量散度负值中心与强降水区有较好的对应关系;（3）垂直螺旋度分析表明,这次暴雨落区位于700 hPa垂直螺旋度正大值中心附近,强降水出现与中低层的正螺旋度迅速增大,高层负螺旋度值迅速减小在时间上有一致性。分析结果对今后暴雨预报有指导意义。     

2010年安丘一次大暴雨过程的TBB亮温和垂直螺旋度分析

为了深入了解鲁中山区等地夏季暴雨发生机制,进一步提高预报准确率,利用FY-2E卫星TBB资料和NCEP/NCAR1°×1°的6 h再分析资料,对潍坊安丘市2010年7月18日一次大暴雨过程进行天气动力学诊断和TBB云图分析。结果表明,此次安丘大暴雨是由副热带高压、高空槽和地面气旋等系统共同影响产生;TBB低值强云团随云带沿低空急流方向移动,且与水汽及能量输送带密切关联,暴雨发生在TBB亮温低值区的北侧,不稳定能量在安丘地区上空得到释放;垂直螺旋度正值中心的变化对地面气旋中心的变化有很好的指示意义。     

2014年春季内蒙古2次大风降雪寒潮过程分析

对于环流特征相似的寒潮过程,其爆发的方式、产生的天气和影响的区域基本相似,但个别寒潮过程却存在较大的差异,造成预报上的误判。针对此类特例,基于常规气象观测资料,自动站观测资料和NCEP逐6 h 1°×1°再分析资料,应用天气学分析和诊断方法,对2014年4月24日（过程1）和5月1日（过程2）2次寒潮天气过程的环流、系统和爆发的动力、热力学机制等进行对比分析。结果表明：2次过程北半球中高纬500 hPa环流形势均具有两脊一槽的环流特征。寒潮区域升温明显,前期平均温度分别比历史同期偏高1.0~7.3℃和0.1~10.7℃,500 hPa冷槽和强锋区均在新疆北部堆积、爆发南侵;2次过程在爆发方式和成因上存在着较大的差异,过程1中促使寒潮爆发流场为横槽转竖,槽前疏散结构和正涡度平流使低槽切断出低涡并东南移,冷平流中心移至槽前,横槽转竖寒潮爆发。过程2为低槽东移,冷槽移过阿尔泰山和蒙古高原加深东移,冷空气入侵内蒙古,寒潮爆发。虽然2次过程均造成了全区范围的强降温,但由于上述影响方式和成因的不同,使得大风、沙尘暴和降水呈现出不同的影响特点。寒潮过程中大风和沙尘暴的分布除与冷平流有关外,还与高空动量下传的地点和时间密切相关,对于寒潮过程中的降水而言,低层的温度层结及其水汽输送特点,决定了不同地区的相态变化和降水的量级。通过关注环流相似寒潮过程中的爆发方式和动力过程,对于正确预报寒潮天气造成的不同地区的降温、大风、沙尘和降水具有很好的借鉴意义。     

鲁西南一次春季大雾天气特征分析及探讨

为了进一步提高鲁西南大雾的预报准确率,利用常规观测资料、数值预报和卫星云图资料,分析了2012年3月17日鲁西南大雾的成因。结果表明：（1）逆温层的高度及强度与雾的浓度关系密切,弱冷暖平流有利于产生雾;（2）近地层1000 hPa的相对湿度变化对大雾的影响最明显,当近地面层存在明显逆温层,且1000 hPa相对湿度≥80%时,地面上容易出现大雾;（3）地面温度露点差(T-Td)≤2℃时,近地面易产生大雾;（4）模式产品能提供雾形成的环境条件;（5）红外云图、可见光云图有助于预测雾的形成、发展、消散过程。     

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。     

2016年1月22－26日影响海南岛一次强寒冷天气过程分析

为了深入了解强冷空气影响下海南岛的天气变化特征，进一步提高对强冷空气影响过程预报准确率，利用海南省区域自动站资料、常规天气观测资料以及NCEP/NCAR 2.5°×2.5°一日四次再分析资料，采用天气学原理和动力学诊断分析方法，对2016年1月22—26日影响海南岛一次强冷天气过程进行分析和总结。结果表明，此次强冷天气过程是由于极地涡旋分裂南下，同时乌拉尔山高压脊强烈发展使冷空气在横槽聚集，横槽前部等高线阶梯形势明显，并伴有明显负变高和冷平流，从而有利横槽转竖南压引导强冷空气向南爆发。强冷平流是造成海南岛出现强烈降温的主要原因；另外，由于低纬地区短波槽活跃，短波槽前暖湿气流与南下冷空气共同作用造成降水。     

2011年7月2—3日山东大范围暴雨过程的诊断分析

为了进一步探讨山东短时暴雨发生发展的中尺度物理机制,分析强对流来临之前的中尺度信息,提高山东地区暴雨预报的准确率,利用常规观测资料,FY-2E卫星TBB资料和NCEP/NCAR 1°×1°的6 h再分析资料,对2011年7月2—3日山东大范围暴雨过程进行天气动力学诊断。结果表明,此次山东大范围暴雨是由高空冷涡、地面气旋、副热带高压等系统共同影响产生;副热带高压的稳定少动,低层切变线的出现,充沛而又深厚的水汽等条件的合理配置,造就了这次大范围暴雨;暴雨出现在850 hPa上MPV1正负值过渡带、MPV2弱负值区附近,是对流不稳定与斜压不稳定相结合的地区;研究中尺度对流云团范围和强度的不断变化对判断暴雨的发生发展有重要的指导作用。     

2015年5月晋豫强降雹过程的诊断分析

从天气背景入手,结合多普勒雷达资料,分析2015年5月6日天气形势。结果发现：（1）此次过程主要为东北冷涡型,低层切变配合上干下湿不稳定层结,导致从西北地区来的对流云团到晋豫两省境内上空不断加强发展,最终形成飑线型风暴。（2）大气层结的不稳定性在K指数、CAPE值、SI指数、强的垂直风切变、近地面逆温层等方面均表现明显,0和-20℃层高度也有利于冰雹的产生。同时冷暖平流的垂直结构使得大气层结变得更不稳定。（3）>60 dBz强回波中心先后以“弓状回波—飑线—横倒着的“人”字型回波—飑线”的形式演变,“人”字型的顶端位置对流发展最为旺盛。（4）此次过程为飑线型的风暴群。沿着雷达方向上有非常明显的“V”型缺口和三体散射,三体散射前后持续约2 h,回波特征为低层弱回波区上空的强回波悬垂。（5）回波顶高持续在11 km以上且范围大。此次过程是多个超级单体风暴组成的风暴群,强度大、面积广、持续时间长,在历史上实属罕见。     

一次强降水过程的干侵入分析

为了研究内蒙古地区干侵入与暴雨短时强降水相关性,认识实际系统的演变和发展及其对短时强降水暴雨的发生发展的作用进行诊断分析,基于气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料和FY-2C2D卫星资料,通过卫星水汽图像和大气动力场相结合的方法揭示东北冷涡影响下2014年7月7日发生的内蒙古兴安盟地区降水过程中干侵入的特征及其对短时强降水发生发展的作用机制。结果表明：（1）对于这次过程而言东北冷涡是直接影响系统,明显有从对流层高层到对流层低层的干侵入,对流层高层具有低湿、高位涡的冷空气不断地向对流层的中下层侵入,促使低层出现了“上干冷,下暖湿”的垂直结构,有利于对流不稳定层结的形成,此时在地面锋面斜压性非常强,使暖湿空气抬升有利于形成短时强降水,出现强降水出现时间段均与低层不稳定最强及θ_se等值线呈上下密集分布的时刻。（2）在红外云图上表现为形成逗点云系,黑体亮温高值区与干冷区相对应,干冷区的伸入使得对流云团边缘亮温梯度增大,中心亮温值达到-53℃,短时强降水发生在对流云团东侧亮温梯度最大区域,短时强降水落区与梯度较大的区域移动方向一致。