“4．5”西北区浮尘沙尘暴天气初析

初步分析了１９９４年４月５日－１１日西北区浮尘和沙尘暴天气，指出这次天气具有持续时间长、范围广、强风时间短、沙尘密、沉降量大和地域性显著的特征。它是在天气环流热力和动力作用下形成的，主要成因是热浪进入青藏高原加强，西北区上空大气异常增温，地面气旋性热环流发展是浮尘天气的启动因子，蒙古冷高压底部强气压梯度力的作用激化了浮尘和沙尘暴天气，沙尘暴消散后大气层结稳定使浮尘得以维持呈准静止状态，在强冷空气影响下浮尘天气结束。     

近30年塔里木盆地浮尘天气及持续浮尘滞空的气候特征

塔里木盆地沙尘天气具有独特的持续浮尘滞空区域特征.目前塔里木盆地浮尘天气的气候学特征认知依然停留在1990年,亟待认知近30年塔里木盆地浮尘天气的变化特征.因此,利用1991—2020年塔里木盆地27个观测站浮尘天气观测资料,分析塔里木盆地近30年浮尘天气的时、空变化特征,并给出盆地持续浮尘天气的频次分布,以加深对塔里...     

塔克拉玛干沙漠热力浮尘天气特征初步研究

浮尘天气对区域气候、生态环境及社会生产具有重要影响。热力浮尘（沙尘气溶胶来源于热力起沙）作为浮尘天气的重要组成部分，尚未受到广泛关注。基于塔克拉玛干沙漠塔中气象站常规地面观测资料和PM10浓度资料，初步分析了研究区热力浮尘天气的基本特征。结果表明：（1）典型热力浮尘天气过程中，气温呈现显著的上升趋势，最高温差可达5.0℃以上；气压则呈现显著的下降趋势，最高气压差可达5.0 hPa以上；（2）热力浮尘天气仅出现在5—9月，其中6月发生频次最高，占总发生频次的47.1%；92.9%的热力浮尘天气发生在夜间（20:00—8:00），最大值出现在3:00—4:00，占日发生总频次的21.4%；（3）热力浮尘天气平均持续时长为598.5 min，最长可达1120 min。尽管热力浮尘在发生频次和时长上均低于动力浮尘，但该研究结果将有助于提升人们对浮尘天气的全面认识，为后续深入研究提供支撑。     

拉萨一次浮尘天气过程分析

2007年1月15—17日拉萨地区出现了一次浮尘天气,造成空气质量污染,能见度下降;拉萨地区的生产、生活及交通运输受到了较大影响。应用欧洲中心客观分析场资料和逐日观测资料,主要从天气形势和气候特征分析了拉萨浮尘天气形成的原因和空气污染的局地气象条件。结果表明,由于冷暖空气在高原地区对峙,温度梯度和锋区加强;以及200hPa高空西风急流的影响,引发西藏地区大风,使干燥、疏松的地表形成扬沙、沙尘暴,大量的细小沙尘粒子随高空偏西气流携带至拉萨。加之拉萨本地低空处于弱辐合区,大气层结稳定,风速较小或静风,导致了拉萨浮尘天气形成。最后,给出了拉萨浮尘天气预报的思路,为拉萨浮尘天气的准确预报提供了一些参考信息。     

3·20浮尘、扬沙天气成因及多普勒雷达速度强度图分析

针对3月20日黑龙江省较大范围的浮尘、扬沙天气,从气候背景、天气形势演变和多普勒雷达资料分析了浮尘、扬沙天气形成的原因,以期对浮尘、扬沙的预报起到指导意义。     

2010年杭州地区一次持续浮尘天气成因分析

利用National Centers for Environmental Prediction及环境监测站大气成分监测资料,分析了2010年3月21—22日杭州地区浮尘天气的影响系统及污染特征,得出"3.21"浮尘天气发生时,空气质量等级为重度污染,吸入颗粒物的浓度达到罕见的高值;浮尘天气源自北方蒙古的沙尘暴,并随着强冷空气先自西向东、后自北向南先后影响到我国西北、华北、东北至华东北部地区、长江中下游等地区。当700 hPa高空槽过境,干冷空气侵入且配合下沉运动时,大量沙砾被带到近地面,"浮尘"天气爆发;之后在高压系统控制下,近地面风向的迅速变化,较湿的偏东气流阻滞及弱的湍流作用,使得沙尘粒子难以扩散,不易沉降,浮尘天气维持。     

2011年长春市一次持续浮尘天气成因分析

利用气象探测资料和环境监测数据,采用统计分析、环流演变分析、物理量诊断以及后向轨迹法分析了长春市浮尘发生气候特征和2011年5月12日长春市出现的一次持续时间较长、污染程度较重的浮尘天气过程。结果表明：长春地区浮尘天气整体上呈波动性减少趋势,3-5月是主要发生时期;本次浮尘天气过程沙源来自蒙古国中部和内蒙古中东部,并随高空急流的输送影响东北地区,本地沙源没有补充;高空急流明显、地面风速较小、温度露点差较大、内蒙古东部辽宁省北部存在弱风区、整层大气稳定是该区域未出现沙尘暴而出现浮尘的主要原因。     

甘肃省春季一次连续浮尘天气过程分析

2013年3月8~9日甘肃省出现了一次区域性的大风沙尘暴天气过程,此后到14日甘肃中东部一直维持浮尘天气,这样范围广、持续时间长的沙尘天气为近年来罕见。本文分析了此次沙尘天气过程的天气气候特征以及特殊气象条件对连续浮尘天气的影响,并以兰州市为例基于HYSPLIT-4轨迹模式探讨了浮尘天气过程的沙尘颗粒传输特征。结果表明:(1)前期暖干的气候背景有利于此次大范围沙尘天气的发生;(2)8~9日冷锋后的偏北大风引发甘肃省出现区域性大风沙尘暴天气,11日河西再次出现扬沙、沙尘暴天气,沙尘粒子沿西北气流向下游地区输送,致使12日河东出现浮尘天气的站数明显增多;(3)9日大风沙尘暴天气过后,甘肃省中东部边界层处在弱的偏东风环境中,大气层结长时间较稳定,沙尘污染物不易扩散;(4)在连续浮尘天气期间,甘肃省各地上空频繁出现逆温层,且逆温层高度在9日沙尘暴天气过后有明显抬升,阻挡了低层空气的上升运动,以致沙尘粒子聚集在700 h Pa以下。同时还发现,边界层上部逆温层的逆温温差越大,厚度越厚,造成浮尘天气的强度越强;(5)兰州市9~10日出现的浮尘天气起源于8日河西走廊及蒙古地区的沙尘暴,11日河西走廊再次爆发的沙尘暴天气对河东的浮尘天气影响较大。此外,10~13日陕西南部也出现了浮尘天气,"东高西低"的地面形势使此地上空漂浮的沙尘粒子处在偏东风的环境中,对甘肃中东部地区的浮尘天气有一定的回流输送作用。     

塔里木盆地一次浮尘天气的卫星云图特征

根据常规气象观测资料、GMS-5静止气象卫星的红外云图和可见光图像，分析了1999年4月25至5月4日塔里木盆地浮尘天气。分析结果表明，红外云图和可见光图像能够监测盆地浮尘的变化，浮尘呈灰色，纹理均匀，边界清晰。浮尘区的TBB在0～-15℃之间变化，与地面能见度有着较好的对应关系，大范围浮尘区的反射率在30％～36％之间，浮尘区反射率等值线稀疏，云区反射率等值线密集。     

浮尘和重污染天气过程个例分析

利用MICAPS资料、NCEP再分析资料和环境监测站大气成分监测资料,分析2015年3月29日连云港地区一次浮尘及重污染天气过程,结果表明:由于上游地区出现沙尘天气后,空气中大量沙尘粒子随着高空西北气流携带向东南输送,影响连云港,从而形成浮尘天气;高空有西风急流带,400hPa下沉运动加强,高空动量下传是形成浮尘天气的动力条件;连云港处于弱气压场中,大气层结稳定,空气干燥,风力较小,不利于沙尘粒子和污染物扩散;由浮尘的质点后向轨迹模拟得知,沙源来自蒙古国东部地区,与高空形势分析结果一致。     

拉格朗日水汽源诊断方法在三江源区的应用

以NCEP/NCAR每日4次的GFS (Global Forecast System) 再分析资料驱动大气三维输送模式FLEXPART (Flexible Particle Model), 借助于拉格朗日水汽输送和源区识别技术, 在考虑了空气块输送过程中的比湿变化基础上, 诊断三江源区大气的水汽来源、输送途径及其空间结构特征。结果表明:夏季三江源区短时输送 (6 d内) 的水汽主要来自于青藏高原以及其西北侧陆地区域, 而更长时间 (8~10 d) 的来源可追踪到阿拉伯海和孟加拉湾等远距离海洋区域; 水汽输送通道主要有两支, 第1支为沿着索马里海到阿拉伯海的跨赤道水汽输送, 第2支为在西风控制下从中亚乃至西亚地区向三江源区的输送。定量分析亦显示:6月青藏高原西侧的水汽输送贡献最大, 7月阿拉伯海成为了主要水汽来源, 8月阿拉伯海水汽输送贡献减小。     

A Study of Influencing Systems and Moisture Budget in a Heavy Rainfall in Low Latitude Plateau in China during Early Summer

Analysis of a heavy rainfall in a lower latitude plateau and characteristics of water vapor transportation have been conducted by using conventional data and denser surface data. The results show： （1） the heavy rainfall was caused by a series of mesoscale systems under favorable large-scale conditions when the warm moister air and cold air interacted with each other. At the same time, the coupling between the upper- and lower-level jets was revealed. It is also found that there exists some different characteristics among the main influencing systems of heavy rainfalls in Yunnan, such as the Indian-Myanmar trough and the path of the cold air, compared with those in East and South China. （2） The interaction between mesoscale convergence lines near the ground may be a possible triggering mechanism for the occurrence of mesoscale systems, and the dynamical and thermal dynamical structure of the mesoscale systems was very obvious. The convergence lines may relate closely to the terrain of Yunnan, China. （3） The computation of the water vapor budget reveals that the primary source of water vapor supply for heavy rainfall was in the Bay of Bengal. In this case, the water vapor could be transported into Yunnan even though the amount of water vapor was less than that in the lower troposphere in East and South China. In addition, the analysis for three-dimensional air parcel trajectories better revealed and described the source location and the transportation of water vapor to Yunnan.     

冬春季东亚气溶胶流出通量年际变率的相关环流异常分析

本文使用戈达德对地观测系统（Goddard Earth Observing System,GEOS）全球三维大气化学传输模式GEOS-Chem模拟了气象场驱动下1986~2006年冬春季东亚到太平洋区域气溶胶的流出通量,分析了流出通量的年际变率及其相关的环流异常。结果表明,偏多（少）的东亚气溶胶流出对应东北亚-西太平洋区域（Northeast Asia-western Pacific,NAWP）500 hPa定常波负值中心强度变强（弱）。NAWP区域500 hPa位势高度场负（正）异常还可能造成气溶胶流出路径的变化,即更多（少）的气溶胶相对于气候态偏北5~10个纬度的路径向太平洋区域传输。这种位势高度场上的异常伴随着对流层中低层西风和大气斜压性异常,从而引起东亚到太平洋区域气溶胶流出通量及其路径的年际变化。     

台风雷达三维组网产品显示系统研制

在台风组网产品生成系统的基础上,根据台风监测预警的实际情况,开发台风雷达三维组网产品显示系统。该显示系统兼顾实时处理和历史数据分析的需求,实现了台风三维组网产品的实时监测、动画显示、风场叠加等多种功能,并运用切面插值算法、台风非对称性方向识别算法实现了最大对称轴和非对称轴的自动定位及其切面显示、台风不同距离的平均RHI切面显示。介绍显示方法、相关算法和主要功能模块,并使用 “黑格比”台风作为实例,结合图像分析台风的非对称性和移动路径、强回波区、螺旋雨带的对应关系,取得良好的应用效果。     

Mean temperature and mean concentration distributions over a physically modelled three-dimensional heat island for different stability conditions

Results of flow visualization, and the mean temperature measurements over a physically modelled three-dimensional heat island in a wind tunnel capable of simulating stratified atmospheric boundary layers are presented. Concentration measurements of Kr85 released from an upwind two-dimensional continuous line source show good correlation with flow visualization and mean temperature distributions. The results indicate the unique features of three-dimensional flow over a heat island - lateral low-level convergence, upward vertical motions, and upper-level horizontal divergence.     

甘肃省空中水汽含量、水汽输送的时空分布特征

利用甘肃省各探空站历年的高空资料，通过计算空中水汽含量和水汽通量，对其气候特征、水汽的来源或输送进行分析。结果表明，空中水汽含量和水汽输送夏季较多，冬季较少，南部较多，北部较少；2～7月是水汽含量的增长期，8月至次年1月是递减期；输送水汽的源地主要有孟加拉湾及周边海域、南海和东海海域、青藏高原、四川盆地及周边地区；输送水汽的路径主要有中层西南路径、中低层偏南路径以及东南路径。     

Simulation of icicle growth using a three-dimensional random walk model

A discrete three-dimensional random walk model has been developed to simulate icicle growth. Water flow along the icicle's surface is divided into fluid elements which follow a stochastic path towards the icicle tip. During its motion, a fluid element may freeze on the icicle's lateral surface or at its tip. The fluid elements may also drip from the icicle tip. The influence of the model parameters (the freezing probability, the shedding parameter and the motion parameter) on the icicle geometry and on the efficiency of freezing has been examined. The model predicts a characteristic three-dimensional icicle surface of a stochastic nature. This new model may be used to simulate icicle formation on transmission lines, offshore structures and buildings. A distinct advantage of the random walk model is that it is not limited by the object's geometry.     

西宁市区不同天气形势下的PM_(10)输送路径及潜在源区

针对2016年西宁市区稳定和沙尘两种不同天气形势,基于后向轨迹气团的聚类分析法、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),结合市环境监测站PM_(10)浓度质量资料,分析了西宁市区不同天气形势下不同来源区域PM_(10)质量浓度的贡献影响及其潜在源区。结果表明:西宁市区稳定天气PM_(10)均来自青海省境内,PM_(10)输送路径以西方和东方转向路径最多,占总轨迹数的34.78%和30.43%;西方路径主要从青海省格尔木市向东输送,东方转向路径则从西宁市西部地区向东转而向西输送,两者经过的地区均没有明显的沙源;PM_(10)的潜在贡献源区主要在西宁市区及其北部与大通县和互助县交界地区。沙尘天气PM_(10)输送路径除了以来自青海省海西州的西方路径为最多外,甘肃省河西走廊的东方转向路径也较多,占比分别达到42.11%和36.84%;西方路径PM_(10)主要从沙漠地带南疆—青海省海西州西部向东输送,东方转向路径PM_(10)则经河西走廊沙源地进入西宁市区;PM_(10)污染主要是PM_(10)由沙源地输送进入西宁市区聚集所造成。地形对PM_(10)的输送路径有较大的影响。     

Three-Dimensional Numerical Simulations of the Effects of a Cold Water Surface on the Evolution and Propagation of Thunderstorms

The influences of large areas of semi-unbounded cold water surface on the evolution, propagation and precipitation production of thunderstorms are simulated by using a fully elastic three-dimensional numerical hailstorm model. Real sounding profiles for temperature, humidity and wind are employed. The model has successfully simulated the significant modification of the propagation path of thunderstorms near the cold water area. The path change can be either ‘along-bank’ or ‘toward-bank’, depending on the position of the storm system relative to convergence zone of the water-land circulation. The simulations also show that thunderstorms developing or propagating within the convergence zone of local circulation will be intensified and produce much heavier hail, whereas those over cold water surface or the air that has been cooled by the water will be strongly inhibited.The influence of the cold water surface on thunderstorm characters is largely dependent upon the direction and intensity of the low-level wind.     

山西省运城市防雹高炮设置体系分析

通过对山西省运城市冰雹源及路径的研究，分析了运城市现有的75门高炮的设置特点，并提出了调整意见。