乐山市寒潮中期预报自动化系统

该系统运用天气学、统计学原理，对寒潮中期环流形势和木地区环境场特征以及数值预报产品的应用进行了研究。在寒潮爆发前酝酿阶段的环流形势特征及其数值化分析的基础上，组建了中期寒潮预报自动化系统。系统针对冷空气活动的“动态”特征，对环流形势、高低空冷空气强度指标，地面要素变化和欧洲中心数值预报产品进行了有机结合，显著地提高了中期寒潮预报准确率。     

陕西2005-03-10强寒潮天气过程分析

对2005年3月10-12日发生的寒潮天气过程，从高空环流特征、中低层锋区、地面冷空气的移动路径及地面气象要素的变化等进行分析，并对T213和欧洲中心（EC）提供数值预报产品格点资料进行了分析。结果表明：这次过程是高空500hPa阻塞高压崩溃，贝湖横槽转竖导致冷空气爆发而形成的，本地压、温、湿气象要素过程前反映特征明显。数值预报产品对这次过程提早作了准确预报。     

数值预报产品对寒潮天气过程的预报能力检验

2008年冬季,河北省连续3次出现了大范围的寒潮天气过程,为近10 a来之最。特别是2008年12月3～5日为历史同期最严重的一次寒潮天气过程。从3次过程的大气环流特征、冷空气强度及影响路径、要素特征等方面分析比较T213和欧洲数值预报产品(EC)与实况的异同,检验不同数值预报产品对寒潮天气过程的预报能力,为以后更准确地预报寒潮天气提供一定的参考依据。分析结果表明:T213和EC数值预报产品都能预报出寒潮爆发的典型特征,而T213具有更高的时空密度,对提高寒潮天气的精细化预报水平有更大帮助。     

黑龙江省2007年秋冬季寒潮过程总结

本文使用常规观测资料和欧洲数值预报客观分析场,对2007年秋冬季的6次寒潮天气过程进行了分析。找出了6次寒潮过程的冷空气源地及移动路径和寒潮预报关键区,得出了有指示意义的寒潮天气预报指标。总结了易于发生寒潮天气的地面形势,对发生寒潮天气的高空形势进行了天气分型。     

2008年12月两次寒潮天气对比分析

利用常规天气资料和数值预报产品,应用天气分析和诊断分析方法,并结合宁夏寒潮预报系统的预报结果,对2008年12月2-4日和12月20-21日宁夏出现的两次典型寒潮天气过程进行对比分析,结果表明:两次过程均是在前期强烈升温的基础上,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;两次过程亚洲中高纬环流形势均表现为"一脊一槽"型,动力机制均为高空旋转低压槽与强锋区,促使寒潮爆发的流场均为"低槽旋转型";冷空气爆发后,宁夏上空均由强盛的冷平流控制,地面冷高压均进入关键区并达到寒潮强度;但由于寒潮发生的环流背景、影响系统及冷空气的强度、发展、移动路径不同,因此两次过程的降温幅度和对宁夏造成的影响也不同.在此基础上,总结出宁夏冬季寒潮天气的预报着眼点.     

大同地区秋季寒潮天气分型及预报

根据大同市气象台及8个气象站点1971-2000年的历史天气资料,应用天气学及气候学原理,以冷空气路径结合关键区内冷空气强度指标,将大同地区秋季寒潮天气过程分为:西北类、西北转西类、西方类、北方类,其共同特点是关键区1内500 hPa温度＜-32 ℃,700 hPa有＜-12 ℃的强冷区.预报着眼点为:首先考虑上游地区是否有强冷空气堆积,其次根据强冷空气的堆积情况结合天气形势分型进行寒潮暴发的预报,第三根据锋面等温线密集程度、地面冷高压中心及冷锋后24 h正变压和高空冷中心的移动方向对寒潮的强度和路径做出准确判断.     

平顶山地区寒潮短期预报方法

通过对１９６６￣１９９０年２５年的３５次寒潮天气过程的分析,归纳出影响平顶山地区寒潮天气过程的环流特征,并在分型的基础上,寻找各类预报指标,建立预报方程。     

德阳2004年"4.22"寒潮雷雨天气过程分析

寒潮是一种大规模冷空气活动过程,寒潮的爆发过程也就是大气长波的调整过程.本文通过实时资料和数值预报产品,从中、短期预报的角度出发,对德阳市2004"4.22"寒潮、雷雨天气过程的成因进行分析.主要着眼于过程前期欧亚中高纬地区的环流演变特征,并且重点关注南支槽的活动对降水的开始期及降水范围的影响.此次寒潮、雷雨天气过程是在前期(5～6天)盆地持续异常升温,欧亚500hPa为两槽一脊的典型环流背景下,北方冷空气取东北路径以回流方式侵入盆地而产生的.值得注意的是EC、T213数值预报产品和德阳SVM客观预报方法对这次过程的开始期及降温幅度预报有很好的指示作用.     

安阳市寒潮分型及预报指标

利用１９６５～１９９０年安阳市寒潮天气资料,统计分析了产生寒潮天气的地面要素和高空形势特点,并对寒潮进行了干、湿分型,确定了各型预报指标。经验证,指标拟合率在９５％以上。     

新疆一次超极地寒潮天气分析

利用常规天气资料、美国NCEP/NCAR 1°×1°网格点逐6h再分析资料,运用天气学原理,对2012年1月16～21日新疆冬季一次超极地路径寒潮天气过程进行分析和总结。结果表明：本次过程是一次极地冷空气向南爆发影响新疆的寒潮天气,属于乌拉尔山脊类里咸海长脊型;寒潮发生在极涡偏在东北半球,超长波为三波的大背景下。过程期间欧亚范围维持两槽一脊的经向环流,欧洲与西伯利亚地区均为深厚的低压系统,里咸海长脊与乌拉尔山脊同位相叠加形成经向度超过35个纬距的暖性闭合高压,即乌拉尔山阻塞高压。随着乌拉尔山阻高不断向东南方向衰退,脊前强的北风带推动西西伯利亚横槽转竖南压引导极地冷空气向南爆发造成新疆大范围的寒潮天气。寒潮天气入侵新疆前后海平面气压中心强度分别为1047.5hPa和1071hPa。强的冷平流是气温骤降的主要原因。中高层偏西急流与近地面风场辐合形成的垂直环流为降雪提供必要的动力条件。降雪过程中,南北疆中低层增湿明显。北疆降雪水汽来源于咸海和巴湖,寒潮爆发后降雪成因归结于强的冷平流在动力作用下的冷凝降雪。数值预报性能检验来看,500hPa高度场预报ECWMF较T639精准且稳定性高,气压场和850hPa温度场预报T639优于ECWMF。     

1961-2023年新疆区域冷空气过程强度特征研究

利用1961—2023年新疆105站日平均气温和日最低气温,24 h、48 h、72 h日最低气温降温幅度以及NCEP/NCAR再分析日资料,总结分析新疆区域不同强度冷空气过程的变化特征,探究影响新疆区域冷空气过程的关键环流因子。结果表明,1961—2023年新疆区域共计发生冷空气过程746次,其中中等强度冷空气过程149次,强冷空气过程136次,寒潮过程461次。新疆区域冷空气过程整体呈减少趋势,21世纪后寒潮过程在冷空气过程中所占比率逐渐增加,但新疆区域寒潮过程年平均强度波动不显著。新疆区域发生强寒潮过程的关键因子是乌拉尔山阻塞高压和欧亚冷高压,乌拉尔山阻塞高压和欧亚冷高压强盛时,有利于高纬度冷空气南下,新疆区域易爆发寒潮。     

中尺度对流系统引发的致灾雷电过程分析

本文对2007年3月3日-5日华北区域爆发的强寒潮,从大尺度环流形势特征、天气过程特点及特强降温的成因进行了分析,得出了强寒潮天气爆发预报着眼点。此次寒潮天气是由于西路冷空气和极地冷空气在贝加尔湖附近地区合并加强;横槽转竖,偏北气流引导冷空气南下,并且又有补充冷空气南下造成的。欧亚500hPa中纬度大“Ω”流型为寒潮天气的产生提供了有利的环流背景。该大“Ω”流型与常见寒潮倒“Ω”流型的槽脊位置在东北亚地区接近反位相。且波长更长。     

2004/2005年冬季强寒潮事件的等熵位涡分析

利用2004年12月1日—2005年2月28日的NCAR/NCEP逐日再分析资料,对2004年12月22日—2005年1月1日的强寒潮事件进行等熵位涡分析。结果表明:这次强寒潮事件的强冷空气来自欧亚北部和北极地区的高纬平流层下部与对流层上部。在寒潮爆发前期,高位涡强冷空气传播到贝加尔湖南侧,并被来自低纬度的低位涡空气所切断,在欧亚地区形成北部低位涡(阻塞高压)南部高位涡(低涡)的偶极型环流。随着低位涡的减弱消亡,高位涡强冷空气沿高原北侧向东南方向移动,当高位涡中心移到中国东部地区,高位涡空气柱在垂直方向上强烈向下伸展,使得气柱的气旋性涡度加强,东亚大槽迅速加深,引起寒潮的爆发。进一步分析表明,高位涡中心向南、向下传播过程中,等熵面上高位涡中心附近气流在其西侧和北侧地区沿等熵面下沉,引起上述地区低层西伯利亚高压迅速发展,导致强寒潮爆发。     

GRAPES模式对2011/2012年冬季寒潮天气过程预报能力的检验

利用台站常规观测资料和NCEP-FNL再分析资料,检验了GRAPES（Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System）对2011/2012年冬季我国寒潮天气过程的预报能力。结果表明,GRAPES模式能较好地预报出该冬季4次寒潮过程的明显降温、高低空环流形势及冷平流的入侵,模式对2月22日寒潮的预报效果较差。对于强降温预报,在1月18日、2月5日及2月14日寒潮过程中,模式在新疆部分地区、云贵高原和四川盆地的预报效果较差。在2月22日寒潮中,我国东部地区出现了较大偏差,模式预报的500 hPa上阻塞高压及东亚大槽等系统的强度和位置出现较大偏差。4次过程中,模式预报的冷、暖平流在我国东北部大小兴安岭及长江流域以南有较大偏差。对于2月22日寒潮,模式预报新疆地区、大兴安岭和辽宁的冷平流范围和强度、及长江流域以南暖平流的范围和强度都要大于实况,导致此次寒潮温度预报误差大,这可能与在地形区域模式物理过程存在一定误差有关。     

2006年初春浙北寒潮天气过程分析

从其高空环流形势演变和850hPa温度变化等方面,对2006年3月初春浙北的一次寒潮天气过程进行分析。结果表明：这次寒潮爆发的明显特点是阻高的建立和消亡,对于冷空气南下的突发性估计不足是本次预报失败的主要原因。在中高层反映不明显的情况下,特别要注意中低层的冷空气和降水共同影响引起寒潮。另外经过订正后的数值预报低层的温度,是预报寒潮的一个很好参照指标     

联合概率方法在北京灾害天气预报中的应用研究

基于ECMWF模式的集合预报数据,利用联合概率方法,针对北京地区冬季影响最大的寒潮和夏季强对流两类灾害性天气,建立了适用于本地区的两种集合预报业务产品。选取2 m温度和10 m平均风速制作寒潮预警信号联合概率预报产品,选取对流有效位能和0-6 km垂直风切变制作强对流潜势联合概率预报产品。通过对北京地区近年寒潮和强对流天气的预报检验表明：寒潮预警信号联合概率方法,当预报概率达到10%及以上时,实况就有可能达寒潮蓝色预警信号的级别;此方法对北京西北部的预报性能较好,其次为北京的东南部地区;对达到蓝色预警信号标准的区域具有较高的预报命中率,但对达黄色预警信号级别的区域,漏报率较高。强对流潜势联合概率方法的空报率较高,当预报概率达90%-100%时,实况才有可能出现强对流;与局地强对流相比,全市性强对流天气的高概率预报区域较为集中。     

基于FMM算法的我国寒潮路径分类及气候特征分析

利用1965—2015年冬半年寒潮过程数据和NCEP/NCAR再分析资料,通过FMM算法聚类分析,将影响我国寒潮路径确定为4类,并统计分析了不同类型路径寒潮的活动变化趋势以及环流特征。研究结果表明:各类路径寒潮的频数、强度、季节分布和年际变化存在显著差异,第一类西路转向型寒潮频数最多且逐年减少趋势最大,第三类西北型寒潮强度最大,第四类西路型寒潮在春季频发且变化趋势平缓;在寒潮爆发时刻,500 h Pa温压场配置、风场转变、高层涡度平流和冷暖平流以及地面冷高压分布与寒潮路径的选择密切相关,其中第二类北路型寒潮的低槽、负涡度区和冷平流区偏东分布,第三类则相应偏西。     

2006年春季寒潮天气对比分析

利用MICAPS资料,应用天气分析和诊断分析方法,对2006年3月9日～12日和4月10日～12日的大范围寒潮天气及相伴的北方沙尘暴过程的环流背景、成因以及物理量进行了分析,结果表明:两次过程均是在前期强烈升温的基础上,有强冷空气向南侵袭造成的,但由于环流背景、影响系统及冷空气的发展、移动路径不同,两次过程造成的影响也不同。     

河西走廊东部寒潮时空变化特征及典型个例分析

利用1986—2015年河西走廊东部5个气象站逐日气温、大气环流特征量和2016年5月常规天气图和物理量场，分析了河西走廊东部寒潮时空分布及其与大气环流特征量的关系和2016年5月3次寒潮天气过程天气成因。研究表明：河西走廊东部寒潮频次由北向南减少，中部最少；寒潮频次年际差异较大，总体呈下降趋势；寒潮主要出现在1—5月和10—12月，频次站次4月最多，6月最少，春季寒潮频次最多；寒潮最早出现在9月1日（永昌）、最晚出现在6月7日（乌鞘岭）。月寒潮频次与月亚洲、北半球的极涡面积和强度、北极涛动、亚洲经向环流和冷空气指数呈显著正相关，与北半球极涡中心纬向位置和强度、东亚大槽强度、西藏高原1和2指数呈负显著相关，前一月亚洲、北半球极涡面积和强度、北半球极涡中心强度、北极涛动指数对月寒潮预报预测具有良好的指示意义。使用多元回归建立寒潮月频次预报方程，通过了=0.1显著性水平检验。2016年5月3次寒潮天气均与极涡中心偏强有关，前期升温明显、高空强盛冷平流强盛、地面冷高压强烈是造成三次寒潮天气的主要原因，500 hPa横槽转向南压造成的降温幅度比小槽东移更大、影响范围更广。     

一次全国性寒潮暴雪天气过程分析

应用MICAPS资料,从大气环流形势演变、物理量诊断分析两个方面,对2003年2月7～11日出现的一次全国性寒潮暴雪天气过程进行了分析.结果表明,这次寒潮暴雪天气是典型的欧亚环流发展和东亚大槽建立的过程,主要表现为由纬向环流转变为经向环流的环流形势调整,且以冷空气堆积、加强并大举南下为背景条件.由此揭示此类天气系统的特点,为类似天气的预报提供思路和启示.