寒潮天气过程预报

近年来,我国寒潮科研工作取得了不少进展,对寒潮中期过程和爆发机制有了新的了解,关于大型环流和大气环流发展阶段性的研究有所加强,同时还研制或改进了一些寒潮预报工具。我们在日常预报实践中,结合以往的预报经验,学习和运用了上述科研成果,初步总结出一套中短期结合的寒潮预报思路、工具和程序,现整理出来,供参考。     

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。     

一种客观的寒潮预报方案

本方案是应用天气学和统计学原理,在总结、分析內江市三十年寒潮降温过程发生、发展和演变规律的基础上,采用定量判定冷空气堆积,环流形式是否有利于寒潮爆发、用Fisher判别法判断爆发条件的三级定量处理,并最后作出有无寒潮和寒潮强度预报。     

基于TIGGE数据的我国寒潮自动识别预报方法

利用1951—2006年中央气象台寒潮天气过程数据以及NCEP/NCAR 500 hPa高度场等逐日再分析资料,通过客观聚类方法与主观对比分析确定寒潮爆发的典型形势场,结合寒潮过程特征量阈值,建立了基于TIGGE集合预报产品的寒潮自动识别客观预报方法,并利用TIGGE集合预报数据对2008年1月和2009年1月两次寒潮天气过程进行预报试验。结果表明:利用500 hPa高度距平场进行聚类分析,一方面可以消除环流季节特征对划分结果的影响,另一方面也突出了寒潮这种强天气的异常扰动表现;基于集合预报产品的寒潮自动识别预报方法浓缩了集合预报产品信息,可直接为预报员提供寒潮发生的概率预报,从而在集合预报产品与我国实际灾害性天气之间建立了直接联系。     

北疆寒潮天气分析及预报

利用1998-2014年20场北疆典型寒潮天气过程的高空、地面和数值预报产品资料,对北疆寒潮天气进行了环流分型和区域分型,总结了环流型与冷空气路径、区域类型的对应关系,重点统计了不同季节北疆寒潮爆发前一天内500hPa脊前北风急流、锋区强度、中低空冷空气强度、地面冷高压等特征量的平均值和最大、最小值,并检验欧洲ECMWF数值预报产品在北疆寒潮天气预报中的预报能力,为北疆寒潮精细化预报提供了技术参考。     

(四)中期天气过程预报(续)

寒潮是我国冬半年一种主要的灾害性天气,寒潮爆发时天气出现急剧变化,气象服务工作中迫切需要准确的寒潮中期预报。寒潮天气过程的一个重要特征,是它与大型环流的急剧变化有关,特别是同西风指数及长波、超长波的变化有密切联系。因此,要做好寒潮中期预报,很关键的一步就是要掌握好与指数循环相联系的大型环流变化过程,尤其是要做好长波、超长波突变的预报。关于这方面的问题,在第三讲中已有所讨论。这里,仅就寒潮中期过程及预报方法,作进一步的讨论。     

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     

应用数值预报产品制作中期寒潮预报系统

通过分析３０年来我区出现的寒潮气候特点及其演变特征,在总结各型寒潮爆发前和爆发时的环流形势动态演变的基础上,建立了中期寒潮预报的动态模式,并利用欧洲ＥＣ格点资料制作未来我区１￣６天的寒潮过程预报,经过一年的业务使用验证,效果较好。     

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.     

寒潮天气过程对风/光伏发电资源要素数值预报技巧影响的检验分析

基于ERA-5再分析资料和NCEP的GFS预报系统的120 h预报资料,对华东地区2020年12月至2021年3月期间9次寒潮过程中数值模式的近地面风速和向下净短波辐射通量预报技巧进行了检验,检验结果表明:1）GFS预报系统在提前1～4 d均能准确预报出寒潮过程（降温幅度和最低温度）,平均预报命中率均在80%以上。2）在寒潮过程中,近地面风速会明显增强,虽然0～2级风速预报评分明显降低,但对3～5级和6级以上的风速预报评分（Threat Score, TS）反而较一般天气过程高;而向下净短波辐射通量预报相对误差要比一般天气过程偏大,尤其在寒潮爆发日最大。3）在寒潮过程中预报技巧具有明显日变化特征,0～2级风速预报技巧下午最低,尤其在寒潮最强日最明显;3～5级风速预报技巧在18:00（协调世界时）左右最低,在寒潮最强日夜间都很低。而向下净短波辐射通量预报下午以后预报误差显著增大,尤其在寒潮爆发日误差最大。4）在寒潮过程中,预报技巧随着预报时效的延长而降低,其中24 h预报TS评分较高,误差较小。72 h评分较低,误差较大。     

2015年2月新巴尔虎左旗一次寒潮天气过程分析

文章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,对2015年2月6—8日新巴尔虎左旗寒潮天气过程的环流背景、影响系统、天气成因进行综合分析。结果表明:乌拉尔山高压脊东移过程中发展,脊前偏北风进一步加大,脊前冷涡南下是引发此次寒潮爆发的原因。对本次寒潮天气过程,EC数值预报的高度场、温度场、气压场、变压场都表现出很好的预报能力。本次过程成因分析与EC模式产品的检验对今后类似寒潮天气过程预报提供一定的参考。     

贵州省气象局2000年度鉴定(验收)科研课题简介

1　Ｔ10 6 产品在贵州寒潮短中期预报中的应用研究主要完成单位 :贵州省气象台主要完成人员 :兰方信 ;黄继用 ;杜晓玲组织鉴定 (验收 ) :贵州省科技厅　 2 0 0 0年 8月内容简介 :系统分析了贵州各地寒潮天气的气候统计特征 ,提出了各地寒潮天气发生规律的地域分布和时间分布特征 ;在寒潮短期预报方面 ,归纳总结出可供业务应用的 6条有寒潮天气的预报指标和 2条无寒潮天气的预报指标 ,初步建立了 2 4ｈ寒潮天气预报方法 ;借助Ｔ10 6数值预报产品 ,建立了强冷空气堆积和爆发预报指标以及寒潮路径跟踪预报方法 ,其中以 850ｈＰａ 2 4ｈ变温最大…     

对寒潮活动灾害性影响的初步认识

1 引言 寒潮研究在我国已有较长的历史.近年来,在统计整理寒潮气候情况、分析寒潮过程与大气环流的关系以及认识寒潮爆发机制等方面有了长足进步.本文仅从历史发展过程入手结合寒潮活动的一般概况,认识其带来的灾害性影响.     

大气环流中期变化和寒潮中期过程的研究

寒潮中期预报理论和方法研究课题经过4年工作, 对冬半年大气环流变化进行了多方面的研究, 全面揭示了寒潮中期演变过程的能量学机制, 开始建立了具有一定生命力的十天左右寒潮中期预报方案。 对于指数循环、中期周期变化,从能量学诊断、数值试验、非线性动力学等方面进行了研究。 研究了定常波的维持和瞬变波的增衰。 定常波与瞬变波的相互作用, 波与波相互作用对阻塞高压的形成和崩溃的影响, 以及对极涡分裂和重建的影响。 寒潮中期过程由倒Ω流型开始并持能量聚集于中纬度, 通过斜压作用、波与波相互作用等, 最后导致东亚寒潮爆发。     

黑龙江省寒潮天气及预报

根据１９６１￣１９９８年的寒潮资料,分析了寒潮出现的气候概率,并根据冷空气的源地、路径及与寒潮爆发的相关天气形势,将寒潮天气分为５种类型,找出寒潮天气的预报指标并预报寒潮天气。     

2002年12月广西寒潮过程特征及数值预报产品的释用

对2002年12月25～27日全区性寒潮天气过程爆发前后的形势进行分析,认为横槽南摆是造成这次过程的主要原因,而低纬度南支槽的配合加剧了过程的降温、降水;通过对数值预报产品的解释应用,得到一些预报全区性寒潮的指示信息。     

寒潮天气气候分析

通过对黑河市历史上发生的每个寒潮天气过程的分析，总结归纳出５种爆发寒潮的环流模型。并且着重分析了那些前期形势在天气图上表现不明显的寒潮过程，以便今后加强对寒潮的预报。     

2002年12月广西寒潮过程特征及数值预报产品的释用

对2002年12月25～27日全区性寒潮天气过程爆发前后的形势进行分析，认为横槽南摆是造成这次过程的主要原因，而低纬度南支槽的配合加剧了过程的降温、降水；通过对数值预报产品的解释应用，得到一些预报全区性寒潮的指示信息。     

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.     

“96·2”广西寒潮中期分析和预报

1寒潮酝酿到爆发阶段的波谱特征“96·2”寒潮爆发前7～9天中纬度（40°N）以超长波1波为优势波，前4～6天为3波占优势，前1～3天转为长波5波占优势，同时，5波振幅持续增幅，长波增幅引起环流形势调整，这是寒潮爆发前出现的脉冲波（或称爆发波）。17～19日寒潮爆发时，能量迅速释放，长波优势又转为超长波优势（3波发展），完成了一次优势波的转换过程。对应到逐日降温情况来看，17～19日广西区各地降温幅度最大，这是长波能量释放的结果。2数值预报产品泽用2．1数值预报产品提供的中期预报信息综合分析ECMWF2月13日96小时资料，得到一…