《国外强对流天气应用研究》出版

强对流天气的分析和预报历来是气象业务工作的难点。“九五”期间 ,地方和军队气象部门先后开展了“冰雹落区预报逐级指导技术研究”、“内蒙古防雹减灾新技术和冰雹专项预报研究”和“区域强对流天气数值分析预报系统”等课题研究。在此过程中 ,为了深入了解国外强对流天气研究和应用的最新进展 ,各课题组检索、查阅和翻译了大量有关文献 ,汇集成内部参考材料 ,并提供给感兴趣者。编者以此为基础进一步加工 ,并结合对强对流天气应用研究的认识 ,编成了本书。全书选入 6 7篇文章 ,主要内容包括分析预报基础与预报方法两大部分 ,内容包括美国…     

《国外强对流天气应用研究》出版

强对流天气的分析和预报历来是气象业务工作的难点。“九五”期间 ,地方和军队气象部门先后开展了“冰雹落区预报逐级指导技术研究”、“内蒙古防雹减灾新技术和冰雹专项预报研究”和“区域强对流天气数值分析预报系统”等课题研究。为了深入了解国外强对流天气研究和应用的最新进展 ,各课题组检索、查阅和翻译了大量文献 ,编者以此为基础进一步加工 ,并结合对强对流天气应用研究的认识 ,编成了本书。全书选入 6 7篇文章 ,主要内容包括分析预报基础与预报方法两大部分 ,包括美国强风暴预报中心的预报、警报业务的新进展、中层气象条件与强对…     

《国外强对流天气应用研究》出版

《国外强对流天气应用研究》全书选入 6 7篇文章 ,主要内容包括分析预报基础与预报方法两大部分 ,内容包括美国强风暴预报中心的预报、警报业务的新进展、中层气象条件与强对流天气发生发展的关系、深对流和长寿命强对流的关系、条件性对称不稳定、CAPE与 CIN、干侵入与对流下沉运动、天气雷达的应用、螺旋度、粗理查逊数和粗理查逊数切变、雷暴谱、资料及其处理方法、强对流天气的预报流程和预报方法、中尺度数值预报产品的释用、雷暴大风以及有关大冰雹的分析预报问题。其中涉及的新内容主要有 :新近引入的大气热力学变量 ,例如密度温…     

沈阳地区一次冰雹天气过程形成机制的数值模拟

应用中尺度MM5数值预报模式对2003年6月28日发生在沈阳地区的一次冰雹强对流天气过程进行数值模拟和分析,并与实况观测资料进行比较,成功地模拟出中尺度强对流天气系统演变规律,得出这次强对流天气过程的触发机制,为冰雹强对流天气的预报提供有应用价值的思路和方法。此次冰雹强对流天气过程主要是受深厚的低涡天气系统作用的结果,高低空急流的耦合、干湿空气间强的风垂直切变和上层干冷、下层暖湿的位势不稳定层结是此次冰雹强对流爆发的重要触发机制。     

春季"冷区"冰雹天气分析及预报

冰雹是我省春季主要灾害性天气之一。当冷锋逼近我省或影响我省时造成的冰雹、雷雨大风等强对流天气,在实际预报中容易引起预报员重视,但当冷锋移过南岭后,我省处地面冷锋后部有时也会出现冰雹天气。这里我们称这种形势下出现的冰雹为“冷区”冰雹。“冷区”冰雹是预报中的一个难点。本文首先用常规的天气图方法,综合提炼出有利于我省“冷区”强对流天气发生的天气尺度背景条件,然后对冰雹天气的物理成因进行分析,得出一个较好的“冷区”冰雹预报模式。1“冷区”冰雹日选取及时空分布特征1．l“冷区”冰雹日的选取由于‘共区”冰雹一…     

白城一次局地强对流天气的雷达回波特征分析

对2008年8月1日白城市镇赉县莫莫格乡出现的局地强对流雷达回波资料进行了分析。这次强对流天气过程虽然从天气形势上很难做出预报,但从多普勒天气雷达资料上仍可分析出一定的预报特征,分析结果表明：该风暴具有明显“V”形缺口特征,预示风暴中可能有大冰雹生成;风暴顶辐散的维持存在,对于判断冰雹的增长十分有利;通过分析垂直液态含水量的大值区,为预测冰雹落区提供了一定的科学依据;冰雹指数对强对流天气的预报具有一定的指示意义,尤其当持续出现“可能”或“肯定”报警时,往往表示风暴已经发展成熟,极有可能产生剧烈的强对流天气;中尺度切变和高空槽成为对流不稳定的有效触发机制。     

江西“4·12”降雹过程的多普勒雷达资料分析

通过分析江西省2003年4月12日降雹天气过程中,强对流天气发生前后的CINRAD-SA多普勒雷达资料的演变特征,归纳出强对流天气过程的相关特征,提出强对流天气临近预报的几个着眼点和指标.发现应用弓状回波、TBSS、“逆风区”、低层中尺度辐合线、垂直积分液态水含量（VIL）及冰雹指数的变化能有效地指导灾害性天气临近预报,并有一定的提前量.     

闽南强对流活动规律初探

冰雹、雷雨大风和局地暴雨等强对流天气是影响闽南的主要灾害性天气之一。为了进一步做好闽南金三角地区经济开发的气象服务工作，厦门特区气象台于1985年底组织了“闽南强对流天气短时预报”课题的研究。在省气象局领导和有关业务部门的大力支持下，通过对1986－1988年12次强对流过程的强化观测，取得了大量的资料,并进行了较深入的介例分析。在此基础上，又对1981年以来的31个冰雹日资料进行综合分析归纳，从而得出闽南地区强对流的活动规律和短时预报方案，在1989年的初步试验中取得了较好的效果。     

北京地区强对流天气短时预报方法的研究

本文由两部分组成，第一部分分析了北京地区冰雹落区与中尺度天气系统、散度场、涡度场、地面总能量场及相对湿度分布的关系。在此基础上概括出冰雹落区的概念模式，为冰雹落区预报提供了一种依据。第二部分说明了利用北京０８时单站探空资料预报强对流天气有无及强度的判断树方法，为强对流天气的短时预报提供了有应用价值的思路和方法。     

提高新一代天气雷达在临近预报中准确率的分析

文章应用新一代天气雷达资料,并结合天气图、T-logp图等资料,对发生于2011年6月13日内蒙古西部巴彦淖尔市东部地区的一次局地强对流天气过程进行了分析。通过分析雷达冰雹概率、垂直累积含水量、回波顶高、风暴追踪信息等产品以及自动站天气实况等发现,用于短时临近预报的雷达冰雹概率及风暴追踪信息产品在该次强对流天气过程中与天气实况并不能很好地符合。其原因:一方面与雷达对风暴的跟踪和SCIT算法有关,另一方面表明天气背景以及短时强对流天气所具有局地性特点在短时临近预报中未能充分考虑。通过该个例的分析,对于业务人员认识本地区的强对流天气发生特点并提高预报准确率具有重要意义。     

弓状回波与强对流风暴

在短时预报中，预报员往往很注重分析冰雹云的特征，并做了大量的工作，如“V”形缺口、指状回波、钩状回波等等。对分析冰雹云与对流云的区别也进行了研究［1］。在我们进行综合分析时，发现一部分强对流天气并不单纯是某一种天气，而是几类天气的综合，如短时暴雨、冰雹、大风等。我们对1980年以来的雷达回波进行了分析，发现一部分强对流风暴和弓状回波有密切的联系。本文就这类天气进行综合对比分析，提出短时预报的思路。1弓状回波发生发展过程“弓状回波”最早是由T．T．藤田命名的，在雷达回波中因其独特的形状宛如弓或新月，与下…     

云南高原山地机场强对流短临预报系统研究

基于天气雷达、地面和探空观测资料、NCEP再分析资料、FNL 数值预报产品,应用强对流天气分类识别技术和短时临近预报技术,开展风暴临近预报、强对流天气分类预警、基于数值预报的强风暴潜势诊断等研究,获得大理、丽江、西双版纳等高原山地机场及周边区域强降水、雷暴、大风、冰雹等灾害性天气的0～2h实时定量预报产品和0～12h强对流天气潜势预报产品,建立可业务运行的机场强对流天气短时临近预报系统。通过检验,证明该预报系统有较好的强对流天气预报预警能力,满足机场业务需求。     

基于T639对流参数的内蒙古强对流天气潜势预报方法初探

统计内蒙古地区2011—2014年汛期短时强降水、冰雹、大风强对流天气的基础上,利用T6391°×1°逐3 h的数值模式产品计算物理量,选取与强对流天气相关性较好的敏感对流参数作为预报因子,通过权重分析建立未来0~12 h强对流天气及落区的潜势预报方程,并确定判别不同强对流天气的阈值。通过对2013年8月进行的预报试验结果表明:发生强对流天气的平均TS评分为0.35;不发生强对流天气的平均TS评分为0.51;3种强对流天气预报中对冰雹预报效果不理想,但对大风及短时强降水预报效果好。     

沈阳地区强对流天气潜势预报环境参数特征分析

利用常规探空观测和WRF分析场等资料,分析了2005—2014年沈阳地区强对流天气的气候背景特征、演变规律及日变化特征等,将强对流天气划分为冰雹、雷暴大风(≥17.2 m·s-1)、短时强降水(≥20 mm·h-1)和混合型4种类型;并分析探空资料在强对流天气潜势预报中的作用,着重探讨14时(02时)探空资料对沈阳地区强对流天气短时临近潜势预报的作用。结果表明:2005—2014年沈阳地区4种强对流天气中,以短时强降水天气发生次数最多,其次为雷暴大风天气,冰雹天气的发生次数最少,多数强对流天气发生在午后至傍晚。由合成T-Log P图的温湿廓线可知,沈阳地区短时强降水天气发生时中低层存在显著湿区,与雷暴大风和冰雹为主的强对流天气温湿廓线明显不同,多数合成T-Log P图的显著特点为中层大气干燥。冰雹型强对流天气的0℃层和-20℃层高度明显低于其他强对流天气类型的高度;冰雹型强对流天气T700-T500和T850-T500显著大于短时强降水型及雷暴大风型强对流天气,且T850-T500的指示意义更好;4种强对流天气类型平均SI均出现了正值,说明SI失去了不稳定性的指示意义;短时强降水天气的K指数明显高于冰雹天气;雷暴大风天气发生时对流有效位能明显小于其他强对流天气类型。可见,WRF中尺度模式中的T-Log P预报图对沈阳地区强对流天气的预报具有一定的指导意义。     

中国当代强对流天气研究与业务进展

对当代中国几十年来强对流天气研究和业务进展做了阐述，主要包括强对流系统产生的环境背景和主要组织形态，以及具体强对流天气的有利环境条件、触发机制、卫星云图特征、多普勒天气雷达回波特征以及预报、预警技术等诸方面。总体来看，中国学者对强对流以及不同类型强对流天气（强冰雹、龙卷、雷暴大风）发生、发展的环流背景以及通过雷达和卫星观测到的组织结构及其演变特征都已有了明确认识，研究了对流系统的多种触发机制，深入认识了超级单体、飑线等对流系统的环境条件、组织结构特征和维持机制，了解了中国中尺度对流系统的组织形态和气候分布特征，获得了强冰雹、龙卷、下击暴流和雷暴大风等的雷达、卫星和闪电等的多尺度观测特征、形成机制和现场灾害调查特征，发展了各类强对流天气识别、监测和分析方法以及基于“配料法”和深度学习方法等的预报、预警技术等。因此，强对流天气业务预报水平已得到显著提升。      

江西冰雹、大风与短时强降水的多普勒 雷达产品的对比分析

为发挥多普勒天气雷达监测和预警冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气的作用，制作出精细化的临近和短时预报，选取了江西8次典型的强对流天气过程，从7个方面对冰雹大风和短时强降水两类强对流天气的多普勒天气雷达回波特征进行对比分析。结果表明：江西省冰雹、雷雨大风过程45～55dBz强回波平均高度为12．4km，达到或超过-25℃层的高度，比短时强降水回波高5．6km。弱回波区（wER）或有界弱回波区（BwER）、三体散射长钉、持续高垂直积分液态水含量、中气旋、下湿上干或强风垂直切变特征等都是冰雹天气的典型特征。而相对平均径向速度图上“S”型暖平流及表现强低空急流的“牛眼”、深厚的湿度层等，则是短时强降水的主要特征，这些特征可为两类强对流天气短时临近预报提供预报参考。     

广西强对流天气湿有效能量分析

湿有效能量在暴雨预报中应用较广泛,在冰雹天气预报中应用较少。本文应用湿有效能量对区域性锋面冰雹和区域性锋面暴雨天气进行对比分析,探讨广西强对流天气的湿有效能量空间特征,并给出冰雹和暴雨天气个例,获得基本事实,可供业务和研究工作参考。 一、强对流天气的Amk特征 以南宁为代表站,用区气象台查算表查算1979～1983年3～6月14个区域性锋面(包     

雷暴与强对流临近天气预报技术进展

临近预报指0—6h(0—2h为重点)的高时空分辨率的天气预报,预报对象是该时段内出现明显变化的天气现象,主要包括雷暴、强对流、降水、冬季暴风雪、冻雨、沙尘暴、低能见度(雾)、天空云量等,其中,以雷暴和强对流天气的临近预报最具挑战性。综述了针对雷暴和强对流天气的以主观预报为主、结合客观算法的临近预报技术,同时讨论了高分辨率数值预报模式在临近预报中的应用。主观临近预报技术包括基于多普勒天气雷达观测数据并结合其他资料(常规高空和地面观测、气象卫星云图、快速同化循环的数值预报产品等)对雷暴生成、发展和衰减,特别是对强对流天气(包括强冰雹、龙卷、雷暴大风和对流性暴雨)的临近预报,客观算法包括几种应用最广的雷达回波或云图外推算法和强对流天气识别技术。高分辨率数值预报模式的应用包括与雷达回波外推融合延长临近预报时效,与各种观测资料融合得到快速更新的三维格点资料为雷暴和强对流近风暴环境的判断提供重要参考。     

赤峰地区客观的自动化冰雹预报方法

首先从赤峰地区冰雹产生的环流背景入手，对雹暴产生的天气形势分型。运用54218（赤峰）探空站资料，应用空军气象研究七所的“强对流天气分析预报参数软件包”计算出50个因子，从中筛选出若干个最有利于冰雹产生的物理因子，进行客观的自动化多因子集成。用该方法制作赤峰地区的冰雹预报，效果很好。     

基于雷达产品和随机森林算法的冰雹天气分类识别及预报

冰雹是一种致灾性较强的强对流天气,但在气象业务工作中对其进行快捷、准确的预警和预报仍有一定的难度。本文基于C波段雷达回波资料,构建并应用随机森林模型对冰雹及其伴随强对流天气进行了分类识别及预报。结果发现,随机森林模型对训练集(2008-2017年)中四类冰雹天气(冰雹、冰雹大风、冰雹短强、冰雹大风短强)的平均命中率(Probability of Detection,POD)为90.2%,平均空报比率(False Alarm Ratio,FAR)为11.1%。对于2018-2019年的独立样本测试集,模型的平均POD和FAR则分别为72.8%和34.7%。因此,本文构建的随机森林模型较为理想。应用模型和风暴单体识别与跟踪产品(Strom Cell Identification and Tracking,SCIT)对未来15～60 min的强对流天气进行预报,结果表明四类冰雹天气的平均POD为74.8%,平均临界成功指数为60.8%,平均FAR为24.4%。因此,利用C波段雷达产品,随机森林模型能高效、自动化且较为准确地分类预警、预报冰雹及其伴随强对流天气,可应用于天气预报业务工作。