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。     

2015年5月山西中南部一次飑线天气过程分析

为了研究飑线带来的强对流天气发生发展的特点,为日后此类天气的预报工作提取可利用的预报指标,利用稠密气象观测资料,对山西中南部一次飑线造成的雷雨大风和冰雹天气过程进行了分析。结果发现：这次飑线过程发生在高空冷涡与地面倒槽相配合的不稳定大气环境下。飑线的发生、发展与地面中尺度辐合线密切相关,强对流天气区有地面中尺度辐合线配合,并表现出了气压陡增、温度骤降、风速变大的飑线天气特征,垂直结构表现为高层冷平流叠加在低层暖平流之上,垂直风切变很大,湿度层结下湿上干,低层湿空气很薄,中高层干燥,这种层结特征决定了这次飑线过程以雷雨大风和冰雹天气为主。在雷达拼图上也表现出了明显的飑线弓形回波特征。     

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。     

一次短时强降水过程的中尺度分析

为了提高短时强降水预报准确率,及时为政府提供准确的预报服务,笔者利用常规观测资料和Micaps系统提供的资料,使用天气学诊断和中尺度分析方法,对2015年8月1日夜间发生在山西省中部的短时强降水天气过程进行实况分析、中尺度分析和卫星云图分析。结果表明：强降水出现时间与 850 hPa切变线和地面辐合线移动,以及TBB负值中心的移向相联系;强降水出现在地面幅合线的附近,850 hPa暖切的南侧,200 hPa高空急流分流幅散区的下方;强降水出现的区域与TBB<-52℃区域,以及地面辐合线有很好的对应关系;强降水中心落在TBB值低于-52℃的负中心内。     

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。     

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。     

石河子垦区一次持续性强对流天气成因分析

利用常规资料、地面加密资料、FY-2C卫星及多普勒雷达等资料,对2013年6月10~14日石河子垦区傍晚时分的持续性的强对流天气过程的大尺度环境背景、物理量场进行分析和研究,结果表明:(1)这次持续性的强对流天气发生在西伯利亚冷涡的大尺度环流背景下,从冷涡底部不断分裂短波,是强对流天气的影响系统。(2)对流层低层850 h Pa有逆温层和强垂直风切变形成,有利于对流活动的发生。(3)石河子处于低层辐合、高层辐散的上升运动区。有利于对流不稳定能量释放,产生强对流。通过探讨造成石河子垦区强对流天气的中小尺度天气系统发生、发展的环境场条件,可提高对此类强对流天气发生发展的认识水平,为今后此类强对流天气预报提供参考依据。     

2011年6月下旬新疆奎屯河流域一次冰雹天气分析

利用常规地面资料、天气图、探空资料、FY2F卫星云图资料、多普勒雷达资料以及天文动力特征分析的单站定量分析和全球范围的定性分析等资料和分析方法,分析了2011年6月22日发生在新疆奎屯河流域强冰雹天气过程。结果表明,此次冰雹天气过程是由于乌拉尔山脊受西北方冷空气侵袭东南跨,促使西西伯利亚低涡中心分裂短波不断东南下,与槽前的西南暖湿气流汇合,地面偏东风和高层偏西气流辐合抬升,触发不稳定能量释放产生了强对流天气。在天文动力场的垂直力分量场中,由上升力区转变成下沉力区有利于引导北方冷空气成规模南下进入北疆盆地,在天山大地形的强迫抬升作用下,有效地破坏干冷盖,成为奎屯地区形成夏季冰雹的有力触发动力因素。同时,此次冰雹天气发生发展过程中正不稳定能量面积区域扩大,高度升高,卫星云图和多普勒雷达回波的演变较好的监测了冰雹发生的强度和落区。     

基于配料法的葫芦岛市强冰雹天气分析

旨在应用配料法和多种观测资料对冰雹天气进行分析,以提高强对流预报准确率。采用基于构成要素的预报方法(配料法),综合使用常规观测资料、风廓线资料、多普勒天气雷达资料等,对2015年6月1日下午发生在葫芦岛地区的以冰雹为主的强对流天气进行分析。结果表明:辽宁处于东北冷涡控制下,高空急流,低层切变;午后地面升温,大气边界层充分混合,具有较强的不稳定条件;低层水汽幅合,强烈的深层垂直风切变,有利于高度组织化的超级单体风暴产生和发展。辽宁西部的探空特征影响显著,对午后天气变化有一定的指示意义。合理利用"配料法"的预报思路,结合常规观测资料,运用雷达外推产品,可以把冰雹预报时间提前数小时。     

广西汛期2次暖区暴雨成因的对比分析

为了加深对华南暖区暴雨的认识,提高此类暴雨的预报准确率,利用常规气象观测资料、广西中尺度站逐时雨量资料及NCEP1°×1°格点再分析资料,对广西2015 年5 月14—15 日（简称“5.14”）和6 月13—14 日（简称“6.13”）2 次暖区暴雨天气过程进行对比分析。结果表明：2 次过程均发生在850 hPa 一致的偏南气流中,暴雨发生前有不稳定能量的积蓄,低层925~850 hPa 较强的垂直风切变加强了对流系统的发展,中尺度地面辐合线是不稳定能量释放的触发机制。所不同的是：“5.14”暴雨过程期间副高加强西伸,中尺度对流系统呈现出准静止的特点,对流云发展旺盛,属于积状云为主的混合降水回波;锋前?型高能舌区较为宽广,低空急流强盛且伸展高度较高,有利于大气中低层水汽的输送以及垂直运动的发展。“6.13”暴雨过程期间副高减弱东退,“列车效应”造成持续降水,对流回波伸展高度较低,属于层状云和积状云混合降水;整层高湿的环境降低了蒸发率,有助于出现范围较大的降水。     

一次南支小槽引发的贵州南部暴雨天气过程的预报偏差分析

为了准确分析和精细化预报贵州暴雨的落区情况,基于NCEP 2.5°×2.5°的FNL资料和常规天气图以及数值预报等资料,对2015年6月13日发生在贵州南部及东南部的一次大范围较强暴雨过程的成因和预报偏差进行分析。结果表明:高空低涡冷槽、南支小槽、低空急流建立是此次暴雨过程的直接影响系统;假相当位温锋区的位置对强降水出现的时次和位置有一定的指示作用,并且暴雨区上空低层负涡度、高层正涡度形成抽吸结构,涡度移动的方向与天气系统的移动方向比较一致。副热带高压的缓慢加强西进是阻挡降水东移的关键,近地层西北偏北路径冷空气的补充为暴雨天气提供了触发条件,而垂直速度则为强对流天气预报中提供了很好的指示作用。EC模式对贵州暴雨预报时次和量级效果较好,但对降雨落区存在偏差。     

2013年山西5次典型强对流天气分析

为了更好地为农业生产预防冰雹、减少灾害损失提供有效的气象预报服务,本研究利用多种气象观测资料,对2013年5次典型强对流天气进行了综合分析。结果表明：（1）冰雹发生在高能、高湿以及较强抬升条件的有利天气背景下,大尺度强迫抬升、低层中尺度露点锋和地面辐合线是强对流天气的重要触发机制。（2）冰雹极易发生在午后SI明显减小,Ki指数、500 hPa与850 hPa温差以及CAPE明显增大,同时垂直风切变较大、0℃和-20℃层高度分别在600 hPa和400 hPa左右的情况下,湿度条件较好时会伴随短时强降水天气,强气流控制下常伴随雷暴大风。（3）冰雹常出现在对流云团成熟时、TBB等值线梯度最大值东南侧,且组合反射率因子强度＞55 dBZ的对流单体内。（4）地面温度异常变化、气压梯度较大、风向顺时针旋转及风速极值同时出现可视为强对流天气发生前的一种信号。     

2010年7月31日抚顺特强暴雨成因及落区分析

为了揭示出抚顺特强暴雨产生的物理机制,利用MICAPS中的常规观测资料、沈阳多普勒雷达资料和FY-2E红外云图资料,对2010年7月31日抚顺特强暴雨的成因及落区进行分析。结果表明：2010年7月31日抚顺特强暴雨产生的主要影响天气系统是西太平洋副热带高压、冷涡和蒙古气旋,584 dagpm等高线经抚顺南落是抚顺汛期暴雨预报的重要指标;低层温度脊和中高层温度槽构成了大气的不稳定层结,天气系统辐合上升和抚顺山地的抬升作用触发了抚顺的强降雨;高空急流和低空急流出口区的位置及适当耦合是这次特强暴雨落区抚顺的重要原因;低层暖湿舌左前方和水汽通量散度最大梯度带是这次特强暴雨的落区点,散度场上低层辐合与高层辐散的垂直配置是这次特强暴雨产生的动力原因;卫星云图和多普勒雷达资料在这次特强暴雨短时预报预警中发挥了重要作用。     

柳州强对流天气的气候特征及环流背景分析

为了解柳州市强对流天气的气候特征及其发生的大气环流背景,提高强对流天气的预报准确率和防灾减灾服务,利用广西柳州市各气象观测站1951年以来的常规观测资料以及2005年以来的中尺度自动气象站资料,运用统计分析方法,对柳州市强对流天气的类型和气候特征进行分析。结果发现：柳州市的强对流天气主要有冰雹、雷雨大风和短历时强降水3类,冰雹主要发生在2—4月,其年代际变化呈单峰型,1970—1990年为冰雹高发期;雷雨大风年代际变化呈线性减少趋势,平均每10年约减少18.9次,1990年以前较多,1990年以后迅速减少;短历时强降水主要发生在汛期的4—9月,其年际变化趋势不明显。在统计分析的基础上,选取典型个例,利用NCEP再分析资料,分析各类强对流天气的环流形势特征,结果表明：冰雹发生前广西200hPa处于槽前西南急流中,500hPa处于槽前,850hPa贵州境内有低涡切变,柳州处于低涡东南部和西南急流左侧强烈辐合区中,地面一般有强烈的暖低压或低压倒槽发展;短历时强降水发生前广西地面一般处于锋前暖区中,多为暖区暴雨;雷雨大风则主要有副高边缘型、低槽冷锋型和低槽+副高边缘型3类。     

潍坊地区一次强冰雹天气成因分析

为了避免冰雹灾害给社会造成不必要的损失,达到防灾减灾的目的,更好地做好冰雹天气预报,笔者利用常规观测资料、雷达和FY-2E卫星TBB资料,对2012年6月初潍坊市出现的一次典型冰雹天气过程进行了成因分析。结果表明：此次冰雹天气过程发生在东北冷涡和前倾槽的环流背景下,强烈的上升运动为此次天气提供了动力条件,地面中小尺度辐合线是此次冰雹天气的触发机制。适宜的0℃层和-20℃层高度及大的环境风垂直切变有利于雹粒的增长。另外,此次天气发生在对流云团发展最旺盛的时段,位置位于大于232 K的冷云盖移动方向的前端到等温线梯度大值区附近,这对冰雹天气落区的预报有较好的指示意义。     

山东潍坊地区的一次大风冰雹强对流天气分析

为了更好地研究潍坊地区强对流天气的发生发展机制及特点,减少大风冰雹等灾害性天气带来的危害,为日后的春夏季节强对流天气预报工作提取可利用的预报指标,提高预报准确率,特对此次强对流天气过程进行诊断分析。本文利用常规气象资料进行剖面和探空分析,同时结合雷达和卫星云图等短时临近数值预报产品进行成因分析,得出此种强对流天气的发生特点和类型。结果表明,此次强对流天气的产生的重要原因是东北冷涡东移过程中分列出的高空槽。冰雹发生在2日的下午,此时低层升温明显,能量充足。前倾结构的高空槽使高层干冷空气叠加在低层暖湿空气上,导致不稳定层结出现,从而触发了强对流天气的发生。     

“7.21”山西北部罕见区域暴雨的诊断分析

为了更好地认识山西省北部区域暴雨形成机制,为防灾减灾提供精细化的预报信息,利用常规地面和高空探测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、加密自动气象站资料以及FY-2E卫星TBB资料,对2012年7月20日20时—21日20时山西北部区域暴雨过程进行诊断分析。结果表明：（1）这次暴雨发生在200 hPa高空西风急流稳定加强、500 hPa阻塞背景下,低空低涡切变线是其主要影响系统,低空西南急流偏西偏北是其重要原因之一。（2）雨区上空对流层低层大气处于强对流不稳定状态,高层强的干侵入和低层弱北风的侵入是触发不稳定能量释放的重要机制。（3）地面自动站风场信息显示主要触发系统有中尺度涡旋、辐合和切变3种类型,3种类型造成的降水强度和持续时间均不同。（4）500 hPa垂直螺旋度的变化可表征强降水系统的发展和移动,而考虑水汽因子后的水汽垂直螺旋度能更好地反映雨区上空对流层中低层的动力场结构特征,对预报强降水落区和移动有很好的指示意义。     

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。     

一次锋前暖区暴雨成因分析

利用常规气象观测、自动站、区域雨量站、卫星、雷达、再分析等资料,对2015年8月发生的一次锋前暖区暴雨进行了综合分析,结果表明：此次暴雨发生在西风槽东移和副高东退南压的环流背景下,以热力条件为主导引发的锋前暖区强对流性降水是此次暴雨产生的主要贡献者;暴雨发生在高空急流右后侧的显著辐散区,700hPa暖式切变线、850hPa冷式切变线、地面干线以及SI<-2℃相重叠的区域;850hPa切变线上的中尺度气旋性涡旋、自动站极大风速风场切变线以及中尺度涡旋是本次暴雨的直接触发系统;由于数值模式850hPa切变线位置预报的偏差,使得中低层流型配置由前倾误导为后倾结构,直接影响了模式热力条件预报的准确性,其结果是增强了西部动力条件而弱化了东部热力条件,最终导致暴雨落区预报偏差;锋前暖区暴雨预报的关键是触发不稳定能量释放的条件,对于此类暴雨应多关注边界层风场的变化,加强新型监测资料的综合分析和应用。     

一次辽宁大暴雨发生发展的动力和热力机制

利用WRF模式预报,对2013年8月16日辽宁东北部地区发生的大暴雨过程,进行逐小时的中尺度分析,旨在找出此次大暴雨发生发展的动力和热力机制。结果表明：（1）该地出现如此罕见的大量级降水,是中β尺度对流系统造成的。在辽宁东北部地区形成“列车效应”,跟随中低层的引导气流,使强对流性天气系统依次通过该地,致使造成重大灾害;（2）抚顺山区地形的强迫抬升及对流层高层的正涡度平流辐散启动了大暴雨的产生;（3）中层的偏西干冷气流配合低层的西南暖湿急流辐合系统之间的相互作用形成了聚能机制。暴雨区中低空的上升运动和近地面的动力锋生,使中低层的潜在不稳定加剧。潜在不稳定的触发机制为中高层产生的上升运动。