局地强风暴的甚短期预报和监视——美国区域天气观测和预报服务(PROFS)介绍

一、前言强风暴常常在数小时内,甚至数分钟内造成局地人民生命财产的重大损失。目前,有关雷暴、冰雹、龙卷和洪水等局地灾害性天气的生成、发展和影响已有一些研究和描述。但是,在这些强风暴出现之前,要准确地预报它们却是一件十分困难的事情。对于广大气象工作者来讲,存在的共同问题是:我     

美国强风暴天气的预报水平

美国的强风暴天气预报是由国家强风暴预报中心发布的.所谓“强风暴天气”,系指出现一个或一个以上的龙卷,或伴有大风、巨雹的强风暴天气.强风暴预报中心发布的强风暴预报有两种:一是强风暴天气(简称强天气)展望,二是强天气监视.强天气展望的内容是指出在哪些地区可能出现强天气,每天于0830时(世界时,下同)、1200时和2030时共作三次,预报时效直到第二天的1200时,通过雷达报告和     

美国国家气象局2000年的强风暴计划摘要介绍

美国气象学会第15次强风暴学术会议于1988年2月22—26日在马里兰州的巴尔的摩召开。气象局局长助理 E.W.Friday 在会上作了2000年的强风暴计划的报告。本文摘要介绍他的报告,并针对我国强风暴的业务和研究提出个人的一点联想。强风暴是美国严重的灾害性天气。美国已纪录有1000个龙卷、5000次洪涝,10000个强雷暴以及几例热带气旋。每年有几百人死于强天气和近100亿美元的财产损失。     

《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…     

长春机场雷暴天气形势的分类

1前言 雷暴预报在航空天气预报保障工作中占有重要地位，而雷暴天气形势的分析则是预报雷暴的重要基础，在探讨长春机场雷暴成因的进程中，根据1996年-2002年7年问6—8月观测资料，采用历史天气图，普查造成雷暴天气系统地面和高空气压场、温度场的配置特点，通过分析天气系统的移动演变，逐一追踪造成雷暴的天气系统，在分别确定共计138天造成雷暴天气系统类型基础上，将造成长春机场的雷暴天气系统概括为7种天气形势类型（详见表1）。     

基于NCEP/GFS资料的中国东部地区雷暴预报研究

基于来自美国国家环境预测中心(NCEP)的GFS(Global Forecasting System)分析及预报场资料,将多个能够表征雷暴发生动力、热力环境的对流因子作为预报因子,通过费希尔判别准则及逐个引入因子法,建立集合多个对流参数的雷暴预报模型,从而进行较长时效(12—24 h)的区域性雷暴预报。依据临界成功指数(CSI)最高的原则,建立最优预报模型,不同地区所选用的对流参数不同,雷暴模型预报雷暴发生与否的临界值也不同,从而不仅能够得到较好的集合多个对流参数的雷暴区域性预报,还能充分考虑不同地区雷暴发生的地域性特点和气候背景。将建立的预报方法应用于2012年6和9月的两次强对流过程的预报,发现雷暴预报模型较好地预报出两次过程的雷暴落区。进一步,为了能够在强天气预报中客观有效地区分出雷暴与暴雨区,引入集合动力因子暴雨预报方法。集合动力因子暴雨预报方法在诊断和追踪强降水的发展演变中表现凸出,而集合对流参数雷暴预报方法则对包含短时强降水、冰雹、大风等在内的对流性天气有较好反映,综合两套预报方法各自的优势,建立了集成动力因子-对流参数强天气预报方法,用于降水和雷暴的预报,同时对雷暴加降水型、雷暴无降水型、降水无雷暴型等强天气进行区分预报。对中国多个典型城市的预报效果分析发现,该方法不仅能够较好地预报出较长时效(24 h)的雷暴和降水落区,对区分降水雷暴、无降水雷暴和无雷暴降水也表现出一定的能力。     

国家级强对流天气分类预报检验分析

预报产品的客观检验是记录、考量各种预报业务质量,促进预报水平提高的重要手段,也是整个天气预报过程中的重要环节。本文采用"点对面"Threat Score(TS)、漏报率、空报率等客观指标首次对2010—2015年4—9月国家级强对流天气预报中雷暴、短时强降雨以及雷暴大风和冰雹等分类预报进行了检验。同时,本文也对强对流天气落区分类预报客观检验存在的问题以及未来发展进行了讨论。检验结果表明:过去6年间,6~24 h时效预报,雷暴TS评分为0.22~0.34,短时强降水为0.18~0.24,雷暴大风和冰雹为0.01~0.07;48、72 h时效预报、雷暴TS评分为0.30~0.40,强对流天气TS评分为0.16~0.23,除雷暴预报TS评分在2012—2013年有所回落外,其他类别的强对流天气预报总体上TS评分呈上升趋势,雷暴大风和冰雹预报评分明显低于其他两个类别。雷暴空报率是漏报率的2~3倍,短时强降水漏报率与空报率接近,雷暴大风和冰雹天气漏报率和空报率都在0.8以上。与美国风暴预报中心(SPC)2000—2010年定期发布的1 d对流展望产品检验结果比较,强天气预报中心雷暴和短时强降水落区预报TS评分较高,雷暴大风和冰雹评分较低。典型个例预报检验结果表明,系统性大范围的风雹天气可预报性较强,评分要显著高于平均预报水平;对于非过程性的、分散的风雹天气,预报难度大,TS评分低。     

雷暴探测研究的进展

雷暴是指伴有雷鸣和闪电的强对流性天气系统,它一方面是春末和夏季许多地区主要的降水源,另一方面在全球范围内每年都要造成重大的人员和财产损失,因此是天气学、气象学和大气科学中的重要研究对象.雷暴发生和发展机制与条件的研究,雷暴(潜势)的数值天气预报,雷暴的临近预报预警,都需要多种技术手段获取的观测资料来支撑.过去半个多世纪...     

用中尺度数值模式诊断强风暴潜势研究

利用中尺度数值预报模式,计算、输出若干与强风暴发生发展有密切关系的常规物理量和对流参数,研究应用模糊逻辑学技术的强天气潜势诊断的方法,开发出雷暴、冰雹、雷雨大风3类对流性天气落区的潜势预报产品,并进行了初步的业务试验.结果表明,融合多个中尺度数值预报模式输出的对流参数和物理量的方法能够较好地诊断强对流天气,对业务应用有一定参考价值.     

强对流天气的几个问题

强对流运动带来的灾害性天气,常给工农业、电讯、交通和人民生命财产造成重大损失。随着气象科学的发展,这些年来在强对流天气的研究上取得了一定进展,并发现了不少新问题。本文对其中几个问题,加以简单评述。 一、强对流天气的局地特征 对流性天气的最一般特征是发生雷暴。其中绝大多数是一般雷暴,其生命期只有半小时左右,但少数对流天气能在一定的环境条件下发展成强雷暴、强雹暴、强雨暴和强风暴等强对流天气。它们在层结分布上有明显的特征。     

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。     

雷暴预警预报的研究进展

雷暴作为极端天气事件中的一种,不仅常产生强降水、破坏性大风和冰雹等严重的天气灾害,而且还伴有雷电,造成雷击灾害,给工农业生产和人民生活都可带来严重的损失。因此对雷暴的预警预报研究变得尤为重要,也促使其理论、技术及应用都取得了很大的发展。本文对有关雷暴预警预报技术的一些研究结果和进展如雷暴的潜势预报、雷暴的临近预报、雷电活动的观测信息在雷暴天气预警中的指示作用及雷暴云的数值模拟等方面进行了归纳和综述,总结了各方面研究所涉及的重要问题及主要进展,并对未来发展进行展望。     

雷暴预警预报的研究进展

雷暴作为极端天气事件中的一种,不仅常产生强降水、破坏性大风和冰雹等严重的天气灾害,而且还伴有雷电,造成雷击灾害,给工农业生产和人民生活都可带来严重的损失。因此对雷暴的预警预报研究变得尤为重要,也促使其理论、技术及应用都取得了很大的发展。本文对有关雷暴预警预报技术的一些研究结果和进展如雷暴的潜势预报、雷暴的临近预报、雷电活动的观测信息在雷暴天气预警中的指示作用及雷暴云的数值模拟等方面进行了归纳和综述,总结了各方面研究所涉及的重要问题及主要进展,并对未来发展进行展望。      

统计-动力预报评述

现代统计—动力预报,如果从1957年Sellers首次组成正压模式的统计—动力方案算起,已经历了20年的历史。至今,富有成效且投入业务使用的是,数值预报成品用于局地天气预告的统计法,即1959年由Klein提出的“完全的预报方法”和1970年由Glahn等提出的模式输出统计(MOS,以下简称模输)。目前,模输已能作降水、温度、云量、云高、能见度、风、雷暴、强风暴等多种要素和天气的预报,且有较好的预报效     

对流性风暴及其天气现象的自动化预报

一、引言自本世纪七十年代中期以来,作为日常业务已向国家天气局(NWS)的天气预报中心、民航机场和全国各地的多种其它用户发布雷暴、局地强风暴及由其引起的天气现象,如龙卷、大冰雹、破坏性强风和暴雨的短期(6—36小时)与甚短期(2—6小时)的客观预报。种类繁多的预报产品是采用模式输出统计(MOS)技术与多元筛选回归方法得到的。     

华北地区夏季一次致雹强风暴的分析

文章对2007年7月9日下午华北中部地区一次区域性强对流性天气过程中风暴单体的短时临近预报方法进行研究。对实际探测资料和数值模式产品的分析发现以下特点：高空槽将由后倾槽转为前倾槽、底层不稳定层结会明显加大,在地面冷锋东移冲击下在沿锋面伸展的露点锋区内可能将有强雷暴系统发展;全球谱模式T213、中尺度MM5模式的产品对区域性对流天气发生、影响的区域有3h以上的预报时效,具有一定的区域预报能力,但落点预报能力明显有限。对多普勒雷达产品的分析表明：多普勒雷达产品对灾害性天气的落点、影响区域具有30分钟以上的预测时效,通过基本反射率、相对风暴速度等产品的特征判断一个对流风暴具有类似强降水超级单体特征,可据此预报该雷暴中心经过区域可能有冰雹、大风等灾害性天气;风廓线产品在3-7km高度层内垂直风切变矢量具有顺时针旋转特点,有利于风暴发展成强风暴;风暴追踪信息基本能反映风暴移动路径的变化,其路径预报时效最长达1h,在雷暴初期预报准确率随雷暴数目增多、移动异向性明显而越低,在雷暴中后期则明显提高并对临近预报具有明显的指示性。     

海风雷暴的观测分析和数值模拟研究进展

沿海地区经济相对繁荣,城市化水平较高,对天气和气候的依赖性强,突发性强对流天气所造成的灾害也会更加严重;同时沿海地区的强对流天气又与海风环流密切相关,因此沿海地区海风雷暴的研究受到了日益广泛的关注,成为了气象学和大气科学中的重要研究对象。在过去的半个多世纪中,海风雷暴的观测和模拟研究取得了大量的研究成果。本文通过对这些研究工作进行回顾和总结,系统地分析了国内外的研究现状,重点讨论了海风雷暴的结构和特征、发展演变过程、触发机制及其预报预警。最后对海风雷暴未来的研究方向进行了探讨,提出了一些有待于研究或需深入研究的问题,以利于今后更好的开展有关海风雷暴的工作,加深对其发生发展规律的认识,提高预报预警水平。     

世界气象网站园地(六)

电话（０３５１）４２２０９６６-６７１０科普园地 （一）ＳＴＯＲＭＲＥＡＤＹ（强风暴天气防备）。这是ＮＷＳ（美国天气服务台）网站中的一个专业网页。美国因强风暴天气每年要造成大约５００人死亡、１４０亿美元财产损失。因此美国社会对预防和减少强风暴天气造成的损失非常重视,建立用于服务社会的强风暴防备同站是美国气象科学界的重要任务。该网站包括风暴社会防护体系研究、社会防护措施方案、灾害性天气服务以及大量的各类强风暴天气防备知识和技巧问答。 网站地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｏａａ．ｇｏｖ／ｓｔｏｒｍｒｅａ…     

防城港市雷暴天气气候特征分析

选用防城港市所辖4个国家气象观测站建站以来逐日雷暴资料,分析雷暴天气的年(代)际变化、季节(月)分布、初(终)雷日、雷暴持续期得出防城港市雷暴天气气候特征,为雷暴预报预警提供参考。     

基于地面电场资料的雷暴临近预报研究

利用总体平均经验模态分解算法(EEMD),对南京地区2010—2011年6—8月近地面大气电场资料进行分析,研究了晴天、弱雷暴和强雷暴天气条件下大气电场的振荡特征。在单站电场仪观测范围内,以晴天大气为背景场,根据固有模态函数(IMF)方差最大值对应层数的动态特性,建立并验证了两种强度的雷暴临近预报模型。结果表明:弱雷暴发生前IMF方差最大值对应层数跳变幅度较平稳,而强雷暴跳变幅度逐渐加剧。对IMF方差最大值对应层数进行三次样条插值,可直观地表征雷暴发生发展过程,延长预报时间至1 h。利用这些特征对92个独立样本进行预报效果检验,预报的准确率为73.3%,虚警率为14.5%。