辽东半岛和山东半岛地形对黄、渤海大风影响的数值模拟试验

利用WRF模式和地形有无的2种试验方案,对2010年11月26—27日由东移发展的蒙古气旋引发的黄、渤海偏南大风转偏北大风天气过程中,辽东半岛和山东半岛地形对大风强度和分布的影响进行了数值模拟试验。(1) 辽东半岛地形对渤海偏南大风和黄海北部偏北大风、山东半岛地形对渤海海峡和黄海北部的偏南、偏北大风均有增幅作用。其中,渤海东北部偏南大风及山东半岛东北部海域偏北大风增幅最大达4 m/s,而山东半岛东北部海域偏南大风和辽东半岛东部海域偏北大风增幅都为2 m/s。(2) 地形作用加大了海岸线附近的垂直运动和温度梯度,有利于黄、渤海中尺度强风区的形成和发展。特别是,在辽东半岛东部和山东半岛东北部造成了强风中的极大阵风。(3) 地形的强迫作用局部改变了黄、渤海沿岸强风区的分布。地形强迫产生与环境风场同向的扰动时,风力局部增大;反之,风力局部减弱。      

中国近海大风的天气学分型

利用2010—2014年地面观测站（包括288个海岛站、380个沿海气象站、28个浮标站、37个船舶站、53个气象观测塔、13个海上平台站、9个沿海风廓线仪等）和高空气象观测站资料,采用天气学分型和统计分析方法,对2010—2014年285次中国近海6级及以上大风天气个例进行了分析,将近海的大风天气过程归纳为冷空气型、温带气旋型和热带气旋型3种类型。其中冷空气型又分为小槽东移型、小槽发展型和横槽转竖型;温带气旋型又分为东海气旋型、黄渤海气旋型和蒙古气旋型。这些分型可为海上大风预报预警提供天气学背景参考依据。     

基于太阳能无人艇的海洋气象观测系统及其初步试验

中国沿海地区以及濒临海域经常发生多种灾害性天气,包括大风、暴雨、大雾和海上强对流天气等,原位探测资料的缺乏极大影响了这些天气生消演变规律的深入研究以及预报准确性的提高。为了实现海上自动部署、机动安全和实时的多要素原位探测,研发了一种基于太阳能无人艇的海洋气象水文探测系统,工程样机命名为MWO-I(Marine Weather Observer-I),2015—2019年该系统进行了多次海上试验。本文对这一长航时海洋气象探测系统进行介绍,并给出2018年4月一次海上探测试验个例的初步结果。     

青海省海西地区一次强降水天气成因分析

针对强降水天气分析的实际需求,利用地面气象观测站、区域自动气象站逐小时降水资料和NCEP(1°×1°)再分析资料,对2018年6月30—7月3日海西东部区域性强降水天气的成因进行分析。结果表明:此次降水发生在新疆槽底分裂短波槽和高原南部低涡共同作用的有利环流形势下;受盆地地形影响,海西地区冷空气主要有两条移动路径,偏南路径的冷空气到达海西东部的时间较偏北路径早6h左右。短时强降水天气的出现主要取决于地面是否有冷空气活动;海西西部呈反气旋,青海湖南部有低涡活动也可以作为判断短时强降水天气的重要参考指标;强降水发生时段与散度辐合中心和上升运动中心基本对应,降水过程期间底层维持有较强的上升运动;600hPa水汽分布显示海西东部地区在降水期间有三个水汽输送路径,另外当高原东南部有低涡活动时,25°N附近的水汽可以在该低涡东侧东南风的引导下输送至海西东部地区。     

0312号台风"科罗旺"分析

利用常规气象资料对0312号台风"科罗旺"路径变化特点、造成广西台风大风历史极值以及沿海强降水的天气原因进行分析,认为①后期贝湖低槽发展南伸影响了副高的稳定,同时南海高压减弱消失等原因导致了台风运动路径由前期偏南西移转为后期偏北西移;②台风穿过雷州半岛南部前后,副高脊线持续南压,使后期北抬的台风与副高之间气压梯度增大,台风中心涡度变化小、uv分量明显增大,是造成近海大风历史极值的主要原因;③南海、盂加拉湾一带季风云涌与台风相遇是造成沿海强降水的主要成因.     

0312号台风“科罗旺”分析

利用常规气象资料对0312号台风“科罗旺”路径变化特点、造成广西台风大风历史极值以及沿海强降水的天气原因进行分析，认为：①后期贝湖低槽发展南伸影响了副高的稳定，同时南海高压减弱消失等原因导致了台风运动路径由前期偏南西移转为后期偏北西移；②台风穿过雷州半岛南部前后，副高脊线持续南压，使后期北抬的台风与副高之间气压梯度增大，台风中心涡度变化小、uv分量明显增大，是造成近海大风历史极值的主要原因；③南海、孟加拉湾一带季风云涌与台风相遇是造成沿海强降水的主要成因。     

十一运会各赛区气象灾害风险评估

利用山东省17个比赛城市1971—2007年8—10月的逐日气象资料,用统计方法对各种灾害性天气进行了风险评估。结果表明:十一运会期间有9种气象灾害,不同月份的气象灾害风险有差异,其风险等级由高到低依次为:8月雷电、暴雨、台风、大雾、冰雹、大雨、高温、大风;9月雷电、大雾、大风、暴雨、大雨、连阴雨、台风、高温和冰雹;10月大雨、大雾、大风、连阴雨、暴雨、高温、冰雹、台风。开幕式、闭幕式日发生上述气象灾害的概率很小。评估结果在十一运会气象保障中得到应用。     

大气环流客观分型在渤海海峡大风气候特征分析中的应用

应用Lamb-Jenkinson大气环流分型法对渤海海峡1979—2013年逐日海平面气压场进行大气环流客观分型,分析了渤海海峡大风天气与大气环流型的关系;以长岛气象站在渤海海峡大风天气中的指示作用为基础,分析了主要环流型下大风天气的气候特征。结果表明：渤海海峡大风天气以平直环流型为主,偏北型明显多于偏南型;春（夏）季是发生大风天气最多（少）的季节,以西南（SW）型出现频率最高,秋、冬季大风天气的环流型频率分布基本相同,均以偏北型为主;不同环流型下出现大风天气的概率及大风天气的气候特征也有明显不同。     

胜利油田近海东北大风及风暴潮分析预报

对产生于胜利油田近海、沿岸地区的东北大风及风暴潮灾害的两大类天气系统进行了具体分析。给出了冷锋配合江淮气旋产生东北大风及风暴潮的三种环流形势和两类影响胜利油田热带气旋的移动路径及其预报着眼点。     

基于最大熵原理的强对流大风灾害致灾能力指数研究

选取四川省强对流大风灾害天气个例,利用2009~2019年自动气象站2min平均风速数据,基于最大熵原理,推导出表征强对流大风灾害天气过程时间、空间、强度的概率分布函数。根据其分布函数,确定可以完整表征强对流大风灾害天气过程时间、空间、强度的气象参量。利用灰色关联度法,以强对流大风灾害的直接经济损失为参考,计算气象参量关联度,确定参量权重,构建出表征强对流大风灾害天气过程的致灾能力指数。结果表明:该指数可以正确反映强对流大风灾害过程的致灾能力强度,指数越大,致灾能力越强,反之越弱。      

近十年我国涡旋系统的研究进展

近年我国暴雨和强对流等中小尺度灾害性天气频发,涡旋是产生这些灾害天气的重要天气系统之一。为了不断提高对我国涡旋及其产生的暴雨和强对流天气发生发展机理的认识和预报准确率,本文对容易引发长江流域沿线灾害天气的三类涡旋(高原低涡、西南低涡和大别山涡)及对北方地区暴雨、强对流天气有重要影响的东北冷涡、中亚低涡的主要研究成果进行了梳理。主要回顾了近十年这些涡旋的识别方法、时空分布统计特征、三维结构以及产生的暴雨、强对流天气机理。最后,对与涡旋系统以及相关天气的研究与预报中的问题、未来发展方向进行了简要讨论和展望。     

春季沙尘暴天气气候特征分析

统计分析了2000年春季影响渭南各地风沙灾害天气的强度和时空分布及造成的灾害，利用气候学天气学等气象理论，研究了其气候特及基因，分析了冷空气移动路径和天气形势的演变，以及造成大风沙尘暴天气的环流特征。     

千岛湖旅游主要气象灾害分析及防御对策

调查、收集、整理了千岛湖景区主要气象灾害与旅游经济发展关系,分析认为影响千岛湖旅游主要气象灾害为暴雨、大风、雷暴、大雾灾害。统计了千岛湖站(淳安国家基本气象观测站)及淳安县95个区域自动气象站2007—2016年的暴雨、大风、雷暴、大雾4种灾害性天气的统计资料,借助Grads、Arccmp等软件工具,绘制了影响千岛湖旅游主要气象灾害月际变化及区域分布情况。结合千岛湖旅游气象灾害防御风险,针对性提出建设千岛湖景区旅游气象灾害防御系统及景区旅游气象灾害预警信息发布平台的建设思路。     

海陀山冬季降水天气分型及冬奥预报应用

基于2019—2021年1月1日至3月15日北京冬奥会延庆赛区（以下简称海陀山）降水观测资料和ERA5再分析资料,对期间34次降水过程进行天气分型,并对各天气型下不同海拔的降水实况特征开展统计分析。研究结果表明：冬季海陀山降水根据天气系统及地形影响可分为偏北气流型、偏东气流型、低涡低槽型、回流低涡低槽型四种天气型。不同天气型下海陀山地形高度以下主要气流方向和强度、水汽垂直分布等条件,以及与地形相互作用使得不同海拔之间降水量、持续时间等呈现显著差异。偏北气流型受500 hPa槽后整层强偏北气流控制,形成越山气流,降水集中在高海拔地区;偏东气流型受低层偏东气流影响,降水集中在低海拔地区,以上两种天气型无天气尺度系统配合,由地形强迫作用主导,降水量不大、持续时间相对较短。低涡低槽型受高空东移低涡低槽作用,配合低层西南气流,高海拔降水量更多,同时该型也是海陀山冬季最主要的降水天气型;回流低涡低槽型受高空东移低涡低槽影响,配合降水前东风回流对低层增湿并起到冷垫作用,低海拔降水量更多,以上两种天气型均存在天气尺度系统,并叠加海陀山地形作用,降水量显著且持续时间长,会对赛事运行造成较大影响。上述特征统计结果在2022年北京冬奥会期间一次强降雪预报服务中得到验证和应用,证明上述结果可以在冬季海陀山复杂地形降水预报中发挥作用。     

新疆主要高速公路气象灾害特征分析

基于2010—2018年新疆交通阻断信息，结合气象观测数据，采用统计分析法、专家评估法、问卷调查法等，分析了新疆G30、3012、217线高速公路气象灾害的时空分布特征。结果表明：（1）影响新疆高速公路的气象灾害主要有道路结冰、积雪、暴雨、大雾、大风、沙尘、高温、次生灾害及风吹雪。（2）气象灾害在不同路段有明显的区域分布特征。（3）气象灾害具有明显的季节特征。冬季气象灾害最多，以积雪、大雾和道路结冰为主；春季次之，主要为大风、沙尘和道路结冰；夏季以暴雨、大风及次生灾害最为突出；秋季气象灾害相对较少。（4）G30高速公路的大风、阴雾是新疆比较特殊的气象灾害。     

利用单站要素监测海上大风

为保证海上安全生产,我们对如何利用单站要素曲线来监测大风,作了一些工作。现谈谈我们在这方面的体会。 一、海上大风的分类及其特点 我们用1974—1979年黄海15例大风的资料进行分析(选取了春、夏、秋季有代表性的大风过程)。为了消除日变化的影响,我们以24小时变温(△T_(24))、变湿(△e_(24))、变压(△P_(24))来表示。将海上大风分为:入海低压前部偏南大风(用D表示),高压后部偏南大风(用dG表示),纯冷空气偏北大风(用G表示)及冷空气与低压(槽)结合型偏北大风(用Gd表示)四类。它们的特点是:D型大风持续时间一般为12—24小时,低压入海后加深,风力可达7—8级,风雨交     

冬半年渤海偏北大风的短期预报

冬半年(9—4月)是冷空气影响渤海频繁,偏北大风出现最多的时期。尤其渤海南部和渤海海峡的偏北大风,渔民常说是“恶风”,“风多大,浪多大”,严重时可造成风暴潮,引起海水倒灌,给经济建设和人民生命财产带来很大威胁。本文对冬半年偏北大风的短期预报作一些介绍。 一、资料与概况 普查1978年9月—1979年4月(8个月)的历史天气图发现,由于冷空气影响使渤海出现偏北大风的,共44次天气过程,其中从西北路径下来的有26次,占总数的59％。在这类冷空气的前期,高空图上在新地岛附近有不稳定短波槽东移并逐步发展,在小槽西南方即东欧平原到黑海一带有暖平流向乌拉尔山     

山东半岛大风的统计与分析

为了更好地预报海上和近海陆地大风,统计了山东半岛1981—2010年的大风资料,从统计结果看,沿海地区冬、春季的大风日数最多,秋季次之,夏季最少。通过逐日气象观测站资料对山东半岛沿海的大风日数进行统计,结果表明:秋、冬季偏北大风海上平均风力和极大风力较北部沿海地区偏大1～2个量级,较南部沿海地区偏大2～3个量级;春季偏南大风海上风力较北部沿海地区相当,较南部沿海地区偏大1～2个量级。西北路冷空气对山东半岛造成的大风最强,持续时间长,当冷锋前有气旋时,容易出现强风。     

冬季黄渤海大风天气与渔船风损统计分析

选用1987-2006年NECP 500hPa高度场及海平面气压场日平均再分析资料及沿海岸基、石油平台、海岛及船舶实时观测资料,统计分析了冬季造成黄渤海海域8级和10级以上大风天气过程;选用中国渔船安全分析报告1999-2005年风灾船损事故资料,分析了大风和船损灾害的关系.结果显示:(1)冬季影响黄渤海的冷空气过程主要是来自西北路径,占全部冷空气过程的50.4%.(2)造成海上8级以上大风的冷空气过程的天气类型主要是小槽发展型112次,占全部冷空气过程的50.0%;其次是横槽转竖型61次,占全部冷空气过程的27.2%.(3)近20年冬季冷空气大风过程次数呈下降趋势;(4)风灾事故占渔船全损事故的51.85%,冬半年突发性的冷空气大风是导致木质渔船出现风灾事故的主要原因.     

2018年辽宁地区两次大雾天气成因分析

应用能见度观测仪、风廓线雷达、加密自动站和常规气象观测等资料,从天气学角度对2018年1月17—18日和11月24—25日辽宁地区两次大雾天气特点及边界层热动力条件对大雾形成的影响进行分析。结果表明：两次大雾天气表现与成因较为类似。大雾发展均有两个阶段,且天气背景条件相似。其中大雾第一阶段主要为辐射雾,辽宁中部位于弱辐合带上,大雾出现在偏南气流中,偏南风将海上水汽输送到营口—沈阳一带,辐射降温配合弱的上升冷却作用,形成近地面逆温,同时温度露点差减小、相对湿度增大,导致大雾爆发性发展。大雾第二阶段,在次日07—08时冷平流入侵近地面层,逆温层再次建立导致大雾发展,低层弱冷平流到达地面时间和位置是大雾精细化预报的关键因素。