桂林降雪天气分析与预报

通过对桂林最近２０ａ降雪过程的统计分析，得出桂林降雪天气的环流特征和相关要素，找出预报降雪的天气形势和预报指标，最后结合现有数值产品资料的检验应用，归纳降雪天气预报思路。     

上海地区近10年冷流降雪天气诊断分析

统计了近10年发生在上海地区的冷流降雪过程,初步揭示了此类天气过程的产生机理,并分析了降雪发生时对应的高低空天气形势、探空图、卫星云图和雷达回波特征。结果表明：上海地区2000—2009年共出现冷流降雪12次,占降雪总日数的25%,大部分过程降雪明显时段高空500 hPa上海处在槽前。冷流降雪发生前,宝山站探空图上,低层有不稳定层结,且850～925 hPa湿度较大。冷流降雪对应的红外云图,云阶走向和海岸线一致,且云体呈白亮波状结构,云顶高度多在3000m以下,雷达反射率因子较弱,多低于35 dBz。绝大部分过程海水和850 hPa温差在10～14℃之间,海水和925 hPa温差介于8～11℃之间。降雪发生时宝山站吹NW—WNW—N风,风速为3～6 m·s^-1与山东半岛相比,上海地区地理位置和地形条件决定其冷流降雪有分布范围小、持续时间短、降雪强度弱等特点。     

张家口市崇礼的雪季与冬奥会赛期的降雪特征分析

利用张家口市崇礼1960-2014年逐日降水和天气现象资料,分析了雪季与冬奥会赛期(2月4-20日)的降雪特征。结果显示：崇礼最早降雪初日为10月13日,最迟降雪终日为4月30日,初、终雪日多年平均为11月2日和4月6日;雪季长度最长和最短分别为190 d和123 d,多年平均为156 d。雪季间最长连续无降雪时段多出现在12月末到1月下旬。冬奥会赛期前的11月上旬降雪日数少,但降雪量较大;此后各旬降雪日数、雪量差异不大。2月4-20日间平均4~5 d出现一次降雪,且主要为中小雪,出现大雪的概率极低。这些结果为冬奥会赛场充分利用降雪资源、制定赛事计划和赛事期间的气象条件预测及预报等保障提供参考依据。     

2009年石家庄暴雪过程降雪雷达估测

介绍了天气形势和采用多普勒雷达资料进行降雪估测的原理,利用雷达与降雪加密观测资料,对2009年11月10—12日石家庄地区暴雪过程采用卡尔曼滤波法进行降雪估测。研究表明：①卡尔曼滤波降雪估测法对石家庄地区的降雪估测效果较好,尤其是对较强降雪（大于等于2 mm/h）的估测。②采用卡尔曼滤波估测法对石家庄地区进行降雪估测,要根据不同的地理特征和雷达反射率因子、回波顶高等特征采用不同的仰角进行降雪估测,与雷达降水估测的仰角选取有一定的差别。因此,充分利用雷达产品与降雪加密观测资料能够估测降雪分布,可以为决策服务提供一定的科学依据。     

贵州近44a降雪天气形势及物理量诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和观测资料,对1962-2005年贵州出现的九次大范围持续时间较长的降雪天气过程的大气环流场、水汽和动力诊断进行分析,并与2008年1月28日降雪天气特征进行匹配验证.结果表明:北脊南槽型、横槽南支型、平直多波动型和高空急流型是造成贵州降雪的主要环流特征;冷空气南下及蒙新高地冷高压和滇黔准静止锋的维持是降雪天气发生的地面重要因素;南支波动是造成强降雪的基础条件;700 hPa西南暖湿气流引导孟加拉湾水汽向西南地区输送,为贵州降雪提供了必要条件;强烈的上升运动为降雪提供足够的动力条件;28日降雪天气特征与历史降雪特征高精确的匹配一致.     

1960—2005年东北地区降雪变化特征研究

利用国家气象信息中心提供的逐日降水和逐日天气现象台站资料,在运用旋转经验正交函数（Rotated Empirical Orthogonal Function, REOF）和相关分析进行降雪分区的基础上,重点研究了46 a来东北地区降雪的时空分布、演变特征和长期气候趋势。结果表明：东北地区的山地是主要的降雪地区,而平原及平原南部是降雪较少的区域,降雪区域差异明显。在空间上,大兴安岭北部（长白山地区）是降雪增加（减少）最大的地区,小兴安岭地区（平原地区）是降雪增加（减少）较明显的地区。在时间上,东北北区降雪量呈增加趋势,且在20世纪90年代发生了突变,目前增加趋势显著,而东北南区降雪量是减少的。     

内蒙古大雪天气学分型研究

应用1971—2008年气象观测资料,对内蒙古大雪天气过程进行普查,查找出大雪天气过程98次。根据700hPa环流形势特征的不同,将内蒙古大雪天气形势分为2类6型。弱冷空气类:这种类型大多和南支暖湿系统相联系而出现,以降雪天气为主,降雪量较大。根据影响系统的不同分为槽涡型、切变型、北槽南涡型。强冷空气类:这种类型大多和高空长波槽脊相联系而出现,由于冷空气主体东移,且锋区较强,因此在产生降雪的同时,有大风和降温天气出现,多为风雪寒潮天气过程。根据影响系统的不同分为蒙古低槽(涡)型、贝加尔湖低槽(涡)型、西来斜压槽型。从系统的垂直结构分析表明:弱冷空气类与强冷空气类大雪存在明显的不同,弱冷空气类整层暖湿上升运动明显,强冷空气类对流层中高层冷平流强,斜压性明显。文章最后总结了各型大雪天气的预报着眼点。     

两次降雪天气过程预报中边界层风廓线雷达资料的应用

通过分析2009年10月31日至11月1日和2009年11月9-10日北京两次不同类型降雪天气过程中海淀边界层风廓线仪数据发现:①降雪开始前2h内底层偏东气流建立,且该气流里均有风速突然加强的现象,这对短时临近预报中预报降雪的起始时间有一定参考价值;②700 hPa以上出现冷平流或者冷平流加强且高度降低,也是降雪即将开始的一个特征;③风廓线资料计算得到的温度平流廓线可以较好的反应大气稳定度情况,为判断降雪是否为对流性降雪提供可靠依据.在临近预报中加强风廓线和温度平流的监测,对临近转折性天气的预报有指示意义.     

Comparison of weather station snowfall with winter snow accumulation in high arctic basins

Abstract

Most water balance studies in the High Arctic indicate that the weather stations underestimate annual precipitation, but the magnitude of such error is unknown. Based on up to seven years of field measurements, this study provides a comparison of snowfall at weather stations with the winter snow accumulation in their nearby drainage basins.

Snowfall is the major form of precipitation in the polar region for nine months every year. Without vegetation, snowdrift is controlled by the local terrain. By establishing the snow characteristics for different terrain types, total basin snow storage can be obtained by areally weighting the snow cover for various terrain units in the basin. Such a method was successfully employed to compute total winter snowfall in the drainage basins near Resolute, Eureka and Mould Bay. Results show that the basins had 130 to 300per cent more snow than the weather stations recorded. Using revised snowfall values that are reinforced by Koerner's snow core measurements from ice‐caps, it is hoped that a more realistic precipitation map can be provided for the High Arctic.     

鲁南初冬一次罕见特大暴雪的成因分析

利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR逐6 h再分析资料,对2015年11月23—24日山东南部出现的一次罕见特大暴雪天气过程进行诊断分析。结果表明：1）这是一次典型的回流形势降雪,850 hPa东南风急流影响的鲁南地区降雪强度较大,而东北风急流影响的区域降雪强度较弱。2）700 hPa强西南低空急流、850 hPa东南低空急流为鲁南地区降雪提供了充沛的水汽,水汽通量的强辐合区域即为大暴雪的发生区域。3）暴雪区上空散度呈现出弱辐散—强辐合—强辐散的垂直结构;暴雪落区与高空的强辐合中心以及强上升运动中心吻合度较高。4）暴雪期间,850～925 hPa之间维持一个逆温层;强冷空气使得925 hPa以下边界层温度锐降导致降雨迅速转雪,降雪持续时间长是鲁南地区产生异常强降雪的重要原因。     

降雪含水比研究进展

降雪深度预报与定量降水预报(QPF)一样是冬季天气预报最重要的业务之一,而降雪含水比是降雪深度预报中所必须的重要参数,国外一般多将其称为snow-to-liquid ratio(SLR)。本文回顾了过去几十年来国内外在SLR的变化特征、影响因素等方面的主要研究进展,并对其预报技术和方法进行了总结和比较。研究表明:SLR具有明显的时间变化,并且存在季节和空间分布差异;大气温度和相对湿度是影响SLR的两个最重要气象因子,气压、垂直运动等气象因素,以及地表风、积雪自重、太阳辐射和积雪融化也会不同程度地影响SLR;随着预报技术的发展,SLR的预报方法可概括为气候学的、统计学的和基于物理基础的三类预报方法,气候学方法过于简单化,统计学方法的应用提高了SLR的预报能力,但仍无法摆脱统计方法自身的缺陷,比较而言,基于数值模式的瞬时预报更符合未来雪深预报业务的精细化发展趋势;目前,国内降雪深度观测资料较少、观测频率较低,有效开展地面降雪和探空加密观测,解决观测资料不足是今后SLR研究中亟待解决的问题;基于数值天气预报业务模式,探索气象因子对SLR的影响机理,建立适合我国冬季天气预报业务需求的降雪预报系统是未来的发展方向。     

张家口地区一次长时间降雪过程的滴谱特征分析

本文利用OTT Parsivel2激光雨滴谱仪和站点加密观测资料，对2019年11月29日张家口地区一次长时间降雪天气过程的滴谱演变特征进行了初步分析，本次降雪先后经历开始阶段、雪花阶段、稳定强降雪阶段、结束阶段。结果表明：（1）总体上，降雪天气过程中微物理参量（降雨强度R、数浓度Nt、雨水含量W、雷达反射率因子Z、质量加权平均直径Dm）演变趋势基本相同，其中开始阶段、稳定强降雪阶段、结束阶段的降水强度、雨水含量、雷达反射率因子受粒子数浓度影响较大，而雪花阶段降水强度、雨水含量、雷达反射率因子受粒子直径影响较大。（2）稳定强降雪阶段，粒子数浓度Nt量级为103至104，而Dm小于1 mm，这是由于大雪片在温度较低的情况下，下落过程中破碎形成大量小雪片。降雪过程中，雪滴下落速度小于2 m/s的粒子数占总粒子数的90%，强降雪阶段的雪滴下落速度集中于1~1.5 m/s。（3）分别使用二、三、四阶矩和最小二乘法对不同降雪阶段粒子谱进行Gamma分布拟合，在降雪过程中，最小二乘法拟合效果优于二、三、四阶矩方法。     

一次大范围暴雪天气的大气环境形成机理研究

通过分析2009年11月9—12日的一次大范围暴雪天气事件,探讨其发生前期和过程中的大气环境条件及形成机理。通过研究分析环流特征、星载雷达有关能数、物理量场诊断等表明:此次天气过程中暴雪区域上空对流层中低层一直存在着一层具有增温增湿特征的层状云,暴雪前大气低层高温高湿的环境为暴雪的发生提供了一个有利的温湿能量蓄积场;东北回流冷空气的入侵是层状云开始形成的触发机制;大气低层因水汽凝结产生的大量凝结潜热促进了垂直上升运动,大气中低层在水汽条件具备时,通过垂直上升运动的作用使水汽大量凝结增长,形成层状云。     

运城市低温大雪冰冻过程成因分析

针对2008年1月中下旬运城市出现近50a来罕见的低温大雪冰冻天气过程的环流背景、影响系统、旬平均场等因素进行详细分析,结果表明：高纬度环流经向度大,南支槽活跃,副高偏北、偏强是造成持续低温冰冻的主要原因;而高空回暖、地面回流以及西南急流加强是造成运城强降雪的重要因素。     

Comparative study of performance of different weather forecast models at specific sites in northwest Himalaya in India

Independent test results of four different weather forecast models [climatological, persistence, analogue, and regional mesoscale weather simulation (MM5) model] have been compared for four past winters (winter 2003–2004 to winter 2006–2007) for qualitative weather (snow day/no snow day) and quantitative categorical snowfall prediction at six different areas in northwest Himalaya (NW-Himalaya) in India. Weather forecast guidance provided by the MM5 model at 10 km resolution was taken for the study. Test results of MM5 and the analogue model were compared for a limited number of days (with irregular gaps) due to lack of availability of MM5 weather forecast guidance for complete winter periods. Forecasts based on the persistence, climatological, and analogue models were compared for day 1 predictions only. Performance of the analogue model for qualitative weather prediction was found to be comparable to that of the MM5 model for day 1 prediction. However, for day 2 and day 3, performance of the MM5 model was found to be marginally better than that of the analogue model. Marginal difference in overall accuracy of the analogue and MM5 models was found for quantitative categorical snowfall prediction for day 3. The quantitative categorical snowfall forecast error of the MM5 model was found to be greater than that for the analogue model for all three days. Comparative study of the performance of the climatological, persistence, and analogue models showed that the analogue model performs better than the persistence and climatological models for day 1 predictions. The results of this study suggest that the analogue model shows some capability for weather prediction and, along with the MM5 model, could be a useful tool for weather forecasters. Comparative study of the performance of the MM5 model at high resolution (about 2–3 km) and the analogue model for complete winter period may provide some interesting and fruitful results.     

冷流低云降雪成因的分析

冷流低云降雪是冬季山东半岛北部沿海地区独特的天气现象，为了研究冷流低云降雪的成因，通过对烟台１９８１－１９９０年１１月－次年３月的５０个月农日农时的降雪资料、气温资料及海面温度资料分析和探讨，认为适宜的环流形势、海－气相互作用、低层稳定度、低层风切变及地形的抬升作用是冷流低云形成并产生降雪的主要原因。     

2009年极端天气和气候事件及其他相关事件的概要回顾

2009年初欧洲遭遇罕见寒流,大雪低温造成多人死亡;南半球夏季,高温热浪导致澳大利亚发生严重火灾,上百人丧生火海;9月,台风"凯萨娜"先后袭击菲律宾和越南,造成近500万人受灾;11月,飓风"艾达"袭击美洲多国,导致20多万人受灾;秋末冬初,北半球中高纬多地经历严寒天气,创下降雪偏早新纪录。在我国,强台风"莫拉克"重创台湾;50年来最严重春旱困扰黑龙江、内蒙古等地;50年罕见秋旱灼伤南方大地;11月,罕见强对流天气侵袭我国7省。2009年是1850年有气象记录以来第5个高温年,全球极端天气和气候灾害频发。     

城市雪灾气象等级划分标准的研究

摘要：本文选取累积降雪量、最大日降雪量、连续降雪日数、积雪深度、日最低气温、日最大风速和日最小相对湿度7个气象因子构成城市雪灾气象指数。通过对城市雪灾气象指数的范围划分,得到从低到高的5级城市雪灾气象等级,并给出等级描述及可能影响。     

2008年1月甘肃省连阴雪特征及成因分析

利用2008年1月甘肃省连阴雪实况资料及同期欧洲中期天气预报中心(ECWMF)逐日客观分析场资料、 1951\_2000年NCEP/NCAR500 hPa高度再分析资料, 分析了甘肃省持续20天之久的低温连阴雪天气的特征, 以及这次过程形成和发展的天气气候原因, 并针对过程中强降雪发生时段进行了完全矢量散度诊断及数值模拟分析。结果表明： 2008年1月甘肃省的低温连阴雪天气具有降雪异常偏多、 气温异常偏低、 持续时间长等特点, 属60年不遇。大气环流的异常及稳定维持为连阴雪天气的发生提供了气候背景, 具体表现在阻塞形势建立并长时间异常维持, 西太平洋副热带高压的异常加强西伸、 维持。阻高崩溃及副热带高压减弱东退, 促使这次连阴雪过程减弱、 结束。诊断分析和MM5数值模拟结果表明, 高低空形势场以及中尺度的动力、 湿度因素的有效配合为较强降雪的出现提供了必要条件。在甘肃南部到中部出现较强降雪时, 青藏高原南支槽前有一支明显的偏南风向北输送, 并在高原东南侧形成辐合, 同时在高原中部也有明显的高原切变线发展东移。强降雪对应区域上空有明显的低层辐合、 高层辐散, 而且垂直上升运动发展旺盛。     

1981-2010年青藏高原降雪日数时空变化特征

利用青藏高原气象站降雪日数观测资料,分析1981-2010年青藏高原降雪日数的时空变化特点和主要影响因素。结果表明:降雪日数总体上呈青藏高原中东部高寒地区、喜马拉雅山脉南麓和祁连山脉流域降雪日数多,南部河谷和北部湖盆区降雪日数少的空间分布格局;春季降雪日数占全年的45%,其次是冬季（28%）和秋季（22%）,夏季最少（5%）;30年内青藏高原平均年降雪日数呈明显减少趋势,降幅达10.5 d/（10 a）,其中,春季降幅最大（4.8 d/（10 a））,夏季最小（1.2 d/（10 a））;年降雪日数在1997年发生了由多到少的气候突变;降雪日数年内分布呈双峰型,峰值出现在冬夏大气环流的转换季节,青藏高原大气环流的转换期与上升运动相联系的低值天气系统和高空温湿条件均有利于降雪出现;青藏高原降雪日数的明显减少与气温的显著上升呈线性关系。