塔克拉玛干沙漠腹地盛夏十场沙尘暴综合分析与预报探讨

对盛夏塔克拉玛干沙漠腹地十场沙尘暴过程进行了综合分析,提出了“中小尺度型”作为对前人沙尘暴天气学分型的补充,把这十场沙尘暴分为冷空气翻山型、锋前热低压型、中小尺度型三类。认为对流层顶部存在南亚高压双体型长维持和中亚地区副热带超长波大槽长维持的大尺度环流背景,在此期间又存在伊朗副高的南北振荡和青藏高压的东西振荡,使得天气尺度影响系统以及中小尺度系统一次接一次地影响南疆,是1996年盛夏沙漠地区沙尘暴天气频繁发生的主要天气学成因。并提出了盛夏沙漠腹地沙尘暴预报着眼点。     

高原东北部暴雨的天气尺度演变特征

通过对盛夏15个西南气流型暴雨个例的合成分析,指出了这类暴雨前24小时到当时场天气尺度系统的演变特征,并对这类暴雨过程中涉及到的某些天气系统进行了讨论。一、西南气流型暴雨及其分析方法盛夏,西太平洋副热带高压西北部的暴雨是我省及邻近省区一种主要的暴雨形势。有的称为“东高西低型”暴雨或“副热带湿     

“8.11”暴雨过程中天气尺度与次天气尺度系统的相互作用

采用改进的ｓｈｕｍａｎ－ｓｈａｐｉｒｏ方法,在对形势场、要素场进行尺度分离的基础上,对１９９９年８月１１～１２日发生在山东的一次区域性特大暴雨过程机制进行了诊断分析;计算了天气尺度与次天气尺度系统动能方程以及非线性动量相互作用各项;以分析强降水系统天气尺度和次天气尺度系统之间动能相互作用的主要动力过程,结果表明：在本次暴雨系统中,存在着天气尺度和次天气尺度系统间动勇相互作用,使暴雨系统得以维持,中     

第三讲:滤波

大气中存在各种不同规模的运动和运动系统,水平尺度从几十米至几千公里,时间尺度从数十分钟至数月。根据运动的水平尺度一般将大气运动分成三类:水平尺度在千公里及其以上的运动系统称大尺度天气系统,如大气长波、超长波、气旋、反气旋、高空急流及副热带高压等天气系统;水平尺度在数十公里以内的为小尺度天气系统,如龙卷、局地     

南亚高压

南亚高压是南亚地区上空对流层上部夏季特有的环流系统,是夏季北半球上空一个强大的天气系统,从非洲西北部的大西洋沿岸,向东一直伸展到西太平洋,它的变化直接影响着北半球的环流形势,也影响着亚非地区的天气。 60年代以来,我国许多气象工作者着手研究了南亚高压的活动及其影响。1964年陶诗言等[1]联系我国天气实际,研究了南亚高压与西太平洋高压在大陆上的进退关系,提出了盛夏南亚高压存在着东西振荡     

呼伦贝尔市一次鄂霍次克海阻高影响下的降水天气过程分析

2011年7月24日—8月4日呼伦贝尔市出现了一次鄂霍次克海阻高影响下的降水天气过程,此次降水过程历时之久为历史罕见。文章通过分析降水过程天气尺度大环流背景影响下的中小尺度天气系统的活动,结合水汽通量散度、垂直速度、涡度等物理量场的分布,发现受鄂霍次克海阻塞高压的阻挡,高空槽稳定摆动且发展为低涡,为暴雨的反复出现提供了极有利的天气尺度环流条件。     

金华地区汛期暴雨环流形势特征分析

暴雨是中尺度天气系统的产物,但许多数值模拟的结果表明,许多中小尺度天气系统的发生发展是在一些有利的天气尺度和次天气尺度背景场下产生的。天气尺度的低值系统一方面是它本身的辐合以及锋面抬升造成大范围的上升运动,产生范围较大而强度较小的天气尺度雨区,另一方面又为系统内部存在的、直接酿成暴雨的中尺度降水系统的发生发展提供了有利的环境场条件。这就为日常暴雨预报提供了一条有根据的预报思路:即可以跳过对中     

江淮流域持续性强降水过程的多尺度物理模型

本文对江淮流域持续性暴雨事件（PHREs）的多尺度物理模型和能量转换特征以及青藏高原东部对流系统东移影响下游地区降水的研究成果进行了总结。从欧亚大陆Rossby波列能量频散的角度揭示了江淮流域PHREs中纬度系统槽脊稳定的机制,定量分析了冷暖空气的源地和输送路径,提出了江南型和江北型PHREs的多尺度物理模型。从天气尺度和次天气尺度之间的能量转换角度呈现了不同尺度系统相互作用的物理图像,指出背景场的能量供给是直接触发暴雨的次天气尺度系统维持的最重要因子,尤其是在对流层的低层,动能的降尺度级串（即能量由背景场传递给次天气尺度系统）最强。研究表明青藏高原东部对流系统东移影响江淮流域的降水是一系列天气系统配合和活跃的结果,主要由青藏高原和四川盆地、二级地形和东部平原之间的热力环流、西南涡、二级地形以东中尺度涡旋和对流系统的共同影响。除了本文总结的内容,还有一些影响PHREs的因子值得深入研究,多尺度相互作用中的Rossby波源及其波列如何影响天气系统,中尺度系统对其背景场的能量反馈等。     

2000年4月12日特强沙尘暴天气分析

对2000年4月12日归生在甘肃，青海，宁夏的一次强沙尘暴天气进行了天气成因分析，分析指出：“4．12”沙尘暴是西北路径强冷空气引发的锋后西大风沙尘暴天气过程，前期持续增温为沙尘暴的发生提供了有利的热力条件，河西气旋性涡旋的生成，发展是激发沙尘暴的中尺度天气系统，西北地区干暖舌的形成和维持对沙尘暴的发生以及落区有很好的指示性，高空急流发生异变时的非平衡状态变化导致对流层中下部锋区加强和大气层结不稳定，为中小尺度系统和沙尘暴的产生提供了有昨的大尺度环流背景，河西狭管地表和特殊的流沙，尾矿矿地表为沙尘暴形成提供了有利的地理环境。     

对2005年盛夏十堰市一次连续强降水天气过程的分析

使用2005年8月14～23日各层(850、700、500 hPa等)天气图资料,以及有关物理量场资料、雷达回波资料和卫星云图资料,采取天气诊断分析方法,对2005年盛夏十堰市一次连续强降水天气过程进行了分析。结果表明:此次过程是在西太平洋副热带高压、"珊瑚"台风、东南急流、南支低槽、中低层低涡切变线等系统共同影响下形成的;贝加尔湖低槽持续分裂冷空气与副热带高压边缘暖湿气流对峙是该过程能够维持的基本条件;短带状强回波与新生的强对流窄回波带相叠加并维持较长时间,中-β尺度云团在本地发展为中-α尺度云团且受地形作用维持近5 h,使得灾情更趋严重。     

南通地区雹暴预报模式

雹暴是一种强对流不稳定天气,属于中小尺度现象,多产生于飑线、中小尺度切变和低压等对流系统。目前在实际工作中直接分析中小尺度系统作降雹预报尚有困难。由于某些特定的天气尺度系统与一些中小尺度系统之间存在较密切的关系,所以往往通过分析使中小尺度系统产生和赖以生存的天气尺度条件,来预报这种强对流天气。本文主要着眼于高空槽组合和从高空到地面的天气尺度系统三度空间配置特征,建立雹暴预报模式。     

中尺度自适应模式对一次沙尘暴天气数值模拟及诊断分析

以实况资料作初始场，利用中尺度自适应模式对西北地区2000年4月12日强沙尘暴的天气形势和风场进行了数值模拟，对此分析得出西部地区沙尘暴的形成、发展机制和中小尺度系统对于沙尘暴发生发展的触发和指示作用。由于模式的输出结果是每3小时一次，比常规资料更能表现出沙尘暴的内在机制及时间和空间尺度较短的系统。结果表明：在沙尘暴发生前河西走廊西部就出现偏西大风，高空急流对沙尘暴发生区有很好的指示作用，强沙尘暴发生在200hPa高空急流入口区右倒，上升运动区内；高空急流发生变异时，导致对流层中下部锋区加强和大气层结不稳定，为中尺度系统的发生、发展和沙尘暴的产生提供了适宜的大尺度环流背景；西北地区干暖舌的形成和维持对沙尘暴的发生区有很好的指示作用，当冷锋过境时，干暖区是沙尘暴发生的最有利的环境。     

2000年4月12日黑风与1993年5月5日黑风的对比分析

2 0 0 0年 4月 12日 ,青海省北部及甘肃河西走廊出现了一次大风、强沙尘暴天气。文中从天气事实、地面形势、中小尺度天气系统及高空环流形势等方面 ,与 1993年 5月 5日黑风进行了对比分析。分析结果表明 ,①这两次黑风天气均是由强冷空气沿西北路径爆发而引发的 ,但由于两次黑风天气的冷空气强度、锋区南压程度、高低空急流配置等不同 ,因此造成两次黑风天气影响范围、强度也有所不同。②中小尺度低压系统对扬沙、浮尘及沙尘暴天气激化为黑风起了重要的作用。     

新疆一次秋季暴雪天气的诊断分析

利用常规气象资料和诊断分析的方法,对2003年9月28日发生在新疆乌鲁木齐等地一次暴雪天气过程进行了研究。结果表明:伊朗副热带高压的东西摆动、南北振荡引起的中亚地区大气环流的剧烈变化是暴雪天气产生的大尺度背景;高空西南急流诱发的强上升运动和对流层低层天气尺度系统之间强烈的相互作用是暴雪天气形成的动力因子;干冷空气的侵入有利于干层的形成和维持,干层的存在使水汽和不稳定能量得以累积,增加了降水过程的对流不稳定性,有利于强降水天气的发生、发展和加强。     

降雨中小尺度结构分析

本文使用吉林省中部地区2005年6月10km间距100个自动雨量计小时雨量资料,结合天气资料,对地面降雨中小尺度结构进行分析,以期提高对云和降雨的认识。文中对各类天气系统降雨绘制出等值线图,找出地面降雨中小尺度结构特点。结果表明,各类天气系统较强降雨都具有中小尺度结构。他们多数表现为几十公里宽一百多公里长的雨带。雨带里有沿带走向的强对流带、对流线和零散强对流单体。有的表现为尺度更小的对流雨带或雨团。一般强单体核尺度10km,有的20-30km,雨强可迭暴雨到特大暴雨,持续时间1-2小时。     

一次伴随强沙尘暴天气飑线的多普勒雷达回波特征

利用斯一代天气雷达和T213数值预报产品资料对2005年4月1日发生在内蒙古中部偏南地区的一次局地强沙尘暴和雷雨大风天气过程进行了连续的监测和分析。诊断分析表明：局地强沙尘暴发生前，动力、热力场条件和系统结构有利于强对流天气的发生发展，沙尘暴发生区域，低层散度的辐合中心和垂直运动的上升中心有很好的对应关系，并与雷达资料的逆风区相对应。物理量场的强度达到甚至超过了当地暴雨或强对流天气的强度，而在沙尘暴发生区域上空整层的相对湿度均特小，低层尤为干燥。进一步结合新一代天气雷达的探测结果，在对雷达回波逆风区沿入流方向（SWNW）的空间剖面分析表明，沙尘暴区域的低层850hPa有强辐合中心，高层存在辐散中心，700hPa附近存在强上升中心，且上升高度一直达到350hPa附近。局地强沙尘暴和强风主要是雷暴内中-γ尺度系统强的辐合旋转造成的，反射率最大区与正负速度最大区接近或重叠，并由正速度区过渡到负速度区，产生了强烈的风切变，使中-γ尺度系统的辐合旋转加强，加之低层较强的垂直运动，造成了局地强沙尘暴天气。沙尘暴区域以外的强风是雷暴系统外部产生的，其最大风速出现在弓形回波突出的部位、出流回波区域及径向速度图上速度模糊区域，而强沙尘暴天气却出现在中-γ尺度的逆风区中。     

河西走廊盛夏一次强沙尘暴天气综合分析

利用常规气象观测资料和NCEP／NCAR月平均再分析资料，对2003年7月20日甘肃河西走廊一次历史上少见的区域性夏季沙尘暴天气进行了分析。研究发现：高空小槽、切变线、热低压是引发夏季沙尘暴的主要天气系统。夏季沙尘暴发生过程中，各测站出现了气压跃升、风速猛增、气温下降、湿度增加等现象，但变化幅度小于春季。夏季沙尘暴云图特征表现为中小尺度云团，TBB≤-35℃的云团在一定程度上能够反映沙尘暴天气的变化。诊断分析表明，沙尘暴爆发前散度场呈低层辐合高层辐散状态，沙尘暴发生在最大垂直速度出现以后，同时水平螺旋度对夏季沙尘暴预报有较好的指示意义，螺旋度正值越大，沙尘暴越强。     

2002年我国沙尘暴的若干特征分析

利用2002年的地面观测资料和NCEP/NCAR的再分析资料对2002年3、4月沙尘暴发生频率以及相应的月和候的环流形势特征进行了分析。结果表明，东亚大槽发展和加深是造成该年沙尘暴偏北路径多的主要成因，并且是影响华北、东北甚至华中的一种主要环流形势。东北低涡维持期间生成的副冷锋次天气尺度系统，可以产生强局地沙尘暴。使用GMS-5的卫星观测资料的亮温数据，对沙尘暴在冷涡天气下的沙尘输送情况进行了分析。给出了沙尘暴在向下游输送沙尘时的空间分布，特别指出了在东北冷涡强烈发展的形势下，沙尘可以向东北方向输送，影响东北、远东，甚至更北的地区。     

黄、渤海大风的次天气尺度环流特征及其应用

选取2008年12月出现在黄、渤海的一次大风过程,采用常规观测资料和NCEP全球再分析资料,对大风期间的次天气尺度特征及其与天气尺度系统之间的相互作用进行了诊断分析。结果表明,黄、渤海大风区的次天气尺度环流具有明显的波动特征,这种波动结构的维持与否和大风期间的天气尺度背景密切相关。黄、渤海位于高空槽前,波动结构维持,该区域从次天气尺度系统获得正涡度和动能,气旋发展,大风形成。中纬度斜压带东南移至黄、渤海上空,波动结构遭到破坏,消耗次天气尺度系统涡度,气旋减弱,但低层大气仍获得次天气尺度系统动能,大风维持。在与高空槽相互作用的过程中,虽然次天气尺度环流有不同的分布特征,但低层大气若获得次天气尺度动能,则有利于动能输入地区的风速增幅和大风持续,若消耗次天气尺度系统动能,大风停止。次天气尺度动能大值区主要在850hPa以下的低层。     

离岸型背景风和海陆风对珠江三角洲地区灰霾天气的影响

不同类型的背景场和海陆风对珠江三角洲地区大气灰霾有不同的影响。作者主要利用空气质量模式系统Models-3 (MM5/SMOKE/CMAQ)研究离岸型背景风和海陆风对珠江三角洲一次灰霾天气的影响, 结果表明, 中尺度气象模式MM5对珠江三角洲地区这次灰霾天气的气象模拟, 较好地模拟了风速和风向的变化。多尺度空气质量模式CMAQ模拟出了PM10浓度的变化, 与观测值比较一致。在这次灰霾天气过程中, 由于离岸型背景风与陆风风向一致, 在陆风维持的情况下, 内陆源区的PM10被输送到沿海地区, 导致沿海城市和海面上PM10浓度比较高; 而在海风维持的情况下, 海风与离岸型背景风方向相反, 造成海风较小, 致使整个珠江三角洲地区灰霾天气都比较严重。敏感性试验结果表明离岸背景风和海陆风的相互作用对灰霾天气的生成与分布有重大的影响。