青藏高原东部一次大暴雨过程分析

利用常规高空、地面观测数据,NCEP再分析资料以及FY-2C卫星云图资料,对2005年7月1日晚到2日发生在青藏高原东部的区域性暴雨、大暴雨和陕西关中东部的局地性暴雨、大暴雨天气过程进行分析,结果表明:这次暴雨、大暴雨过程发生在深厚的上升气流中,有明显的水汽通量散度辐合和水汽通量输送,同时伴随有一次M β CSs的生消过程,在这次大暴雨过程当中,M C Ss有复杂的辐合-辐散双重结构,而且随着能量的释放,对流层中、高层的辐合-辐散结构不断增强,而低层的辐合-辐散结构不断减弱.     

宁夏近44年水汽时空分布及环流差异特征分析

利用NCEP/NCAR(1961-2004年)月平均再分析资料,对宁夏水汽含量(通量)的年际、年代际演变特征及不同区域和不同季节的分布特征进行分析;同时,结合同期宁夏24个气象站降水实况资料,通过对夏季水汽输送偏多年和偏少年环流差异特征的合成对比诊断分析,结果表明:1961年以来,宁夏水汽含量呈明显减小趋势,2001年后有所增加,中部干旱带水汽含量最小,固原市水汽含量最大;从60年代到70年代中期,不同区域纬向水汽通量总体为增加趋势,之后,均在波动中减少;引黄灌区和固原市60年代到70年代经向水汽通量有所增加,之后显著减小,中部干旱带近40多年经向水汽通量为逐渐减少趋势。同时,水汽输送偏多年,宁夏处于东高西低的环流背景下,河套地区受纬向西风控制,南风偏强,且从太平洋到孟加拉湾上有较大的水汽由南向北输送;水汽输送偏少年,河套地区处于平直气流里,东风气流较强,水汽输送较偏多年显著偏弱。     

天山北坡一次暴雨天气成因初探

利用常规气象资料、探空资料、多普勒雷达资料等对2007年7月16～17日发生在天山北坡的一次大暴雨天气过程进行分析。结果表明:(1)南亚高压双体型造成高低纬度槽脊叠加引导冷空气进入新疆,天山两侧的风切变产生的气旋性辐合加上地形的影响使冷空气堆积,为降水过程提供了有利的大尺度天气背景;(2)地面正负变压区的南北波动使准静止锋移动缓慢,孟加拉湾水汽持续向北输送造成天山地区有大面积水汽辐合区,导致降水持续时间长;(3)k指数的增大、沙氏指数的减小、高低空强烈的风切变以及涡度平流的高低空配置加强了垂直上升运动的发展,使局地大气潜能和不稳定度增加,具备触发暴雨天气发生的条件;(4)冷锋云系范围较大,最大TBB≥58℃。并在移动发展过程中得到了孟加拉湾热带气旋水汽持续补充,并以天山中部为轴呈逆时针旋转,造成大范围的降水;(5)雷达资料表现为混合云降水回波特征,回波呈反气旋方式旋转,在山区一带形成辐合,高低层冷暖平流以及中低层的风切变,为降水的产生及维持提供了有利的动力条件。     

2013年夏季内蒙古干旱-半干旱区两次极端降水事件对比

2013年夏季,内蒙古中西部干旱-半干旱区多次出现极端降水事件,引发气象灾害.为探寻其特征及成因,选择“6·30”、“7·14”两次典型极端降水事件,从天气尺度系统、中尺度对流系统、热力动力条件、水汽来源等方面进行对比分析,得到以下结论:①“6 · 30”暴雨是华北小高压前的切变线产生;“7·14”暴雨是“北槽南涡”与台风北上共同作用的结果.②两次暴雨都是中尺度对流复合体(MCS)发展的结果.“6·30”暴雨突发性强,具有局地特点;“7·14”暴雨具有列车效应,持续时间长.③两次暴雨水汽来源不同.“6·30”暴雨水汽来源于南海;“7.14”暴雨是“北槽南涡”加上远距离台风输送的结果.④“6·30”暴雨是高压切变线西侧干、东侧湿,在锋区附近产生上升运动促发不稳定能量释放;高空“干侵入”是“7·14”暴雨的促发机制.⑤东亚夏季风偏强,西北太平洋副热带高压脊线位置偏北,是内蒙古中西部干旱-半干旱区极端降水事件的重要原因.     

陕西中北部一次大暴雨天气过程分析

应用常规气象观测资料、FNL格点资料和FY-2C气象卫星资料,对2006年8月28日发生在陕西中北部的一次区域性大暴雨天气进行了综合分析。结果表明:西太平洋副热带高压西伸北抬和贝加尔湖冷涡分裂南下冷空气交汇对峙,为大暴雨形成提供了有利的大尺度环流背景;低涡切变、低空急流和地面冷锋是暴雨产生的主要影响系统;暴雨的水汽输送通道始于南海,沿副高外围气流到达暴雨区上空,雨区上空中低层存在着强水汽通量辐合中心;中层干冷空气从北方侵入暖气团,在雨区上空形成了强对流不稳定区;涡度、散度、垂直速度等物理量的垂直分布有利于暴雨产生,散度在垂直方向上具有多层分布特征;暴雨发生在冷锋前部暖区中,共有4个中β尺度对流系统生成发展,影响了暴雨区,中β尺度系统是强降水形成的直接影响系统。     

2008-2009年冬季我国北方特大干旱成因分析

2008-2009年冬季,我国北方冬麦区发生了特大干旱灾害。利用NCEP/NCAR的再分析资料,分析了干旱发生过程中气温的异常、垂直积分的水汽含量特征和水汽输送的变化,最后从大气环流角度分析了干旱发生的内在原因。结果表明:2008-2009年冬季,我国中部和华北部分地区气温偏高,华北以北地区气温偏低,冷空气活动频繁;从印度洋到我国西南、中部、华北地区的水汽含量比多年平均偏少,我国大部分地区气流比较平直,西南方向的偏西风水汽输送较弱。在干旱发生过程中,乌拉尔山、巴尔喀什湖为高压脊,贝加尔湖到中纬度地区为槽区,亚洲大陆的东部又为高压脊;亚洲中部和东亚以经向型环流为主,贝加尔湖到西伯利亚地区为明显的负距平,有利于冷空气南下影响我国北方地区。同时,我国大部分地区下沉气流较多年平均偏强,从青藏高原南侧到西南、华南地区的下沉气流减弱了西南方向的偏西气流水汽输送,从而导致降水减少。     

甘肃酒泉一次罕见大暴雨过程的天气学诊断分析

利用常规高空、地面资料、区域加密雨量站、卫星云图以及每6h一次的1°*1°NCEP再分析资料,使用天气学诊断方法,初步剖析了2012年6月5日引发酒泉大暴雨天气过程的降水特征、环流背景及影响系统、物理量特征和卫星云图。结果表明:这次大暴雨发生在非常有利的大尺度天气背景下,高、低层均为"东高西低"的流场配置,"歪脖子脊"的阻挡作用使上游低值系统在河西西部滞留时间较长,柴达木低涡移动缓慢,形成了类似于"北槽南涡"的流场形势;暴雨发生时高层辐散、低层辐合,形成了强烈的抽吸作用;对流层内出现强烈的上升运动,中低层流场的配置有利于水汽的输送和汇聚;500 hPa垂直螺旋度的分布与天气系统和强降水有很好的对应关系,强降水中心发生在对流不稳定、斜压不稳定相结合的区域和CAPE强中心的下游。此次暴雨发生期间有多个中尺度对流云团在酒泉市上空活动,表明暴雨过程中存在明显的中小尺度系统。     

冬季北京强降雪过程水汽在空中的表现

文中应用探空资料和常规气象数据,分析了2009年冬季北京连续发生的几次强降雪天气过程,对各次降雪天气过程的水汽在空中的分布、近地面层平流输送、中高空平流输送及水汽累积过程进行了研究。结果表明:北京冬季较强降雪前的水汽在空中有两种表现:一是水汽在高空先达到饱和,二是近地面层的水汽先达到饱和。我们试称之为低源水汽和高源水汽。湿层的上下变化主要取决于垂直运动发生的高低,而垂直运动发生的高低由天气系统的位置决定。高层有水汽辐合时,水汽由上而下发展,当低层有水汽辐合时,水汽由上而下发展。水汽的变化反映出上升运动情况。两种水汽表现所对应的上升运动中心高度的位置有明显的差异,高源水汽上升速度中心位置较高,而低源水汽的上升速度中心高度位置较低。在这两种水汽输送过程中,上升运动的表现和水汽积累并不完全相同,但无论哪种输送,降雪时,湿层都表现为上下贯通,而且湿层基本上要接地。     

内蒙古河套地区一次对流暴雨的中尺度对流系统演变特征

利用常规观测资料、FY4A卫星、多普勒天气雷达及再分析等资料,对2018年7月19日内蒙古河套地区大暴雨过程的环流背景、环境场条件和中尺度对流系统(MCS)的演变特征进行了分析。结果表明:(1)副热带高压稳定少动、500 hPa高空槽、低层切变线及西南急流、300 hPa高空急流和地面低压的配合为本次对流暴雨过程提供了有利的环流背景。(2)低层持久的西南急流提供充足水汽输送,假相当位温高能舌、深厚暖云层、较高强度的对流有效位能、高空槽后冷平流入侵和上干下湿的不稳定气层为强对流暴雨的产生提供了较好的环境条件。(3)东西向和南北向先后生成的MCS共同导致大暴雨过程的发生,对流暴雨主要是由于东西向MCS沿阴山山脉缓慢移动产生,20 mm·h^-1的强降水出现在上风向云团边缘及云顶亮温(TBB)梯度大值区附近。(4)东西向带状回波移动速度缓慢且移动方向与回波长轴方向基本平行,强回波自西向东缓慢移动形成显著的“列车效应”,造成了5 h以上的连续性强降水,南北向带状回波持续时间更长,但移动方向与回波长轴方向垂直,且移动速度较快,所以产生的暴雨强度较东西向弱。(5)地面中尺度辐合...     

华北地区夏季旱涝的大气环流特征诊断

利用1960-2009年华北地区17个站点的月平均降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料中的月平均位势高度场、风场等资料,研究近50 a中国华北地区夏季旱涝对应的大气环流的异常。华北地区夏季旱、涝年份对应的大气环流存在显著差异。其中,夏季华北旱年的环流特征表现为：中层乌拉尔山附近为低槽区,贝加尔湖地区则为高压脊区,朝鲜半岛附近为槽区,华北地区处于高压控制下且西太平洋副热带高压偏南;低层蒙古反气旋很强,中国东部地区出现了明显的偏北风距平,阻挡了南方暖湿水汽向华北的输送。在涝年,中层乌拉尔山附近以及朝鲜半岛附近为高压脊,贝加尔湖地区则为很深的槽区,华北地区位于贝加尔湖至蒙古的低压槽前,西太平洋副高偏北;低层蒙古附近多低压槽活动,在我国东部地区出现了南风距平,有利于南方暖湿水汽向华北输送。华北旱、涝年前期春季的大气环流形势与同期夏季很相似。      

南疆西部沙漠边缘汛期两次罕见暴雨过程诊断分析

应用常规观测及NCEP再分析资料(水平分辨率1°×1°,间隔为6h),着重从暴雨发生的环流配置、影响系统、水汽及动热力条件入手,对2010年6月6日和2011年5月30日发生在南疆西部沙漠边缘皮山县汛期的两次历史罕见暴雨过程进行了诊断分析。结果发现:高空200hPa上中亚及中亚南部西南急流、低空700(850)hPa上南疆盆地偏东急流并存,中空500hPa上南支槽和低空700(850)hPa上喀什至和田切变线是皮山暴雨发生的环流配置和主要影响系统;暴雨过程中存在和显著增大的比湿、中低层强烈的水汽辐合以及自皮山西部、南部持续输入的水汽为其发生提供了充沛的水汽条件;垂直螺旋度较好地反映出了暴雨在时间上的变化,且中层500hPa负值、高低层上"-+"或"+-"的配置结构揭示了暴雨过程强烈上升运动的发生;湿位涡、锋生函数在对流层低层的时空变化对暴雨预报有一定的指示性,暴雨过程中对流层低层MPV1<0,MPV2>0,锋生函数有锋消向锋生过程的转变,暴雨出现在MPV2>0的分布区内、锋生最强时刻的6小时后。     

一次"干"对流风暴的中尺度分析

通过对2007年7月24日发生在陕西省的一次"干"对流风暴过程的分析,发现这次对流性风暴有2个主要特点:①风暴区的水汽输送和辐合均比较弱;②风暴发生在高空急流入口区内和低空急流轴左前方3~5个纬距内。高、低空急流耦合激发了急流次级环流的产生和发展,急流次级环流对风暴又产生了正反馈作用;地面中尺度涡旋是由急流次级环流上升支引起的。     

陕西省强降水日数变化特征

选取陕西省分布比较均匀的78个站点,1961-2004年日降水资料,通过对强降水数量进行界定,得到强降水日数,采用4次多项式、最大商谱分析、Mann-Kendall方法进行分析。结果表明：陕西强降水日数变率大,易发生旱涝;20世纪90年代末期以后陕西省强降水日数有增加趋势;在信度α=0.1的水平下,80年代末期到90年...     

新疆北部一次持续暴雪天气过程分析

利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料,对2010年1月4～7日新疆北部持续暴雪过程的环流特征及物理量场进行诊断分析.结果表明:北半球中高纬阻塞高压维持时间长、切断低压稳定提供了降雪"持续性"的环流背景.切断低压不断分裂短波并西退再东移是造成降雪的影响系统;降雪区大到暴量的强降雪时段,850 hP...     

50年来靖远县气候变化趋势分析

根据靖远县气象站1951-2004年气温、降水观测资料,运用累积滤波器法和Kendall秩次相关法,对不同时间尺度的气温和降水量变化趋势进行分析.结果表明:靖远县年平均气温呈现显著升高趋势,降水量有微弱增加,但增加趋势很不明显;春季、秋季和冬季气温均呈增加趋势,冬季增温趋势显著,夏季气温有降低趋势;各个季节降水量变化趋势较为复杂,春季和夏季降水量呈微弱增加趋势,而秋季和冬季变化趋势相反;各时段气温和降水量也反映了同样的变化规律.     

一次强沙尘暴天气的数值模拟研究

用NCEP(1°×1°)资料和GRAPES_SDM沙尘暴模式,对发生在中国北方的"20060409-11"强沙尘暴天气过程进行了数值模拟,并利用位涡理论对此次沙尘暴过程的发生机制进行了研究。结果表明:⑴强斜压槽触发了此次强沙尘暴天气,稳定的高原高压脊对低压槽的阻滞作用是沙尘暴能够维持较长时间的原因;⑵GRAPES_SDM成功模拟出此次强沙尘暴过程天气系统和发生区域,表明它是研究沙尘暴天气的有利工具;⑶此次沙尘暴过程发生的机制是:高层位涡梯度增大,使位涡锋生增强,导致高空急流产生;高空急流通过地面沙尘区域时,导致了地面风速增强而产生沙尘暴。     

陕西省1980-2006年气候变化时空特征研究

基于陕西省1980-2006年97个气象站点地面观测的降水和气温数据分析近27年陕西省气候变化的时空特征。结果表明：（1）陕西省年平均气温和降水量空间分布格局均呈随纬度增加而逐步减少,陕西省南部水热条件明显好于北部。（2）近27年来陕西省年平均气温上升趋势明显,平均每年上升0.0566℃,陕北增温幅度略高于陕南;降水量...     

近45年宁夏极端气温与太平洋海温的遥相关

利用1961-2005年标准化宁夏极端气温、SST和北半球500 hPa环流特征量资料,采用REOF、小波分析、最大熵谱、Mann-Kendall检验等方法,分析了极端气温的时空变化特征及其与SST和同期北半球500 hPa环流特征量的遥相关。结果表明:宁夏极端气温的年代际气候特征表现为一致的上升趋势,异常敏感区在宁夏北部和六盘山区;极端最低气温在1984年前后发生突变,突变后气温转暖,中部半干旱带增温最明显,有显著的2.32年和4.40年周期;极端最高气温的增暖过程经历了2个阶段,其中1976年的增暖趋势最显著,突变后宁夏中北部增温最明显,有显著的3.14年周期;虽然突变后高温日数明显增加,但仍有异常的低温事件发生;当前一年1~6月加利福尼亚西岸海区温度偏高、同期冬季西太平洋副高西升北抬、面积增大、强度增强、亚洲区极涡面积收缩、青藏高原500 hPa位势高度增高时,极端最低气温偏高;当前一年冬季赤道东太平洋海区呈La Nina型分布、同期夏季北半球极涡减弱时,副高加强北抬,极端最高气温偏高。     

中国西北地区气候变化与同期气象场异常的关系

利用奇异值分解法（SVD）分析中国西北地区降水和气温异常与同期高空环流和下垫面温度异常的关系。研究表明：西北地区各季降水与同期北印度洋海区、西太平洋海面温度都有较好的遥相关性;西北地区降水与同期欧亚对流层的中下层的纬向和经向环流强度的异常有明显的关系;西北地区气温异常与欧亚大陆同期中高纬向和经向环流的异常有关,冬季和秋季气温异常主要与纬向环流的异常有关,春季气温异常与经向环流异常有关。