沈阳一次暖区暴雨过程分析与预报误差探讨

该文利用ECMWF模式产品、常规和非常规观测资料,针对2013年8月16日沈阳出现的暴雨,局地大暴雨的天气过程,探讨大尺度环流背景下,沈阳地区雨量分布差异的原因,同时探讨水汽输送特征,重点分析干、湿空气路径和大气可降水量特征。结果表明:(1)沈阳地区雨量严重分布不均,主要是回波在移动的过程中出现断裂,北段回波影响沈阳的中北部地区,沈阳市区的强降水是在暖区环境中产生的"列车效应"造成的,而不是ECMWF模式预报的系统性的锋面降水。(2)锋面降水未产生的原因:强对流云团的不断发展,使其后部的下沉气流加强,切断了锋面附近的水汽供应,进而导致模式预报的系统性降水的减弱和消失。回波断裂的原因:回波北段在移动的过程中不断发展,南段强度维持,下沉气流同时也切断了云团之间的水汽供应。(3)925h Pa和850h Pa水汽都来源于西太平洋,700h Pa水汽来源于南海和孟加拉湾,干空气(550h Pa)主要是沿着偏西路径。随着强降水的临近,850h Pa和700h Pa水汽输送明显加强。强降水发生时,700h Pa层干侵入明显,850h Pa和925h Pa水汽输送平稳。强降水间隙时,700h Pa干侵入减弱,850h Pa和925h Pa水汽输送减弱。大气可降水量最大值较强降水的发生提前2~3h。     

2015年11月23—24日鲁南暴雪天气过程诊断分析

利用常规观测资料、自动站资料以及NCEP 1°×1°再分析资料对2015年11月23—24日鲁南暴雪过程进行诊断分析。研究表明:南支槽与沿中层锋区东移的西风槽的先后影响是暴雪持续时间长的主要原因。925 h Pa从东北平原、渤海、山东半岛回流的强冷空气不但起冷垫作用,而且在雨雪相态转换中起主要作用,暴雪位于700 h Pa西南急流核下风方的西南气流的风速辐合区内、850 h Pa切变线附近和925 h Pa东北急流内。小时雨雪强度与700 h Pa西南气流和925 h Pa东北急流的强度相对应,即西南气流和东北气流强时,小时雨雪量强,700 h Pa转为西北气流时,降雪过程结束,925 h Pa东北气流迅速减弱。由于逆温层的存在,850 h Pa-4℃雨雪转换指标失真,本次过程中925 h Pa和1 000 h Pa转雪后均在-2℃以下。     

丹东地区最低和最高气温与高空温度相关性分析

利用T639的高空温度预报结果,分析丹东地区4个站点不同月份850和925 h Pa温度与最低、最高气温的相关性。结果表明,最低气温与850 h Pa温度的相关性好于925 h Pa温度,南部地区的相关性好于北部地区;最高气温与925 h Pa温度的相关性明显好于850 h Pa温度,北部地区的相关性明显好于南部地区。相关系数的季节差异比较明显,干冷季节(秋冬季)的相关性明显好于暖湿季节(春夏季)。     

2014年湖北深秋大范围暴雨天气过程分析

利用NCEP再分析资料、常规观测资料、雷达卫星数据,对2014年10月27~30日湖北省出现的一次罕见的深秋季节大范围暴雨天气过程进行了分析。结果表明,这次过程平均小时雨强约2~5 mm,合适的雨强配合较长的持续时间最终导致暴雨的发生;过程期间湖北上空500 h Pa呈西低东高的形势,副高较历史同期偏强、位置偏北,阻挡小槽东移,导致降水持续较长时间;这种形势也导致低空急流发展强劲,为暴雨区输送充沛的水汽,暴雨站数最多的28日湖北上空南风急流也最强,分别为700 h Pa 22 m/s、850 h Pa 16 m/s、925h Pa 12 m/s。850和925 h Pa南风急流还受到北侧东风急流的阻挡,利于低空形成较强的水汽辐合。高空分流场与高空急流入口区南侧2种辐散作用叠加,导致较强的高空辐散,与低空辐合相配合出现了深厚的上升运动,这对于形成合适的雨强也起到了重要作用。中空西南水汽通道将孟湾水汽输送至暴雨区,低空偏南水汽通道将南海水汽输送到暴雨区;过程期间湿层深厚,200 h Pa至地面均为饱和湿层,湖北中东部暴雨区可降水量为40 mm以上,大暴雨区的可降水量约为45 mm以上;最强降水日的露点值700 h Pa 4℃、850 h Pa 10℃、925 h Pa 11℃。过程期间云团和回波具有"列车效应",但强度不及夏季的中尺度系统;回波组合反射率一般为35~40 d Bz,10 d Bz回波顶高在8~9 km,回波具有低质心特点。     

漳州市一次致灾暴雨成因分析

利用常规气象资料、雷达资料等从影响系统、物理量场诊断等方面对2013年6月12日发生在漳州市的暴雨过程进行分析,结果显示这次暴雨过程是在500 h Pa高空槽和850h Pa低层切变共同影响下产生的,暴雨区与垂直速度所表现的上升区对应,并伴有高能高湿条件。雷达回波的"列车效应"以及暖平流+辐合,造成漳州部分地区强降水。模式降水预报检验结果表明,48 h T639降水预报有较好的参考价值。     

乌鲁木齐城区季节转换降水相态的识别判据研究

利用2000—2014年3—4月和10—11月乌鲁木齐站的地面和探空资料,经统计发现850h Pa温度、贴地层温度和-5℃层高度与雨、雪及降水相态转化有较好的相关性,并利用该3个参数作为预报因子,每个单一参数对3种降水相态不同的阈值给予不同的得分,3个物理量的结果组合作为综合判据,经检验发现3个参数单一判断,850h Pa温度表现较好,而综合判据预报准确率更为理想,均可达70%以上,预报效果较好,因此可以为乌鲁木齐地区季节转换降水相态预报起到较好的参考价值和指示作用。     

基于ECMWF模式的武汉市冬季高空气温订正预报研究

基于2016—2018年冬季武汉站1 000、925、850、700、500 hPa的探空气温和ECMWF的72 h气温预报数据,分析了武汉站的高空气温预报误差,使用多元线性回归方法建立了预报误差订正方程。研究发现,ECMWF模式对于各层气温的预报平均偏高0.54℃,1 000～850 hPa平均预报误差随着高度增大,850 hPa上误差最大,高达0.77℃,预报偏高1.0℃以上的频次超过总数的1/3,850 hPa以上气温预报误差随着高度降低,500 hPa的预报误差最小。模式预报时效越长,高空气温预报误差越大,72 h时效平均预报误差高达0.80℃。基于ECMWF模式预报误差与850 hPa气温的相关关系,选取了两个订正预报因子,分别为22°N、112°E与33°N、112°E的温差及28°N、116°E与34°N、116°E的纬向风之差,并分层建立了气温预报误差订正方程。最后,对预报方程进行了检验,发现订正后各层气温误差均显著降低,误差平均降低了86.4%。     

2010年12月福建省强寒潮天气过程分析

介绍了2010年12月福建省西部、北部寒潮天气过程,并重点对15—17日全省性寒潮过程进行了分析,结果表明,此次寒潮过程是乌拉尔山阻塞高压崩溃促使其脊前的横槽转竖,西北气流引导新地岛冷空气大举南下引起寒潮暴发;高层有高空槽东移引导冷空气南下,或500 h Pa福建省位于南支槽前的西南风,700 h Pa或850 h Pa低层冷高中心位置偏北,且维持偏东风或偏东急流,且850 h Pa温降至0℃以下,有利于大雪出现;EC预报资料各项指标有利于此次寒潮过程的准确预报,但中南部沿海地区最低气温突破历史同期极值,预报难度很大。     

T639数值预报产品对吉林市雾凇的预报指标

利用吉林市旅游局提供的雾凇实况资料,人工观测站吉林和北大壶的相对湿度资料以及中国气象局下发的T639数值预报产品中的物理量资料,即1 000 h Pa与925 h Pa的相对湿度、2 m温度、1 000 h Pa与850 h Pa的温度和10 m风速,对吉林市雾凇预报进行研究,得到T639数值预报产品中各物理量对雾凇预报的预报指标。     

朝阳地区一次小到中雨转大到暴雪过程分析

利用常规气象观测资料,从天气形势、物理量诊断、模式预报产品检验等方面,对2015年4月11—12日朝阳地区小到中雨转大到暴雪天气过程的成因和预报误差进行分析。结果表明:此次降水是在东北冷涡和华北气旋共同影响下,2系统前部偏南气流提供了充足的水汽来源;850h Pa的切变过境、地面气旋辐合线作为低层触发条件;低层辐合、高层辐散的抽吸作用,低涡位置相对稳定,冷锋云系旋转少动,利于降水的维持。热力条件和动力条件表明了其稳定性降水的性质,也为由前期以降雨为主转为降雪提供了条件。此外,本次过程850h Pa温度和2m气温预报准确与否直接关系到降水相态转变时间及预报量级的把握。     

辽宁省水稻低温冷害发生规律及天气学成因

利用辽宁省常规气象观测站气温资料,1981—2010年美国环境预报中心(NCEP)500h Pa高度场、850 h Pa温度场、地面气压资料,依据辽宁省水稻各生长期低温冷害指标,从农作物秧苗期到分蘖成熟期,分析不同阶段低温冷害分布特征和致灾的天气学成因,总结低温冷害预报规律。     

2020年8月11日至12日阿拉善地区暴雨螺旋度特征分析

利用阿拉善地区地面观测资料和NCEP再分析资料分析2020年8月11日—12日阿拉善地区暴雨螺旋度特征,为今后短时强降水预报及其暴雨量级降水预报提供参考依据。分析结果：暴雨发生前,h_p中心值>310×10^-6 Pa/s²,h_xy强度为100×10^-2 Pa/s²,沿40.2°N作垂直螺旋度剖面图可见,700 h Pa在105°E正值中心增大至360×10^-6 Pa/s²,400 h Pa附近有负值中心,中心值为-30×10^-6 Pa/s²,低层辐合,高层辐散。从散度、垂直速度和相对湿度来看,最强辐合中心位于850 h Pa附近,散度中心值达-14×10^-9 g/(cm²·h Pa·s),500～650 h Pa为辐散区,最强上升速度出现在700 h Pa,垂直速度达-8 Pa/s,700 h Pa在104°E相对湿度达到...     

2012年1月抚顺地区最低气温与850hPa温度对比分析

利用抚顺市章党站2012年1月期间常规气象要素观测资料以及MICAPS分析资料,通过温度变化方程,对1月部分最低气温与850 h Pa的温度变化进行了对比分析。结果表明:850 h Pa的温度主要受平流变化和绝热变化的影响。多数情况下,1 000 h Pa的平流与850 h Pa的平流保持同步变化,且1 000 h Pa的冷平流变温幅度大于850 h Pa的冷平流变温幅度。地面气温的变化主要受非绝热变化的影响,由此决定了地面气温的变化常常与850 h Pa温度的变化不一致。     

山东极端强降水环境参数特征分析

利用常规天气资料、常规探空资料对山东地区2003²012年共11次极端强降水过程的环境参数特征进行了分析,结果表明:500 h Pa以下含有丰富的水汽,地面、850 h Pa、700 h Pa和500 h Pa露点温度分别达到23、17、8和-7℃以上,温度露点差基本上在3℃以内;大气处于不稳定状态,K指数≥37℃,总指数TT≥41℃,抬升指数LI<0℃;大气具有一定的能量积累,CAPE≥500 J/kg;0℃层高度都在5000 m以上;反射率因子高值区基本上处于6 km以下;低层有明显的西南急流。     

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。     

基于PP法的荆州市暴雪分析与短期预报

利用荆州市6个国家地面观测站的降水、天气现象、雪深和气温等常规资料,统计1981~2010年冬季暴雪个例,结果表明,近30年全市共发生暴雪46站次,其时空分布不均,1月发生最多,约占全部暴雪站次的61%;东南部地区发生几率明显高于西北部地区,且2000年以后西北部地区没有出现暴雪。经过普查历史天气图,认为暴雪天气发生与500 h Pa西风带低槽、地面中等偏强冷空气、700 h Pa强劲的西南暖湿气流、700 h Pa与850 h Pa之间的逆温层以及温度的垂直分布有关。预报采取PP法的技术思路,即在建立天气图预报模型和指标的基础上,选取数值预报对应的参数制作暴雪短期预报,实践证明应用效果较好。     

抚顺地区地面气温与850 hPa温差分析

利用抚顺市章党气象站2007—2011年的逐日最高气温和最低气温观测资料、同期逐日8:00和20:00 EC 850 h Pa温度和相对湿度(包括700 h Pa相对湿度)分析场资料以及850 h Pa垂直速度和温度平流场格点资料,根据温度变化方程分析垂直速度、温度平流和相对湿度对最低和最高气温与850 h Pa温度差的影响。结果表明,日最低和最高气温与850 h Pa温度差、850 h Pa垂直速度和温度平流三者的极值不同时出现,即最大的温度差绝对值伴随着较小的垂直速度和较小的温度平流,最强垂直运动伴随着较小的温度差绝对值和较弱的温度平流,最强温度平流伴随着较小的温度差绝对值和较弱的垂直运动。日间的最强暖平流和上升运动大于夜间的最强暖平流和上升运动;夜间的最强冷平流和下沉运动大于日间的最强冷平流和下沉运动。温度差、垂直速度和温度平流极值所伴随的日间降水次数和降水量均大于夜间。     

1986—2015年达日地区地面及高空500 hPa温度变化分析

利用达日地区近30年(1986—2015年)探空资料(7:00、19:00)和地面观测资料,运用气候统计诊断分析方法,对地面、高空500 h Pa温度进行分析。结果表明:1近30年来,地面和500 h Pa气温在每个时段的增温率是不同的,地面气温增温率高于500 h Pa,19:00的增温率又高于7:00,各时段的增温率分别为7:00地面0.35℃/10年、19:00地面0.48℃/10年、7:00 500 h Pa 0.16℃/10年、19:00 500 h Pa0.17℃/10年。2地面、500 h Pa在2个时间段均有共变现象,为正相关,关系密切。在7:00,地面平均气温在四季均呈现上升趋势,夏季增温最显著,春季增温最小;500 h Pa的增温则主要集中在冬季,春季亦最小。月平均气温线性趋势分析中,地面气温2月的增温率最大,4月最小;500 h Pa气温9月的增温率最大,且高于同月份的地面气温倾向率。3在19:00,地面与500 h Pa的气温变化曲线幅度大致相同,为高度正相关。地面气温在春季的增温率最大,夏季最小;500 h Pa的增温主要是夏季,秋季最小。地面和500 h Pa每月的气温变化倾向率也不相同,2月的地面月平均气温增温率最大,6月最小;500 h Pa层的月平均气温增温率在2月最大,6月最小。4在进一步细致分析地面气温与500 h Pa气温相关性的基础上,可利用地面气温场和500 h Pa气温场互相进行插补。     

850hPa温度在朝阳地区最低气温预报模型中的应用研究

利用NCEP/NCAR逐6 h的850 hPa温度再分析资料,采用双线性插值法(BI)计算出朝阳、北票、叶柏寿、凌源、喀左5个观测站的2:00、8:00、14:00、20:00 4个时次850 h Pa的温度值,与地面气象观测站的实况日最低气温建立相关性,并对地面观测资料按照相关分析和相关检验原理对预报方程进行因子初选,应用逐步回归方法建立分县、分月的预报方程,并使用数值预报产品T639的850 h Pa温度和中央气象台指导产品的气象要素资料对预报方程进行检验和订正。结果表明:分月建立的朝阳地区温度预报多元回归方程对于日最高、最低温度的预报有一定指导意义,预报准确率有一定提高。     

2013年4月本溪一次雨转暴雪天气过程分析

利用常规气象观测资料、自动站资料及数值预报产品,对2013年3月31日～4月2日发生在本溪地区一次雨转暴雪天气的降水相态进行了分析.结果表明,此次天气过程是在欧亚中高纬度两槽一脊形势下,高压脊断裂、西风槽加强南下、配合850 hPa切变线、地面蒙古气旋产生的.降水相态复杂,分析高低空温度场特征,当0℃高度层低于960 hPa时,将从雨转为雨夹雪或雪;地面气温＞2℃,降水相态为雨;地面气温＜1℃,降雪可能性大;雨夹雪时,地面气温在0～2℃.