“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…     

1951—2006年期间我国寒潮活动特征分析

利用中央气象台1951—2006年共56年冬半年(9月至次年5月)的冷空气天气过程资料、NCEP/NCAR逐日再分析海平面气压、500 hPa高度场和850 hPa气温等资料,统计分析了我国寒潮若干气候特征和寒潮中期过程的物理量场特征,并引入聚类方法划分寒潮典型物理过程。结果表明:(1)1951—2006年期间我国寒潮强冷空气逐年的活动频次呈明显下降趋势。功率谱周期分析表明,我国强冷空气活动有多年代际的变化周期。秋、冬、春季节是寒潮易发时节。(2)对我国寒潮天气过程特征物理量统计得到了一些表征寒潮天气特征量的阈值。寒潮冷高压强度有较明显的季节性变化特征,其源地大多可追溯到亚欧大陆北端极地,寒潮冷高压受山脉阻挡,在西伯利亚增强后最常以西北路径爆发南下,是我国寒潮最常见的路径。(3)乌拉尔山阻塞形势的崩溃与寒潮爆发密切相关;西风环流指数在寒潮爆发前6日前后至爆发后2日前后出现明显下降;在寒潮初始阶段,北半球高纬度以2波为主要特征,在寒潮爆发前,高纬度2波或3波为优势波的概率较大;北半球中纬度在寒潮中期过程主要为3波能量变化;北半球极涡面积迅速增大,与东亚"倒Ω流型"的建立紧密相关,是极地冷空气南下酝酿堆积的重要标志。     

不同纬度大气谐波的相互作用和寒潮天气

通过利用500毫巴波谱资料及超长波、长波合成波资料,分析了1980年3月21—27日我国江南地区一次寒潮天气的波谱演变过程。结果表明:这是一次北半球中高纬波数为3的超长波的急速增幅过程,而3波的发展主要是极区1波向南活动的影响。在寒潮后期连阴雨持续期间,中纬度以2波占优势;同时在低纬地区维持5波流型,形成高原南支西风波槽稳定的背景。 中高纬和极区超长波变化 分析这次大尺度环流过程,可以看出超长波的相互作用不仅发生在同一纬度带内,而且与不同纬度带间波动能量的侧向交换有密切关系,这种作用造成这次超长波形势的转换和调整,引起寒潮的爆发。下面将重点讨论1980年3月中、下旬超长波的波谱演变过     

寒潮中期预报方案

近四年来,寒潮中期预报理论和方法研究课题组,根据半球大气环流变化特征,分析了寒潮中期天气过程的大量事实; 以大气环流动力学观点,着重研究了寒潮中期物理过程和冬半年大气环流的中期变化机制, 并提出了时效为15天左右的寒潮中期预报综合方案。这个方案包括:物理-统计法、天气-统计法、数值预报产品和寒潮过程模型相结合的方法。前者为10—15天的主要预报方法,后者为3—5天的主要预报方法,天气-统计法是6—10天的主要预报方法。     

一次寒潮中期过程的能量学分析

本文利用波数域能量方程,诊断分析1986年2月下旬—3月初在福建出现的一次强寒潮中期天气过程,揭示了过程的能量学特征;并分析不同纬带间长波、超长波的相互作用与寒潮中期过程的关系,为预报南方寒潮提供一些线索和依据。     

“4.12“强沙尘暴天气中期分析

从中期预报的角度,对2000年4月12日甘肃河西中东部强沙尘暴天气过程的环流演变特征、波谱特征以及冷空气活动等方面,进行了初步分析.分析结果表明,这次强沙尘暴天气是在2波转1波的环流调整中生成长波槽,其后又在1波转2波,3波增幅的情况下,由长波槽调整造成的.     

镇江市寒潮特征分析及中、短期预报模型

对镇江地区1980-2010年寒潮天气过程及相关物理量统计分析结果表明:寒潮强度与范围成正比,强寒潮和特强寒潮只发生在镇江市4个基本观测站均达到寒潮标准的情况下。寒潮酝酿阶段500 h Pa超长波以波1、波2为主要波型,暴发阶段波3为主要波型。冷空气影响镇江前,500 h Pa纬向平均有效位能有2次能量积聚过程,纬向平均动能在25-45°N内加强,西风指数在35-55°N内出现≥30 m·s~(-1)的峰值。寒潮强度越强,冷空气影响前1~3天500 h Pa寒潮关键区温度和位势高度越低。冷空气影响前后,镇江站最低气温、最低地温、平均气压和850h Pa温度的降(增)幅均随时效增长而增大。利用超长波、纬向平均有效位能、纬向平均动能及西风指数的中期变化结果,通过权重法建立寒潮中期预报模型;利用"CMA最新寒潮等级方法"的判别标准,确定寒潮发生具体日期;根据500 h Pa寒潮关键区温度、位势高度,镇江850 h Pa温度、日最低气温、地表温度的短期变化情况,建立寒潮短期强度等级预报模型。建立的寒潮中、短期预报模型,对2011-2016年镇江出现的15次寒潮过程全部报出,并报准5次强寒潮中的4次寒潮强度等级。     

遵义市冬末初春两次寒潮降雪天气过程对比分析

利用Micaps常规观测资料、NCEP/NCAR再分析资料、区域站加密观测资料,对遵义市2016年3月8—9日(过程Ⅰ)和2017年2月21—22日(过程Ⅱ)的两次寒潮降雪天气过程进行对比分析。结果表明:(1)500 h Pa横槽转竖和低槽东移是两次寒潮爆发的重要引导系统,过程Ⅰ属于横槽转竖型寒潮天气过程,过程Ⅱ寒潮属小槽发展型。(2)地面冷高压中心强度(冷源)及南下速度是预报寒潮的关键。(3)700 h Pa切变影响与降雪时段对应较好,在今后降雪预报中应作为重要影响系统加以关注。(4)湿层深厚,整层水汽含量高为降雪的显著特征。(5)有无融化层和融化层厚薄应作为降雪预报温度条件的关注重点。     

寒潮中期过程的天气-统计特征及其预报模型

本文研究了1971—1983年68次寒潮中期过程,对500hPa波谱参数、西风急流、纬向动能、高空气温及地面气压场特征进行了分析。结果表明,在寒潮酝酿和爆发阶段,各物理量的演变彼此相关,存在着一周或两周左右的振动周期。根据各物理量在不同纬带的贡献,组成一个寒潮中期预报模型,业务应用有一定参考价值。     

学术交流

寒潮中期预报的试验研究北京大学气象专业在东北、华北、西北寒潮大风中期预报协作碰头会上,以“寒潮中期预报的试验研究”为题介绍了一种寒潮中期预报的客观定量方法。目的是为了说明用比较容易取得的北半球500毫巴天气图为资料,通过分析整个北半球环流形势的调整和具有行星尺度的大型天气系统如极涡、超长波和急流变化的相互作用,可以找到寒潮形势建立的关键,从而建立客观定量的中期预报方法,在十天以前作出寒潮预报。     

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。     

春季中期天气过程MOS预报方法

一、前言本文应用谐波分析方法,将 ECMWF 输出的500hpa 高度预报值分解成纬圈谱。以波参数谱、物理量谱和超长波、长波、合成波高度为预报因子,对春季连阴雨天气过程、强降温天气过程及逐日晴雨天气过程,用逐步回归的方法,建立 MOS 预报方程。预报方程在1986年3—4月投入业务使用,波谱因子在时间尺度与空间尺度上与中期天气过程一致,有较明确的天气学意义,因此,其组成的预报方程对中期天气过程有一定的预报能     

超长波演变特征与我区后汛期暴雨过程中的中期预报

做好后汛期(七月份)暴雨过程的中期预报,对农业生产和防汛工作有重要作用。本文用波谱分析的方法,对我区后汛期七月份暴雨过程前期波谱之间相互转换的特征进行了分析,发现中低纬度由1波向2波3波的演变特征与暴雨过程的中期预报均有较好的指示性。     

(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。     

寒潮中期预报研究进展

寒潮中期预报,是有关国民经济建设的重要课题。近两年来,本课题组主要从事了三个方面的工作:(1)寒潮中期过程和大气环流中期变化的机制研究;(2)寒潮中期数值预报和大气环流中期变化的数值试验;(3)寒潮(低温)中期预报方法的研究。主要力量集中在机制研究上,其他两个方面分散进行。现将这三个方面工作进行初步总结。 1.中期过程的物理机制研究天气实践已积累了不少关于寒潮中期天气过程     

南方强寒潮低温的分析和预报

本文分析了35年来影响南方的强寒潮低温过程, 指出: 南方强寒潮是在北半球中纬度波教为2的背景下产生, 冷空气由偏东路径南侵,形成边界层内浅薄冷垫,扰动在冷垫上发展,在中层水汽通量最大区发生大雪,冰雪覆盖后的持续降雪造成了低温天气。文中讨论了强寒潮低温和一般寒潮的区别, 指出偏东强锋区的建立和维持对低温形成的作用, 它的建立与中纬度3波的关系最密切。 文章还讨论了数值预报产品的应用, 并由此制定了PPM中期预报方案, 在实(?)预报应用中效果较好。     

四川盆地中期寒潮预报概念模型及自动预报系统研究

从影响气温变化的物理过程入手，针对中期寒潮天气的预报对象，分析与其物理过程有关的天气学因子的变化规律，建立四川盆地中期寒潮预报的概念模型，利用数值预报产品，建立冬半年寒潮自动预报系统，该系统不仅能准确预报寒潮或强冷空气侵袭盆地的开始时间，还能较准确地提供过程降温幅度预报。     

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。     

寒潮的气候演变特征和中短期预报方法

利用１９５４￣１９９３年气象资料,在分析商丘市寒潮暴发前和暴发时的不流动态演变的基础上,建立了中期寒潮预报动态模式,并利用ＥＣ格点资料制作１￣６天的寒潮过程预报。     

河南省寒潮特征分析与中期预报

利用1986～1999年气象资料,分析了河南省寒潮天气的基本特征和主要天气形势.利用欧洲中心数值预报产品3层格点实况资料,采用相关分析方法,分别计算出河南省安阳、洛阳、郑州、西华、信阳各代表站的寒潮消空和预报指标,再以欧洲中心72～144 h数值预报产品为因子,用完全预报方法做出河南省3～7天中期寒潮天气过程预报.