重庆“5·6”强对流过程诊断分析

2010年5月6日凌晨重庆发生一次强对流过程,该过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气。利用常规资料、多普勒雷达资料和1°×1°NCEP再分析资料,对这次强对流过程进行诊断分析。结果表明,850 hPa暖舌和700 hPa冷空气是此次强对流天气过程的环流背景;低能舌叠加在高能舌之上,导致对流不稳定,地面中尺度锢囚锋和975 hPa辐合线的辐合上升运动触发对流不稳定能量释放,产生强对流;低层正涡度和辐合带对应的非常好,低层辐合、上层辐散有利于强对流的产生和发展;850～200 hPa有较强垂直风切变,特别是低层和高层有较强的垂直切变,中层有微弱的切变,更有利于强对流的发展和维持;雷达回波分析发现,造成重庆大风冰雹灾害的为超级单体。     

2018年3月4日广西强对流天气环境场特征分析

利用常规观测资料和自动站资料对2018年3月4日广西强对流天气过程的环流形势和环境条件进行了分析。结果表明,干线是本次强对流天气发生的主要触发机制,中层冷平流、低层暖平流的对流不稳定层结以及低空急流带来的充沛水汽为强对流发生发展提供了有利的层结和水汽条件,中层冷温槽、中低层低压以及强的垂直风切变可能是强风暴系统发展和维持的主要因素。飑线沿地面辐合线发展,造成了大范围的短时强降水、雷暴大风和冰雹等强对流天气。     

“2012.8.13＂玉溪强对流天气成因分析

利用micaps资料、区域自动雨量站、多普勒雷达回波资料,对2012年8月13日发生在滇中玉溪的强对流天气过程进行诊断分析.结果表明,此次强对流过程历时短、雨强大、受灾重、突发性强,是由台风低压倒槽西移和地面辐合线等中小尺度系统扰动诱发的;地面到中低层小温度露点差、低层偏南暖湿气流辐合和强潜在不稳定能量、位势不稳定为强对流过程提供了所需的水汽和能量条件;过程中有位势不稳定能量释放和中尺度雷暴高压活动,强对流发生地上空近地层强水汽辐合和垂直上升运动维持时间短.雷暴高压对应有其影响地近地层有水汽辐散和逆风区回波;灾害性大风、冰雹发生在最强回波、最高回波顶和垂直累积液态水含量呈跃增之后,短历时强降水则发生在最大垂直累积液态水含量维持时.     

一次伴有10级大风的冰雹天气过程分析

利用EC 1°×1°再分析资料、多普勒雷达资料及常规气象观测资料等,对2018年3月30-31日发生在贵州省安顺市的伴有10级大风的冰雹天气过程进行分析。结果表明:此次强对流天气发生在"上干冷,下暖湿"的不稳定层结中,中高层的低涡、低层切变线和地面辐合线是其主要影响系统;降雹区域大气低层的湿热能条件好,在雷暴发生前中层有干冷空气向下入侵,使大气层结不稳定度增强,为强对流的产生提供了有利条件。     

一次由脉冲风暴引起的局地冰雹过程分析

利用常规天气资料、多普勒天气雷达产品和自动气象站资料,对2014年7月14日造成台前县清水河与王集大风冰雹的一次局地强对流天气过程进行了分析。结果表明:较浅的低压槽、较高的对流不稳定能量和较弱的垂直风切变条件下,地面冷锋、中尺度露点锋和雷暴冷出流等的相互作用,导致鲁豫交界出现了多个强局地脉冲雷暴。台前县致灾脉冲风暴发生在前期雷暴的冷出流中,较强的不稳定能量、充足的水汽和露点锋导致该风暴强烈发展,造成了台前县部分乡镇出现了边际尺度的冰雹和短时大风。     

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。     

2016年初夏随州一次雷暴大风天气特征分析

利用常规观测资料和随州新一代多普勒雷达(CINRAD/SB)资料,分析了2016年6月5日湖北省随州市境内的雷暴大风天气过程。分析表明,此次大风天气是在高空冷涡低槽东移的环流背景下发生的,强冷平流随西北气流南下,叠加在低层暖湿气流之上,形成对流不稳定,同时地面有冷锋入倒槽形成地面辐合线,触发不稳定能量释放。中等强度的垂直风切变环境有利于强对流发生发展;整层湿度不大,并且中高层有明显干侵入,不利于降水而有利于下沉气流发展;CAPE、DCAPE、K指数和SI指数都表明有较强的不稳定天气产生。雷达回波上观测到明显的弓形回波,且在母体风暴前沿有一条10~15 dBz的窄带回波,同时在径向速度图上观测到低层1 km以下高度有明显的大风核,4~6 km还存在中层径向辐合MARC,这些回波特征对地面大风有很好的指示意义。     

2017.6.21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2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。     

2018年春末滁州地区强对流天气过程分析

利用常规气象观测资料和雷达监测资料,采用天气学客观诊断分析方法,对2018年春末发生在滁州地区的强对流天气的形成机制和形成条件进行了分析。结果表明,此次强对流天气包括雷雨大风、短时强降水和局地冰雹,并伴有飑线特征,江淮之间北部对流强度大于南部;满足滁州地区低槽型强对流天气环流特征,高低层系统构成前倾结构利于强对流天气发生;大气具有较强的不稳定能量,低空急流输送水汽条件,热、动力因子相互配合在地面辐合线的作用下触发对流;天气尺度系统移速慢是导致滁州地区强对流天气反复出现的直接原因,且天气尺度的有利背景使得发展的对流系统更具有组织性;地面自动站的风场资料对强对流天气发生区与未来移动趋势有较好的监测与预报反应;通过雷达径向速度识别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。     

2017年7月5日乌拉特中旗暴雨天气过程分析

本文运用MICAPS常规资料、地面观测资料、风云卫星资料和新一代多普勒天气雷达资料,对2017年7月5日乌拉特中旗暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,高层冷、低层暖湿的不稳定环境在高空槽、切变线、地面辐合线等天气系统的触发下形成雷暴天气;500 h Pa下游阻塞高压建立,阻挡上游天气系统快速移动,使上游冷空气堆积,形成冷侵入;中高层辐散抽吸作用加剧低层上升运动,为强对流天气提供较好的动力抬升条件;卫星云图特殊区域在此次降水短期、短时预报中起到较好的指示作用。     

2009年1月21～23日西北区寒潮天气过程分析

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料等,采用天气学原理和方法,对2009年1月21～23日发生在西北地区的一次寒潮天气过程的影响系统配置、冷空气移动路径及高低空环流形势演变和物理量特征进行了分析。结果表明,这是一次"横槽转竖型"寒潮过程,冷空气路径属西北偏北型,有强冷空气在西西伯利亚及贝加尔湖堆积并向南侵袭造成的。物理量的诊断分析发现,正涡度输送对寒潮爆发有一定的作用;冷平流强度强,从温度平流的垂直结构来看,冷平流中心在700 hPa,冷空气主要集中在底层;水汽条件较差,所以降水较弱;地面正负3 h变压差达6 hPa,利于产生变压风,造成大风天气。     

一次小雨转大雪天气过程的诊断分析

应用常规观测资料、雷达资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2012年12月29日宿迁市一次小雨转大雪天气过程进行了诊断分析.结果表明,这次小雨转大雪天气过程的影响系统属后倾槽结构,西路冷空气从低层锲入形成冷垫,850 hPa对应的西北急流（冷空气）和700～600 hPa西南急流（暖湿空气）交汇,造成了这次雨雪天气;低层辐合和高层辐散的抽吸作用以及锋面的抬升作用,使上升运动得以维持;南海水汽沿700～600 hPa西南急流向北输送,受北方冷空气阻挡,使得水汽在雨雪区辐合上升;地面至850 hPa有冷平流,使得低层迅速降温,700 hPa以上有暖平流,造成逆温层结,为雨转雪过程提供了有利的温度环境;另外,利用雷达径向速度和风廓线图可清晰反演低层风场的变化,进一步分析冷、暖平流对雨转雪的影响.     

吉安一次持续性平流辐射大雾天气成因分析

采用Micaps 3.1资料、赣州探空资料、宜春风廓线(WPRD,60 min)风场产品以及吉安自动观测系统资料,分析2012年11月18—19日吉安一次持续性平流辐射大雾天气过程的大尺度天气背景、动力和热力结构特征及其演变等,揭示了这次平流辐射大雾过程的形成和维持机制。结果表明,这是冷暖平流在有利条件下经过辐射冷却后形成的平流辐射雾。在有利的大尺度背景条件下,暖平流移动到冷的下垫面和冷平流移向较暖的近地层,同时地表净辐射进一步加强近地层冷却,是此次大雾过程的触发和加强机制。特殊的温度场结构增加了低层暖湿空气和下垫面之间的温差,近地层至低层弱的辐合和垂直上升运动有助于小风的维持和稳定;充足的水汽为大雾长时间维持提供了有利条件。近地层风速增大和低层逆温层、湿度层消失是这次连续性平流辐射雾消散的主要原因。     

黄河中下游地区持续性低温天气成因分析

利用常规观测资料和我国气象台站温度资料,采用天气学原理、天气动力学和热力学诊断分析方法,对2010年1月上、中旬黄河中下游地区强降温和持续性低温天气过程进行了环流形势、影响天气系统及成因分析。结果表明,500hPa槽后偏北气流引导极地冷空气不断向南输送,东北亚稳定的冷涡中心起到了阻挡冷空气东移、促使冷空气堆积和加强的作用,西伯利亚深厚低槽压迫高压脊崩溃,强冷空气爆发南下。850hPa强盛的温度冷平流是造成气温骤降和持续性低温天气的主要原因,冷平流中心的演变与强冷空气移动路径相一致。黄河中下游地区从高空到低层均有负涡度平流,深厚的负涡度平流输送有利于高压系统的移动,其值越小冷空气越强,负涡度平流中心与强降温中心相对应。冷平流中心比强降温中心提前12～24h出现,＂负涡度平流核＂先于强降温天气出现,这些特征为预报强降温天气提供了有利的参考依据。     

准格尔盆地西北缘一次寒潮天气特征分析

通过分析2011年2月下旬准格尔盆地西北缘发生的一场寒潮天气,总结了形成这次天气的环流背景、中低层温度场及冷平流垂直变化特征.结果表明,欧洲脊主体稳定,脊顶缓慢东南垮,西伯利亚槽逆转南压西伸,槽前形成强盛的西南急流,使天气前期区域气温快速上升.槽后西北风带风速不断加强,输送高纬冷空气南下堆积,冷平流快速进入中低层大气,强冷空气在近地面猛烈暴发,是形成此次寒潮天气的主要成因.     

青海省寒潮天气过程中的气温变化影响因素分析

利用常规气象观测资料,分析了2011年3月13—14日青海省一次大范围的寒潮天气过程的成因,并在此基础上根据局地温度方程,定量分析了过程中影响温度变化的主要因子和各自的贡献,结论如下:(1)此次过程是青海省一次典型的横槽转竖型寒潮天气,并且自西向东爆发。过程前期形成典型的寒潮中期倒大“Ω”流型。上游有强冷平流输送,500 hPa冷中心-44℃,700 hPa冷中心-28℃。青海上空西北风风速26 m/s,300 hPa高空西风急流入口区的横向非地转正次级环流也利于地面降温。(2)地面蒙古冷高压中心1060 hPa,影响青海的冷高压达1050 hPa。过程中青海西部的24 h最大正变压18 hPa,24 h负变温最大为-18℃,最低气温平均下降10~13℃,格尔木站下降幅度最大,达到16℃。东部的24 h最大正变压18 hPa,24 h时负变温最大-11℃,最低气温平均下降6~8℃,河南站下降幅度最大,达到16℃。同时东部和西部的地面风速在13日、14日白天都增大,并以偏西风为主。(3)此次过程中的温度变化主要由温度平流项和对流变化项决定,且这2项对青海西部的降温贡献大于青海东部。冷气团的个别变化项对降温也有一定贡献,对东部和西部的贡献基本相等。非绝热项对西部起增温作用,对东部的温度变化没有作用。(4)由强冷空气引起的寒潮天气过程中,温度平流变化和对流变化对降温起主导作用,过程前期应关注温度平流变化的影响,过程结束时应关注对流变化。个别变化项的影响程度依赖于冷空气强度和冷气团变性程度。非绝热项的影响决定于大气中发生相态变化的水汽含量,对温度变化有约束效应。     

2008年云南滇中秋季罕见连续强降水过程诊断

对2008年秋季（10月24日～11月5日）云南滇中秋季罕见连续强降水过程的环流背景和物理量场进行诊断。结果表明,低层冷锋切变、中高层辐合区维持是造成此次云南滇中秋季罕见连续强降水的主要天气形势背景;来自孟加拉湾和中南半岛南部的2支水汽在云南中南部汇合,形成深厚的水汽辐合带;暖湿气流沿低层冷空气向上爬升,形成长时间的上升运动,对这次强降水天气过程的维持起着重要作用;连续强降水中心与对流有效位能CAPE弱高值区具有较好的对应指示性;强降水过程期间,冷锋切变云带上共有5个中尺度云团生成。     

宁夏北部地区一次大风天气诊断分析

利用NCEP/NCAR、MM5 及常规气象资料,对2008年5月2～3日宁夏北部地区一次罕见大风天气的天气形势、卫星云图及物理量进行了诊断分析。结果表明,蒙古冷空气东移南下和青海低压的发展东移在河套北部形成大的气压梯度是大风形成的主要原因;高空涡度平流、中低空温度平流、南北两支气流相遇促使地面低压强烈发展生成新的锋面气旋是大风形成的中尺度系统;动量下传加大了地面的强风和沙尘天气。     

一次低温天气过程的数值模拟与诊断

利用WRF模式对2009年1月23～25日出现的覆盖沪宁高速公路的一次低温天气过程进行了数值模拟。结果表明,江苏处于西北气流的风场中,北方冷空气源源不断地输送至此,使江苏大幅度降温;苏南大部分地区存在较强的冷平流,沪宁高速公路沿线均被冷平流控制,温度平流为低温的形成、发展及维持提供了一个相对稳定的热力背景;对流层低层几乎没有垂直运动,绝热冷却项不是造成此次低温天气的主要原因;模拟区域内高低层水汽含量较低,且近地层风速较小,上下层空气热量交换不显著,此形势有利于夜间辐射降温;研究地段内的向下长波辐射较弱,地面吸收的热量少,使江苏维持低温天气。     

2011年3月12～14日河西走廊东部区域性寒潮天气分析

[目的]对2011年河西走廊一次寒潮天气过程进行分析,并总结预报经验。[方法]利用常规观测资料和Ecmwf数值产品资料,对2011年3月12～14日河西走廊寒潮天气过程发生的环流背景、成因及影响系统进行分析。[结果]此次寒潮出现在北半球中高纬环流形势由纬向型向经向型转换过程中;前期基础温度偏高是形成这次寒潮天气的前提条件;地面冷高强烈发展是形成寒潮天气的直接原因;强盛的冷平流是造成气温大幅下降的主要原因;雪后晴空辐射对局地气温也有一定作用。冷空气主力偏北、冷空气以扩散的方式东移南下、锋面过境时间偏早和高低层都辐合不利于深层对流发展以及高低空风速不大等都是影响大风偏弱的因素。[结论]该研究为进一步提高寒潮、大风天气预报水平提供了重要参考。