大、暴雨分析与预报

一、地形与暴雨文县位于岷山东麓,白龙江、白水江的中下游,境内山峦重迭,河流蜿蜒。北面和南面由高大的插岗梁和摩天岭形成南北天然屏障,南面山脉拔海3000—3900米,阻挡了偏南气流直接北上。北面山脉拔海在3500米以上,其中雄黄山、五花山达4181米,阻挡了北方和西北方的冷空气直接南下。     

黄山、天目山第四纪冰期气候

本文计算了黄道倾斜的温度灵敏度参数,其中考虑了天顶角反馈、生物反射率反馈和潜热反馈。经过计算表明,在有冰雪反射率的情况下,天顶角反馈的重要性,以及反馈机制在米兰柯维奇冰期理论中的重要作用。这种全球性的冰期气候背景对中国东部气候的影响是十分重要的。本文还以第四纪冰期庐山气候的研究为基础,进一步计算了冰期黄山、天目山的温度与冰雪质量平衡,指出冰期低温的春秋季十分有利于降雪和冰雪积累的。文中经过理论推算得出第四纪中国东部山地的雪线高度;它与地理地质学的考察结果很相近。最后计算得出,在有利地形条件下,黄山500年的冰雪净积累厚度可达200米以上,天目山也接近于100米左右。     

高山何以多云海

云以山沟体,山以云为农。这是高山云雾的真实写照。由于地理和水汽等因素的作用,与平原地区相比,高山的云雾日相对要多一些。我国著名的高山风景区,如安徽黄山、四川峨眉山、山东泰山、台湾阿里山,云海似乎都是当地的一大景观。那么,高高云海又是怎样形成的呢？据有关实地气象观测资料,云海的云底高度一般在1000米左右,按气象学划分,都属于“低云族”,其种类主要是层积云、碎层云、淡积云。这些云有一些共同特点：厚度一般为几十米到三四日米,比较均匀并且对流不强,这样就能较为稳定地构成广阔绵延的云海。云海的出现机率受气候…     

新安江小气候资源及其开发利用

新安江发源于安徽黄山,全长261公里。新安江水电站建成后,在上游已形成一个深达百米,面积580平方公里,蓄水178亿立方米的千岛之湖。下游富春江水库,从桐庐上朔至梅城三江口。因此,新安江,实际上仅存建德范围内的一段流域,即新安江大坝以下至建德梅城,约36公里水域。     

Comparative Analysis of Atmospheric Ice Nucleation Concentration and Nuclei Mechanism in Huangshan and Shenyang北大核心CSCD

本研究利用Bigg型混合云室及静力真空水汽扩散云室FRIDGE,结合其他气象要素观测设备,对黄山及沈阳为地域代表的各自三层不同高度大气冰核数浓度进行梯度对比观测,得出黄山及沈阳为地域代表各自三层不同高度大气冰核数浓度随高度、时间、活化温度、活化湿度、粒径大小等的变化规律,并对不同时空条件、不同核化条件、不同粒子条件下大气冰核的凝结冻结核化和凝华核化机制进行对比分析。对黄山及沈阳大气冰核的浓度分别拟合参数化公式,对黄山及沈阳不同区域的人工增减雨作业提供研究基础。     

黄山地区高温气候特征及一次持续性高温诊断分析

基于1981-2017年安徽省黄山地区观测资料以及EC再分析资料,利用数学统计方法对黄山地区的夏季高温特征进行分析,并重点对2017年7月的极端气温高、连续时间长、强度大、范围广的高温天气及成因进行诊断分析。结果表明：副热带高压是黄山夏季高温的主要影响系统,夏季高温具有明显的时空分布特征,高温日数7月最多（占48%）、8月次之（占37%）,主要集中7月中旬至8月上旬;空间分布上呈盆地、丘陵地区多,高海拔山区少的特点。副热带高压强、脊线稳定在黄山地区、副热带高压脊线附近的下沉增温与低层暖中心配合,是2017年7月12-29日黄山地区持续高温产生的主要原因;盛夏期间热带低值系统不活跃且高温期间登陆台风少,为黄山地区出现持续性高温提供了有利条件;海拔高度等地形地貌导致高温分布不均匀。此外,副热带高压脊线位置、副热带高压强度、相对湿度廓线、降雨量、台风、地形等要素对高温的预报预警有较好指示意义。     

黄山大气气溶胶浓度和尺宽谱分布特征

1988年9月与1989年5月,我们用DL-8318型多道光学粒子计数器在黄山光明顶气象站进行了大气气溶胶的观测。初步得出:黄山大气气溶胶粒子浓度较低,其谱分布模式符合Junge提出的幂指数律谱分布函数,平均相对误差为19%,相关系数为0.99。     

黄山地区汛期（5—9月）降水时空特征

用谱分析、连续小波变换和经验正交(EOF)分解分析了黄山地区近45年来汛期(5—9月)降水序列时空分布特征。结果表明:黄山地区整体上都有3～4年和16～20年旱涝显著周期,另外其西北部还有10年左右旱涝周期,目前黄山地区正处于45年来第三个干旱期中。从EOF分解的空间第一模态看出,黄山地区降水空间分布与黄山山脉走向紧密相连,并可分为中西部型、南部型、东北部型三个主要类型。     

黄山云海的天气气候分析

用黄山气象站1956～1995年40年地面气象观测资料,分析了黄山云海的时空分布特征,云海与测站温度、湿度、降水和风的关系。结果表明,黄山年平均出现云海次数为223．85次,最多年份有370次,最少的年份只有105次,年际差异明显;并存在准12a周期的低频变化现象。逐旬大于等于8(5)成平均云海日数序列与测站逐旬平均气温序列相关系数-0．89(-0．83),与测站逐旬平均相对湿度序列相关系数为-0．69(-0．61)。黄山云海形成的前一天或当天一般都有降水发生。统计分析各月大于等于8成云海与风关系,黄山云海出现时最多风向为西至西北风(除6月为东风外),平均风速5．0m／s,即黄山云海的出现与一定环流形势相联系。     

新型扩散云室搭建及其对黄山地区大气冰核的观测研究

本研究利用自行搭建的大气冰核高压静电采样器和静力真空水汽扩散云室,并结合其他大气冰核及气象要素观测仪器,于2011年5～9月及2012年9～10月在黄山三层不同高度上同时进行大气冰核及相关气象要素的连续观测。结果显示:黄山地区总冰核数浓度平均为18.74 L-1,凝结冻结核化冰核数浓度平均为0.79 L-1,凝华核化冰核数浓度平均为0.19 L-1。黄山地区冰核数浓度,随着高度的增加而减小;且存在春季较高、秋季居中、夏季较少的季节变化规律;下午达到一天中的最高值,夜晚达到一天中的最低值;总冰核数浓度较北方少。黄山山顶冰核数浓度随活化温度的升高而减小,随过饱和度的升高而增大,随风速的增强而增大,长期主要由西南风向山顶的输送,且其主要由大粒子来充当。     

黄山连续性云海过程的天气学分析

用美国NCEP／NCAR的全球日平均分析场资料,分析了黄山1984年1月19～24日连续6天云海天气过程的大气环流和物理量时间演变特征。结果表明,500hPa平均高度场鄂霍次克海为阻高,乌拉尔山以东为高压脊,我国东北存在一低压,黄山受偏西气流影响;1000hPa平均高度场黄山处在南伸的高压底部,受NE气流影响。物理量时间演变图上,18～19日降温、降湿,垂直速度由上升气流转变为弱下沉气流;云海出现阶段,气温、比湿、垂直速度稳定少变,风速较小,风向较乱。     

冬日黄山景最美

黄山四季皆胜景,但最令人销魂的景致多半出现在冬季。冬季的黄山如同童话世界,冰清玉洁的树挂,迎风傲骨的典山松,多姿多彩。大小山峰和千沟万壑都淹没在云涛雪浪里,构成了一幅幅动中有静、静中有动的绝妙图画。     

黄山雾凇气候特征及旅游气象指数预报

利用1956年至2018年黄山风景区气象观测资料,分析了黄山雾凇气候变化特征。结果表明: 黄山年均雾凇日数63.3天,最多年份为82天,最少为35天,年雾凇日数呈减少趋势;雾凇出现最早月份在10月,最迟在5月,冬季月份雾凇日数占全年约为7成,最多为1月,最少为5月;黄山雾凇的平均初日为11月7日,最早初日为10月8日,平均终日为4月7日,最迟终日为5月12日,连续最长雾凇日数为32天;近20年黄山雾凇出现气温范围为-18.7～1℃,风速范围为0～20.6m/s,任何风向均能出现雾凇;南北向的雾凇直径、厚度和重量略大于东西向,最大值出现在1、2月份,最大直径为230mm,最大厚度为105mm,最大重量为1138g/m。气温、湿度和风速均与雾凇强度呈现显著性相关,最低气温和水汽条件是影响黄山雾凇形成的关键气象因子,风速主要影响雾凇大小。占绝大多数的微量雾凇日数达不到雾凇景观标准,能形成雾凇景观的日数年均20.1天。利用影响雾凇景观形成的关键气象因子建立了黄山雾凇旅游气象指数,经实践检验准确率良好,可为气象业务应用提供预报参考,提升黄山旅游气象服务品质。     

“海葵”台风(1211号)暴雨雨滴谱特征分析

利用常规气象观测资料、加密自动气象观测站资料、NCEP/NCAR再分析资料以及安徽省滁州、黄山山底站地基雨滴谱观测资料,分析了2012年8月8-9日“海葵”台风暴雨过程的降水特征与环流背景,重点分析了该过程前后两个阶段(即台风本体造成的降水阶段与冷空气入侵引发的降水阶段)降水的雨滴谱特征。结果表明:(1)“海葵”台风降水过程中,安徽滁州站和黄山山底站平均谱谱宽都较大,均有6~8 mm的大降水粒子出现;黄山山底站具有更高的雨滴数浓度和较小的雨滴直径。(2)整个降水过程中,滁州站平均谱接近后一阶段的雨滴谱型,而黄山山底站平均谱接近前一阶段的雨滴谱型;不同雨强下两站的雨滴谱谱型基本相似,且随着降水强度增大,谱宽和雨滴数浓度均呈增大趋势。(3)前后两个降水阶段,滁州和黄山山底站表现出不同的滴谱特征。前一阶段,滁州站雨强(R)、雨滴质量加权平均直径(Dm)和标准化数浓度(Nw)的均值均小于黄山山底站;至后一阶段,滁州站的R、Dm明显增大,均大于黄山山底站。(4)从台风本体降水阶段到冷空气入侵降水阶段,滁州站雨滴谱型变化明显,呈现出谱宽由窄变宽且随雨滴直径增大而雨滴数浓度均增大的特点;黄山山底站雨滴谱型差异不大,表现出谱宽由宽变窄、雨滴数浓度随雨滴直径增大先增后减的特点。     

黄山地区冬季连阴雨气候特征及异常个例分析

利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,对黄山地区1961—2019年冬季(上年12月至2月)连阴雨气候特征以及2019年异常个例进行分析.结果表明:1)黄山地区冬季连阴雨期间多年平均降水量184 mm,连阴雨日数28d,降水日数24 d,日照时数15 h;冬季连阴雨降水量、连阴雨日数和降水日数的年代际分布特征具有较好一致性;冬季连阴雨降水量西南部多、东北部少,连阴雨日数和降水日数中南部多、西北部及东部少,日照时数均较少.2)2019年冬季连阴雨过程的降水量、连阴雨日数和降水日数均为1962年以来最多,单站相关要素以2月7日—3月6日过程为最多,屯溪和歙县连阴雨日数破历史极值,各区县降水日数破历史极值;日照时数以2018年12月30日—2019年1月12日过程为最少,各区县破历史极值.黄山地区连阴雨平均强度指数为1962年以来第二高值,各区县均达冬季连阴雨的最强等级.3)乌拉尔山阻塞高压维持,欧亚中高纬度地区大气环流经向度大,不断南下的冷空气为连阴雨天气提供了温度条件;西太平洋副热带高压强度异常偏强,位置偏西、偏北,以及青藏高原南缘的南支低槽系统活跃,来自南海和孟加拉湾的暖湿气流为连阴雨天气提供了水汽条件.冷暖空气在长江中下游持续交绥,从而导致黄山地区2019年冬季多次出现异常连阴雨天气过程.     

基于离子配对法的黄山地区云凝结核闭合研究

为了对黄山地区云凝结核(Cloud Condensation Nuclei,CCN)进行闭合研究,2014年6月30日至7月28日在黄山光明顶对大气气溶胶理化性质和CCN数浓度进行观测,分析了气溶胶化学组分、谱分布以及CCN数浓度随时间变化的特征,通过κ-K?hler理论并使用离子配对法计算得到CCN数浓度与观测得到的...     

黄山冬季气温分类及雪、雨凇和雾凇的气候分析

用对应分析方法对黄山1956～1996年冬季气温进行聚类分析。结果表明：Ⅰ类冬季气温特点,后冬冷于前冬,隆冬气温很高,冬季气温低;Ⅱ类特点,前冬暖后冬冷,隆冬气温很低,冬季气温正常;Ⅲ类后冬暖前冬冷,隆冬气温偏高,冬季气温高。Ⅰ类冬季降雪、积雪、雨凇和雾凇日数多;Ⅱ类冬季积雪日数多,降雪、雨凇和雪凇日数少;Ⅲ类冬季降雪日数正常,雨凇日数偏多,积雪和雾凇日数偏少。各类冬季降雪、积雪、雨凇和雾凇日数的冬季月分布差异明显。ENSO对黄山冬季气温有明显影响,ElNino年黄山多为暖冬年份,冬季平均气温正距平百分比18．8％。关于中高纬度和极区环流与黄山冬季气温关系也进行了初步探讨。     

具有特殊地质地貌的黄山风景区雷电环境分析

黄山是世界文化与自然遗产,因而黄山风景区的雷电防护尤为重要.截取能够覆盖整个黄山风景区的区域(118.05°～118.13°E、30.06°～30.09°N),以1 km2范围为基本单元,得到各单元内2005年8月24日至2008年9月22日期间的全部地闪频次、极性、强度等参数,研究分析黄山风景区地质地貌、雷电环境及黄山地理环境对雷电活动的影响.研究表明:山区闪电频数随海拔高度略有增加,而平均闪电电流强度有减小趋势.     

黄山地区冬半年降水相态判据研究

利用2008—2018年逐年11月至翌年3月常规气象观测资料,从天气形势配置、降水相态与特征层气温、0 ℃层高度和层结厚度的关系等进行分析,归纳了黄山地区冬半年雨、冻雨、雨夹雪和雪四类降水相态的判别依据,并利用一次雨雪转换天气过程对判据进行了检验。结果表明,黄山地区固态降水和固液混合型降水主要发生在1—2月。850 hPa高度层及以下各层气温对雨雪转换的判别效果较好,当850、925、1 000 hPa特征层气温和地面气温分别大于等于-3.9、-2.6、0.5、1 ℃时可判定为雨,各层气温继续降低将出现雨夹雪或雪。当0 ℃层高度在1 000 hPa高度层以上时可能出现雨,反之出现雨夹雪或雪。此外,厚度层结也能较好地区分雨和雨夹雪或雪。冻雨（冰粒）的判据与其他降水相态的判据不同之处是在700 hPa高度层附近存在融化层。判据能较好地区分黄山地区不同降水相态,但对冻雨和冰粒的识别能力相对较弱。     

一次早春多单体冰雹分析

利用常规气象资料、NCEP再分析资料,结合黄山多普勒雷达观测资料,对2009年2月发生在黄山地区一次冰雹天气个例发生发展过程进行分析。结果显示:①此次降雹是由于高空急流引发的,有一次积云合并过程,具有多雷暴单体的基本特征。②冰雹发生在早春2月,具有明显的季节特征,组合反射率也很高,但由于空气柱气温较低,垂直液态水含量相比初夏的冰雹要小,-20℃高度相比初夏低1～2km。