浅析华中地区雨雪相态变化的预报指标

[目的]解决冬季降水相态预报的难点.[方法]利用NCEP1°×1°再分析资料、常规观测资料和自动站资料,选取华中地区岳阳、宜昌、武汉、长沙等地天气实况,对2015年1月28日～2月1日发生在华中地区的一次降水的相态变化过程进行分析.[结论]冬季降水及相态的预报,首先要从环流形势判断,500 hPa以上一致的偏西气流,700 hPa的西南气流,850 hPa及以下一致的偏北气流形成冷垫,有利于产生降水;对于降水相态的分析,要关注探空资料的应用,特别注意中低层的冷暖平流,冷平流有利于降雪,暖平流有利于降雨;非冰相层对于降水相态有好的指示作用.[结论]该研究为降水相态的预报提供参考依据.     

廊坊地区雨雪转换天气成因分析

本文利用常规观测资料、雷达资料以及HYSPLIT模型后向轨迹资料对2021年2月28日廊坊市的雨转雪天气过程进行成因分析,结果表明:(1)本次降水存在明显的降水相态的转换,北京站雷达反射率因子图中零度层亮带形状比较完整,当零度层亮带高度迅速下降后1～2小时,廊坊降水相态将由降雨转为降雪。(2)雷达经向速度图上零速度线闭合状态反应了低空急流与中高空急流的发展、对峙、消亡,对地面降水相态变化的临近预报有较好指示意义。(3)对河北雨转雪的指标进行检验,发现各个高度层的温度和0℃层高度均能很好反应降水相态变化的时间。(4)HYSPLIT模型后向轨迹资料上850hPa气团路径与东南风急流的水汽通道高度一致。     

利用激光雨滴谱仪对一次雨转雪过程分析

不同相态降水粒子的地面雨滴谱具有不同特征。本文利用HSC-PS32激光雨滴谱仪和人工加密观测资料对2014年11月30日发生在沈阳的一次雨转雪天气过程进行了初步的分析,研究了降水相态转换时,其雨滴谱特征的演变。结果表明:受蒙古气旋影响,该过程经历了不同的降水相态,包括雨、雨夹雪和雪。这3种降水相态对应着不同的滴谱特征。具体表现为降雨阶段,粒径小、谱宽较小;雨夹雪阶段,谱宽增大;而降雪阶段,粒子直径大、维持较宽谱宽。不同降水相态的平均雨滴谱相对较近,经历了单峰到波动的演化过程。从波峰对应的粒子直径的角度来看,雨小于雨夹雪,雨夹雪小于雪。降雨阶段粒子数浓度最大,降雪阶段粒子谱宽最大。     

锦州地区初春雨转暴雪过程降水相态研究

利用常规观测资料、新一代多普勒雷达资料、自动站资料,对锦州地区一次雨转暴雪过程的发生、发展机制及降水相态转换的温度进行分析,结果表明:此次暴雪过程是500 hPa高空槽、850 hPa低涡及地面倒槽共同作用的结果。西南和东南急流在辽宁省上空形成较强的水汽辐合,强降雪落区位于急流汇合处,雨雪转换过程中,地面气温和近地层的温度与降水相态关系密切。     

2018年1月湖南一次降水相态多次转换机理分析

利用地面、高空常规气象观测资料和NCEP/NCAR的FNL 1°×1°逐6 h分析资料,对2018年1月湖南一次降水过程中不同降水相态下温度层结特征及相态多次转换的机理进行研究。结果表明,此次低温雨雪冰冻天气过程是在寒潮暴发和中纬度低槽活跃大尺度的环流背景下产生;不同相态下中低层温度特征明显不同,冻雨期间锋面逆温厚度较薄,梯度显著,800 h Pa附近及以下存在明显暖层,温度层结具有冷层-暖层-冷层的结构特征;降雪时,锋面逆温厚度较厚,为100 h Pa以上,逆温梯度较冻雨弱,无暖层或暖层较浅薄,温度层结往往具有冰晶层-冷层(弱暖层-冷层)的结构特征。NCEP/NCAR FNL温度在一定程度上能反映实际温度。冻雨存在一定的"过冷却暖雨"过程机制,降雪表现为明显的冷云降水机制。地面强冷空气及南支锋区阶段性活跃南下是相态多次快速转换的主要原因;低层辐合增强及其700 h Pa西南急流阶段性的异常增强,是雪向冻雨快速转换的直接原因;冻雨期多层辐合辐散结构既利于中低层云水和雨水的形成,又利于中层暖性层结的稳定维持。     

张家界市雨雪相态转换预报着眼点研究

利用常规天气图、NCEP再分析资料、鄂西站探空资料,对张家界市2014年3次低温雨雪冰冻过程的天气实况、天气背景、环境条件等进行了综合分析。通过分析研究出张家界市出现雨夹雪或纯雪的气温指标值,张家界站、慈利站气温≤2℃,桑植站气温≤1℃。通过分析临近张家界的鄂西T-log P资料得知,降雪前中低层存在逆温层,降雪后在高空冷平流的影响下降温,其逆温减弱直至消失。逆温层的厚度、强度与降雪的强度和维持时间正相关。雨雪的大小,除了考虑水汽条件外,还要综合考虑动力抬升的强弱和降水持续时间的长短。对冬季雨雪相态转换研究可明确雨雪分界线及转换时间,为精细化预报预警提供技术支撑。     

黑龙江省冬季降雪的变化特征及其影响因子分析

本文利用中国气象局气候中心整编的中国753站日降水资料(黑龙江省24个气象观测站降水资料)和NCEP再分析资料,分析了从1951年1月-2010年12月近50年冬季平均降雪异常特征,并在此基础上对影响黑龙江省冬季平均降雪异常的主要环流因子进行了研究.     

河南省一次暴雪天气过程检验分析

利用常规气象观测资料及NCEP1°×1°再分析资料,对2014年2月4—7日河南省一次大范围暴雪过程进行检验分析。结果表明:大尺度环流形势有利于冷暖气团交锋,从而产生次级环流和锋生强迫,由于锋后的冷空气垫阻挡,导致来自低纬的暖湿气流北上爬升,在锋区上界形成很强的辐合上升运动,促进暖湿空气的抬升和凝结,是河南省大范围暴雪天气持续的主要原因;豫北地区高低空急流耦合作用产生的"抽吸"机制,有利于次级环流的形成,加强了强降雪产生的动力作用。冷锋在河南的合并、锢囚,黄河以北700 h Pa切变线的存在,为豫北暴雪天气提供了良好的辐合抬升动力条件。前期边界层925 h Pa的水汽辐合是豫北超历史极值的降雪的一个有利条件;大气中的可降水量与降雪的量级有很好的对应关系。850 h Pa温度的-4℃线对预报降水相态有很好的指示作用。     

内蒙古西部一次极端降雪天气的气候背景分析

利用NCEP2.5×2.5月平均再分析资料和内蒙古西部1971~2014年共44年冬季逐月降水资料,对内蒙古西部冬季一次极端降雪过程进行气候背景分析,结果表明:2月极涡强度强,中心位置偏向东半球,形成深厚的阻高系统,高低空风场在欧亚范围呈现西北"+"、东南"-"分布,内蒙古西部从低层到高层主要受偏东、偏南气流影响,为降水创造了水汽输送的背景;2月平均降水量与平均环流场在欧亚范围存在强相关区域,呈现"-,+"分布,也是造成2月降雪异常偏多的原因。     

两次相隔较近的降雨和降雪天气对比分析及其预报着眼点

针对2009年2月相隔时间较短的两次降雨和降雪天气过程,从环流形势、影响系统、中低层温度层结特征、数值预报产品应用等进行了对比分析。结果表明,判断冬季降水形态是雨还是雪,除了要细致分析温度垂直分布状况外,还要准确预报冷空气入侵时间、气温下降的速度,尤其是雨雪分界线相配合的高低层气温临界值更是做好雨雪预报的关键点;降水前高空地面温度不同是照成降水性质不同的主要原因。     

青海省海东市不同等级降水和旱涝关系研究

利用1961～2015年青海省海东市5气象站逐日降水资料,根据中国气象局降水等级划分标准和旱涝Z指数的计算方法,分别统计海东市夏、冬半年不同等级雨量和雨日及计算Z指数,利用线性回归法分析海东市55年来不同等级雨日和雨量和Z指数的变化趋势,并采用偏相关系数、相对贡献率和合成分析等方法研究不同等级雨日和雨量对旱涝的影响。得出以下结论：①海东市夏(冬)半年降水以小雨(雪)和中雨(雪)为主,雨日和雨量及占年比例均呈现自南向北递增的空间分布。②夏半年小雨和大到暴雨的雨量及雨日呈减小趋势,中雨雨量和雨日呈增加趋势,冬半年小雪、中雪和大到暴雪的雨量及雨日均呈减小趋势。③夏、冬半年Z指数均表现为不显著的减小趋势。④夏、冬半年不同等级雨量和雨日与Z指数偏相关系数和相对贡献率分析,夏半年中雨和大到暴雨的雨量及雨日对Z指数有显著的影响,冬半年小雪的雨量和雨日对Z指数变化影响最大。⑤采用合成分析法的标准化值,无论是夏半年还是冬半年,在偏涝年,不同等级降水雨日和雨量基本都为正值,在偏旱年,不同等级降水雨日和雨量基本都为负值。在偏涝年,不同等级降水雨日和雨量差异夏半年主要表现在大到暴雨和中雨雨日及雨量,小雨雨日及雨量差异较小,而冬半年主要表现在小雪雨日及雨量,中雪次之,大到暴雪最小;在偏旱年,不同等级降水雨日和雨量差异夏半年主要表现在中雨雨日及雨量,大到暴雨次之,小雨最小,冬半年主要表现在小雪和中雪雨日及雨量,大到暴雪差异较小。     

2008年贵州罕见凝冻灾害的成因分析与防御对策

[目的]探讨2008年贵州低温雨雪冰冻灾害天气事件的成因。[方法]利用T213、ECMWF数值预报资料和MICAPS提供的常规气象观测资料,根据冻雨、冰冻、道路结冰、地表0℃线范围的变化情况,对2008年1月13日~2月15日贵州低温雨雪冰冻（简称凝冻）天气过程的天气形势演变特征进行分析,探讨此次贵州低温雨雪冰冻灾害天气事件的成因,并对其提出了防御对策。[结果]这次低温雨雪冰冻天气过程是在大气环流异常的背景下,各种尺度天气系统在贵州上空交汇造成了持续性降水发生的。北半球东亚倒Ω流型使大气环流长时间稳定,使北支锋区偏南,极地冷空气持续补充南下影响江南、华南,南支西风波动活跃,静止锋锋区强度大,并长时间维持;低空850 hPa切变线在广西与贵州、湖南交界处维持摆动,西南暖湿气流持续向我国南方输送,冷暖空气在华南上空交汇,导致贵州出现长时间的降水;逆温层深厚,长时间的降水普遍以小雨为主,容易形成过冷水滴,雨淞范围从贵州、湖南南扩至广西北部,冻雨、冰冻天气造成长时间的道路封冻和电线结冰,灾情严重;地表温度0℃线长时间覆盖全省高寒山区,地面结冰难以融化,低温雨雪冰冻天气长时间影响贵州。[结论]该研究为该类灾害天气的防灾减灾积累经验。     

桂林两次重大低温雨雪冰冻天气过程特征及影响对比分析

利用常规资料、欧洲资料分析了2008和2011年桂林2次重大低温雨雪冰冻天气过程特征及影响,结果表明,2次低温雨雪冰冻天气过程不管是在影响时间、持续时间还是冷空气强度及影响路径都很相似,但2008年的损失却比2011年严重得多;2008年以冻雨天气为主,2011年以间断性雨夹雪天气为主。进一步研究发现,2次重大低温雨雪冰冻天气过程的中低层环流特征不完全一样,2008年中低层持续长时间的偏南低空急流,且存在明显的逆温,而2011年为低空急流且持续时间短。     

西藏日喀则市南部边缘一次易漏报降雪(雨)天气过程分析

利用Micaps高空环流、自动站和卫星云等常规资料,对2017年2月20—23日出现在西藏日喀则市南部边缘易漏报的降雪(雨)天气过程进行分析。结果表明,南支槽上高原南压、南部低海拔辐合,近地面空气湿度大,冷暖空气在南部边缘一带交汇是出现此次雨雪天气过程的关键因素。     

2008年安徽雪深全国之最的成因探讨

基于大气探测资料和雪灾评估报告,分析2008年雪情分布状况,得出安徽雪深为全国最大的事实,并从天气学、数值模式模拟方面探讨安徽雪深之最的原因。结果表明:①2008年安徽雪深较大的区域集中在大别山和江淮之间,该区域为全国积雪深度之最。②西南暖湿气流北上,北方阻塞系统稳定存在,冷暖空气在长江中下游不断交汇,水汽凝结易形成雨雪天气。水汽输送和相对湿度很大,非常有利于在安徽形成较大降雪天气。③雪、冻雨的天气学分析说明,长江以北地区易形成降雪,江南地区则易形成冻雨。④短波槽长期稳定维持在安徽附近地区,成为安徽省积雪深度最大的理由之一。⑤MM5模式模拟结果验证淮河以南地区降水较大,江南地区的降水表现为冻雨,江北地区则表现为降雪。     

2008年初低温雨雪天气特征分析

2008年1月中旬～2月初,湖北荆州市经历了一次历史罕见的持续低温降雪天气过程,通过对这次的低温雨雪过程的天气特征、物理量场和多普勒雷达回波分析,期望为今后的预报中对降雪预报提供一定参考。分析表明,旺盛的西南急流,强的垂直风切变,高层辐散与低层辐合的配置,提供了降雪区的上升运动与水汽的辐合;强冷空气维持,逆温层结构决定了降水的性质,而中高纬度稳定的阻塞形势和中低纬度平直环流和南支多波动,使雨雪天气持续。     

包头地区一次降雪过程分析

冬末春初,天气开始回暖,降水过程也由降雪向降雨转变,包头地区此次天气过程高空短波槽配合低层较强的暖湿气流,加之地面倒槽的生成,为降水提供了很好的动力和水汽条件。降水出现当日8:00时850hPa温度场上,包头地区除北部外大部已经升温到0℃,因此,出现了南部雨夹雪、北部小到中雪的天气过程。     

入冬以来最大一次降雪过程的多普勒雷达资料分析

[目的]分析2011年2月26日发生在承德市入冬以来最大的一次降雪天气过程的多普勒雷达回波演变特征。[方法]利用河北省承德市C波段多普勒雷达的反射率因子、径向速度、VWP产品,结合大尺度环流形势,对2011年2月26日发生在承德市入冬以来最大的一次降雪过程进行了分析,初步探讨了强降雪天气过程的多普勒雷达回波演变特征。[结果]降雪回波强度较弱,若有一定范围的30 dBz回波,且稳定少动,就有可能产生强降雪;暖平流加辐合、暖湿空气在低层浅薄的冷垫上爬升是这次降水形成的主要原因;"牛眼"结构的出现、低空急流的存在,为强降水的产生提供了源源不断的水汽;当垂直方向的风向发生改变且出现风速性辐散时,预示降水逐渐减弱并停止;暖平流与切变层的存在,是降水维持的重要原因。中层"ND"区域的出现、任意高度出现西北风预示着降水即将结束。[结论]该研究为强降雪的预报提供理论依据。     

“7．18”山东暴雨过程分析I：暴雨过程诊断分析

利用常规气象资料、1°×1°一日4个时次的美国环境预报中心的FNL再分析资料、0．25°×0．25°的TRMM卫星逐3 h降水再分析资料,从大尺度环流形势、水汽条件、动力条件以及对流不稳定层结等方面,诊断分析“7．18”山东暴雨过程。结果表明,此次暴雨过程具有时间短、强度大、范围广的特征,降水雨带自北向南运动。影响此次暴雨的主要天气系统是东北冷涡、西风槽、西南低涡、低空急流和副热带高压。暴雨过程中湿度条件非常充足,水汽的强烈辐合为此次暴雨提供了直接的水汽条件;对流层低层的强烈辐合、中高层辐散的环流配置形势有利于产生强烈的垂直上升运动,对暴雨的形成提供动力条件;暴雨开始前山东地区上空存在较强的对流不稳定层结,有利于强暴雨的产生。