(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。     

应用球谐函数展开预报天气周期转换

由于天气周期的转换是大尺度,大范围大气环流演变和调整的组成部分和结果,所以本文应用球谐函数展开方法,研究了北半球500毫巴超长波振幅的时变特征和超长波的调整过程。结果发现天气周期的转换与0～4波的合成波槽脊的前期变化有着密切的关系,可以作为天气周期转换预报的信息。     

春季北京球中高纬度超长波与陕西多少、少雨的关系

我们在实际工作中体会到,正如许多分析研究工作所指出的:天气过程具有一定的阶段性。在同一阶段内往往重复出现相似的天气过程,天气过程的这个特点,除了与直接控制和影响天气的环流系统有关之外,往往与整个北半球环流背最的稳定维持相联系.有人从超长波逐日演变情况,分析这些天气过程的承替关系。本文讨论春季超长波的活动,根据其演变特点,提出多雨时段中期预报的背景.     

春夏季节过渡期间北半球500百帕能量变化的波谱分析和研究

本文利用1972-1982年5月初-7月底春夏季节过渡期间北半球500百帕高度资料计算有关能量谱、角动量输送谱和扰动动能向平均动能转换率谱,分析了大气环流由春到夏季节过渡期间能量谱变化特征及过渡前后特征差异,并揭示了它们与初夏中期主要天气过程-梅雨天气过程的关系。结果表明由春到夏季节过渡前后,对流层中层扰动动能谱和大气波能密度均有显著变化,大气波能密度值有个急剧减弱过程,经向扰动动能集中的波数由超长波向长波转移,55、45、35°N角动量输送平均辐散也有明显转折,这些是春夏二种不同流型在能量学上的基本差异点。对流层中层扰动动能向平均动能转换率谱在季节过渡前后也有显著不同:过渡前高纬强于中纬;而过渡后中纬转换明显增强,并大大超过高纬。大气环流由春到夏的季节过渡,一般由一次或二次长波急剧发展来完成。在大型环流转变上对应为一次副热带高压明显北跳加强及西风带迅速北撒减弱,在天气表现形式上江淮流域对应为梅雨这种大型天气过程的出现。      

球谐函数展开在寒潮中期预报上的应用

寒潮天气过程的中期预报首先要着眼于大尺度环流系统的演变。本文对一九七六年十二月一次属于绕极涡旋断裂、横糟转向类型的寒潮过程,应用富氏谐波、球面谐波函数展开的方法,研究了北半球100毫巴上超长波各分波振幅的时变特征,和超长波的调整过程。并就100毫巴超长波活动与500毫巴的环流调整相此较,得到了一些有意义的结果。可供实际寒潮中期预报业务参考。     

季节转换期间北半球大气超长波与长波的演变

自1958年伯格(Burger)第一次提出超长波具有与长波不同的力学体系的看法以来,关于超长波的研究受到广泛重视,特别是超长波活动与中长期天气过程之间所存在的密切关系,使人们感到有可能开始摆脱一直沿用短期预报延伸外推的办法来制作中长期预报的做法。我们认为:任何一次中长期天气过程,都必然会受到行星尺度环流的制约。正如《超长波活     

河南省焦作市持续冰雪低温天气气候特征及其预报

本文采用焦作市建站50年来的气象资料,统计分析了焦作持续冰雪低温天气过程的气象要素及气候变化特征。利用NCEP再分析资料计算出了焦作建站50年以来的8次10d以上持续冰雪低温天气过程的500hPa平均位势高度和距平场,总结出发生低温冰冻灾害的大气环流分布特征;通过分析500hPa侯平均场大气长波、超长波演变,发现“拉尼娜”事件下必须高度关注低温雨雪冰冻过程的预测。     

初夏高温少雨天气过程分析

分析了１９９４年６月份全省大范围高温少雨天气出现的环流形势特征，得出亚洲中纬度超长波脊和东亚暖高压的稳定维持以及活跃的康藏暖空气是黑龙江省大范围高温少雨天气的主要制约因子。     

“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.     

浙江区域性暴雨过程的能谱特征及其中期预报

一次区域性暴雨过程从酝酿到发生,其环流背景发生调整转换,整个过程以超长波与长波在中、低纬一致西退、及超长波衰减、长波增值为特征。与此同时,表征大气能量变化与相互转换的能谱也有一次相应的调整变化过程。本文试从浙江区域性暴雨中期过程中的经向与纬向扰动动能以及扰动动能与平均动能转换率的变化特征,分析其与暴雨的关系,并获得暴雨过程中期预报的依据。     

关键区指数的阶段性与陕西天气时段

在予报工作的实践中,我们认识到天气的阶段性不但客观存在着,而且也是中期天气予报的重要背景。但是如何比较客观的划分天气的阶段性,又如何用天气的阶段性来做中期予报,这是一个值得探索的问题。从合成波的观点看,天气图上的长波槽脊是若干个主要谐波的合成波。可以认为:由于主要谐波成分的维持和变动,出现了环流变化规律的相似性和调整,形成了天气时段的维持和结束。本文计算了1677年3-6月,北半球北纬60度空间谐波的变化,用1-3波合成波的主要脊线变化规律相似的特点(参考脊线位置),划分阶段,发现此阶段与陕两天气阶段性有较好关系。为了简化繁重的计算工作,我们利用与陕西旱涝相关的关键区指数△H,用△H的时间序列作谐波分析,找出主要周期迭加,再用拟合值与实测值的相关系数下降到某一临界值(本文取≥0.05)作为主要谐波变化的标志,用以划分阶段,经计算比较,用此方法划出的指数阶段性,与空间超长波(1-3波)的主要脊线在某地区按同一类似规律重建及稳定基本一致。在同一时段内,欧亚地区,环流变化规律,冷空气路径变化规律,及天气变化规律都有一定的稳定性。在同一时段内,用趋势期关键区指数的时间序列所作的谐波分析,进行外推或找出环流演变的相似规律,可以作为中期予报的依据。     

北半球500毫巴月平均超长波的若干特征及其在我国长江下游六、七月份旱涝预报中的应用

为了客观地描述500毫巴月平均环流的主要特征,并探讨中高纬度500毫巴环流与后期长江下游降水的关系。本文首先对中高纬度500毫巴月平均高度场按切比雪夫—傅里叶混合多项式进行展开,然后对月平均图上的超长波活动进行分析,并应用所得的展开系数进行模糊聚类。分析结果表明:(1) 500毫巴月平均高度场上的超长波有着明显的季节变化特征,旱涝年的波谱特征有显著差异;(2) 春冬中高纬度超长波,特别是三月份一波槽脊的位置和西风强度与夏季长江下游的降水有较好的关系,与夏季东亚环流形势也是相关的。     

100毫巴长波、超长波的演变特征与一九八二年,倒春寒天气过程的中期预报思路

县站传真机的推广使用,为县站预报提供了更多的信息,是提高县站预报的有效途径。也是气象站预报现代化的一个标志。本文就是使用县站传真机收到的北半球100毫巴 0时分析图(图号 301),用谐波分析方法,展开40°N和60°N两个纬圈的高度值,滤出长波和超长波,分析它们在一九八二年三月二十五日到二十九日,倒春寒天气过程中的演变特征,得出几点对中期预报有用的结论。 100毫巴位于平流层的下部,多数情况下,比对流层中部的500毫巴,具有更长的预报时效,对中期预报更有参考意义。由于文献已对这次过程其他层次的环流特征,作了专门的论述,本文不再重复。这里仅分析100毫巴层次,长波、超长波的演变特征。     

北半球冬季环流异常的垂直结构特征

本文对北半球100,500,700和1000hPa四层高度距平资料,应用相关分析,EOF分解和谐波分析方法,分析了北半球冬季环流异常过程中的垂直结构特征。结果表明:第一特征向量在对流层中具有明显的相当正压性结构,并且在环流异常中占有最大权重,它和半球性的天气异常有明显关系。谐波分析表明大气环流异常的正压性主要和超长波的活动有关。     

大气长波上游效应及其与某些天气过程的关系

长波不稳定发展向下游传播(简称上游效应)的理论,对于短、中期天气预报都是有意义的。许多大范围的环流形势的调整,如长波系统的调整、阻塞高压的建立和崩溃、以及盛夏副高的北跳等都与上游效应有一定的关系。甚至季节环流形势的调整也是这样。上游效应还与重要的天气过程如寒潮的爆发、梅雨的起止等有着密切的关系。这里具体地介绍不稳定发展的传播的特性、速度和传播的终止,再通过一些实例说明上游效应与环流形势调整、重要天气过程的关系。     

1985年春末、夏初新疆大降水过程的中期分析和总结

新疆是大陆型气候,年降雨量相对较少,但有时也会出现时间较长、范围较广的大降水过程.每一次大降水天气过程都有其独特的环流背景.环流的连续性、突变性是造成一些地区大范围天气过程的原因,尤其是季节转换时期超长波环流的调整更是如此.1985年5月24日到6月3日连续造成的新疆二次中度降水过程和一次大降水过程均发生在由春入夏的季节转换时期. 这三次降水过程的特点是5月24日至25日北疆中度降水过程(其中北疆西部单站最大降水量为22毫米);5月25日至28日南疆中度降水过程(其中南疆西部单站最大降水量为19毫米,南疆沿天山单站最大降水量为     

北旱南涝

本月天气反常,北方炎热少雨,干旱持续;南方气温偏低,暴雨成灾;台风频繁登陆广东沿海,出现风暴潮。 环流特征 7月北半球500毫巴环流特征如图1所示,极涡中心位置偏向于北美。高纬度的4个长波槽中,西亚和美洲东岸的长波榴较常年位置偏西10—15个经度。     

国外关于大气环流超长波的研究

不同尺度的大气扰动影响不同时段的天气过程。从六十年代起,人们在实践中已逐步认识到中期天气过程与超长波的活动有密切的关系。所谓超长波是指波数1—3,波长在10,000公里以上的大型扰动。它具有10天左右的寿命,因此是中期天气预报所考虑的主要天气系统。与长波相比,人们对超长波的性质及活动规律的认识还很不充分,这方面的理论离指导预报实践的要求也还相差较远。尽管如此,随着对它的重     

山东春季降水前期环流特征分析

西风带环流总是由纬向转为经向,再由经向转为纬向这样循环往复地变化着,因而西风指数也由高值到低值,再由低值到高值的变化。这种环流经向和纬向之间的转换,表现为西风带急流向南扩张及向北“收缩”的交替过程,急流向南扩张长波槽脊发展加深,振幅加大,西风指数减小;急流向北 “收缩”长波系统减弱,振幅减小,西风指数增大。这种环流变化的前期环流特征和后期的天气变化特点存在着内在的联系。为此,我们选前期环流指数和春季降水建立关系。这里西风环流指数是在500毫巴月平均图上,范围为45—65°N、60—     

7月暴雨袭天山 8月气温破极值

２００２年７～８月天气２００２年７～８月新疆主要天气气候特点是：７月基本承袭入夏以来低温多雨的气候特点，８月则高温少雨。两月全疆大部地区光照适宜，但受７月下旬的连续降水影响，造成北疆沿天山一带的部分地区及伊犁河谷地区遭受暴雨、洪水袭击，给当地工农业生产造成一定损失。１月平均环流及旬平均环流形势特征分析１．１１００hPa月平均环流形势７月份，北半球１００hPa月平均环流图上，高纬度呈１＋２波型分布，极涡主体位于阿拉斯加北部极区。中纬度地区呈５波型分布，太平洋北部为超长波槽，美洲西部为超长波脊、东部为超…