使用加密降雪资料分析降雪量和积雪深度关系

降雪量和积雪深度的关系是降雪预报及相关科研工作中的重要参数,加密降雪资料的出现为分析这种关系提供了新的支持。利用2009—2011年冬季加密降雪资料并采用线性拟合方法,分析得出我国冬季积雪深度变化值和相应降雪量的比值大体为0.75 cm·mm-1,该比值随气温上升呈明显减小趋势,且有明显的地区差异,但未体现出显著的时间变化特征。降雪量和积雪深度的关系仍需深入分析,并需要更高质量降雪资料的支持,以便能应用到实际业务和科研工作中。     

基于湿位涡和积雪效率的降雪预报技术探讨

本文对南京地区2015年的一次强降雪过程进行了湿位涡诊断分析,根据2008—2015年的57次强降雪个例归纳出了积雪效率与地面2 m气温的关系。结果表明:湿位涡正压项对降雪强度变化有较好的指示意义;结合湿位涡斜压项和地面气温可以较好地判断降雪落区,且强降雪落区和湿位涡斜压项的大值中心对应较好;积雪效率和地面2 m气温是分段函数关系,利用该统计关系及气温、降雪量的预报,可以作出积雪深度的预报。     

1961—2019年北疆冬季不同等级降雪变化特征

利用1961—2019年冬季北疆45个国家站逐日降水观测资料,采用统计分析方法,对不同等级降雪的气候变化特征进行了分析。结果表明:近59 a北疆降雪日数、降雪量、降雪强度分别以0.41 d/10 a、3.13 mm/10 a、0.15(mm·d~(-1))/10 a的速率增加,其中降雪量对全年降水量的贡献以1.3%/10 a的速率增长。降雪日数、降雪量主要表现为中雪和大雪的增加,降雪强度主要表现为暴雪强度的增加。小雪对降雪日数、降雪量的贡献呈减少趋势,其余等级为增加趋势,以中雪降雪日和大雪降雪量的贡献最为明显。北疆降雪日数仅在1月表现为减少趋势,主要是小雪日数显著减少;冬季各月降雪量均表现为增加趋势,主要是中雪和大雪降雪量显著增加。21世纪前10 a是降雪日数和降雪量最多的时期,20世纪60年代和21世纪10年代是降雪日数较少的时期。北疆降雪量在1985年发生突变,突变后年平均降雪量增加了12.4 mm。对比丰雪年和枯雪年,丰雪年降雪量偏多主要是小雪以上等级降雪日数的增多。     

北方降雪天气的新一代天气雷达回波特征

整理2001～2006年哈尔滨新一代天气雷达资料,对降雪回波的特征进行了详细分析,总结出哈尔滨市冬季降雪的回波特征,着重提出了"牛眼"的意义及在降雪量分析中的特征和风廓线产品对预报的指示作用,并对新一代天气雷达在降雪监测、降雪预报的应用方面进行了讨论。     

利用春季、夏季环流特征制作乌盟地区冬季降雪预报

通过对春季、夏季环流特征的分析，找出影响乌盟地区冬季降雪的关键区，制作乌盟冬季降雪量多雪年和少雪年预报。     

新疆阿勒泰地区强降雪灾害风险研究

强降雪是阿勒泰地区常见的灾害性天气之一,基于1961-2013年11月至次年3月该地区7个气象观测站逐日降雪量和积雪深度资料,定义了强降雪特征量,运用信息扩散理论等方法研究了该地区强降雪特征量的异常特征及风险区划。结果表明,阿勒泰地区2009年冬季雪灾为全区型、2010年为西部型异常雪灾年。强降雪频次异常偏高年,福海和青河出现1a、其它各县市出现了2-3a;强降雪量异常偏多年,地区北部和东部各县市出现1a,西部和南部各县出现2a。阿勒泰地区各县市强降雪风险分析结果表明,地区强降雪高风险区在阿勒泰市以及富蕴县,青河县为中风险区,哈巴河县、吉木乃县低风险区,布尔津县和福海县为极端低风险区。     

山东降雪含水比统计特征分析

降雪含水比（snow-to-liquid ratio,SLR）是指积雪深度与降雪融化后等量液体深度（降雪量）的比值,可用来计算积雪深度。山东有两种产生机制不同的降雪,冷流降雪主要分布在山东半岛北部沿海地区,其他类降雪在全省范围均可发生,二者的降雪含水比有明显差异。利用山东122个国家级气象观测站自建站以来至2018年12月的逐12 h降水量、日积雪深度、降水性质、日最高气温及1999—2018年的MICAPS高空、地面图资料,通过限定条件进行质量控制,统计分析了山东不同地区的降雪含水比气候特征,为积雪深度预报提供参考。结果表明：1）山东降雪含水比的变化范围为0.1～3.0 cm·mm-1,全省大部地区多年平均降雪含水比为0.9 cm·mm-1,主要集中在0.3～1.1 cm·mm-1之间;山东半岛北部沿海地区（强冷流降雪区域）的多年平均降雪含水比为1.3 cm·mm-1,主要集中在0.9～2.0 cm·mm-1之间。2）降雪含水比的大小与降雪量等级有关,且存在明显月变化。全省大部地区从中雪至暴雪随着降雪量等级的增大,降雪含水比依次减小;各等级的降雪含水比月最大值均出现在1月或12月,最小值出现在11月或2月;山东半岛北部沿海地区的降雪含水比表现出更为复杂的特征,在以冷流降雪为主的11月—次年1月,中雪、大雪和暴雪的降雪含水比基本相当;2月和3月冷流降雪不明显,降雪含水比表现出与其他地区降雪类似的特征。3）不同天气系统暴雪的降雪含水比有差异。江淮气旋暴雪过程平均降雪含水比为0.69 cm·mm-1,总体上呈现“北大南小,山区大沿海小”分布,中雪、大雪和暴雪的降雪含水比中位数分别为0.8、0.7和0.5 cm·mm-1;回流形势暴雪过程的全省平均降雪含水比为0.67 cm·mm-1,中雪的降雪含水比中位数为0.8 cm·mm-1,大雪和暴雪均为0.6 cm·mm-1;冷流暴雪的降雪含水比明显大于其他两类暴雪,中位数在1.1～1.6 cm·mm-1之间变化,中雪、大雪和暴雪的降雪含水比中位数分别为1.4、1.6和1.3 cm·mm-1。     

丹东地区沿海和山区降雪气候特征

利用丹东地区4个观测站1955—2010年逐年10月至翌年4月逐日降水量、天气现象、雪深等资料,对丹东地区南部沿海和北部山区降雪气候特征进行了分析,结果表明:丹东地区沿海和山区降雪初日、终日及初终日间隔日数、年降雪日数、年降雪量、降水相态、日最大降雪量、日最大积雪深度等平均特征不同。与山区相比,沿海降雪初期较晚,终期较早,初、终日间日数较短,年降雪日数和年降雪量相对较少。在丹东地区1955—2010年降雪时段平均气温升高趋势显著背景下,丹东地区降雪初期推迟、终期提前、初终日间隔日数缩短;降雪日数减少,其中雨夹雪日数所占百分比显著增多;降雪量减少,其中主要是纯雪量减少;日最大降雪量和积雪深度呈减小趋势;沿海和山区变化幅度不同。     

降雪含水比研究进展

降雪深度预报与定量降水预报(QPF)一样是冬季天气预报最重要的业务之一,而降雪含水比是降雪深度预报中所必须的重要参数,国外一般多将其称为snow-to-liquid ratio(SLR)。本文回顾了过去几十年来国内外在SLR的变化特征、影响因素等方面的主要研究进展,并对其预报技术和方法进行了总结和比较。研究表明:SLR具有明显的时间变化,并且存在季节和空间分布差异;大气温度和相对湿度是影响SLR的两个最重要气象因子,气压、垂直运动等气象因素,以及地表风、积雪自重、太阳辐射和积雪融化也会不同程度地影响SLR;随着预报技术的发展,SLR的预报方法可概括为气候学的、统计学的和基于物理基础的三类预报方法,气候学方法过于简单化,统计学方法的应用提高了SLR的预报能力,但仍无法摆脱统计方法自身的缺陷,比较而言,基于数值模式的瞬时预报更符合未来雪深预报业务的精细化发展趋势;目前,国内降雪深度观测资料较少、观测频率较低,有效开展地面降雪和探空加密观测,解决观测资料不足是今后SLR研究中亟待解决的问题;基于数值天气预报业务模式,探索气象因子对SLR的影响机理,建立适合我国冬季天气预报业务需求的降雪预报系统是未来的发展方向。     

1961-2021年青藏高原前后冬强降雪特征分析

研究青藏高原冬季强降雪的气候特征对高原冬季降水预测及雪灾防御有重要意义。基于1961-2021年冬季（11月至次年2月）青藏高原99个地面气象观测站的逐日降雪资料,采用线性倾向估计、相关性分析、集合经验模态分解等方法,揭示青藏高原前、后冬强降雪时空分布特征,对比分析前、后冬强降雪量和强降雪日数差异性,探讨不同海盆海表温度、北极涛动与前、后冬强降雪量和强降雪日数的关系。结果表明：近61 a来,青藏高原前冬初期最易出现较大量级降雪过程,而后冬降雪过程多且持续时间长;前冬高原强降雪量、强降雪日数总体呈“少—多—少—多”变化特征,后冬强降雪量和强降雪日数均呈显著增加趋势;前冬强降雪量和强降雪日数的贡献率明显大于后冬;前、后冬高原中东部主体为强降雪高值区,前冬东北侧强降雪量也较大。热带印度洋、北大西洋、太平洋海表温度异常是影响青藏高原冬季强降雪的重要因子,前冬强降雪量与热带中东太平洋、热带印度洋西部海表温度呈显著正相关,后冬强降雪量与热带印度洋、西北太平洋、北大西洋海表温度的正相关最显著;自20世纪90年代中期开始印度洋偶极子与前冬强降雪量由弱正相关转为显著正相关并维持至今,北极涛动异常对后冬强...     

城市雪灾气象等级划分标准的研究

选取累积降雪量、最大日降雪量、连续降雪日数、积雪深度、日最低气温、日最大风速和日最小相对湿度7个气象因子构成城市雪灾气象指数。通过对城市雪灾气象指数的范围划分,得到从低到高的5级城市雪灾气象等级,并给出等级描述及可能影响。     

城市雪灾气象等级划分标准的研究

摘要：本文选取累积降雪量、最大日降雪量、连续降雪日数、积雪深度、日最低气温、日最大风速和日最小相对湿度7个气象因子构成城市雪灾气象指数。通过对城市雪灾气象指数的范围划分,得到从低到高的5级城市雪灾气象等级,并给出等级描述及可能影响。     

一次回流降雪过程边界层东风结构分析

利用常规观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,对2010年12月23日凌晨至上午发生在河北的一次回流降雪过程进行了诊断分析,结果表明：地面蒙古冷高压外围的偏北风携带冷空气东移至东北平原后转向西南方向抵达河北中南部地区,边界层偏东气流将渤海水汽带向河北中南部;在降雪前期表现为“湿冷”,在降雪过程中表现为“干冷”;偏东风在太行山东麓地形作用下被迫抬升,其携带的水汽随之抬升,为降雪过程提供了弱的水汽条件;边界层内水汽通量散度主要表现为纬向水汽辐合,在降雪前主要由水汽平流引起,在降雪过程中主要由风场辐合造成。     

1970—2019年内蒙古大兴安岭林区降雪特征分析

基于1970—2019年内蒙古大兴安岭林区11个气象站逐日降水量和温度资料, 提取降雪数据, 采用趋势分析法、距平法、M-K突变法、滑动t检验法等, 分析了大兴安岭林区降雪的时空变化特征。结果表明: 大兴安岭林区总降雪量和各等级降雪量均呈增加趋势, 其中小雪和暴雪的降雪量增加趋势较小; 小雪和中雪量在21世纪00年代达到最大值, 大雪和暴雪量在21世纪10年代达到最大值; 各等级降雪量对总降水量的贡献率为小雪>中雪>大雪>暴雪; 各等级降雪量年内月变化均呈M型分布, 总降雪量高峰出现在11月; 总降雪量在1995年有显著突变, 小雪、中雪、大雪、暴雪降雪量无显著突变年份。空间上总降雪量和各等级降雪量(除暴雪外)大体呈北多南少、西多东少的变化趋势。大兴安岭林区降雪初始日呈延后趋势, 终止日呈提前趋势, 雪季长度呈每10 a缩短2.3 d的趋势。     

石羊河流域降雪初、终日及雪期特征分析

利用1960—2017年石羊河流域5个气象站点降雪和气温观测资料,采用气候诊断分析方法,分析了石羊河流域降雪初、终日及雪期的时空变化特征及与气温和海拔高度的关系。结果表明:降雪初日为山区早于平原区,平原区早于荒漠区;降雪终日为山区晚于平原区,平原区晚于荒漠区;雪期为山区长于平原区,平原区长于荒漠区。各地降雪初、终日及雪期存在一定的异常性,正常降雪初、终日及雪期年概率均超过67%。年、年代降雪初日呈推迟趋势,降雪终日(除凉州和古浪外)呈提早趋势,雪期呈缩短趋势。降雪初、终日及雪期与气温和海拔高度呈极显著相关性,气温每升高1℃,初日推迟约6.3 d,终日提早约7.6 d,雪期缩短约13.8 d;海拔每升高100 m,初日提早约3.3 d;终日推迟约4.0 d,雪期延长约7.3 d。本研究为降雪预报提供了参考依据,同时对防御雪灾、科学利用降雪资源、保护生态环境和促进区域经济发展有重要意义。     

张家口市崇礼的雪季与冬奥会赛期的降雪特征分析

利用张家口市崇礼1960-2014年逐日降水和天气现象资料,分析了雪季与冬奥会赛期(2月4-20日)的降雪特征。结果显示：崇礼最早降雪初日为10月13日,最迟降雪终日为4月30日,初、终雪日多年平均为11月2日和4月6日;雪季长度最长和最短分别为190 d和123 d,多年平均为156 d。雪季间最长连续无降雪时段多出现在12月末到1月下旬。冬奥会赛期前的11月上旬降雪日数少,但降雪量较大;此后各旬降雪日数、雪量差异不大。2月4-20日间平均4~5 d出现一次降雪,且主要为中小雪,出现大雪的概率极低。这些结果为冬奥会赛场充分利用降雪资源、制定赛事计划和赛事期间的气象条件预测及预报等保障提供参考依据。     

基于多普勒天气雷达产品的降雪及冻雨综合分析

利用常规观测资料、探空资料、多普勒雷达资料从天气背景、温度层结及雷达回波特征等方面对宁波2004-2008年的7次降雪过程进行综合分析。结果表明:中层西南气流、低层逆温、低层转偏北风及地面气温低于4 ℃是宁波降雪的必要条件, 西南气流的强弱与范围很大程度上决定降雪强度; 冻雨要求中低空存在高于0 ℃的融化层, 下垫面温度低于0 ℃, 降雪则要求冻结层厚度远大于融化层或者没有融化层; 降雪回波特征中, 回波强度一般低于30dBz, 与降雪量对应关系不明显, 水平和垂直反射率因子梯度小, 结构均匀, 一般谱宽小于4 m/ s, 回波顶高低于6000 m; 零度层亮带所在高度的降低、消失与雨雪转换时间基本吻合, 可以利用零度层亮带高度的变化来判断降水性质的转变; 600 hPa以下零速度线随高度的变化, 对雪止临近预报有一定的指示意义。     

影响哈密降雪异常的大气环流及水汽输送特征

利用1960—2020年哈密市6个气象站降雪观测数据及NCEP再分析资料，对哈密市降雪的时空分布特征及降雪异常年的大气环流和水汽特征进行了分析，结果表明：哈密市降雪中部多南北少，降雪日数12月最多，降雪量11月最多；降雪量和降雪日数总体呈增加趋势，但主要在2010年前增加，之后减少；降雪以小雪为主，大雪以上量级降雪较少。降雪偏多时，高层偏西急流增强，急流区北扩，中层伊朗副高加强北抬，极锋锋区南压，脊前低槽南下东移；低层风速增大，出现风向辐合和气旋性切变，地面锋面气旋加强，水汽输送增大，低层水汽含量多。降雪偏少时，高层急流偏弱，急流轴南移，中层西风气流控制，极锋锋区偏北，新疆脊东移，冷空气偏北，低层风速辐散增强，北方气旋偏北偏弱，水汽输送量小，水汽含量也少。