“4.17”森林灭火飞机增雨过程分析

为了研究飞机人工增雨工作在森林灭火等应急气象服务中的特点和规律,利用2011年4月17日在秦皇岛抚宁地区森林大火上空进行的一次人工增雨作业所取得的云物理资料,结合适时天气、卫星、雷达等资料,分析了降水过程的天气背景条件、催化前后云中微物理量的变化。结果表明,催化后云体明显发展,云粒子含水量明显增大,云粒子浓度约增长30%~50%,粒子谱变宽,云中冰晶浓度和降水粒子浓度增加。火场及附近地区普遍降雨0.3~5.0 mm,对灭火起到了重要作用。影响地面降雨量的主要因素：（1）西风槽系统弱,且偏北,使火区云带狭窄;（2）前期相对湿度低,云层中含水量低,云粒子最大含水量1.318 g/m3;（3）高层云下部的层积云较弱,两云之间存在夹层,影响降水粒子的增长。     

浙江一次副高边缘强对流天气过程分析

为进一步探究浙江强对流天气的成因,提升气象为农服务能力,利用常规观测资料、NCEP再分析资料及多普勒天气雷达资料等分析了2017 年8 月17 日浙江发生的一次大范围大风及冰雹天气过程,结果表明：（1）此次强对流天气过程产生于弱对流条件下,高空槽东移、西南气流增强改善了动力条件、热力条件和水汽条件,加强了不稳定层结;局地热对流、低层切变和地面辐合线为触发条件。（2）雷达垂直积分含水量密度是产生冰雹的一个重要指标,浙江本地VIL/ET≥3.9 时产生冰雹概率极大。（3）雷暴回波质心快速下降标志着大风天气的产生。雷暴后侧较干入流急流利于系统的发展加强,形成飑线。雷暴单体减弱后的大片层状降水回波长时间维持是强降水的主要成因。（4）大风天气爆发主要有2 个阶段,一是由飑线东移造成,二是飑线减弱后的单体风暴入海增强造成。飑线内部的弱中气旋是造成杭州湾沿岸大风的主要成因之一。飑线减弱后入海增强可能为海陆热力性质差异导致。     

夏季积层混合云降水的宏微观特征及人工增雨可播性研究

为了使FY-2C/D 卫星资料反演云系微物理特征参数更好地应用于人工影响天气作业中，利用2010 年8 月17—19 日山西夏季积层混合云降水过程的雷达、卫星、机载云物理探测平台的综合探测资料，对云系演变特征、人工增雨的可播性以及催化效果进行分析。结果表明：云系维持时间达35 h，17日白天到夜间云层不断增厚，云粒子有效半径(Re)稳定变化较小，降水少，云系的自然降水过程较弱，具有较好的增雨作业潜力。8 月17 日白天云顶温度-10℃，云滴有效半径小于12 μm，云系密实，云中过冷水含量丰沛，大粒子与冰晶含量较少；夜晚在高云的播种效应之下，产生较大降水；持续稳定的中低层状云系存在较好的增雨作业机会。综合分析可知，适宜于这次夏季积层混合云降水人工催化条件的卫星判据为：云系厚度大于2 km，云顶温度-10~-20℃，云顶云粒子有效半径小于15 μm。     

黄土高原层状云系发展阶段的云物理特征及降水机制分析

由于对复杂云结构特征认识与实时监测识别能力的限制,当前的人工增雨实际作业中,催化最佳时机、最佳部位的判定还是非常困难的,为充分发挥地基、空基和遥感等先进探测装备的作用,建立最佳作业潜力区的实时识别技术,利用2010年4月20日机载DMT云粒子测量、GPS、雷达和卫星等对山西省层状云系发展阶段的探测资料,分析云的微物理结构特征及降水机制,对提高人工影响天气催化作业的科学性具有重要意义,同时为短时临近预报提供新的依据。结果表明：本次探测层状云系发展阶段为多层结构,垂直方向上有3层云,云层之间夹有2个干层,云系厚度约为4500 m,较深厚,高层是冰云Cs,中低层是冷性的As和Ns,符合自然“播种—供水”的降水机制。垂直方向对应3个丰水区,在5400~5600 m高度的丰水区,对应温度为-9~-11.2℃左右,是云粒子快速增长区,凝华增长和冰晶聚合是该区的主要物理过程,3600 m附近大量过冷水存在为降水粒子的长大提供了较好的条件,2800~3200 m高度层（0℃层附近）为融化和碰并增长层。从高层至低层,云粒子谱型有较强的规律性。从本次飞机观测云的结果来看,层积云粒子谱型在降雨形成前,主要为单峰型,降雨形成初期为双峰型。大云滴和部分小冰晶粒子谱型均呈多峰分布,且在800 μm以下出现了明显的不连续现象。探测过程中云粒子浓度在较大的时空范围内起伏较小,而相应时空范围内冰晶粒子浓度均小于10 /L,该云区对于实施人工催化是非常有利的。     

冀东地区“9.27”雷暴大风的雷达回波特征

为提高唐山地区雷暴大风的预报和监测能力,利用常规气象资料、秦皇岛站多普勒雷达资料和每6 h 1次的NCEP FNL 1°×1°再分析资料,分析了2012年9月27日（简称“9.27”）在冀东出现的大范围雷暴大风天气过程。结果表明：近乎垂直的西来槽和上干下湿的结构是此次天气产生的环境背景,地面冷锋和干线触发了此次天气过程。低层辐合、高层辐散以及充足的水汽条件使系统进一步加强,强大的倾斜上升气流使系统得到维持。雷达回波图上可识别出明显的穹窿结构、阵风锋、前侧入流和后侧出流回波特征和大风区,垂直速度剖面存在明显的辐合区。根据雷达回波特征演变推断,这次雷暴大风主要由强回波高度的快速下降,强冷空气入侵和回波的快速移动产生。     

夏季积层混合云降水的云特征参数演变及人工增雨可播性研究

为了使FY-2C/D卫星资料反演云系微物理特征参数更好地应用于人工影响天气作业中,利用2010年8月17—19日山西夏季积层混合云降水过程的雷达、卫星、机载云物理探测平台的综合探测资料,对云系演变特征、人工增雨的可播性以及催化效果进行分析。结果表明:云系维持时间达35 h,17日白天到夜间云层不断增厚,云粒子有效半径(Re)稳定变化较小,降水少,云系的自然降水过程较弱,具有较好的增雨作业潜力。8月17日白天云顶温度-10℃,云滴有效半径小于12μm,云系密实,云中过冷水含量丰沛,大粒子与冰晶含量较少;夜晚在高云的播种效应之下,产生较大降水;持续稳定的中低层状云系存在较好的增雨作业机会。综合分析可知,适宜于这次夏季积层混合云降水人工催化条件的卫星判据为:云系厚度大于2 km,云顶温度-10~-20℃,云顶云粒子有效半径小于15μm。     

湖南地区多普勒天气雷达回波与云地闪关系研究

为了找出湖南地区多普勒天气雷达回波与云地闪特征以及关系,利用湖南省2007年闪电定位系统和长沙多普勒天气雷达探测资料,对湖南省周边地区闪电特征及其与雷达回波关系进行统计分析。结果表明：湖南省及周边地区云地闪分布具有明显时间分布不均特征,大多发生6、7、8月,月初和月末为高峰期,日分布呈双峰值变化,主峰在16:00—17:00,次峰在20:00—21:00,17:00左右日均频数最高,对应雷电灾害最为严重。雷达回波面积及强度与云地闪频数及强度存在明显对应关系,云地闪频数越大,强度越强,则雷达回波面积越宽,强回波出现几率越大。大于50 dBz雷达强回波中心形成前15 min到30 min时间内,一般都有云地闪发生。雷达回波位置与闪电发生区域具有很好的一致性。     

广西 2次雷暴大风天气过程的成因及异同分析

为了加深对华南地区雷暴大风天气形成原因的认识,为此类天气过程预报提供参考。笔者利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料及NCEP再分析资料,分析了2014年3月30—31日广西连续2天大风天气的成因及差异。主要结论：(1)“3.30”过程发生于暖区中;“3.31”过程由地面锋面触发形成。（2）两次过程都具有强的潜在不稳定层结、风暴潜势和中低层垂直风切变,“3.31”过程强度更强。（3）层结廓线均表现为低层湿层明显,湿层之上干层清晰特征,“3.31”过程湿层较浅,比湿较大,干层较深厚。（4）对流风暴均是在地面辐合线附近生成并沿着辐合线移动发展,或者风暴移到辐合线上得到加强。“3.31”过程辐合线尺度大,移动缓慢。（5）雷达回波特征显示,“3.30”过程由局地生成发展的强单体风暴或多单体风暴造成,“3.31”过程由组织性强的飑线（弓形回波）造成,具有相似大风特征。结果显示,有组织性风暴与单体风暴在层结不稳定、中低层垂直风切变的强度及结构、地面辐合线的尺度和移动速度上有明显差异。     

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。     

“6?13”强冰雹天气雷达特征分析及对农业的影响

为了找寻冰雹天气发生的原因及对农业的影响，利用多普勒雷达的反射率因子、径向速度、垂直累积液态水含量(VIL)等产品，结合高低空环流形势及地面资料，对发生在长治市2016 年6 月13 日的强冰雹天气过程进行分析。结果表明：（1）此次冰雹天气是由高空冷槽和与地面暖低压共同作用结果；（2）强回波与三体散射(TBSS)对提前预报强冰雹有较好的指示意义；速度场的辐合辐散可以判断回波未来发展趋势，增强预判准确性；当TBSS出现一定的持续性时，TBSS可以作为强冰雹预警的辅助指标；VIL是判别冰雹的有效工具之一，且对冰雹的预报有较好的指示作用；（3）加强冰雹监测，通过及时的“点”监测，实现“面”预警，是减少冰雹对农业生产造成灾害的一种有效的补充手段。     

新乡市2016年麦收期2次强对流天气对比分析

为了研究麦收期间强对流天气的发生发展规律，利用常规观测资料、中尺度分析产品和卫星雷达资料，对新乡市2016年麦收期2次强对流过程进行对比分析。结果表明：6月4日的强对流是由地面辐合线触发的；6月5日的强对流是地面冷空气触发的；上干冷下暖湿的垂直结构是产生强对流天气的有利条件；三体散射和悬垂结构预示有冰雹和雷雨大风；中尺度辐合线、辐合区、逆风区的出现和维持是产生局地强降水的一个比较有用的预报依据；维持较大的垂直液态含水量可产生比较大的降水。由此提炼出不同类型强对流天气的预报预警指标，为农业防灾减灾提供科学参考，最大限度地减轻气象灾害造成的不利影响。     

1961—2013年青海省雷暴变化特征分析及趋势预测

为深入了解青海省雷暴天气的气候变化特征以及该区域灾害性天气的预测提供参考依据,选用1961—2013 年青海省45 个台站4—9 月的雷暴观测资料,通过趋势系数和旋转经验正交函数分解等,得到青海省植被生长季4—9 月雷暴时空分布和变化特征,再利用R/S 分析法计算Hurst 指数以预测未来雷暴日数的变化趋势。结果表明：青海省4—9 月累计雷暴日数平均为38 天,7 月雷暴日数最多,全省及大部台站的雷暴日数均呈现极显著减少趋势,M-K检验表明,5 月和6 月雷暴日数存在突变,突变从1998年开始。青海省雷暴日数呈现出南高北低,并且由东南向西北减少;雷暴日数的3 个主要空间分布类型分别为东北区、南部区和中部区。Hurst 指数预示,4—9 月青海全省以及东北区和南部区的雷暴未来还将维持下降趋势,且持续性强度很高,而中部区将保持一种较稳定状态。     

山西省雷暴天气变化的气候特征分析

掌握山西省雷暴天气的气候变化特征,可以为该区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,更有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的雷暴资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省雷暴天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西雷暴总日数分布呈东北多、西南少的格局;1960—2010年71站雷暴总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年雷暴日数呈下降趋势,年雷暴日数呈增加趋势且通过显著性检验的站点仅有4个,主要分布在忻州市的西北部。夏季6—8月是雷暴的高发期,约占全年雷暴的76%;4—5月、9—10月出现的雷暴约占24%;11—3月雷暴发生率很小。各月雷暴日数的空间分布特征不尽相同。3—4月雷暴日等值线由纬向转向径向,呈北少南多、西北少东南多的格局;5—6月雷暴日等值线主要以径向分布为主,呈东北多、西南少的格局;7—10月主要以纬向分布为主,呈北多南少的格局;11—2月雷暴日很少,空间分布特征不明显。雷暴过程的日变化显现80%以上的雷暴过程开始在12—20时,结束在13—21时。各时次结束的雷暴次数变化曲线呈现出副峰型,主峰点在16—17时,副峰点突增在20—21时,21—22时陡降。约60%的雷暴持续时长不超过1 h;约39%的雷暴持续时长在2~6 h;1%的雷暴会持续6~19 h;超过19 h的雷暴基本上没有。     

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。     

张家口地区雷暴气候统计特征分析

为了深入了解张家口地区雷暴日时空变化特征,为雷电灾害风险评估及防雷减灾工作提供依据,利用1960—2013 年近54 年该地区14 个地面气象观测站的雷暴观测资料,借助数理统计、线性拟合、气候倾向率等方法,对该区域雷暴日分布特征进行统计分析。结果表明：全市大部分区域处于“中雷区”范围,蔚县、怀安、尚义雷暴日数在40 天以上,达到“多雷区”级别;该地区平均年雷暴日大多数年份在30~40 天,年均雷暴日最多年为54.4 天,最少年为28.9 天;年代际分布呈现20 世纪60—70 年代间年均雷暴日缓慢减少,80 年代呈明显偏多,90 年代开始快速减少趋势;夏季雷暴最多,冬季无雷暴。雷暴日数月变化呈单峰抛物线型,其峰值位于7 月。6—10 月间,坝上地区各月月均雷暴日数均大于坝下地区。54年来历史最多月雷暴日数全区14 个观测站均出现在7 月;白天雷暴多于夜间。坝上地区13:00—16:00,坝下地区14:00—18:00 容易发生雷暴。坝上地区雷暴持续时间以＞60 min 的雷暴为多,坝下地区以30 min 以内的雷暴为主。坝上最早雷暴初日与最晚雷暴终日较坝下均有所提前,两区域雷暴初终日及持续期平均状况差异较小。     

阳泉市雷暴气候统计特征

为了给雷电预测及防雷减灾提供科学依据,为深入了解阳泉市雷暴气候的统计特征,利用1971—2010年近40年阳泉市地面气象观测站的雷暴观测资料,借助数理统计、气候倾向率法、线性拟合、小波分析等方法,对阳泉市的雷暴气候特征进行统计分析。结果表明,阳泉市平均年雷暴日数为36.0天;雷暴日出现最多的年份出现在1973年（47天）,最少的年份在2004年（25天）;阳泉市雷暴日数月变化呈单峰抛物线型,其峰值位于7月;阳泉市平均雷暴初日为4月18日,平均雷暴终日为9月28日;阳泉市平均雷暴持续期为154天;80%保证率的出现雷暴初终日为4月中旬和10月中旬。由此得出,阳泉市雷暴发生具有明显的季节性,夏季最多,冬季无雷暴;雷暴日数呈现减少趋势。     

辽宁阜新蒙古族自治县雷暴气候统计特征分析

为了给防雷减灾工作提供科学的理论依据,利用阜新蒙古族自治县（以下简称：阜蒙县）1963—2012 年的雷暴资料,以其所处的地理环境和气候特点为背景,采用数理统计、气候倾向率、线性拟合和小波分析方法分析阜蒙县雷暴气候特征。结果表明：近50 年来阜蒙县年平均雷暴日为29.04 天,属于中雷区;雷暴日数的年际变化幅度大,雷暴日出现最多的年份在1991 年和2005 年（43 天）,最少的年份在2010 年（18 天）,前者是后者的2 倍多;50 年来雷暴的发生有逐渐减少的趋势,并以0.852 d/10 a 的气候倾向率递减;阜蒙县雷暴集中出现在5—9 月,共出现1337 天,占全年雷暴日数的92.08%;有明显的季节变化,夏季最多,冬季最少;小波分析显示,阜蒙县年雷暴活动具有较强的17年和2~6年周期振动。